為何蒸汽彈射器的最大彈射能力只有35噸？

原標題：為何蒸汽彈射器的最大彈射能力只有35噸？

作者：瀚海狼山

彈射器在航母這種海戰特殊艦型出現不久也就出現了，因為早年的航母甲板只有200米左右，要在這上面排隊起降螺旋槳戰鬥機，稍微載重都起飛很困難，最好有一種裝置在起飛時「助推」一下；而到了噴氣機上艦時代，若沒有助推裝置，以當時噴氣發動機的推重比，幾乎無法靠自己的推力在平甲板航母上完成起飛。

這導致彈射器這種航母專用助飛裝置很早就出現了。甚至還一度出現過在艦載機上捆綁助推火箭的方法。現在很多軍事愛好者腦洞大開的方法，其實在各國海軍早年的航母上，大多都實際試驗過。比如什麼皮筋助飛、彈簧助飛、火藥發射筒助飛、火箭筒助飛等等，最後發現都不靠譜。最終發明了蒸汽彈射裝置，證明實用性最強的一種助飛裝置。當然，蒸汽彈射也有個複雜的進化過程，最早是用氣缸——推桿——滑輪組——彈射繩的笨重組合，早年也是單杠彈射，最近幾十年才進化到雙缸加彈射梭的大功率蒸汽彈射系統。

雙缸雙活塞加單彈射梭的蒸汽彈射，採取兩個總長超過100米的大直徑彈射管並聯；高壓蒸汽通過電磁閥，由蒸汽包瞬間釋放到彈射管，高壓蒸汽推動活塞前進，同時帶動彈射梭，拉動艦載機起飛。

蒸汽彈射的做功，主要集中在彈射開始的瞬間；而隨著活塞的向前運動，高壓蒸汽的擴散空間越來越大，壓力越來越小，溫度也越來越低；因此當活塞運動到彈射管後半段的時候，彈射動力已經成強弩之末，對艦載機已經沒有多大幫助了。

在蒸汽彈射管的末端，還要有一套活塞減速系統，等於讓兩個並聯的彈射活塞的頭部瞬間插入水管中，來讓它們的速度迅速歸零並且降低溫度。由於活塞減速也有十幾米的距離，導致100多米長的蒸汽彈射系統的真正做功距離也就前80米，這就進一步降低了蒸汽彈射的實際效率。

飛行員對蒸汽彈射的感覺是：彈射開始瞬間拉力極大，而當彈射器接近末端時，飛機自身發動機的推力，已經遠遠超過彈射器的拉動！彈射開始時，瞬間拉力和加速度往往超過4個G，高達4.5到5個G，這對機體壽命和飛行員的健康，都是不利的。但越往後動力越小，幾乎是「有氣無力」的狀態，對飛機起飛幫助很小。

瞬間爆發的彈射方式，也限制了蒸汽彈射器的最大彈射能力；最終型號C13-2蒸汽彈射器的最大彈射力也就30噸出頭，加上吹氣大襟翼等特殊艦載機本身的設計，才能彈射35噸的艦載機。若再想提高，只能讓蒸汽彈射器直徑更大，爆發力也更強，這是飛機和飛行員所不能承受的，因此蒸汽彈射器已經到了潛力挖掘的極限。

彈射初期高達4個G以上的加速度，更是大展弦比無人機無法承受的：所謂大展弦比就是翅膀很寬很薄，而且基本和機身成垂直狀態安裝，無明顯後掠角度的飛行器；這種飛行器，往往無法承受超過2個G以上的瞬間加速度；一旦超過這個值，彈射的瞬間可能就把翅膀拉掉或者機體拉斷；因此想彈射大型無人機，最好是用電磁彈射。

蒸汽彈射的彈射重量可調節幅度很小。我認為主要是因為電磁閥對蒸汽發射量是不可大範圍任意調節的，而且調節過程超級麻煩，需要人工手動旋轉大量的閥門，費時費力而且效果不佳。

而電磁彈射裝置，只需要在控制盤上修改幾個數碼就行，範圍可以從45噸到4噸自由調節。電磁彈射和攔阻，相比蒸汽彈射的技術進步，是革命性的。正如電力火車淘汰了蒸汽火車頭。只可惜蒸汽彈射經驗最豐富的美國人至今認為只有愛因斯坦才能玩轉電磁彈射和電磁攔阻。等真正整明白，怕是黃花菜都涼了。

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