飛機彈射器(Aircraft catapult),通過一條不到百米的直線軌道上的牽引滑塊,牢牢地抓住飛機的前起落架,用強勁的力量在短時間內拉動飛機,使其迅速達到起飛速度。
自從航空母艦進入噴氣機時代,蒸汽彈射器就成為大型航母的“標配”。從1950年代起,美軍福萊斯特級、小鷹級、企業級和尼米茲級超級航母,都裝備了C7、C13等型蒸汽彈射器。
從1980年代末,美國西屋公司開始研發全新的電磁彈射器,并且應用于目前在建最新一級的福特級航母上。
據軍事科學院著名評論員杜文龍透露,無論是蒸汽彈射與電磁彈射,未來都應該成為中國航空母艦的必備設施。
那么,這兩種彈射方式,孰優孰劣呢?
“相對于電磁彈射,蒸汽彈射算是落后一代的產品,缺陷有很多。”新華社軍事專家鄭文浩告訴記者,與蒸汽彈射器相比,電磁彈射器的尺寸、重量可降低50%,對人力的需求將減少30%,全壽命周期費用可降低20%,作戰可用度可提高20%。
電磁彈射的一大優勢是效率高。“現役的蒸汽彈射器,能量轉換效率只有5%,而電磁彈射器高達60%,能量浪費少得多。”鄭文浩分析道。
更重要的,是電磁彈射適應性更好。“電磁彈射可以像我們調節電燈亮度一樣,調節彈射牽引器的速度和功率,以便適應各種飛機,非常靈活。
鄭文浩告訴記者,電磁彈射適用艦載機的重量在4.5~45噸,彈射速度在每小時100~370公里之間,通過調整發力節奏,可以讓飛行員在彈射時感覺更舒適。“而蒸汽彈射只能彈射重型飛機,無法彈射輕巧的無人機。而無人機在未來海上作戰中必然越來越重要,這恐怕將成為蒸汽彈射的一大命門。”
由于需要氣缸,蒸汽彈射裝置體積巨大,結構復雜,維護起來很麻煩。據悉,蒸汽彈射的維修費,甚至能占到航母總體維修費用的40%!沒有了高壓、高溫蒸汽管路和閥門,將減少值勤和戰斗中的潛在危險。
“電磁彈射器的牽引塊復位更快,這就可以提高艦載機的出動效率。”鄭文浩說。
而且,在寒冷的高緯度地區,由于蒸汽容易冷卻結冰,因此使用蒸汽彈射器很危險。這也是當年蘇聯雖然研制出蒸汽彈射器,卻不得不在其航母上使用滑躍起飛的重要原因。
讓人想不到的一點是,盡管電磁彈射的體制更先進,但工藝要求更高的卻是蒸汽彈射,尤其是儲氣罐的密封性,對我國的焊接工藝提出了嚴峻的挑戰。
“電磁彈射還有個蒸汽彈射沒有的‘特異功能’,就是能與跑道形狀配合,甚至可以安裝在上翹的滑躍甲板上,將彈射與滑躍兩者的優點合二為一。”
在海軍專家李杰看來,首艘國產航母采用哪種起飛方式,目前還是未知數,但是彈射起飛將是目標。
“一定是根據技術的發展程度。”李杰表示,“如果發展得順利,我們有可能采用蒸汽彈射,甚至一步到位,直接采用更先進的電磁彈射。”