特朗普要棄用電磁彈射裝置？
摘 要
美國總統特朗普多次在公開場合表示將棄用電磁彈射裝置，重新啟用傳統的蒸汽彈射裝置。電磁彈射裝置相對蒸汽彈射裝置具有諸多優點，考慮到美國已付出巨大成本將電磁彈射裝置發展到接近實用階段，加上當前大國競爭戰略背景下美國對海軍先進作戰能力的迫切需求，美國棄用電磁彈射裝置的可能性極小。
一、特朗普多次公開表示要放棄電磁彈射裝置，重新啟用蒸汽彈射裝置
據軍事網（Military.com）等多家媒體報道，當地時間5月28日，在停靠日本橫須賀基地的美海軍「黃蜂」號兩棲艦上，美國總統特朗普向艦員發表了演講，表示他將下令未來建造的航母要回歸使用傳統的飛機彈射系統。特朗普稱：「我們不需要額外的速度。蒸汽彈射裝置『完美地』工作了65年。沒人知道（電磁彈射裝置）這一新技術能否經受住實戰考驗。我能想像出，在戰場上它將十分脆弱。我們需要創新，但這有點太過了。他們在『瘋狂的』的電磁彈射裝置上超支了9億美元。」特朗普還在現場的艦員中發起支持蒸汽彈射裝置還是電磁彈射裝置的投票，現場一邊倒地支持蒸汽彈射裝置（有趣的是，「黃蜂」號兩棲艦並不需要飛機彈射裝置）。
特朗普反對電磁彈射裝置已是眾所周知的事，此前他就多次在公開場合「黑」過電磁彈射裝置。例如，2017年5月8日，特朗普在與《時代》雜誌的通訊員討論，談到「福特」級航母這一議題時，他就表示：「要繼續採用『該死的蒸汽彈射裝置』，因為『數字化彈射系統』（指電磁彈射裝置）要多花費數億美元，這是重要缺點。」
二、美國電磁彈射裝置進展
美國在20世紀40年代就曾探索電磁彈射技術，如威斯汀豪斯公司研發了「電力彈射裝置」樣機，但由於當時技術不成熟且成本過高而無法工程化。20世紀80年代，美國重新開始研製電磁彈射裝置，之後共經歷原理樣機、全尺寸半長樣機、全尺寸全長樣機和生產裝艦四個階段。
2004年4月，美國海軍選擇通用原子公司領導的團隊承擔電磁彈射裝置全長樣機研發工作，目標是研發一套與裝艦目標完全一致的陸上樣機。
在持續至今的全長樣機研發階段，主要進行了電磁彈射裝置的可靠性、電磁兼容、艦機適配性試驗，使其達到裝艦條件。此階段先後開展了3萬多次高周試驗和6800多次高加速壽命試驗、陸上質量車試驗、陸上艦載機試驗等重要試驗。目前電磁彈射裝置的陸上試驗仍在繼續，以支持電磁彈射裝置的改進及可靠性提高。
2015年6月，安裝在「福特」號航母上的電磁彈射裝置開始首次艦上試驗，先後開展了艦上空載試驗和艦上質量車試驗。至2016年5月，「福特」號航母上的電磁彈射裝置完成艦上質量車試驗，4部彈射裝置共彈射質量車242次。
「福特」號航母2017年7月服役後開展了為期一年的試驗，期間利用艦上的電磁彈射裝置完成了747次F/A-18E/F艦載機的彈射，超過原定計劃約400次的目標。但747次艦上飛機彈射中，電磁彈射裝置遭遇了10次關鍵故障。設計要求的可靠性是關鍵故障間平均周期（Mean Cycles Between Critical Failure, 可靠性的指標）要達到4166次。目前的可靠性仍遠低於該要求值。
費用方面，美國海軍電磁彈射裝置的研發成本達9.589億美元，比2004年最初認為的費用高出8.14億美元。
三、美海軍棄用電磁彈射裝置的可能性極小
電磁彈射裝置本質上是一台直線感應電動機，通過給直線電機通以足夠強的電力，對其進行精確控制，產生合適的推力，帶動艦載機在限定距離內加速到起飛速度。
電磁彈射技術是美國「福特」級航母的關鍵技術之一，對於提升新一代航母作戰能力至關重要。相比蒸汽彈射裝置，電磁彈射裝置具有諸多優點。
一是構成相對簡單，體積小、重量輕，易於布置。蒸汽彈射裝置主要由供汽裝置、儲汽罐、蒸汽管道、彈射汽缸、活塞、複位機構等複雜機械構成。相比而言，電磁彈射裝置的構成簡單得多。同時電磁彈射裝置的體積和重量都遠小於蒸汽彈射裝置，這使其布置非常靈活，並有利於降低航母的重心，為航母保留更多的重量與重心裕量，使航母具備更大改裝潛力，適應未來作戰需求。
二是反應快、可靠、易維護、效率高。電磁彈射裝置由電力供能，在完全關閉的條件下不到15分鐘內就能達到待用狀態；而蒸汽彈射裝置需要不斷給彈射槽加熱，在儲汽罐無蒸汽的情況下，達到待用狀態需要數小時。
蒸汽彈射裝置工作時，活塞在蒸汽的作用下沿汽缸運動，機械磨損嚴重，需要不斷檢修，系統構成的複雜性也使其可靠性降低。電磁彈射裝置由電力電子系統組成，在技術成熟的情況下，可靠性將高於主要由機械系統組成的蒸汽彈射裝置。
蒸汽彈射裝置需要大量人力運行和維護，維護工作被美國海軍維護人員稱為「夢魘」。電磁彈射裝置可實時自動監視系統運行，提供故障和維護信息，大大減少檢修工作量和對人員的需求（相比蒸汽彈射裝置減少30%左右），降低全壽期費用。
在能量利用率方面，蒸汽彈射裝置效率一般在4%～6%之間。電磁彈射裝置的效率可達到60%，甚至更高，彈射作業時對能量的需求大為降低。
三是易於控制和調節，可彈射艦載機的範圍廣，對艦載機的損傷更少。蒸汽彈射裝置的推力峰-均比最大可達到2.0，對艦載機機身的作用力極不均衡。電磁彈射裝置峰均推力比控制在1.05以內，對艦載機的作用力均衡，可減少對機體的損害，延長艦載機使用壽命。
蒸汽彈射裝置最大的彈射能力足夠當前的固定翼有人艦載機使用，其最大彈射能力約為101.69兆焦。而電磁彈射裝置的適用範圍更廣，能夠通過調節電流等措施，對彈射力進行大幅度調節，使其能夠滿足彈射重型艦載機（最大能力約為122兆焦）和輕質艦載機的需要，如較輕的無人機；而蒸汽彈射裝置不能對彈射力進行大範圍的調節，不能彈射輕質無人機。
綜合而言，在艦船電氣化發展趨勢下，電磁彈射裝置是航母更優的選擇，這不僅體現在性能提升上，而且通過減少運行維護需求，還可以降低全壽期成本。
考慮到美國已付出巨大成本將電磁彈射裝置發展到接近實用階段，加上當前大國競爭戰略背景下美國對海軍先進作戰能力的迫切需求，美國棄用電磁彈射裝置的可能性極小。
（藍海星）
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