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蒸汽弹射与电磁弹射孰优孰劣——美航母舰载机

  据媒体报道,美国总统特朗普日前在美军驻日本横须贺海军基地发表讲话时表示,由于对电磁弹射花费巨资感到不满,他将颁布命令将航母上的电磁弹射器改为蒸汽弹射器。特朗普称“我们将大量资金投在电磁弹射系统上,却不知道在恶劣条件下其性能如何。所以我要下达命令,下一艘新航母要换用蒸汽弹射系统。”舰载机弹射器为何能引起特朗普的关注,蒸汽弹射与电磁弹射是如何工作的?究竟孰优孰劣?

  舰载机是航母战斗力的核心,在作战中,舰载机负责对地面、海上以及空中目标进行打击。所以,舰载机的起飞能力和效率很大程度上决定航母编队的作战能力。目前,舰载机一般采用弹射起飞、滑跃起飞、垂直起飞3种方式。其中,弹射起飞利用弹射器助推,可以使飞机获得更高的加速度,具备在短距离内放飞重型战机的能力,是舰载机起飞的主流方式。

  弹射器最早由英国人发明。上世纪50年代,蒸汽弹射器代替液压弹射器开始服役。蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞,带动弹射轨道上的滑块,把舰载机投射出去。弹射器一般由动力系统、往复车、导向滑轨等构成,弹射起飞时,驾驶员操纵飞机加大功率,在弹射器动力系统的强力作用下,往复车拉着飞机沿导向滑轨做加速运动,经过一段滑跑距离,飞机达到升空速度起飞。目前蒸汽弹射器技术已相当成熟,但存在一些局限。

  首先,蒸汽弹射器需要配备蒸汽储罐、管线和辅助设备,体积和重量过于庞大。美国最新的蒸汽弹射器全套体积达1100立方米,全重接近500吨。其次,蒸汽弹射器工作时需消耗大量蒸汽,如果以最小间隔进行弹射(每分钟2架),16分钟后便会因为蒸汽压力过低而无法继续弹射,而且会消耗锅炉20%的蒸汽导致航母的航速降低。最后,蒸汽弹射的弹射力量调节范围小,无法弹射较轻的无人机。另外,瞬间爆发的巨大推力,也让舰载机飞行员非常不适。

  相比蒸汽弹射,电磁弹射优势明显。首先,电磁弹射系统实现“瘦身减重”,一套完整的电磁弹射设备体积仅500多立方米,全重325吨。其次,电磁弹射比蒸汽弹射的最大能量幅度高20%,可以放飞更重的飞机。而且电磁弹射功率可调,通过调整输出电流,起飞重量可在2吨至70吨之间调整,终端速度可在50节至200节之间任意设定。再次,加速度曲线十分平滑,能够极大改善飞行员的身体负担和飞机的结构寿命。据称,配有电磁弹射系统的美国“福特”号航母,日出动舰载机达到300余架次,相比尼米兹级提高25%。

  分析认为,尽管美国的电磁弹射装置已经试验多次,但从特朗普的表态推断,缅甸国际美军在实际应用中显然碰到各种预料之外的麻烦且难以解决。有消息称,2018年2月,美海军证实“福特”号航母安装的电磁弹射系统在设计与建造上存在重大问题。在海上试验中,美海军发现,频繁使用时电磁弹射系统比蒸汽弹射器更不可靠,且需要更多人力。美海军称,一旦在战斗中出现一个弹射器无法使用,有可能需要关闭全部4个弹射器才能进行维修。同时有研究认为,弹射过程中,机载电子设备可能会受到电磁脉冲影响,对舰载机的电磁屏蔽能力构成更大考验。因此,一向口无遮拦的特朗普忽然改口要换蒸汽弹射,就不足为奇了。(兰顺正)

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