航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

提到海军舰艇,相信大多数人首先想到的是航空母舰,而提到航空母舰,首先映入脑海的可能是美国的大型核动力航母。对于美国的核动力航母,除了庞大的体型和甲板上密密麻麻的舰载机外,其实还有一种隐蔽在甲板之下的设备决定着航母能否充分发挥战斗力,那就是弹射器。弹射器是航母辅助舰载机起飞的重要装置,也是保障航母舰载机发挥自身最大性能的强化装置。目前装备的弹射器形式有两种,一种是蒸汽弹射器,另一种是电磁弹射器,当前装备弹射器航母的国家有美国、法国两国,但能够制造并实际应用航母弹射器的只有美国一家。

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

弹射器是目前航母舰载机发挥最佳性能的必备条件之一

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

E-2C预警机从航母上弹射起飞

目前全球范围内应用最广泛、技术最成熟的航母弹射器是蒸汽弹射器,其实也就只有一种,那就是美国的C-13系列蒸汽弹射器。蒸汽弹射器顾名思义就是以蒸汽为动力的弹射装置,美国“尼米兹级”核动力航母和法国“戴高乐号”核动力航母均装备此种弹射器。蒸汽弹射器依靠来自于动力系统的高压蒸汽推动弹射器气缸活塞高速运动继而带动舰载机加速,整体结构形式类似于蒸汽机的活塞往复运动。蒸汽弹射器的应用已超过半个世纪,技术成熟、可靠,但是由于弹射器要用掉动力系统的一部分蒸汽,长期运行或造成航母动力不足、加速过程不平稳、连续性相对较差,而且弹射数百次就需要维护,运行维护程序也较为复杂。


航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

蒸汽弹射器的一般组成

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

技术人员正在维护航母上的蒸汽弹射器

除了已经成熟应用的蒸汽弹射器外,利益电磁感应原理的全新一代弹射装置已经开展在美国的最新的“福特级”核动力航母中投入实践应用。电磁弹射器是应用电磁感应原理对舰载机进行加速的一种装置,也是未来替代蒸汽弹射器的新一代弹射装置,目前已经在美国最新的“福特级”核动力航母上应用。相对于蒸汽弹射器,电磁弹射器依靠舰载电力系统提供能量,与舰艇推进系统相对独立,易于控制,除此以外还有结构紧凑、加速平稳、连续性高,可以连续弹射数千次)等优点。此外,随着舰船装备电磁化趋势的不断加剧,采用电磁弹射器对于优化全舰动力系统和仪控系统等配置也具有重要意义,因此,美国未来计划共装备10艘采用电磁弹射器的“福特级”核动力航母,这也是适应未来海军装备发展趋势的合理决策。

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

“福特号”航母上的电磁弹射器

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

全球首艘装备电磁弹射器的“福特号”航母已于2017年服役

虽然电磁弹射器相对于蒸汽弹射器在性能上拥有明显的优势,但是,由于电磁弹射对于设备制造、运行控制等方面都是新事物,可靠性较差,美国“福特级”航母上的电磁弹射系统也由于各种技术原因导致可靠性大幅低于设计要求(设计大修间隔超过4000次,但此前评估显示超过400次就需要大修)。由于电磁弹射器现阶段在可靠性方面的糟糕的表现,曾经有媒体报道美国总统特朗普甚至声称要将后续建造的“福特级”航母改回蒸汽弹射器,不过个人认为这只是“不懂技术的人”一时口快罢了,电磁弹射取代蒸汽弹射的大趋势是不会改变的,美国军方也不会走技术上的回头路。

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

电磁弹射器的一般组成

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

第二艘装备电磁弹射系统的航母“肯尼迪号”也已下水

对于航母是否一定要装备弹射系统,其实也存在一定的争议,尤其是随着短距垂直起降舰载机的出现和技术性能的不断提升,航母+垂直起降战机的组合貌似更加适合现代海上作战的需求。不过个人认为虽然类似雅克-141、“鹞式”、F-35B等舰载机具备垂直起降功能,但是以当前的技术水平来说,未来一段时期内弹射器仍将是发挥航母舰载机最强性能的必备条件。一方面在大负载下垂直起降战机在起飞时将会消耗大量燃料,会降低舰载机作战半径;另一方面,舰载机的高温尾焰和较为复杂的操作程序,对于航母和舰载机飞行员来说都是巨大的考验。此外,在没有弹射器的情况下,也会限制舰载固定翼预警机的配置,影响整个航母编队的作战效果。

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

英国“伊丽莎白女王级”双航母采用垂直起降战机+滑跃甲板的配置

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

F-35B舰载机在“伊丽莎白女王号”航母上测试,航母甲板已经烧黑

不论是蒸汽弹射还是电磁弹射,对我们来说都是新事物,不过可以略感“庆幸”的是二者之间并没有严格的技术联系,因此,尽管没有蒸汽弹射器的装备和应用经验,却不会影响我们直接买入电磁弹射器的时代。现阶段虽然电磁弹射器还不够成熟,但是从发展趋势(舰船电、磁化)判断电磁弹射是未来航母的必然选择。我们作为航母“新手”,真正的航母运用还只有7年多的时间,但是在电磁弹射技术方面已经走到了全球前列,距离实践也为时不晚,从国内外相关报道中判断,相信用不了太长时间国产电磁弹射航母就会露面,期待我们自己的电磁弹射航母早日现身。

航母蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣,前者成熟可靠,后者平稳高效

媒体报道的国产电磁弹射航母模型


分享到:


相關文章: