电磁弹射听起来很高大上,其实可以理解为给航母甲板装上了一部超级“磁悬浮列车”。它的作用不是把飞机往上弹,而是带着飞机在平平的甲板上水平加速,直到飞机获得足够的速度自行起飞。
这种技术直接将航母的甲板从“滑梯”变成了“高速公路”。例如中国的辽宁舰和山东舰,舰首部分是翘起来的,采用的是滑跃起飞。飞机需要依靠强大的发动机加速,顺着坡道冲出去。而最新的福建舰则拥有完全平坦的甲板,这得益于几条电磁弹射轨道。
滑跃起飞的一个大问题是重型战斗机无法满油满弹出发,因为初始动力不足,太重了飞不起来。像预警机这样没有强大发动机的大飞机根本无法从滑跃甲板上起飞。这就像是让一辆满载的大卡车去爬一个非常陡的坡,很难冲上去。
电磁弹射解决了这个痛点。它本质上是一个超大型直线电机。通电后,线圈产生强大的移动磁场,推动一个叫“牵引器”的装置,这个装置就像一只无形的大手,钩住飞机,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。
推力可以精准调节。对于三十多吨的重型战斗机,可以把功率调大;而对于一两吨的轻型无人机,则把功率调小。这种灵活性远超蒸汽弹射。蒸汽弹射每次发射都用差不多的力气,弹射轻型飞机时可能会因过载太大而对飞机结构造成伤害。
蒸汽弹射效率低得惊人,一次弹射就要消耗六百多公斤蒸汽,导致甲板整天雾气昭昭。更关键的是,其能量利用率只有约6%,意味着94%的能量被浪费。这对常规动力航母来说是难以承受的负担。
相比之下,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,不需要复杂的蒸汽管道、锅炉和淡水转化设备,大大节省了维护成本,并为航母内部腾出了宝贵空间。
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年服役时首次使用了电磁弹射。而中国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,电磁弹射体验更好。蒸汽弹射启动时加速度瞬间达到峰值,对飞行员颈椎和脊柱冲击很大,对飞机机身结构负担也重。而电磁弹射的加速过程非常平滑,更像是高性能电动汽车起步,推力均匀加上去。这种平稳的加速方式能延长舰载机机体寿命31%,减少大修时间。
从作战效率来看,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可提升到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更强。
甲板调度也变得更加灵活。全平甲板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。
电磁弹射技术不仅是一种新的弹射方式,还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。它使航母能够搭载更多种类的飞机,以更高效率释放空中力量。这些细节上的进步累积起来,构成了现代海军航空兵的强大核心竞争力。
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