电磁弹射如何能让航母战力惊人飞跃?一文解析(5)

2025-10-17 15:01  ZAKER

弩箭 | 图源:pixabay

蒸汽弹射的原理与弩箭发射大同小异,也是一个能量转换的过程,只不过预先存储的能量不是弹性势能,而是饱和蒸汽的内能,弹射的目标是更重的飞机,因此装置也复杂很多。

蒸汽弹射装置示意图 | 图源:网络

蒸汽弹射装置的核心是一个大锅炉,这个锅炉的内部压力高达 80 至 100 个大气压,在这样的高压条件下,水的沸点会上升到 300 度左右。弹射时,首先向锅炉内注入淡水,并利用核能或者燃油的燃烧在高压环境下将其 " 烧开 ",这样锅炉内部就充满了高压的干饱和蒸汽。之后将飞机固定于弹射器上,打开弹射阀,高压空气极速释放,推动活塞迅速向前运动,活塞带动弹射器以及上面的飞机一起快速运动,这样就可以在很短的距离内将飞机加速至足够的速度,以实现弹射起飞。

蒸汽弹射装置从上世纪 50 年代开始应用,是目前最为成熟的弹射技术。相比于滑跃起飞,这种方式的优势极为明显。首先,这种装置占据的甲板面积小,在战时,起飞和降落可以同时进行,大幅提升作战效率。其次,航母上可以平行设置多个弹射器,通过交错使用,起飞效率也可以大幅增加。第三,由于弹射器提供了额外的能量注入,使得飞机的起飞重量大幅提升,类似于预警机或者运输机之类的大型飞机也可以从航母上起飞。第四,起飞时飞机固定于弹射器上,无需更多的人为介入,甚至在飞行员昏迷时也可以把飞机发射出去。

不过,作为上一代的弹射技术,蒸汽弹射也还是有许多不足之处。一是装置比较复杂,除了锅炉以外,里面还有密密麻麻的管路和阀门,这给维护保养带来了不小的麻烦。二是由于海水含有大量腐蚀成分,因此锅炉所使用的水只能用淡水,而且用量巨大,航母长期在海上巡弋,因此必须配套相应的海水淡化装置,以提供足够的淡水使用。三是能量转化效率很低,烧水的过程、充气的过程、泄压的过程都包含大量的能量损失,管路和阀门还经常 " 跑冒滴漏 "。

综合来看,蒸汽弹射的能量利用率仅能达到 4% 至 6%。也就是说,绝大多数能量都被浪费掉了,这是十分不经济的。

相比之下,电磁弹射的能量利用效率就大幅提高,由此也成为了新一代弹射技术。