航舰弹射器 有没有差很多

江南造船厂举行福建舰下水命名仪式。（新华社）

美国「福特」号（USS Gerald R. Ford，CVN-78）超级航母穿越大西洋的画面。（美国海军）

陆媒报导称，大陆第3艘航空母舰「福建舰」已在进行电磁弹射器的实验，这意味着中国大陆成了除美国以外，第2个具备电磁弹射系统的国家，其性能必然快速追近美国的航空母舰，值得国人格外留意。很长一段时间，航空母舰弹射器一直是美国的独门绝活，这也是美国海军称霸全球的关键技术。

最早的飞机弹射器，可追溯到莱特兄弟时期，当时莱特兄弟对于飞机的升力并没有把握，所以他们极尽全力在为飞机减重，甚至连轮子都不安装了，那么飞机该如何滑跑？他们发明了一种重力弹射装置，将飞机固定在一段平直的滑轨上，滑轨上有车安装飞机，机前方有个钩子，与滑轨的绳索固定，而绳索的末端是个高台，高台上绑着重锤。当飞机要起飞时，飞行员（也就是莱特兄弟其中一人）启动飞机引擎开足马力，然后重锤落下、拉动绳子、车载着飞机向前冲刺，飞机顺着这股力量，加上引擎的推力而起飞。

之后其他的航空先驱也陆续发明了各种不同原理的弹射器，包括压缩空气、火药动力、液压动力等等，到了二战时期，火药弹射器大量部署在巡洋舰、战斗舰的后方甲板，它可以在几公尺内，就把水上观测飞机弹射出去。但因为功率不足，无法应用在大型飞机上。因此那时代的航空母舰，使用的是体积较大的液压弹射器。

有意思的是，当时航空母舰的弹射器并不是加装在飞行甲板上，而是安装在机库里，这是因为螺旋桨战机所需要的滑跑距离不长，开足马力就可以升空。为了更快速的释放飞机，那么利用弹射器，就可以把飞机从机库里直接发射，多好的设计！但是实战中却发现，机库空间有限，发射飞机过于危险，这使得液压弹射器使用率很低，反而占用了机库空间，因此到二战后期，多数航空母舰机库里的液压弹射器都拆除了。

到了1950年，战机进入喷射机时代，飞机变得比以前更重，这使得飞机的滑跑距离愈来愈长，这在陆地机场的影响较小，但是航空母舰的有限空间，无法提供足够的滑跑距离，要是升力不足就会栽入海中，因此弹射器再一次登上航舰甲板。旧式的液压弹射器加速度不足，硬要增压会引发爆炸的风险，美国的液压弹射器就曾发生管线爆炸造成严重死伤。所幸英国人发明了较安全的蒸汽气弹射器，并应用在英国的航空母舰上，随后美国也引进了这套技术，才使得美国走向超级航空母舰的地位。现在的10艘尼米兹级航空母舰，使用的C-13型蒸汽弹射器，其技术原理还是源自英国。

虽然蒸汽弹射器性能可靠，但是它需要消耗大量的淡水，而这些淡水又来自于航空母舰的蒸汽锅炉，用的太频繁会降低军舰的动力。以美国小鹰级航空母舰的C-13弹射器为例，一次弹射就要消耗625公斤的蒸汽和1吨左右的缓冲淡水，这些蒸汽在弹射后就散失到环境，如果航舰以每分钟1架的速度进行紧急弹射起飞，那么连续弹射8架飞机之后，航舰的锅炉蒸汽压力就会损失20％，整个动力就会损失32％，船速就会下降。虽然改用核动力的尼米兹级有用不完的热量，但是持续弹射也会造成蒸汽量不足，同样必须暂停发射以累积蒸汽，因此才有了更新一代的电磁弹射器。

福特级是美国海军第1艘使用电磁弹射器的航空母舰，它采用独特的「飞轮储能」技术，巨大的飞轮在通电之后，会持续高速转动，这就相当于储存电力。当战机要起飞时，透过飞轮的磁力减速效应来生电，能在极短时间内产生超过121百万焦耳的能量，快速的带动滑块向前推进，而滑块上方连结着飞机。这套系统每45秒能够完成一次充电，并可在2到3秒内释放，比蒸汽弹射器效率高出许多。

电磁弹射的占用空间也较小，系统重量也较轻，大约只有20吨左右；并且它也可以调整弹射的力量，以因应不同重量飞机所需要的初速度。

虽然电磁弹射器优点这样多，但是它也差点被埋没。在福特号测试初期，电磁弹射器屡屡传出维护间隔时间短，故障率高的消息，使得当时的美国总统川普，还一度下令改回蒸汽弹射器的决策，所幸被美国国防部所阻止。其实新的科技在实用化初期，都难免会遇到故障率高的问题，这时候能做的就是信任工程师，继续完善新的系统，通常问题都会随着时间而改善。如今的福特号已完成了第一次海外部署，电磁弹射器的维护间隔时间，已经较蒸汽弹射器来的更好。