电磁弹射,战机起飞
2023-10-31赵汗青
赵汗青
航空母舰的诞生迅速改变了海战的形态,灵活的空中进攻让“大炮巨舰”的战列舰风光不再。但是舰载机从航母上起飞并不容易,因为航母甲板的长度比陆地上的跑道要短得多。
艰难的喷气时代
“一战”和“二战”时造航母比现在要简单很多,只要给商船或巡洋舰铺上木质的飞行甲板即可。因为那时候的飞机还在螺旋桨时代,战机尺寸小、重量轻、起飞速度慢、低速性能好,起飞并不太难。“二战”期间美军对日本本土实施的首次空袭——1942 年的“杜立特空袭”,从航母上起飞的就是经过简单减重的陆基B-25 轰炸机。
“二战”后航母舰载机进入喷气时代,起降难度暴增。为了让喷气式的舰载机起飞,工程师们不得不探索更复杂的起飞方式,包括弹簧弹射、火药弹射、火箭助推等方式,但这些方法要么力量有限,要么使用不便,甚至可能非常危险。最终,还是滑跃起飞和蒸汽弹射这两种方式经受住了检验,成为主流。
滑跃起飞,是在飞行甲板的前端设計一个上扬的滑跃甲板,助战机起飞。例如俄罗斯的“库兹涅佐夫”号和我国的山东舰与辽宁舰,凭借舰载机本身的优秀飞行性能,都让重型舰载战斗机成功上天。
蒸汽弹射,是靠锅炉制造水蒸气,然后把积攒的气压突然释放,助战机一臂之力。美国的“尼米兹”级航母就使用蒸汽弹射,法国的“戴高乐”号也使用美国的蒸汽弹射器,这让舰载战斗机更容易重载起飞,也让舰载预警机顺利起飞。
电磁弹射的时代已经开启
滑跃或蒸汽弹射会是航母的最终形态吗?并不是。
滑跃起飞对飞机的动力、气动、减重的要求更高,舰载预警机较难起飞。而且要想重载滑跃起飞需要长起飞点,这样起飞效率更低,还会占用降落区域。
随着技术的发展,更有潜力的电磁弹射已经实现。电磁弹射系统由两根长固定导轨和一个挂住飞机的牵引杆组成,导轨由电磁线圈构成,充电的时候产生电磁力,拉动牵引杆沿着轨道前进,拖着飞机并让它从甲板上起飞,这种方式大大提高了舰载机的出动效率。
美国最新的“福特”级航母就采用了这种方式,我国前两艘航母辽宁舰、山东舰虽都采用滑跃起飞,但是第三艘航母福建舰也跳过了蒸汽弹射,直接跨时代地安装上了电磁弹射器。理论上,用电磁取代蒸汽来弹射战机,同样可以让重载起飞变容易,而且弹射器的体积会更小、维护更方便、能量利用率更高,还能灵活地调节弹射力度,让大小迥异的各型战机都能上舰弹射。
当然,电磁弹射目前仍然是非常尖端的技术,只有极少数国家可以研制,并且建造后仍然可能面对复杂的技术问题。美国的“福特”号航母就饱受弹射器可靠性不足的困扰,虽然在2017 年就已经服役,但是直到2022 年才宣称实现“初始作战能力”,仍没有形成全面作战能力。而在2019 年时,美国时任总统特朗普甚至希望把新的航母换回传统的蒸汽弹射。
舰载机从航母上起飞只是几秒钟的事,但这背后折射出一个国家的科技和工业实力,也折射出这个国家的综合国力与雄心壮志。
LINK
在无人机技术飞速发展的现在,伊朗、土耳其等国家还转而打造无人机航母,它们虽然还难以进行空中格斗,但却可以侦查和打击海上与地面目标。