蒸汽彈射器是現代航母上最重要的設備之一，它能讓幾十噸重的艦載戰鬥機以滿油滿彈狀態起飛，大大提高了戰鬥力。
二戰後英國率先發明瞭蒸汽彈射器，後在美國發揚光大，裝備到十多艘航母上彈射戰鬥機、攻擊機、運輸機、預警機等大大小小重量不同的飛機，比滑躍起飛方式性能好很多。還出口到法國。
蒸汽彈射起飛效率高
但隨著未來飛機重量越來越大，蒸汽彈射器受長度、氣缸容積等條件限制已接近極限。再加上體積龐大、維護複雜、人員眾多、汙染嚴重等缺點，所以人們在不斷尋求新方式替代，於是電磁彈射技術便應運而生。
早在19世紀初，就已經有人提出電磁推進技術構想。20世紀40年代，美國利用感應電動機進行過飛機彈射試驗，後因技術不成熟、成本太高而在二戰結束時匆匆放棄。1992年，美國又重啟航母電磁彈射器可行性研究。
電磁炮實驗
電磁彈射其實是電磁發射技術的延伸，與電磁炮花開兩朵，各表一枝。只不過電磁炮發射彈丸小，質量幾克到幾千克；電磁彈射器則用於大載荷物體低速彈射，如幾十噸重的各種飛機。
電磁炮初速高，彈丸速度達2、3千米/秒；電磁彈射器速度只有幾十到幾百米/秒，兩者差異顯著。
對蒸汽彈射器，電磁彈射器更是全面碾壓，就像磁懸浮列車對蒸汽機車優點那麼多。
電磁彈射器原理
一、體積小、重量輕，節省空間。
現在美國尼米茲級航母上的C-13系列蒸汽彈射器重約530噸，體積1132立方米。管路系統像迷宮一樣複雜，灼熱的蒸汽到處亂飄，油汙遍地，是個非常難伺候的主兒。
而新型電磁彈射器僅重225噸，比蒸彈下降了57%；體積425立方米，減小了62%。省下的空間可以變成機庫或電子設備容積，提升戰鬥力。
低重量、小體積還方便佈置，降低航母重心，增強航行穩性。
二、結構簡單、維護方便、降低成本。
蒸汽彈射器系統極為複雜，有龐大的儲氣罐、氣缸和海水淡化裝置，有無數冗長的管線、氣泵、電動機和控制系統，需要大量液壓水制動，得幾百個人共同操作才能運行。
能量提供-儲能-電力控制-彈射電動機
而電磁彈射器結構就簡單很多，由儲能、電力電子、直線電機和控制系統四大部分組成。制動回收由彈射電動機完成，沒有複雜管路，維護方便。
工作人員比蒸汽彈射減少了近30%，大大降低了勞動力成本。這也是為什麼美國投入巨資研發的重要原因之一，因為後期節約的成本足以抵消研發費用，功能還更強。
三、彈射能量大、應力均勻、延長飛機壽命。
蒸汽彈射器目前彈射能量已接近極限，最大輸出能量約101.69兆焦。彈現在的飛機還行，對未來更重的飛機將無法勝任。
盤式發電機原理
電磁彈射器的儲能裝置由盤式發電機和自由飛輪組成。巨大飛輪以每分鐘6400轉高速旋轉，每個轉子可儲存122兆焦彈射能量，比蒸汽彈射器高出20%。這些能量在2-3秒鐘內快速釋放，將產生超過45噸的推力將飛機推上天空。
蒸汽彈射器高壓氣流不易控制，所以推力很不均勻。前半段過大，過載達6g；後半段又迅速減小，能量僅夠蒸汽自己膨脹，對戰機幫助不多，平均加速度只有2g多。飛行員常調侃說，蒸彈後半段加速還沒飛機自已的發動機來得快。
蒸彈整個彈射過程中應力峰值與平均值之比達1.25-2，起伏太大。小型無人機因受不了巨大推力而無法使用。
直線電動機相當於沿半徑打開的旋轉電機
電磁彈射器全程推力更“溫柔”，飛機加速平穩。應力峰值與平均值之比在1.05以下，大大降低了飛機和飛行員的損傷，機身壽命延長30%以上。既節約了一大筆飛機採購費用，也讓艦載機運行更安全。
四、精度高，可用於不同種類、重量的飛機。
電磁彈射器精度高，自動控制系統能精確調節推力。大飛機用大推力，小飛機用小推力，解決了蒸彈不能彈小型無人機的問題。
自動控制系統時刻監視運行狀態，根據飛機、氣象環境、航母狀態等各項參數控制電流，既滿足飛機彈射要求，又降低對電源和儲能系統的衝擊。
旋轉電刷依次產生磁場，推動彈射器前進
針對不同飛機、不同環境，控制系統智能化管理：同一環境下的不同飛機集合成一個模塊，同一飛機在不同環境下集合成另一個模塊。工作人員只要選擇相應模塊就能進行“傻瓜式”操作，彈射效率大大提高。
五、能量利用率高，無故障週期長，可靠耐用。
蒸汽彈射一次要消耗614千克蒸汽，很多蒸汽在中途浪費掉，甲板總是在雲霧繚繞中，能量利用率只有4-6%。電磁彈射器通過精確控制、合理分配，能量利用率提高到60-70%，簡直天壤之別。
電磁彈射導軌維護方便
蒸汽彈射平均無臨界故障間隔為405個週期，電磁彈射平均無臨界故障間隔設計要求為1300個週期，更可靠耐用。出現故障時，自動監測系統也會及時提示故障位置和信息，使維修保養更簡單。
六、彈射速度更快。
蒸汽彈射器日常工作有一大半時間花費在維護上，平均彈射速度慢。尼米茲級航母每天最大彈射架次約170—190，而福特級航母日彈射架次設計標準為250—270，對戰鬥力提升意義不言而喻。和風漫談原創，禁止抄襲。
當然，最早裝備電磁彈射器的福特級航母近年來問題不斷，一直沒有達到當初預想的結果，一度讓美軍絕望。但這是新技術應用中不可避免的陣痛，待技術成熟後威力不可小覷。
福特號航母
總之，蒸汽彈射器和電磁彈射器雖然功能相同，但彈射動力和原理改變讓二者形成了絕對代差。電彈在各方面都優勢多多，是未來航母的發展趨勢。
此外，未來艦艇上電磁阻攔、電磁炮、各種先進電子設備大量使用，對電能要求越來越高。電磁彈射可以與綜合全電推進系統良好融合，不用像蒸彈那樣再額外弄設備。
所以世界各國都在加緊研發電磁彈射技術，搶佔未來競爭先機。我們也一樣不甘人後，勇攀高峰，並取得優異成果。
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