什麼是電磁彈射，航母艦載機如何起飛？

福建艦是全球首艘採用常規動力電磁彈射的航母 那到底什麼是電磁彈射 它是如何工作又有什麼優勢呢 其實早在上世紀50年代時 爲了讓艦載機在極短距離內加速起飛 老美就廣泛在航母上裝備了彈射器 只不過用的都是蒸汽彈射 它首先由核反應堆加熱蒸汽發生器產生高壓蒸汽 然後存儲在蓄壓器內 蓄壓器連接彈射氣缸 彈射氣缸是由兩根平行排列的直徑約50釐米長度約100米的金屬氣缸組成 內部有活塞活塞上連接有彈射縮 現在機前起落架通過牽引杆與彈射縮連接 當甲板指揮官發出彈射指令後 蒸汽閥瞬間打開高壓蒸汽湧入氣缸 蒸汽推動彈射縮 延氣缸高速運動 帶動飛機加速在2-3秒內加速至250-300千米每小時 隨後飛機依靠慣性起飛 你可能還見過這種滑躍式起飛的航母 因爲我國的前兩艘航母都是這種 其實它比蒸汽彈射出現的還晚了近30年 這是因爲當時蘇聯在蒸汽彈射器技術受限的背景下才發展出來的 它利用上翹甲板和短距離助跑實現一定載荷的艦載機短距起飛 這種雖然簡單低成本 但限制極大 基本只能起飛輕型戰鬥機 甚至戰鬥機掛滿彈 可能起飛都費勁 而蒸汽彈射則相對能讓航母能起飛更重 更遠 更快 更多樣的飛機 而且出動效率更高 但蒸汽彈射缺點也很明顯 因爲蒸汽噴出是爆發式的 不能靈活控制 能量釋放不均勻 飛機更容易被震壞 而且蒸汽系統龐大 管路複雜 維護成本高 所以後來老美又研發出了電磁彈射系統 它的工作原理和磁懸浮高鐵以及磁軌炮類似 利用電磁力代替傳統蒸汽壓力來彈射艦載機 其核心原理基於直線感應電機和高功率脈衝能量釋放 直線感應電機由一系列定子線圈和動子滑塊組成 定子線圈通電後產生行波磁場與滑塊上的感應磁場相互作用 推動滑塊沿軌道高速運動 滑塊通過牽引杆連接 建在機前起落架 帶動飛機加速 它可以通過調節電流頻率和強度能實現彈射力的無極變速實現精準控制 能保障不管是重型建在預警機還是小型無人機等多類型飛機的彈射 而且不傷飛機響應速度更快 但它的難點是它的系統集成難度極高 尤其是高功率順時供電系統 因爲要做到在極短時間內穩定輸出上百兆瓦的電力供給電磁導軌 而且連續彈射時不損毀系統 老美通過幾十年的積累率先跨過技術門檻 不過目前也只有一艘裝備了電磁彈射 而且它依賴的是核動力 可提供近乎無限的電力 直接爲電磁彈射供電 而我國的福建艦則是常規動力航母 技術上更難 但我國展現了驚人的後發優勢 已經突破了技術難關 據猜測 福建艦可能採用了超級電容和中速飛輪混合式儲能技術 福建艦的電磁彈射系統可大幅提升建在機出動效率 爲實現全甲板放飛奠定了基礎