電磁彈射，艦載機的“加速器”

紀中展

航母上的電磁彈射器。

6月17日，中國第三艘航空母艦舉行下水命名儀式。這是我國首艘完全自主設計建造的平直甲板彈射型航空母艦，配備了電磁彈射和阻攔裝置，滿載排水量超過8萬噸。經(jīng)中央軍委批準，該艦被命名為“中國人民解放軍海軍福建艦”，舷號為“18”，下水后將按計劃開展系泊試驗和航行試驗。

福建艦“就位”引起了全球的廣泛關注。其中，十分引人關注的一點是，它使用了最先進的電磁彈射技術。目前，這一技術只有中美兩個國家掌握，美國應用于福特級核動力航空母艦，中國則應用在福建艦上。

航空母艦從本質上來說是搭載平臺，戰(zhàn)斗力主要通過艦載機體現(xiàn)。隨著噴氣式戰(zhàn)斗機的出現(xiàn)，各類戰(zhàn)機層出不窮，體型越來越大，艦載機的起飛方式也不斷迭代。目前，航母艦載機起飛方式包括滑躍起飛、垂直或短距起飛和彈射起飛3種。其中，最主要和最先進的是彈射起飛方式。

彈射起飛，是指用彈射器給艦載機施加外力，使其迅速增速而“彈射升空”，有點像彈皮筋。這一方式又主要包括蒸汽彈射和電磁彈射。蒸汽彈射如何運行呢？是在甲板下方，有一個裝滿了高溫高壓蒸汽的氣缸，氣缸連接了彈射軌道下方的氣體管道，管道中有一個活塞。在彈射時，把飛機的起落架掛在活塞上，打開氣缸閥門，讓氣缸中的高壓氣體推動活塞快速向前運動，活塞再帶動飛機起落架，讓飛機迅速加速。

但這種方式存在很多問題。蒸汽彈射裝置復雜，機械部件多，故障率高;體積大、非常占地方;每次彈射都要消耗大量的淡水，而且載荷有限。最重要的是，使用蒸汽彈射前氣缸需要24小時以上的預熱時間，這對于形成快速反應的戰(zhàn)斗力是有明顯缺陷的。

電磁彈射則優(yōu)化了不足，由控制系統(tǒng)（對整個流程進行調控）、電子電力系統(tǒng)（電能的發(fā)出和使用）、儲能系統(tǒng)（在彈射前，把大量的電能儲存起來待使用）和直線電機（帶動飛機的直線電機）組成。在電磁彈射的過程中，電能轉化為磁能，進而轉化為載荷所需動能，推動被彈射的物體向外快速運動。

相比蒸汽彈射，電磁彈射具有3個優(yōu)點：彈射力度可控。通過控制電流，可以方便地控制彈射力度，大到運輸機、預警機，小到無人機的各類機型都能以彈射方式從航母上起飛，使航母的作戰(zhàn)模式更靈活;艦載機的出動效率高。電磁彈射準備時間只需要15分鐘，能夠極大地震懾對手和提高整體作戰(zhàn)的持久力;使用方便成本低。電磁彈射主要依靠電磁力，體積小重量輕，可以省去蒸汽彈射所需的儲氣罐，節(jié)約一半的空間，同時省去蒸汽彈射器復雜繁重的維護保養(yǎng)工作，降低使用成本。

從改造國外引入的滑躍起飛的中型航母（遼寧艦），到建造國產(chǎn)航母（山東艦），再到建造具備電磁彈射起飛能力的大型常規(guī)動力航母（福建艦），中國自此進入航母三“艦”客時代。

美國在電磁彈射技術的研制上用了21年，耗資32億美元。在“科技強國強軍”的豪情壯志下，中國的軍事科學家們，尤其是馬偉明院士的團隊，攻克了多項技術難題，研發(fā)出電磁彈射裝置，在福建艦上實現(xiàn)了世界上最先進的電磁彈射，取得了歷史性的輝煌成就。這對于維護地區(qū)和世界和平，起到了非常重要的作用。