專家披露中國3號航母推遲開工，或使用電磁彈射卻為何不被看好

自從4月26日首艘國產航母下水以來，有關中國航母的話題似乎沉寂了一段時間。不過就在6月28日，海軍電氣工程專家馬偉明教授的一次演講又點燃了有關中國第二艘國產航母的話題。據馬偉明教授透露，目前軍方高層推遲了第二艘國產航母的開工，原因是正在對比電磁彈射和蒸汽彈射，以確定下一艘航母究竟是採用哪種方案。

▲網上披露的有關殲-15電磁彈射圖片

從馬偉明教授披露消息我們首先可以得出一個基本結論，那就是中國下一艘航母已經確定會上彈射器，這也印證了先前很多國內外媒體的報道。至於究竟是電磁彈射還是蒸汽彈射目前無論是軍方還是媒體都一直爭論不休。

▲網傳中國電磁彈射實驗基地

▲彈射型殲-15

長期以來關於兩種彈射方式的認識就一直存在一個誤區，很多人從美國航母彈射技術發展的經驗來看，認為蒸汽彈射是電磁彈射的基礎，只有掌握了蒸汽彈射才能上電磁彈射。以至於網上出現了中國必須先上蒸汽彈射才能上電磁彈射的觀點，這種觀點表面上看起來好像有些道理，但仔細推敲起來根本完全站不住腳。

▲電磁彈射原理

▲福特級航母上的電磁彈射器

因為從原理來看，蒸汽彈射和電磁彈射完全就是兩條完全不同的技術路線，蒸汽彈射是通過高壓蒸汽的膨脹做功來彈射飛機，而電磁彈射是利用電磁力來彈射飛機，兩種彈射器除了在部分的機械加工上有相近的要求外，其他的根本就是兩回事。由於蒸汽彈射出現的時間比電磁彈射早幾十年，所以很多人自然認為蒸汽彈射是電磁彈射的基礎，而之所以實用化電磁彈射器到現在才出現，主要還是材料和加工水平的限制。

▲美國電磁彈射地面實驗基地

其實早在上世紀人們就提出電磁彈射器的設計，不過受制於當時的技術水平，電磁彈射只能存在於圖紙上，所以只能退而求其次的採用蒸汽彈射器。而電磁彈射器別說是上世紀，就算放到現在也沒有幾個國家嫩能搞出來，就拿電磁彈射器的關鍵技術——大功率直線電機的材料來說，在彈射瞬間大電流通過直線電機，導線迅速發熱，因此需要耐高溫設計和安裝複雜的冷卻系統，而飛輪儲能系統要求高質量的儲能裝置在摩擦阻力很小的情況下，以數千甚至是上萬轉每分的轉速度維持一定時間的旋轉，這對材料和精密加工技術的要求都十分苛刻，光這兩個技術就難倒一大批國家了，所以目前有能搞電磁彈射技術的國家只有中美。

▲中國已經解決電磁彈射器的關鍵技術——直線交流電機

相比於蒸汽彈射器，電磁彈射器的優點主要是彈射飛機效率高，彈射飛機種類多，維護保養方便。早在上世紀50年代，英國就發明了蒸汽彈射器，經過美國海軍長期使用，目前技術已經非常成熟。儘管電磁彈射在技術成熟度上不及蒸汽彈射，但在實際的使用效果遠高於蒸汽彈射器。

▲美國現役航母全部採用蒸汽彈射器

▲採用電磁彈射的福特級航母

第一:電磁彈射器的彈射飛機效率高於蒸汽彈射器。根據美國海軍的實驗結論：電磁彈射器的彈射效率要比蒸汽彈射器高30%。因為蒸汽彈射的原理就是先把水燒成蒸汽，再充入氣缸，達到一定壓強後才能彈射飛機，整個過程在物理上有一定的時間間隔，由於物質轉化過程中具有的物理極限，這個間隔很難縮短。

▲蒸汽彈射每次使用都需要將大量水燒成蒸汽

而電磁彈射是採用電能作為彈射飛機的動力，只要在每一次彈射前能儲夠充足的電能，就能大大縮短時間，短時間的飛機起飛效率遠高於蒸汽彈射。而航母短時間所能起飛的飛機數量甚至直接決定了航母本身的生死存亡，如果在實戰中如果突然面對敵人大規模的機群來襲，需要緊急起飛戰鬥機攔截時，同樣的時間能起飛10架飛機和能起降20架飛機，對於航母來講不僅是簡單的作戰效率的問題，而是航母編隊自身存亡的問題，攔的住就能活下來，攔不住就活不下來。

第二:電磁彈射在彈射飛機的種類上優於蒸汽彈射，因為蒸汽彈射器的所能彈射飛機的重量範圍在裝艦前就已經固定了，飛機重了彈不動，輕了彈散架了。而電磁彈射可以根據彈射飛機的重量隨時調節所需要的電力大小，從幾十噸重的預警機，加油機到幾噸重的無人機都可以彈。從世界航母的發展來看，未來無人艦載機上艦是大勢所趨了，在這方面電磁彈射器明顯要優於蒸汽彈射器。

▲蒸汽彈射器氣缸

▲維護保養蒸汽彈射器是個費時費力的工作

第三:電磁彈射器的維護保養優於蒸汽彈射器，蒸汽彈射器在結構上需要很長的高壓密閉氣缸，一旦漏氣將會造成災難性的後果，所以平時的維護保養必須非常仔細。而且蒸汽彈射器長期使用後必須清理蒸汽污垢，這個過程持續時間長，工作強度大，對於航母的持續作戰能力有很大影響。而電磁彈射器由於是依靠電磁力彈射飛機的，主要結構就是一條電磁軌道，結構簡單，技術可靠，維護保養時間短。

▲中國電磁彈射器模型

以上三點就是電磁彈射器相比於蒸汽彈射器的主要優勢。根據目前網上傳出的有關中國電磁彈射器實驗基地圖片以及馬偉明教授披露的有關信息，基本可以確定中國已經造出了用於陸地模擬的電磁彈射器，並且完成了艦載機電磁彈射實驗，但這僅僅是局限於技術實驗水平，和真正能夠裝艦使用的實用型電磁彈射器還不是一回事。

▲中國目前已經完成了電磁彈射器的地面實驗

因為除了本身的技術難度外，電磁彈射技術另一個難點就是必須保證充足的電力供給，所以目前只有美國的福特級核動力航母上才使用的電磁彈射器，其最新的核反應堆可以保證電磁彈射器的電力需求。

▲福特級強大的核反應對可以保證電磁彈射器運行

以目前中國航母的發展來看，下一艘航母直接上核動力無論是技術難度還是使用風險都太了，而如果要在常規動力航母上使用電磁彈射器，首先對航母本身的動力水平就提出了很高的要求，如果僅僅是為了提高艦載機起飛效率而在常規動力航母上使用電磁彈射器從而影響航母本身的作戰效率，其結果顯然是得不償失的，所以除非未來中國解決了常規動力航母上電磁彈射器的電力供給問題或者直接上核動力，否則對於下一艘航母使用電磁彈射器，筆者並不看好。

▲常規動力的中國航母上電磁彈射器動力捉襟見肘

綜上所述，根據目前披露的資料，筆者猜測中國目前已經解決了工程實驗性的電磁彈射技術，但要將實用化的電磁彈射技術應用在下一艘國產航母上最大的難題還是航母本身動力水平。至於這次馬偉明教授披露的消息，也只是說中國未來航母究竟採用哪種彈射方式目前還在討論中，並沒有確定一定會採用電磁彈射器，所以對於中國航母的發展我們只能說拭目以待。