電磁彈射器需用在國產核動力航母？4套彈射器充電需16兆瓦

目前世界各國的航母艦載機起飛技術有滑躍起飛和彈射起飛兩種，後者又分為蒸汽彈射和美國正在研製的更先進的電磁彈射兩種。中國遼寧號航母按照滑躍甲板式起飛。滑躍起飛是這艘航母的先天形態，但無論蒸汽彈射還是電磁彈射，對製造業大國中國來講，這個技術並不成問題。

艦載機彈射器對航母作戰能力起著非常重要的作用。那麼在後續的中國國產航母上，如果裝備彈射器，是採用蒸汽彈射還是電磁彈射？對此問題，廣大軍迷、部分軍工部門都存在著學術上的爭論。蒸汽彈射器在國外已有幾十年的使用歷史，證明了它的實用性，國外對其結構、效能、製造工藝都有公開的資料及案例可供參考。電磁彈射器雖然遠離提出距今也有幾十年，但真正步入工程設計和製造，還是最近十幾年的事，而美國首台電磁彈射器2014年才實際裝艦。因此，有部分人認為，中國國內航母彈射器應該「一步一步走」，先研製和裝備蒸汽彈射器，下一步才是研製、裝備電磁彈射器。

這種觀點粗看符合工程技術發展的一般規律和原則，即「先易後難」、「先簡單後複雜」。但實際上，這個觀點是建立在「蒸汽彈射器是電磁彈射器的前置技術」基礎上的。事實上，蒸汽彈射器與電磁彈射器雖功用相同，但技術實現的手段差距甚大，所依仗的基本技術、基本材料、基本工藝，兩者也有相當大的不同。

首先蒸汽彈射器從原理上說，是一個超長汽缸的活塞蒸汽機。電磁彈射器則可認為是一個超大功率的直線電機系統。蒸汽彈射器的原理植根於第一次工業革命時期，在第二次工業革命後期，得益於鋼鐵和非金屬材料加工工藝的進步，終於在工程上實現了。電磁彈射器的原理誕生於第二次工業革命(電力革命)時期，在工程上真正實現則是在第三次工業革命時期----電子技術、自動控制技術和信息技術的爆炸式發展，才最終將電磁彈射器從原理變成了現實。

蒸汽彈射器的材料，核心是高溫高壓材料。蒸汽彈射在工作時，汽缸、活塞、汽缸開縫都要頻繁承受髙溫高壓蒸汽的衝擊,如何保證彈射器的各系統在如此強大的衝擊下仍工作穩定且有足夠的使用壽命，就成了關鍵問題。在材料上，汽缸材質、活塞的結構和耐熱材料、汽缸開縫的密封材料，都是需要特殊設計、特殊製造的。如汽缸開縫的密封材料，我們僅從它的技術指標看就覺得匪夷所思，至少，大部分讀者平日接觸到的民品橡膠材料，都達不到這樣的性能。

電磁彈射器的關鍵材料，具有挑戰性的主要有兩個方面。一是大功率直線電機的材料，彈射器的大型永磁直線電機如何設計、電路採用何種材質，是必須重視的問題。在彈射的瞬間，大電流通過直線電機，導線也因電流而迅速發熱，由此需要進行耐高溫設計和安裝複雜的冷卻系統。當然，如果高溫和常溫導技術獲得突破，可以一勞永逸地解決發熱問題。

二是飛輪儲能系統的材料。儲能的不只是一個大鐵坨，它要在數千甚至上萬轉/分的轉速下維持一定時間的旋轉，這種情況下顯然不能用傳統及一般的軸承結構。

中國航母未來的電磁彈射系統長度可能會超過100米，使用直線感應電動機，有複雜的供電和指揮系統，其中最為關鍵的高效儲能裝置能在45秒內積聚艦載機彈射起飛所需的電能。為保證最重的艦載機起飛，彈射器需要消耗的能量大約為120兆焦，而高效儲能裝置最多可儲存140兆焦的能量。此時充電功率為3.1兆瓦，加上能量損失，不會超過4兆瓦。4套電磁彈射器同時充電需要16兆瓦。這麼大的電能就需要中國國產使用核動力。

目前來看電磁彈射關鍵是其中的致命點成為了中國難以攻克的難題， 比如說軸承的金屬密度，和如何能在不損害航母動力或者能源儲備上彈射出戰鬥機。意思就會使以最小的耗能彈射出艦載機。美國那樣的彈射器中國不是造不出來，關鍵是能不能比美國更加先進。而美國能搞定，中國就一定能搞定！