电磁弹射器的优势及发展趋势

美国新一代福特级航母是重要系统就是电磁弹射器。该系统将取代美国海军现役航母使用的蒸汽弹射装置，对提高航母舰载机出动架次率，减少人力需求等具有至关重要的作用。电磁弹射器具有众多优势，其其兴衰依赖航空技术发展。

按照计划，“福特”号航母将装备4部电磁弹射器。最后一部电磁弹射器组件应于2014年初交付，从而保证在2015年初在舰上进行4部电磁弹射器的验证试验，为“福特”号航母在2015年9月交付美国海军做好准备。

（资料图：美国电磁弹射器构架）

电磁弹射器主要由储能系统、电力电子变换系统、弹射直线电机和控制系统4部分组成，其中弹射直线电机是核心，其工作原理是载流导线在磁场中受力，利用磁通量巨大的瞬间变化而产生的感应电磁斥力将飞机弹射升空。与现在航母装备的蒸汽弹射装置相比，电磁弹射器具有众多优势。

相比蒸汽弹射器庞大、复杂的系统，电磁弹射器的构成则简单得多，体积可望比蒸汽弹射器减少一半。这种较为简洁、轻便的系统在航母上布置更加灵活，不仅在布置位置上没有限制，而且便于优化航母设计，有效利用舰上空间。蒸汽弹射器工作时，机械磨损相对严重，需要经常检修。而电磁弹射器用直线电机对舰载机加速，结构简单，其电力电子变换系统、控制系统都在民用成熟技术基础上发展而来，具有很高的可靠性。蒸汽弹射器的平均无临界故障间隔为405个周期，而电磁弹射器的目标间隔达到1300个周期。电磁弹射器装备有自动监控检测设备，提供故障和维护信息，对操控和维修保养人员的需求量大大减少，将降低20%的全寿期费用。

蒸汽弹射器效率一般在4%—6%之间。电磁弹射器的效率可达到60%甚至更高，弹射作业时对能量的需求大为降低。能量幅度宽，易于控制和调节，可弹射舰载机的范围广。并可通过调节电流等措施，对弹射力进行大幅度调节，满足轻型舰载机(如较轻的无人机)的弹射需要。弹射性能稳定，对舰载机的作用力均衡，延长舰载机使用寿命。

虽然电磁弹射器的出现、发展和即将运用于航母是科学技术进步的结果。但是其兴衰依赖航空技术发展。就本质而言，弹射起飞赖以存在的逻辑基础是舰载机自身不能解决在航母上的短距起飞问题，需要弹射器所施加的外力这一外部条件。但随着航空技术的不断发展，上述逻辑基础也必然会被渐渐削弱。航母究竟装备何种或者是否装备舰载机起飞装置，最终决定性因素并不是起飞装置本身依据怎样的物理原理和采用如何先进的技术体制，而是航空技术特别是航空动力技术的发展。