那么,究竟什么是電磁彈射系統(tǒng)(EMALS)呢?
EMALS是美國海軍21世紀(jì)航母上的新一代艦載飛機(jī)彈射系統(tǒng)。其最早要追溯至20世紀(jì)40年代,美國海軍利用電磁感應(yīng)馬達(dá)技術(shù)設(shè)計(jì)、制造并試驗(yàn)了一套電磁飛機(jī)彈射系統(tǒng),由于二戰(zhàn)結(jié)束及該套系統(tǒng)成本較高,該項(xiàng)目被取消。為進(jìn)一步驗(yàn)證EMALS彈射艦載機(jī)的可行性,1982年美國海軍重新啟動了EMALS的研究項(xiàng)目,并在1988年進(jìn)行了電磁彈射、制動和回收以及系統(tǒng)性能和電磁輻射試驗(yàn)。
20世紀(jì)90年代,美國海軍在設(shè)計(jì)下一代航母(CVN-21)時(shí)提出了全電軍艦的概念,要求艦上不再采用蒸汽、液壓等機(jī)械手段,其中最重要的技術(shù)革新就是電磁彈射器取代蒸汽彈射器,并在論證CVN-21方案過程中,正式確定研制航母電磁飛機(jī)彈射系統(tǒng)。
EMALS的彈射電動機(jī)通過電力系統(tǒng)輸電,可生成一個(gè)同彈射系統(tǒng)的往復(fù)車相互作用的電磁力,在電磁力作用下,往復(fù)車將攜掛飛機(jī)沿彈射沖程加速至起飛速度;控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控EMALS全系統(tǒng)性能,是EMALS的關(guān)鍵信息處理模塊,該系統(tǒng)能夠根據(jù)飛機(jī)、環(huán)境和彈射系統(tǒng)的參數(shù)變化實(shí)施調(diào)控,同時(shí)還擔(dān)負(fù)報(bào)警任務(wù)。
2004年4月2日,經(jīng)過方案評估,美國海軍選擇了通用原子公司設(shè)計(jì)方案,后續(xù)經(jīng)過一系列大量的實(shí)際尺寸的樣機(jī)試驗(yàn),于2009年6月正式?jīng)Q定在福特級航母上安裝電磁彈射系統(tǒng),并授予通用原子公司研制合同。目前,通用原子公司也已獲得第二艘福特級航母電磁彈射系統(tǒng)建造合同,首艘福特級航母“福特”號即將交付。
配有電磁彈射系統(tǒng)的“福特”號航母,日出動艦載機(jī)可達(dá)到300余架次,相比尼米茲級提高了25%
比起航母艦載機(jī)的其他起飛方式來說電磁彈射的優(yōu)越性更為突出。
一是能量幅度更寬。電磁彈射裝置比蒸汽彈射裝置的最大能量幅度高出20%,可以容納以更快速度起飛的重型飛機(jī),而其細(xì)微精確的控制,使得EMALS又能夠同時(shí)彈射較小、較輕的航空飛行器(如無人機(jī)),擴(kuò)大了航母搭載不同機(jī)型的能力,很大程度上擴(kuò)展了現(xiàn)役航母的作戰(zhàn)能力。
二是彈射性能穩(wěn)定。相比蒸汽彈射器,電磁彈射擁有先進(jìn)的反饋和閉環(huán)控制系統(tǒng),能夠使得任何一次彈射加速度峰平比更加恒定、末速度變化范圍更小。
同時(shí),電磁彈射裝置提高了可用性、可靠性,并降低了運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用。
另外,相比蒸汽彈射系統(tǒng),EMALS重量明顯減輕,體積更小,減少了對艦上大量液壓油、淡水和蒸汽等輔助設(shè)備的需求,各組成部分的布局更加靈活,能最大限度地優(yōu)化航母內(nèi)部布置,增加了航母設(shè)計(jì)靈活性,潛在地提升了航母的生存能力。
美國即將服役裝配有EMALS的“福特”號航母,其日出動艦載機(jī)可達(dá)到270—310架次,相比尼米茲級提高了25%,未來美國海軍11艘福特級航母的作戰(zhàn)能力相當(dāng)于13.75艘尼米茲級航母,而EMALS的裝配就是其中最主要的核心影響因子,其對航母戰(zhàn)斗力的提升足以對作戰(zhàn)對手產(chǎn)生巨大的震懾作用。(文·孫幫碧 作者單位:海軍裝備研究院)
原標(biāo)題:航母艦載機(jī)起飛方式大比拼:電磁彈射牛在哪?
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