电磁弹射,听起来很高大上,但其实你可以把它理解成给航母甲板装上了一部超级“磁悬浮列车”。 它干的活,不是把飞机往上弹,而是带着飞机在平平的甲板上水平“狂奔”,直到它获得足够的速度自己飞起来。
这种改变,直接让航母的甲板从“滑梯”变成了“高速公路”。 你看中国的辽宁舰、山东舰,舰首那块是翘起来的,那叫滑跃起飞。 飞机得靠自己强大的发动机拼命加速,顺着坡“冲”出去。 而最新的福建舰,甲板则是完全平坦的,奥秘就在那几条电磁弹射轨道上。
滑跃起飞有个大麻烦,重型战斗机没法加满油、挂满导弹出发,因为初始动力不足,太重了飞不起来。 像预警机这种没有强大发动机的“大家伙”,根本就无法从滑跃甲板上起飞。 这就好比让一辆满载的大卡车去爬一个非常陡的坡,很难冲上去。
电磁弹射就是为了解决这个痛点而生的。 它本质上是一个超大型的直线电机。 通电后,线圈会产生一个强大的移动磁场,这个磁场推着一个叫“牵引器”的装置,这个装置就像一只无形的大手,钩住飞机,带着它在短短一百米左右的距离内,从静止状态瞬间加速到每小时两百公里以上。
这个推力是可以精准调节的。 要弹射三十多吨的重型战斗机,就把功率调大;要弹射一两吨的轻型无人机,就把功率调小。 这种灵活性是以前的蒸汽弹射无法比拟的。 蒸汽弹射就像一门劲很大的老炮,每次发射都用差不多的力气,弹射轻型飞机时可能会因为过载太大而对飞机结构造成伤害。
说到蒸汽弹射,它的效率低得惊人。它一次弹射就要消耗掉六百多公斤的蒸汽,这些蒸汽喷涌而出,导致甲板上整天都是雾气昭昭的。 更关键的是,它的能量利用率只有可怜的6%左右,意味着94%的能量都浪费掉了。 这种巨大的消耗,对于常规动力的航母来说是难以承受的负担。
电磁弹射的能量利用率能达到60%左右,是蒸汽弹射的十倍。因为它靠电力驱动,不需要产生和输送大量蒸汽,省去了复杂的蒸汽管道、锅炉和淡水转化设备。 这不仅大大节省了维护成本,还为航母内部腾出了宝贵的空间。
目前,全球只有中国和美国掌握了这项顶尖技术并应用在航母上。 美国的福特级航母在2017年服役时首先使用了电磁弹射。而中国的突破更让人惊叹,我们在福建舰上实现了常规动力航母配备电磁弹射系统,打破了长期以来“只有核动力才能支撑高能耗弹射器”的传统认知。
对于飞行员来说,电磁弹射的体验要好得多。 蒸汽弹射启动时像被人从后面猛踹一脚,加速度瞬间达到峰值,对飞行员的颈椎和脊柱冲击很大,对飞机机身结构的负担也很重。 而电磁弹射的加速过程非常平滑,更像一辆高性能电动汽车的起步,推力是均匀加上去的。 这种平稳的加速方式,能让舰载机的机体寿命延长31%,意味着飞机可以更频繁地出动,减少大修的时间。
从航母的作战效率来看,电磁弹射带来了质的飞跃。 采用蒸汽弹射的航母,每天大约能进行200次弹射起飞作业。 而装备电磁弹射系统的航母,这个数字可以提升到270次左右。出动的飞机多了,航母的打击能力和防空圈范围自然就更强了。
甲板调度也变得更加灵活。 全平甲板的设计,使得整块甲板都可以用来停放和调度飞机,不再受上翘舰首的制约。 飞机被牵引到弹射器上的路线更顺畅,准备时间也更短。
电磁弹射技术不仅仅是一种新的弹射方式,它从根本上改变了航母舰载机的起飞模式、甲板运作流程和航母的战斗力生成模式。 它让航母能够搭载更多种类的飞机,以更高的效率释放空中力量。这些细节上的进步累积起来,构成了现代海军航空兵强大的核心竞争力。