航母艦載機(jī)電磁彈射到底牛在哪

孫幫碧

二戰(zhàn)后，人們對(duì)航母及其艦載機(jī)作戰(zhàn)效能的認(rèn)識(shí)加深，加上艦載機(jī)自身的發(fā)展，特別是噴氣式艦載機(jī)的上艦，使得航母艦載機(jī)的起飛方式也發(fā)生了變化。

目前，國外現(xiàn)役航母固定翼艦載機(jī)的起飛方式主要有垂直/短距滑跑起飛、滑躍起飛和彈射起飛等。

垂直/短距滑跑起飛方式是利用艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量的控制實(shí)現(xiàn)起飛，其主要應(yīng)用于輕型航母上，如英國無敵級(jí)輕型航母的“海鷗”艦載機(jī)。

滑躍起飛方式是采用航母艦舷部十多度的上翹甲板結(jié)合艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力實(shí)現(xiàn)起飛，如俄羅斯庫茲涅佐夫級(jí)中型航母的米格-29、蘇-27K艦載機(jī)的起飛方式。

彈射起飛方式是利用飛行甲板上布置的彈射裝置，在一定行程內(nèi)對(duì)艦載機(jī)施加推力，來達(dá)到艦載機(jī)的離艦起飛速度，其主要應(yīng)用于大型/中型的攻擊或多用途航母上，如美國和法國現(xiàn)役航母。

相比彈射起飛，其他起飛方式都需要靠艦載機(jī)自身動(dòng)力實(shí)現(xiàn)起飛，可以避免因配置彈射裝置而產(chǎn)生的航母艦體重量/重心、空間布置等問題，但靠艦載機(jī)自身動(dòng)力起飛，會(huì)遇到燃油消耗大而使艦載機(jī)離艦空中作戰(zhàn)半徑變小，艦面甲板側(cè)風(fēng)和艦體搖擺等因素，影響艦載機(jī)起飛作業(yè)的環(huán)境適應(yīng)性以及整個(gè)艦隊(duì)的機(jī)動(dòng)性。

更為重要的是，如果依靠自身動(dòng)力，航母上無法起飛重型飛機(jī)。因此，像美、法等國在發(fā)展航母時(shí)，圍繞核心武器系統(tǒng)——艦載機(jī)的效能而采用彈射起飛技術(shù)。彈射起飛技術(shù)是一種新興的直線推進(jìn)技術(shù)，適宜于短程發(fā)射大載荷。

那么，究竟什么是電磁彈射系統(tǒng)（EMALS）呢？

EMALS是美國海軍21世紀(jì)航母上的新一代艦載飛機(jī)彈射系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代，美國海軍在設(shè)計(jì)下一代航母（CVN-21）時(shí)提出了全電軍艦的概念，要求艦上不再采用蒸汽、液壓等機(jī)械手段，其中最重要的技術(shù)革新就是電磁彈射器取代蒸汽彈射器，并在論證CVN-21方案過程中，正式確定研制航母電磁飛機(jī)彈射系統(tǒng)。

EMALS的彈射電動(dòng)機(jī)通過電力系統(tǒng)輸電，可生成一個(gè)同彈射系統(tǒng)的往復(fù)車相互作用的電磁力，在電磁力作用下，往復(fù)車將攜掛飛機(jī)沿彈射沖程加速至起飛速度；控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控EMALS全系統(tǒng)性能，是EMALS的關(guān)鍵信息處理模塊，該系統(tǒng)能夠根據(jù)飛機(jī)、環(huán)境和彈射系統(tǒng)的參數(shù)變化實(shí)施調(diào)控，同時(shí)還擔(dān)負(fù)報(bào)警任務(wù)。比起航母艦載機(jī)的其他起飛方式來說，電磁彈射的優(yōu)越性更為突出。

一是能量幅度更寬。電磁彈射裝置比蒸汽彈射裝置的最大能量幅度高出20%，可以容納以更快速度起飛的重型飛機(jī)，而其細(xì)微精確的控制，使得EMALS又能夠同時(shí)彈射較小、較輕的航空飛行器（如無人機(jī)），擴(kuò)大了航母搭載不同機(jī)型的能力，很大程度上擴(kuò)展了現(xiàn)役航母的作戰(zhàn)能力。二是彈射性能穩(wěn)定。相比蒸汽彈射器，電磁彈射擁有先進(jìn)的反饋和閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠使得任何一次彈射加速度峰平比更加恒定、末速度變化范圍更小。同時(shí)，電磁彈射裝置提高了可用性、可靠性，并降低了運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用。另外，相比蒸汽彈射系統(tǒng)，EMALS重量明顯減輕，體積更小，減少了對(duì)艦上大量液壓油、淡水和蒸汽等輔助設(shè)備的需求，各組成部分的布局更加靈活，能最大限度地優(yōu)化航母內(nèi)部布置，增加了航母設(shè)計(jì)靈活性，潛在地提升了航母的生存能力。

美國即將服役裝配有EMALS的“福特”號(hào)航母，其日出動(dòng)艦載機(jī)可達(dá)到270—310架次，相比尼米茲級(jí)提高了25%，未來美國海軍11艘福特級(jí)航母的作戰(zhàn)能力相當(dāng)于13.75艘尼米茲級(jí)航母，而EMALS的裝配，就是其中最主要的核心影響因子，其對(duì)航母戰(zhàn)斗力的提升足以對(duì)作戰(zhàn)對(duì)手產(chǎn)生巨大的震懾作用。

（摘自《科技日?qǐng)?bào)》2016.8.17）