干貨來襲：電磁彈射技術(shù)的優(yōu)勢

• 作者：觀雨者

• 顧問：談書

應(yīng)廣大讀者的要求，我們今天專門發(fā)個短文介紹一下航母電磁彈射技術(shù)的優(yōu)勢，也方便大家理解以后介紹航母的文章。（正式介紹福建艦的文章還在制作中）

第一節(jié)·航母戰(zhàn)力分水嶺

9月22日，也就是19年前美國最后一款重型艦載機F-14退休的日子，我國福建艦官宣電磁彈射了三款艦載機：

中型五代機殲-35，重型四代機殲-15T，輕型預(yù)警機空警-600。

當(dāng)然，根據(jù)視頻顯示的日期，這次彈射演練應(yīng)該是在3月份進行的。

值得注意的是，演練位置的時區(qū)是東十區(qū)，這是到了關(guān)島附近了。

美國基地喜提VIP觀眾席。

航母的彈射演練之所以會牽動人心，主要是因為能否實現(xiàn)彈射起飛是衡量航母戰(zhàn)力的重要分水嶺。

我們甚至可以這么說：

這個世界上只有兩類航母：彈射航母和不可彈射航母（即滑躍航母）。

滑躍航母沒有起飛助力，這意味著艦載機必須付出巨大的代價才能從長度有限的航母跑道上起飛。

比如說飛機要盡可能的減輕重量，起飛時還要“猛轟油門”、消耗大量燃油。

另外滑躍航母在結(jié)構(gòu)上只有一個“翹頭”，所以飛機起飛只能一個一個來，群體出動速度有限。

同時這個“翹頭”在平時也沒法停放戰(zhàn)斗機，這對于寸土寸金的航母來說是巨大的空間浪費，降低了航母的載機量和調(diào)度效率。

而一旦有了彈射這個助力，事情就好辦多了。

在有助力的情況下，戰(zhàn)斗機就可以實現(xiàn)更大的起飛重量、滿油滿彈上天，充分發(fā)揮自己的戰(zhàn)斗力。

這個助力還可以縮短起飛所需的跑道長度，增加艦上的調(diào)度空間。

這樣彈射航母就可以安裝多條彈射軌道，同時起飛多架飛機，大幅提升了出擊效率。

這些因素綜合起來就導(dǎo)致了這么一個局面：

• 滑躍航母起飛的飛機出動慢、火力弱、航程短；

• 彈射航母起飛的飛機出動快、火力強、航程遠(yuǎn)。

高下立判。

具體來說，我們的福建艦有3條彈射軌道，能一分鐘內(nèi)同時彈射3架滿油滿彈狀態(tài)的飛機。

戰(zhàn)斗力爆表。

此次成功的彈射演練一口氣實現(xiàn)了中國航母編隊的四個“跨越”：

• 滑躍航母向電磁彈射航母的跨越；

• 非隱身艦載戰(zhàn)斗機向隱身艦載戰(zhàn)斗機的跨越；

• 艦載預(yù)警直升機向艦載固定翼預(yù)警機的跨越；

• 電磁彈射隱身艦載戰(zhàn)斗機對美國同行的跨越。

之所以說“電磁彈射隱身艦載戰(zhàn)斗機”是對美國同行的跨越，是因為美國的隱身艦載機F-35C至今都沒能在美國的電磁彈射航母“福特號”上部署。

為什么不部署呢？

主要是這倆比較八字不合。

第二節(jié)·坑爹的組合

當(dāng)初福特級航母剛開工的時候，F(xiàn)-35C還沒定型，所以該航母就注定沒辦法考慮F-35C的需求。

等F-35C出來了一看，果然啥啥都匹配不上。

比如說：

• F-35C的尾焰溫度過高，福特號的擋焰板承受不了。

之前美國航母的擋焰板都是給F/A-18準(zhǔn)備的，結(jié)果F-35C的尾焰溫度高于F/A-18，這就遭不住了。

要解決這個問題只能把航母拉回廠里大改，目前美國只有少數(shù)航母改了，福特號還沒改。

• 沒有匹配的電磁彈射檔位。

F-35C的最大起飛重量比F/A-18更重，又因為擋焰板太弱、起飛時不敢開全力，導(dǎo)致福特號不知道該怎么匹配電磁動力的輸出曲線。

畢竟美國人在電磁彈射領(lǐng)域也是個新手，沒有什么歷史數(shù)據(jù)可以參考。

• 數(shù)據(jù)鏈不匹配。

F-35C作為隱身戰(zhàn)機，需要使用專用的加密數(shù)據(jù)鏈，這樣才能保護自己的隱身狀態(tài)。但是福特號并沒有預(yù)留這種信息通道。

這等于是一起飛就可能被發(fā)現(xiàn)，那還隱個屁的身。

事實上福特號整個信息系統(tǒng)架構(gòu)就和和F-35C不兼容，甚至連帶寬都不夠。要解決就得給整艘航母來一次“系統(tǒng)重裝”。

• 機庫維保水平不足。

F-35C作為隱身戰(zhàn)斗機，對維護保養(yǎng)的要求比普通飛機苛刻很多。毫不意外的，福特號又滿足不了。

現(xiàn)在就算把F-35C硬搬上去也沒法長期駐扎。

雖說福特開工的時候F-35C還沒定型，但大部分參數(shù)還是確定了的，現(xiàn)在出現(xiàn)如此多的低級失誤，只能說美國私企之間的配合水平堪稱災(zāi)難。

就好比阿三造航母：艦載機搬上來了才發(fā)現(xiàn)機庫門太小放不進去。

如果說前面的問題通過一些整改還能解決，那么下面這個問題就是福特艦從娘胎里帶出來的頑疾了。

• 電磁彈射故障率過高。

美國電磁彈射的技術(shù)較為落后，用的是交流電網(wǎng)，容易出現(xiàn)電網(wǎng)震蕩，尤其是大重量連續(xù)彈射。

結(jié)果就是福特號的電磁彈射系統(tǒng)大約每使用270次就會故障一次。

這么多問題不解決，F(xiàn)-35C自然也上不了福特級。但美軍也不是很著急，因為他們手上的F-35C本來就沒多少。

直至今天，該型戰(zhàn)機僅服役40余架，分3個中隊部署在卡爾文森、林肯和華盛頓三艘老式蒸汽彈射航母上。

當(dāng)然了，讓這三艘老家伙匹配F-35C也不是件容易的事，它們都為此返廠進行了升級改造。

其實F-35C這么難伺候并不奇怪，整個F-35系列本來就是一個為優(yōu)先為空軍非海軍設(shè)計的機型。

搞艦載型號F-35C純屬搭“順風(fēng)車”，主打一個省錢，離美國海軍的理想機型相距甚遠(yuǎn)。

比如說美國空軍為了省錢，覺得單發(fā)戰(zhàn)斗機就夠用了，反正發(fā)動機出問題了可以就近找機場迫降或跳傘。

但在海上沒有地方可以迫降，跳傘的風(fēng)險也非常高。所以雙發(fā)戰(zhàn)斗機才是美國海軍的夢中情機，他們看F-35C是怎么看都不順眼。

而我們的殲-35就完全不同了。

該機型在研發(fā)時就是優(yōu)先按艦載機要求設(shè)計的，而且和福建艦緊密適配，自然不會出現(xiàn)美國軍工搞出來的那一堆系統(tǒng)不匹配的低級失誤。

可以說殲-35就是美國海軍心目中F-35C該有的樣子。

根據(jù)照殲-35工程師的說法：

殲-35在設(shè)計時已經(jīng)考慮了兼容所有現(xiàn)役航母的能力，在遼寧、山東兩艘滑躍航母上同樣也能部署。

現(xiàn)在按殲-35的生產(chǎn)速度，其數(shù)量很快就會超過F-35C。

既然F-35C數(shù)量少又掉鏈子，那么美國海軍輕車熟路的F/A-18E/F“超級大黃蜂”行不行呢？

很遺憾，它是四代機，比五代機殲-35落后一代。在戰(zhàn)斗機的世界里，代差就等于吊打。

到了實戰(zhàn)中，不隱身的F/A-18E/F沒看見殲-35就已經(jīng)死了，不過是個會飛的經(jīng)驗包而已。

所以美軍現(xiàn)在肯定很著急，這幾天五角大樓旁邊的披薩店又發(fā)財了。

當(dāng)然，雖然美軍的電磁彈射航母不靠譜，但他們?nèi)匀粨碛?0艘成熟的蒸汽彈射航母。

都是彈射航母，實力依然不可小覷。

那么問題來了，美國既然已經(jīng)擁有成熟的蒸汽彈射技術(shù)，為什么還要花費重金開發(fā)自己并不擅長的電磁彈射技術(shù)呢？

錢多燒得慌嗎？

當(dāng)然不是。

第三節(jié)·電磁彈射的意義

歷史上航母的彈射技術(shù)經(jīng)歷過三個發(fā)展階段：

火藥/液壓/飛輪/壓縮空氣彈射、蒸汽彈射、電磁彈射。

早期的航母彈射方式五花八門，各種奇葩方式都有。

比如說火藥彈射，就是通過點燃火藥的方式來推動氣缸，說白了就是把飛機“炸”出去。

這個方法的缺點是火藥殘留物太多，而且爆燃的高溫容易使氣缸變形，彈幾次就壞了，很不可靠。

所以很快就被蒸汽彈射取代。

蒸汽不會有殘留物堵塞阻礙氣缸，且蒸汽溫度只有幾百度，不至于讓氣缸變形。另外蒸汽可以引自航母的動力鍋爐，完美解決了動力源的問題。

所以蒸汽彈射很長一段時間都是航母彈射的主力。

21世紀(jì)后，電磁彈射技術(shù)異軍突起，瞬間就讓蒸汽彈射成了“牛夫人”。

因為它的優(yōu)點太多了：

1.力道均勻。

蒸汽彈射的彈力大小很難調(diào)節(jié)，在彈射小型飛機或無人機的時候，可能會因為初段的“用力過猛”而將其“扯傷”。

等到了末段，由于氣缸里的氣壓降低，又會出現(xiàn)彈力不足的情況，所以你還不能輕易降低初段的彈射力度。

結(jié)果就是F-35C不得不增加重量去制作一個非常粗壯的前起落架。

而電磁彈射的彈力則可以相對柔和的持續(xù)輸出，可以輕松調(diào)節(jié)大小，不容易“拉傷”飛機。

2.擁有強大的持續(xù)彈射能力。

蒸汽彈射彈射前需要往氣缸充蒸汽蓄力，每彈射十幾次就要重新囤積一次蒸汽。在緊急時候甚至需要直接把驅(qū)動航母的蒸汽引過來進行補充，而這會導(dǎo)致航母的航速降低。

電磁彈射則沒有蓄積蒸汽這個過程。充電比燒水囤積蒸汽快快得多，幾十秒就能完成一次充電。

3.重量更輕。

蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)復(fù)雜且笨重，比如說尼米茲級的蒸汽彈射器重達500多噸，遠(yuǎn)超福特級電磁彈射器的200多噸。

電磁彈射系統(tǒng)所節(jié)約的重量和體積可以用來攜帶更多彈藥。

4.無蒸汽凝結(jié)。

蒸汽彈射的軌道會有蒸汽泄漏，如果在寒冷地區(qū)，容易結(jié)冰并造成堵塞。另外蒸汽彈射系統(tǒng)的氣缸保養(yǎng)比電磁彈射的日常維護麻煩。

5.節(jié)約能源。

蒸汽彈射每次彈射需要泄漏消耗接近1噸的蒸汽，消耗大量淡水資源。且蒸汽彈射熱效率不到7%，能源浪費嚴(yán)重。

而電磁彈射的熱效率能做到50%以上，所以電磁彈射更節(jié)省能源，對常規(guī)動力航母更加友好。

要知道，常規(guī)動力航母的成本比核動力低得多。

另外我們福建艦的電磁彈射系統(tǒng)還有一個獨特的優(yōu)勢：

采用了中壓直流電網(wǎng)，彈射時不容易產(chǎn)生電網(wǎng)震蕩，可靠性非常高。

從相關(guān)企業(yè)的簡報來看，我們的電磁彈射系統(tǒng)的故障率低于1/3200 ，遠(yuǎn)好于美國福特號的1/270。

并且我們能正常彈射35噸級的飛機（殲-15T和空警600），而福特級如果持續(xù)彈射30噸的大重量飛機就很容易出故障。

也就是說無論是彈射重量還是可靠性，我們都處于領(lǐng)先位置上。

結(jié)語·完整的海上制空權(quán)

文章的最后，我們來聊一下我們海上制空權(quán)的最后一塊拼圖：最新亮相的空警-600。

空警-600從外形上看非常接近美國的艦載預(yù)警機E-2，但實際上空警-600的尺寸要比E-2大上一圈。

從尺寸估計，空警-600的重量應(yīng)該在30噸以上，介于殲-15T和殲-35之間。

而美國E-2D預(yù)警機只有26噸的彈射起飛重量。

到目前為止，美國的福特級電磁彈射只彈射過30噸以下的F/A-18，未來如果要彈射30噸以上的F-35C并不容易，估計要限制一下它的重量。

而對于需要扛個大雷達的預(yù)警機來說，26噸的起飛重量顯然是過輕了。

重量小，裝油量和雷達就小，這意味著它航程短、耐力差還近視。

不過E-2研發(fā)自上世紀(jì)60年代，設(shè)計時還考慮了3萬噸級二戰(zhàn)老航母埃塞克斯級的需求，各項指標(biāo)落后且偏小也不奇怪。

奇怪的是現(xiàn)在60多年過去了，美國航母都已經(jīng)10萬噸了，他們還在用E-2，堂堂預(yù)警機的重量居然連戰(zhàn)斗機都比不過。

躺平真爽啊，終于躺到我們追上來了。

在超過30噸的起飛重量的加持下，空警-600可以裝載更多的雷達設(shè)備和燃油。

比如說空警-600的機頭雷達就明顯比E-2的大。

空警-600的機頭雷達可以對導(dǎo)彈進行火控引導(dǎo)，而E-2的這個小東西只能探測一下天氣情況。

而載油量更大的空警-600的續(xù)航時間自然也更長。

從視頻上看，我們的福建艦只部署了3架預(yù)警機，這說明需三班倒就能滿足24小時值班的要求。

而美軍現(xiàn)役E-2D只能續(xù)航6小時，要進行24小時值班就需要四班倒。

3架頂4架，減小了甲板占地和起飛回收時間，這就是效率的提升。

空警-600的入列意味著我們已經(jīng)打造好了完整的海上空戰(zhàn)體系，美國有的我們都有了：

• 空中預(yù)警：空警-600 VS E-2D；

  
  

• 爭奪制空權(quán)：殲-35 VS F-35C；

  
  

• 對海攻擊（反艦）：殲-15T VS F/A-18E/F。

  
  

得益于福建艦強大的電磁彈射系統(tǒng)，我們的戰(zhàn)機可以搭載更多的裝備、彈藥和燃油，所以我們的海上空戰(zhàn)體系在性能上全面超越了美國的同行。

這也意味著二戰(zhàn)后雄霸天下數(shù)十載的美國航母戰(zhàn)斗群將首次面臨技術(shù)上的劣勢。

海權(quán)爭霸，攻守易形了。

全文完

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