歷時28年花費220億，電磁彈射器如何做到45秒彈射一架飛機

電磁彈射器已由美國最新下水的（2013年10月11日）福特號航母首先裝備。與傳統的蒸汽式彈射器相比，電磁彈射具有容積小、對艦上輔助系統要求低、效率高、重量輕、運行和維護費用低廉的好處。是未來航空母艦的核心技術之一。

到目前為止，美國在海軍航母電磁彈射器上花費了28年的時間和32億美金的經費（約合人民幣220億）。其電磁彈射器指標大致為：起飛速度：28～103米/秒；最大牽引力和平均牽引力之比：1.07；最大彈射能量：122兆焦；最短起飛循環時間：45秒；重量：225噸；體積：425立方米；補充能源需求：6350千瓦。

彈射器（系統）由4個子系統組成：①來自艦上電源的能量的貯存子系統把提供的能量貯存起來；②能量轉換子系統，它把貯存的能量轉變成高頻脈衝，可控制的能量輸出以驅動線性感應電動機；③線性感應電動機本身就是彈射電動機；④控制台，由操作人員設定彈射參數並監視整個系統。

電磁彈射器用的是直流電源，而且在電磁彈射器工作時是負荷衝擊性非常大。雖然有了儲能裝置，但由於要求彈射器在很短時間內起飛更多架次的飛機，所以對電磁彈射器的電源容量要求也比較大，一般容量在5~8千伏特安培左右。

控制系統是整個EMALS 系統的大腦，通過運算控制程序，大量的位置、溫度、速度等不同類型的感測器，不間斷地指揮、監視著EMALS 全系統的工作。該控制系統應該是艦上計算機集成指揮系統的子系統，必須建立良好的上下游通訊、控制聯繫。

強迫儲能裝置是電磁彈射器的核心部件，它不僅緩解了發電機的壓力，同時在彈射器不工作時吸收發電機的能量，使發電機幾乎不受衝擊性負荷的影響。電磁彈射系統的強迫儲能系統要求在45秒內充滿所需要的能量。最大的艦載機起飛一般需要消耗的能量不會超過120兆焦。此時充電功率為3.1兆瓦，算上損失，需電力4兆瓦左右。

四部電磁彈射系統同時充電,充電總功率可達16兆瓦（1兆瓦=1000KW），可見沒有強大的電源是無法滿足電磁彈射需求的。當然，航母上耗電的又豈止是四部電磁彈射器，另外還有電磁軌道炮、升降機、激光等其它用電加起來的話必須要航母總功率達60兆瓦以上,否則電磁彈射器充電時也會影響其它系統用電的。

電磁彈射器與蒸汽彈射器比較具有許多優點：能簡化艦上維修工作，電磁彈射器將「自動進行狀態監測」，發出系統失效的預報和在完成維修工作後跟蹤可維持保持多少次彈射。據美海軍估計，用它可以比用蒸汽彈射器節省勞動力成本達30%以上，由此幾年節省下來的費用足以抵消開發電磁彈射器的成本電磁彈射器與蒸汽彈射器比較具有許多優點：能簡化艦上維修工作，電磁彈射器將「自動進行狀態監測」，發出系統失效的預報和在完成。

電磁彈射器的另一個重要優點是精度高。它將使海軍擴大航空母艦上彈射從輕型到重型飛機的能力，有更好的「高精確度控制彈射和回收」，而且其重量和體積大約只有蒸汽彈射器的一半。點擊右上角頭像訂閱【奇觀天下】了解更多軍事科技奇聞。