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发帖数: 22064 | 1 2015年04月17日18:19
昨天，美国海军航母连续弹射舰载机训练的视频走红网络。在今年“两会”上，国产航
母弹射器的问题也是记者们向军方提问的热门，并得到了海军专家肯定的答复。中国航
母何时能上弹射器，上什么样的弹射器呢？本期《出鞘》为你解读。（新浪军事独家出
品，未经许可不得转载）
今年3月，电气工程专家马伟明专业技术少将公开表示，“弹射起飞技术完全没有问题
，实践多次也很顺利，有信心运用到现实当中去”。他在在代表了水面舰艇动力发展方
向的综合电力系统上颇有造诣，曾在2002年和2013年两次被中央军委授予一等功，其中
第二次普遍认为和弹射器有关。
马伟明主打的自然是电磁弹射。目前在军迷群体中，围绕弹射器路线发展有着两种截然
不同的意见，一种认为应该先验证技术较为成熟的蒸汽弹射器，再搞电磁弹射器；而另
一种则认为中国没必要继续在技术上被电磁弹射全面压倒的蒸汽弹射上浪费时间，直接
一步到位进入电磁弹射的时代。
首先必须明确一个概念，蒸汽弹射器和电磁弹射器并不是先有鸡后有蛋的关系，可以说
除了都需要固定在航母甲板上之外，两者在工作原理上几无相同之处。蒸汽弹射器相对
于电磁弹射器的成熟性那是对美国人而言的。理论上对我们来说，即使不搞蒸汽弹射器
也不会耽误电磁弹射器的研制。
那么中国在这两方面都有怎样的积累呢？蒸汽弹射器的设计早已成熟，其原理早已完全
公开，就连美国C-13弹射器的部分技术参数和器材标准也是可以查到的，这方面并不存
在啥技术壁垒。加上几十年前就对“墨尔本”号的蒸汽弹射器进行了研究分析，对其工
程原理的了解程度自然较深。
原理上就是一个活塞式蒸汽机的蒸汽弹射器，其主要部件是供活塞移动的超长汽缸。想
制造这个大直径大尺寸连接精密还得开缝的高压缸体以及配套的活塞可不是容易事儿，
尤其是对各种材料的“变态”要求。一套弹射器的安装重量可达530吨，造就了复杂的
蒸汽迷宫不说，维护也很费力。
蒸汽弹射器的工质是从航母动力舱（常规动力的话是锅炉，核动力的话就是反应堆的二
回路）引出的高温高压蒸汽，送到舰上的蒸汽储存包中待用，由此形成“迷宫”。受原
理限制，储存过程很耗费时间，且需要不断加热以保持状态，能量浪费很大。而弹射一
次更是要耗费上百千克的蒸汽。
而且这还导致一个问题，如果航母不打算采用蒸汽轮机动力而使用燃气轮机动力的话，
就必须再置备一套蒸汽锅炉以供每次弹射要消耗几百千克蒸汽的蒸汽弹射器所用，这也
是英国的“伊丽莎白女王”级航母最终选择使用滑跃甲板起飞垂直/短距起降的F-35B这
个效能最差方案的一个重要原因。
我国舰用锅炉技术最高水平就是“现代”级/“辽宁”舰使用的KB-4型锅炉的国产型号
，这些锅炉的性能用于推动航母达到30节左右的高航速还算足够，但要有余力推动蒸汽
弹射器工作就有所不足。也就是说，为了配套蒸汽弹射器，我国还需要下大气力投入新
型航母用重油锅炉的研制。
前苏联海军的末代航母1143.7型“乌里扬诺夫斯克”号航空母舰决定使用KN-3型核反应
堆的一大原因，也正是因为苏联人意识到其常规锅炉技术在当时已经挖掘到尽头了，想
拥有实用的弹射器，就得上核动力。不过估计也需要像“基洛夫”级一样使用燃油锅炉
对蒸汽进行二次加热加压。
而有着持久性近乎无限的核反应堆作为动力之源，美国航母的蒸汽弹射器就没有这“后
顾之忧”，发展到今天，应用在美军现役10艘“尼米兹”级航空母舰的C-13-1/2型蒸汽
弹射器的技术已经臻于成熟，可以弹射美国海军任意一种舰载机，从各方面说都基本达
到了蒸汽弹射器的极限水平。
但在某些盲目崇美的网站上把图集开头说的那个经过剪辑的视频作为美国航母可以200
秒弹射22架战机的证据就实在太可笑了。就算航母“豁出去了”原地不懂，反应堆产生
的蒸汽全部用于弹射飞机，功率也不可能购，更何况机群调度时间也没有计算在内，半
小时能打出去22架已经很厉害了。
言归正传，以目前中国的工业实力发展蒸汽弹射器，现在要拿出一个“能用”的型号并
不困难（毕竟已经进行过陆基弹射配重的测试），但是要做出一个经得起考验，能够弹
起最大起飞重量为33吨的歼-15以及未来可能更重的舰载预警机，综合性能堪比C-13的
弹射器可不是一件容易的事儿。
相形之下，被称作“21世纪航母革命标志”的电磁弹射器就没有这些问题，其原理相当
于一个超大的直线电动机：高中物理课本讲过，变化的电场产生磁场，当电流通过包裹
在弹射轨道内侧的线圈时，将产生强大的磁场（相当于高温高压蒸汽）推动滑块（相当
于活塞），就能带动飞机起飞。
如何实现瞬间释放巨大电量？很多人都想到了超级电容，美国人一开始也这么想，后来
发现难度太大（现在的超级电容暂时还干不来），还是用看似古老但能量密度更高，储
能效果更好的飞轮系统。在“福特”级航空母舰上，核反应堆产生的部分蒸汽直接驱动
发电机组带动储能飞轮旋转。
由于工作原理不同，电磁弹射器工作时没有蒸汽弹射器那种突发爆炸性的冲击，峰值过
载从6倍重力加速度降低到3倍（美国海军很多新飞行员都需要时间去适应蒸汽弹射器工
作时6个G的那一下），这不仅有利于飞行员尽早适应弹射起飞的特点，对飞机本身结构
重量控制和延长寿命都有好处。
由于电磁弹射的加速和弹射器的长度没有关系，除了受到气动阻力和摩擦阻力的影响外
，弹射初段到末段的基本加速度不会出现太大的波动，不像蒸汽弹射器越到最后加速越
无力，而且推力调节范围更大，适合更多机型。另外在相同的平均加速度下，电磁弹射
的推力也要比蒸汽弹射大一些。
对我国来说，电磁弹射比较难办的是储能飞轮和复杂的控制设备。一旦成功应用电磁弹
射技术，将意味着在航母核心技术上我们和美国处于同一应用水平。所以中国航母如果
能不走蒸汽弹射的回头路，这是最好的，也是大家所希望的。但航母建设是一个大工程
，其相关论证工作非常复杂。
从目前的公开资料等推测，002型航母在进行初期方案论证时，必然会考虑到当时并行
发展的两种弹射器，但蒸汽弹射器的工程化难度看来要比电磁弹射器低一些，导致最终
蒸汽弹射器成为了002型的正选。虽然后来电磁弹射器的工程化进展也很顺利，但此时
002型航母也已经技术冻结。
比较合理的进一步解释是，发展蒸汽弹射航母的预研规划进行很久了，已经形成了一个
相关研发体系，而002型就是这个体系实现的平台。有了先期开工的001A型顶着，船舶
部门和弹射器科研生产厂所也有更充裕的时间对002型及其弹射器进行完善，而航空工
业也有时间拿出适合弹射的舰载机型。
目前我军装备的歼-15舰载战斗机是无法使用弹射器起飞的，而在四代舰载机服役前，
歼-15显然需要改进满足弹射要求，图中这个身上写有“中船重工704研究所”（船舶特
种辅助机电设备研究所）字样的歼-15工程模型就是用于验证前起落架部位如何改进才
能承受弹射器工作时的冲击。
排在001A之后建造的002型航母（但其设计建造可能是和001A型相对平行的）终于有可
能实现多少年来军迷们心中“中常弹”的梦想，虽然使用的很可能还是蒸汽弹射器。而
且蒸汽弹射器和电磁弹射器在结构上的巨大差别也使得002型一旦安装蒸汽弹射器之后
很难再改装电磁弹射器。
以马伟明院士为首的科研团队在电磁弹射器技术上做到了对美国前沿技术的长期稳定跟
踪，分析了美国人最新成品的特点和不足。小编相信，稍晚出现的国产实用型舰用电磁
弹射器会根据“福特”级的弹射器在使用中暴露出的问题进行深入改进，不仅仅做到缩
小技术差距。
这样，中国海军在拥有两艘滑跃起飞航母（辽宁号和001A）之后很可能还要建造一艘常
规动力蒸汽弹射航母，之后才能建造更大的常规动力电磁弹射甚至是核动力电磁弹射航
母，而后两者出现的时间也需要到2025年之后。这对下一代舰载战斗机的发展有些影响
，其技术指标应该如何制定？
当然小编毕竟只能通过公开资料分析，在中国航母弹射器正在技术选择的十字路口时，
远比我们更清楚国内相关技术水平和装备节点预期的决策者们将如何做出选择，是关乎
中国海军能否在高新技术领域早日缩短与美国海军差距的大事，不容有失。 |
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