中國為何一定要研發電磁彈射器？實情是蒸汽彈射器快把美國人逼瘋

去年11月4日，中國工程院院士、海軍工程大學教授馬偉明榮獲本年度何梁何利基金最高級別獎項——「科學與技術成就獎」。馬偉明院士能夠獲此殊榮的原因就在於在電磁彈射、綜合電力推進、新能源接入技術等領域取得了一批具有完全自主知識產權的原創性成果，共獲國家科技進步一等獎2項，國家技術發明三等獎2項。那麼相對於蒸汽彈射器來說，電磁彈射器究竟有哪些優點呢？

首先，電磁彈射的最大彈射能力高達122兆焦耳，比蒸汽彈射器高出約29%，可以彈射重量更大的艦載機。電器彈射的加速均勻且力量可控。美軍C-13-1型蒸汽彈射器發射是最大過載達到6G，而整個行程的平均加速度僅有2G多一點，F/A－18戰鬥攻擊機飛行員常常調侃C-13-1彈射器在後段往往沒有飛機自身的發動機加速得快。電磁彈射器的推力啟動段沒有蒸汽那種突發爆炸性的衝擊，峰值過載從6G可以降低到3G，這不僅對飛機結構和壽命有著巨大的好處，對飛行員的身體承受能力也是一個不錯的改善。

此外，由於電磁彈射的加速和彈射器的長度沒有關係，除了受到氣動阻力和摩擦阻力的影響外，彈射初段到末段的基本加速度不會出現太大的波動，這就比蒸汽彈射的逐步下降來得更有效率。根據計算，平均加速度一樣時，電磁彈射器可以比蒸汽彈射器讓飛機多載重8%至15%。

另一個比較重要的好處在於電磁彈射器具有很大的能量輸出調節範圍。蒸汽彈射器的功率輸出依靠一個叫速率閥的東西，利用控制蒸汽流量的方式控制彈射器的功率輸出，機械的可調節性能輸出達到1：6就差不多是極限了；而電磁彈射的功率輸出是由電路系統控制的，從大功率民用變電的經驗可知1：100以內的變化是相當容易的。美國海軍未來將會大量使用輕重不一的無人機，蒸汽彈射器很難適應這個要求。對航母的設計是和海軍操作人員來說，電磁彈射器是一個大福音，它不僅將機庫甲板的佔用面積縮減到原來的1/3，而且重量還輕了一半。如美國現役航母1座C-13-1型蒸汽彈射器的總質量為538噸，體積超過1100立方米；而電磁彈射的質量小於280噸，體積小於425立方米。

大幅減輕高過重心位置的重量對航母的穩性設計是個很有益的舉措，既不用再為複雜的蒸汽管道迷宮所困擾，也不用再為灼熱的蒸汽泄漏和四處污濺、難以清潔的潤滑油所發愁。同時，電磁彈射器還具有比蒸汽彈射器更小的體積和質量，電磁彈射採用電氣化信息化手段，簡化了操作方法，並可實現全系統的狀態監控和故障自診斷，人力需求減小30%，維護工作量大大降低，平均故障修復時間大大減少，並且節省了全壽命周期費用。

還有一個好處是電磁彈射器能與滑躍式甲板巧妙融合，而蒸汽彈射器卻沒有電磁彈射器的靈活，它不能彎曲，就無法與滑躍起飛結合，而電磁彈射器與滑躍式起飛結合後能進一步增加飛機的載重量。如果將來中國研製出了電磁彈射器，並實用於遼寧號，不僅可使遼寧號可以搭載更多像美國無人機一樣的機種，還可以進一步增加殲-15的載彈量，這樣就大大提升了遼寧號的作戰能力。因為蒸汽彈射和電磁彈射在技術上不具備繼承性，哪怕中國耗費巨資和時間完全掌握了蒸汽彈射技術，到電磁彈射之時一切都要近乎於從頭開始。

美國先蒸汽彈射，後電磁彈射只是因為歷史原因，中國則會根據自身實際情況做選擇。根據網路信息中國的電磁彈射和蒸汽彈射都不乏振奮人心的消息，由此可見，蒸汽彈射和電磁彈射方案都在軍方的選擇方案中，兩者的進度很可能大致處於同一水平，至於鹿死誰手，很可能取決於兩個團隊的技術成果性能和成熟度的比拼。