原创

行者奔哥

行者吴江

从辽宁号、山东号的滑跃起降型到福建号的电磁弹射，中国的航母进展实现了跨过式的飞跃。我们没有停留在既有的蒸汽弹射技术上，而是直接基于零的突破，开启了属于中国的电磁弹射时代。

航母舰载机的弹射方式一般分为滑跃式、蒸汽式和电磁弹射式三种。

滑跃式航母的设计理念较为简单，主要依靠飞机的推力和甲板的倾斜角度让飞机起飞。这种设计使得滑跃式航母的制造和维护成本相对较低，但飞机的起飞重量和载荷受到了限制。弹射式航母则使用弹射装置，如蒸汽弹射器或电磁弹射器，给予飞机额外的加速度以完成起飞。这种设计使得飞机可以携带更大的载荷起飞，但航母的制造和维护成本相对较高。

弹射式航母要比滑跃式航母“厉害”的多，因为弹射式航母舰载机出动速度快，效率高，载机数量多等优势，几乎可以“碾压”滑跃式航母，滑跃这种起飞方式也成了“落后”和“简陋”的代名词。而弹射式又主要分为蒸汽式和电磁式两大类。以蒸汽弹射器为例，它的气缸缸体需要频繁抵抗高温、高压蒸汽的侵蚀，加上其频繁运动的机构，在材料挑选、加工工艺、载荷等方面都极大的考验一个国家的工业底蕴和技术积存，整个研发周期可能需要连续几年到十几年的时间。蒸汽式弹射由于弊端较多，目前美国最先进的航母已经开始采纳电磁式弹射了！

电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，适宜于短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛应用前景。

电磁弹射就是采纳电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，其实就是电磁炮的一种形式。过去常采纳的弹射有机械弹射，如弹簧、皮筋等。能量弹射如：子弹（利用火药瞬间爆发能量）、磁悬浮列车等。电磁弹射器相比蒸汽弹射器区别在于不需要蒸汽来驱动活塞而是用电来驱动。

70年代以后，超大功率脉冲技术和电子技术的飞速进展使电磁发射技术有了重大突破:1978年澳大利亚的马歇尔等人用SSOMJ的单极发电机作为电源和采纳等离子体

电枢在5m长的导轨炮上把3g重的聚碳酸脂弹丸加速到了5.9km/s的初速度。这个具有划时代意义的研究成果证明了用电磁力可以把较重的弹丸推进到高速的可能性。

1988年美国海军与卡曼航空航天公司曾计划联合研制航母舰载电磁弹射器

模型,指标是在3s的加速时间内,把重达36 T的全载F - 14战机加速到150节。

2013年10月11日，全球第一艘装备电磁弹射器

的美军福特号航母下水。这艘被美国人给予厚望的福特号航母，光研发费用就搞到30亿美元，然后每个弹射器费用1.5亿美元。

但福特号航母列装美国海军后，问题不断。

2023年3月11日，美海军学会网站上公布了一篇《海军最新的航母杰拉尔德·R·福特号面临最严峻的考验》事无巨细的介绍了福特号航母入役以来的重大事项，意外暴露出航母的多项先进设备中，只有升降机没有问题，其他几项都存在或曾有过严峻问题！其中故障率最高的当属电磁弹射！USNI给出的资料是在最新的测试报告中，平均614个弹射周期就会有一次失败，远高于此前定下的4166个周期一次故障的水平。其中最严峻的一次发生在2020年6月8日，USNI News（美国海军研究学会新闻网）报道称，6月2日福特号航母的电磁弹射系统出现严峻故障，导致航母在5天内无法弹射飞机，一直到6月7日才复原正常。尽管在2020年6月2日那次故障后再没有发生4条弹射器同时瘫痪5天的壮观场面，但这个弹射故障率仍旧无法满足要求，并且还达不到尼米兹级的12小时内弹射120架次的要求。2019年5月28日，美国总统特朗普当天在日本横须贺基地向美军士兵发表讲话时表示，

他计划为美军航母订购传统的蒸汽弹射装置，用于替换在战时可能发生故障的新型电磁弹射系统。

这番话无疑是一个重磅炸弹，把美国媒体引爆了。

我们这次小试成功，无疑是对美国福特号巨大挑战！

这里，我们要特别感谢中国的马伟明院士！

马伟明，1960年4月6日出生于江苏省镇江市扬中市，电气工程领域专家，中国工程院院士，中国人民解放军海军工程大学教授、舰船综合电力技术国防科技重点实验室主任。马伟明院士主要从事舰船能源与动力、电磁能武器装备以及新能源技术方面的研究。

马伟明院士瞄准国际科技进展前沿和武器装备进展需求，带领科研创新团队在“舰船能源与动力”、“电磁发射技术”和“新能源接入技术”等领域开展了一系列应用基础理论研究、关键技术攻关和重大装备研制，取得了一批具有革命性意义的原创性成果，引领了舰船综合电力和电磁发射两大颠覆性技术的进展，推进了军民通用新能源技术领域的进步。

航母

电磁弹射系统的设计和制造。电磁弹射系统需要在100米长的轨道上将卫星加速到8千米/秒左右的速度，这需要极高的加速度、能量储备和操纵能力，以及考虑大气阻力、热障防护和火箭推进等因素。电磁弹射系统还需要具备发射操纵、直线电机驱动、直线加速轨道等功能，以保证其可靠性和精确性。这里特别提到的储能系统需要用到高比能脉冲电容，原先只能依靠进口，现在久信科技成功解决了该问题，不仅可以实现军工领域应用，还可以用到高铁、高压柔直输电等领域了！

马院士团队还解决了临近空间电磁发射卫星技术！临近空间电磁发射卫星是一种具有巨大潜力和前景的发射技术，它可以降低卫星发射成本和难度，提高卫星发射效率和灵活性，为中国的航天事业开发新的空间。这项技术也体现了中国科学家在电磁发射领域的创新精神和开拓思维，标志着我国在电磁发射领域更上一层楼。临近空间电磁弹射系统在飞艇系统下方布置一个100米长的直线加速轨道，并利用直线电机驱动系统为其提供脉冲能量。当需要发射卫星时，电磁弹射系统将卫星放置在轨道上，并通过操纵脉冲能量变换来产生变化的磁场，使卫星受到洛伦兹力的作用而加速运动。在100米长的轨道上，卫星需要被加速到8千米/秒左右的速度，才能进入近地轨道空间。