電磁彈射，艦載機(jī)的“加速器”

紀(jì)中展

中國第三艘航空母艦——福建艦的“就位”引起了全球的廣泛關(guān)注。其中，十分引人關(guān)注的一點(diǎn)是，它使用了最先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)。目前，這一技術(shù)只有中美兩個(gè)國家掌握，美國應(yīng)用于福特級(jí)核動(dòng)力航空母艦，中國則應(yīng)用在福建艦上。

航空母艦從本質(zhì)上來說是搭載平臺(tái)，戰(zhàn)斗力主要通過艦載機(jī)體現(xiàn)。隨著噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)，各類戰(zhàn)機(jī)層出不窮，體型越來越大，艦載機(jī)的起飛方式也不斷迭代。目前，航母艦載機(jī)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(jìn)的是彈射起飛方式。

彈射起飛，是指用彈射器給艦載機(jī)施加外力，使其迅速增速而“彈射升空”，有點(diǎn)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(yùn)行呢？是在甲板下方，有一個(gè)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(gè)活塞。在彈射時(shí)，把飛機(jī)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(dòng)活塞快速向前運(yùn)動(dòng)，活塞再帶動(dòng)飛機(jī)起落架，讓飛機(jī)迅速加速。

但這種方式存在很多問題。蒸汽彈射裝置復(fù)雜，機(jī)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(shí)以上的預(yù)熱時(shí)間，這對(duì)于形成快速反應(yīng)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(duì)整個(gè)流程進(jìn)行調(diào)控）、電子電力系統(tǒng)（電能的發(fā)出和使用）、儲(chǔ)能系統(tǒng)（在彈射前，把大量的電能儲(chǔ)存起來待使用）和直線電機(jī)（帶動(dòng)飛機(jī)的直線電機(jī)）組成。在電磁彈射的過程中，電能轉(zhuǎn)化為磁能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為載荷所需動(dòng)能，推動(dòng)被彈射的物體向外快速運(yùn)動(dòng)。

相比蒸汽彈射，電磁彈射具有3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：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(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)，小到無人機(jī)的各類機(jī)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(jī)的出動(dòng)效率高。電磁彈射準(zhǔn)備時(shí)間只需要15分鐘，能夠極大地震懾對(duì)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(chǔ)氣罐，節(jié)約一半的空間，同時(shí)省去蒸汽彈射器復(fù)雜繁重的維護(hù)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(dòng)力航母（福建艦），中國自此進(jìn)入航母三“艦”客時(shí)代。

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

（顧萱薦自《環(huán)球人物》）