蒸汽弹射器是现代航母上最重要的设备之一，它能让几十吨重的舰载战斗机以满油满弹状态起飞，大大提高了战斗力。

　　二战后英国率先发明了蒸汽弹射器，后在美国发扬光大，装备到十多艘航母上弹射战斗机、攻击机、运输机、预警机等大大小小重量不同的飞机，比滑跃起飞方式性能好很多。还出口到法国。

　　▲蒸汽弹射起飞效率高

　　但随着未来飞机重量越来越大，蒸汽弹射器受长度、气缸容积等条件限制已接近极限。再加上体积庞大、维护复杂、人员众多、污染严重等缺点，所以人们在不断寻求新方式替代，于是电磁弹射技术便应运而生。

　　早在19世纪初，就已经有人提出电磁推进技术构想。20世纪40年代，美国利用感应电动机进行过飞机弹射试验，后因技术不成熟、成本太高而在二战结束时匆匆放弃。1992年，美国又重启航母电磁弹射器可行性研究。

　　▲电磁炮实验

　　电磁弹射其实是电磁发射技术的延伸，与电磁炮花开两朵，各表一枝。只不过电磁炮发射弹丸小，质量几克到几千克；电磁弹射器则用于大载荷物体低速弹射，如几十吨重的各种飞机。

　　电磁炮初速高，弹丸速度达2、3千米/秒；电磁弹射器速度只有几十到几百米/秒，两者差异显著。

　　对蒸汽弹射器，电磁弹射器更是全面碾压，就像磁悬浮列车对蒸汽机车优点那么多。

　　▲电磁弹射器原理

　　现在美国尼米兹级航母上的C-13系列蒸汽弹射器重约530吨，体积1132立方米。管路系统像迷宫一样复杂，灼热的蒸汽到处乱飘，油污遍地，是个非常难伺候的主儿。

　　而新型电磁弹射器仅重225吨，比蒸弹下降了57%；体积425立方米，减小了62%。省下的空间可以变成机库或电子设备容积，提升战斗力。

　　低重量、小体积还方便布置，降低航母重心，增强航行稳性。

　　蒸汽弹射器系统极为复杂，有庞大的储气罐、气缸和海水淡化装置，有无数冗长的管线、气泵、电动机和控制系统，需要大量液压水制动，得几百个人共同操作才能运行。

　　

　　▲能量提供-储能-电力控制-弹射电动机

　　而电磁弹射器结构就简单很多，由储能、电力电子、直线电机和控制系统四大部分组成。制动回收由弹射电动机完成，没有复杂管路，维护方便。

　　工作人员比蒸汽弹射减少了近30%，大大降低了劳动力成本。这也是为什么美国投入巨资研发的重要原因之一，因为后期节约的成本足以抵消研发费用，功能还更强。

　　蒸汽弹射器目前弹射能量已接近极限，最大输出能量约101.69兆焦。弹现在的飞机还行，对未来更重的飞机将无法胜任。

　　▲盘式发电机原理

　　电磁弹射器的储能装置由盘式发电机和自由飞轮组成。巨大飞轮以每分钟6400转高速旋转，每个转子可储存122兆焦弹射能量，比蒸汽弹射器高出20%。这些能量在2-3秒钟内快速释放，将产生超过45吨的推力将飞机推上天空。

　　蒸汽弹射器高压气流不易控制，所以推力很不均匀。前半段过大，过载达6g；后半段又迅速减小，能量仅够蒸汽自己膨胀，对战机帮助不多，平均加速度只有2g多。飞行员常调侃说，蒸弹后半段加速还没飞机自已的发动机来得快。

　　蒸弹整个弹射过程中应力峰值与平均值之比达1.25-2，起伏太大。小型无人机因受不了巨大推力而无法使用。

　　▲直线电机相当于沿半径打开的旋转电机

　　电磁弹射器全程推力更“温柔”，飞机加速平稳。应力峰值与平均值之比在1.05以下，大大降低了飞机和飞行员的损伤，机身寿命延长30%以上。既节约了一大笔飞机采购费用，也让舰载机运行更安全。

　　电磁弹射器精度高，自动控制系统能精确调节推力。大飞机用大推力，小飞机用小推力，解决了蒸弹不能弹小型无人机的问题。

　　自动控制系统时刻监视运行状态，根据飞机、气象环境、航母状态等各项参数控制电流，既满足飞机弹射要求，又降低对电源和储能系统的冲击。

　　▲旋转电刷依次产生磁场，推动弹射器前进

　　针对不同飞机、不同环境，控制系统智能化管理：同一环境下的不同飞机集合成一个模块，同一飞机在不同环境下集合成另一个模块。工作人员只要选择相应模块就能进行“傻瓜式”操作，弹射效率大大提高。

　　蒸汽弹射一次要消耗614千克蒸汽，很多蒸汽在中途浪费掉，甲板总是在云雾缭绕中，能量利用率只有4-6%。电磁弹射器通过精确控制、合理分配，能量利用率提高到60-70%，简直天壤之别。

　　▲电磁弹射导轨维护方便

　　蒸汽弹射平均无临界故障间隔为405个周期，电磁弹射平均无临界故障间隔设计要求为1300个周期，更可靠耐用。出现故障时，自动监测系统也会及时提示故障位置和信息，使维修保养更简单。

　　蒸汽弹射器日常工作有一大半时间花费在维护上，平均弹射速度慢。尼米兹级航母每天最大弹射架次约170—190，而福特级航母日弹射架次设计标准为250—270，对战斗力提升意义不言而喻。和风漫谈原创，禁止抄袭。

　　当然，最早装备电磁弹射器的福特级航母近年来问题不断，一直没有达到当初预想的结果，一度让美军绝望。但这是新技术应用中不可避免的阵痛，待技术成熟后威力不可小觑。

　　▲福特号航母

　　总之，蒸汽弹射器和电磁弹射器虽然功能相同，但弹射动力和原理改变让二者形成了绝对代差。电弹在各方面都优势多多，是未来航母的发展趋势。

　　此外，未来舰艇上电磁阻拦、电磁炮、各种先进电子设备大量使用，对电能要求越来越高。电磁弹射可以与综合全电推进系统良好融合，不用像蒸弹那样再额外弄设备。

　　所以世界各国都在加紧研发电磁弹射技术，抢占未来竞争先机。我们也一样不甘人后，勇攀高峰，并取得优异成果。

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　　实际上

　　蒸汽弹射器和电磁弹射器都能满足现阶段航母弹射舰载机的需求，只不过蒸汽弹射代表现有成熟技术，电弹代表着未来技术潮流，仅此而已。这两种弹射方式原理上其实都研究的很成熟了，但是理论知识转化工程实践要迈过不少的坎，这也是蒸电之争的争议根源所在。

　　蒸汽弹射器自从英国率先发明以后经历了英，美，法三国长期使用，期间被美国多次改进完善，可以说相当成熟可靠。装备此类弹射器的航母已经参加过多次实战，并且常年进行各种大规模的军演，技术成熟，实际妥善率高，维护保养人员技术娴熟。此外，这种弹射器因为实用的时间太久了，其他国家或多或少都能接触到其实物和具体原理，因此研究门槛相对较低。

　　有人说蒸汽弹射器主要缺点用于航母的话“比较耗油”，这个是基本不存在的。以美国C-13型蒸汽弹射器为例，其做功最大弹射能量为95MJ。以美军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载机起飞重量30吨计，当其被加速到250Km/h起飞速度的功能为:0.5X30000Ⅹ(250/3.6)^2=72.25MJ。蒸汽弹射的性能完全够用，就算是弹射可能满载超过30吨的F-35C型舰载机也戳戳有余。那么如果装在常规动力的航母上会耗多少油呢？

　　选择重质军用柴油来看，2Kg的重柴油燃烧热就有95MJ，公布的蒸汽弹射能量效率为4-6%(我们以4%计)，那么只需要50公斤重柴油的燃烧热值就够了，然后要考虑一下增压燃油锅炉热效率，那么也需要100公斤的重柴油就大大超过了弹射一次所需的能量。

　　寻常常规动力航母(比如烧锅炉的库兹涅佐夫号航母)，随便都能携带个七八千吨舰用燃油，弹射器每次消耗0.1吨燃油，这恐怕是谈不上“耗油”吧？

　　那么蒸汽弹射器真正缺点是什么呢？首先，这东西的体积重量比较大，总体布置结构复杂，比如说C-13型蒸汽弹射器系统总重约530吨，占用甲板下层空间1100平方米；反观美军现有的电磁弹射器，系统总重只有280吨，占用空间也只有425平方米，其次，蒸汽弹射器操作环境不够好，弹射时甲板蒸汽弥漫，系统油液泄露比较多，而电磁弹射器不存在这些问题；再次，蒸汽弹射器因为结构复杂，所系检修工作量大，每次检修需要大量的操作人员和操作器械在充满油污的环境中进行，电磁弹射器则不存在这些问题。最后，蒸汽弹射的能量输出曲线变化比较大，电磁弹射的能量输出比较平缓，飞行员的弹射体验比较好。所以基本上蒸汽弹射的缺点，大部分都是电磁弹射的优点。

　　电磁弹射器与蒸汽弹射器主要参数对比。

　　通过看上表，人们有时候会有个误区，就是发现电磁弹射的最大能量为122MJ，而C-13型蒸汽弹射的最大能量只有95MJ，就误认为所有弹射都比蒸汽弹射能量输出高。其实这个只是具体型号之间的比较，不是说电磁弹射的最大能量就不能比蒸汽弹射大，在C-13-2型蒸汽弹射的基础上可以把最大弹射能量做到134MJ，只不过要付出更为庞大的结构体积和重量而巳。整弹效率4-6%；电磁弹射能以不到蒸汽弹射系统一半的体积和重量，输出1.28倍才是关键。

　　

　　蒸汽弹射的优点是成熟、可靠；缺点是整体体积和体重庞大，系统维护繁杂！电弹则是整体体积和体重都很优化，系统维护简单，弹射控制简单，缺点自然就是成熟度还不够！

　　蒸汽弹射比较麻烦，既要燃料，又占空间，而电磁弹射完全可以解决这些不足，腾出更多的空间。

　　一直以来美国的航母由于采用了蒸汽弹射器，所以美军舰载机无论是在单批次出动架次上还是在离舰重量上都要比滑跃起飞的舰载机更具优势，而且除了能够弹射起飞舰载战斗机外，还能弹射起飞质量更大的舰载预警机，这对于航母作战更具优势。但是自美国最新服役的福特号航母装备以来，很多国家都开始以福特级航母率先装备的电磁弹射器为发展方向，那么在蒸汽弹射器用的好好的情况下，美国为什么还要发展电磁弹射器呢？

　　说得对！明明蒸汽弹射也能起飞预警机，为何还要费钱费力的研制电磁弹射器呢？要想理解为什么要研究新一代航母弹射装置，就必须先从蒸汽弹射器的工作原理入手。

　　首先蒸汽弹射器说白了就是先烧一锅开水，然后等水开了之后把出现的蒸汽储存在压力罐里，等到储存到了一定压力值后，再把飞机挂靠在弹射器上，然后瞬间释放储存罐中的蒸汽，利用蒸汽所产生的全部力量把一架飞机从0瞬间加速到150以上，以此来达到飞机足够起飞的动能。等到把一架战斗机弹射出去之后，储存罐必须重新开始储存蒸汽，然后来弹射下一架飞机。

　　再这一套操作中蒸汽弹射器有几个致命的先天缺点存在，首先是烧开水和储存蒸汽需要等待的时间，其次释放蒸汽压力只能瞬间全部放出蒸汽且无法自由调节。等待的时间无异于会减慢战斗机起飞的频次，瞬间释放蒸汽压力不仅会对飞行员的身体造成难以承受的痛苦，而且每次弹射起飞战斗机的结构多少也会出现损耗，另外由于战斗机和预警机之间强度与重量的不同，所以蒸汽弹射时也非常的难以把握。

　　可是电磁弹射就很好的解决了所有问题，首先电磁弹射器的发动只不过是启动电力，说白了就是想什么时候弹射飞机就什么时候弹射。其次电磁弹射的弹射速度由于是电力驱动，所以加速的过程是平稳可控的，这样就会减小对飞行员与飞机本身的损耗负担。最后就是电磁弹射的力度可以自由调节，弹射战斗机能使用一种力量，弹射预警机又可以换另一种力量。

　　另外还有一个非常重要且不可忽视的事情，是海军大国必须上电磁弹射的原因，那就是无人机的运用。现如今将无人机上舰是未来无人机在航母运用上面的趋势，但蒸汽弹射器由于力度过大且无法自由调控弹射力度，所以本就重量轻结构脆的无人机，很可能弹射个一两次就会被扯碎，所以能够平稳加速发力的电磁弹射器就必须要上马。

　　另外根据美国自家所爆出的数据来看，电磁弹射器的弹射频率，最起码是蒸汽弹射器的两倍以上，也就是说加装了电磁弹射器的航母，其攻击能力为蒸汽弹射器航母的两倍，说白了就是一条航母的战斗力能当两条航母来使用，你说划算不划算。

　　速度太慢，每次蒸汽弹射后，又要“煮开”两大锅水准备下次弹射，你说时间要多长？而且不能弹射无人机这样的轻型小飞机。

　　蒸汽弹射需要提前预热准备，而且每次消耗大量的淡水，弹射效率和弹射重量远远低于电磁弹射，势必要被时代淘汰！[呲牙][祈祷]

　　效率高

　　根据以往介绍，有二点就决定了电弹（tan）比气弹（tan）优越。电弹设施占位占重优于气弹。为等量空间腾出很大的一块空间与质量。可供航母添加更多的设施，或者飞机。再有，电弹动能可控，能大能小，能快能慢，适用各种机型的飞机起飞和起飞间隔的需要。这是气弹所不具备的。光这二点，就能决定人们非得使用电弹而不是气弹。