特朗普接受失败,美下步将重点宣传蒸汽弹射成熟、稳定、适用性强、环保、推力大等优点,电磁弹射该变得一无是处。
美联社、路透社8月13日报道,美国总统特朗普13日下令美国海军放弃其最新一代航空母舰上用于弹射战斗机的先进电磁弹射系统,重新启用他长期主张采用的老式蒸汽弹射器。电磁弹射在技术上更先进,但是特朗普认为电磁弹射在可靠性、成本和复杂性等问题上长期存疑。因为美国航母使用电磁弹射过程中问题频发,特朗普一直不满,这是他最终决定放弃的核心所在。
特朗普认为电磁弹射系统“性能不行”,动力不如蒸汽弹射。他特别担心其在恶劣条件下的可靠性,称“没人知道在恶劣条件下它的性能如何”。首舰“福特”号服役后电磁弹射器长期存在性能问题,也印证了他的这种担忧。特朗普多次批评电磁弹射系统“太复杂了”。蒸汽弹射系统简单可靠,甚至“用锤子就能修好”。特朗普认为电磁弹射系统是“疯狂的”,并指出美国已在该系统上花费了9亿美元,是过度追求“最新技术”而导致的资金浪费。
一、电磁弹射的由来和技术优势。电磁弹射是一个多国科学家接力、历经百年从理论走向实践的技术结晶。英国物理学家法拉第在1831年发现的电磁感应现象,为电磁弹射提供了物理基础。后来,另一位英国物理学家惠斯通在1845年发明了直线电机并取得专利,为电磁弹射提供了核心的“心脏”部件。
法国人Friedrich Wohler在1920年发明了电磁轨道炮;荷兰物理学家在1895年提出了相关技术设想;澳大利亚的马歇尔等人在1978年用实验证明了电磁力推动重物的可能性。真正将电磁弹射推向工程应用的是美国。早在20世纪40年代,美国海军就进行过早期试验。到了1988年,美国海军正式启动了航母电磁弹射器的研制计划。
美国的“福特”号航母在2013年下水,成为全球第一艘装备电磁弹射器的航母。电磁弹射相比蒸汽弹射是技术上的巨大飞跃,优势体现在几个方面。一是弹射能力更强,效率更高。电磁弹射推力更大、效率更高,能让重型舰载机实现“满油满弹”起飞,大幅提升作战半径和打击威力。同时,其能量利用率也远高于蒸汽弹射。
二是,控制更精准,适应性更广:电磁弹射的推力可精确调节,能根据不同机型“量身定制”弹射力度。它不仅能弹射30吨的重型战斗机,也能弹射百公斤级的无人机,显著提升了航母的作战灵活性。三是占用空间小,维护性更好:电磁弹射系统结构更紧凑,无需复杂的蒸汽管道,重量可降至蒸汽弹射器的十分之一。这不仅节省了航母的宝贵空间,也简化了维护工作。四是,可靠性更高,安全性更好。电磁弹射的故障率远低于蒸汽弹射,同时消除了高压蒸汽带来的风险,提升了甲板作业的安全性。
二、中国电磁弹射优势明显,美国电磁弹射存在技术硬伤。中国在电磁弹射领域实现对美国的“弯道超车”,根源在于两国选择了截然不同的技术路线。中国的成功得益于后发优势与正确的战略选择,而美国的困境则源于其早期技术路线的固有缺陷。中国马伟明院士团队研发的中压直流综合电力系统给航母装上了更聪明、更高效的“心脏”和“血管”,相比美国的拥有决定性优势。
中国电磁弹射系统储能先进,使用超级电容作为储能装置。它本质上是全电的“电池组”,没有高速旋转的机械部件,因此结构简单、可靠性高、安全性好,且对安装空间要求低。中国能量效率极高,中压直流系统能更高效地管理和释放电能。中国电磁弹射的能量使用率远高于美国,有分析称美国福特号弹射的能量使用率仅为中国技术的三分之二。
得益于充沛且稳定的能量供应,中国电磁弹射系统的弹射范围极广,据报道最大可弹射70吨、最小可弹射2吨的飞行器。这让福建舰能轻松弹射包括33吨级空警-600在内的各类重型舰载机,实现“满油满弹”起飞,极大地提升了战机的作战半径和打击威力。与中国相比,美国电磁弹射存在致命硬伤,麻烦不断也是必然。
美国“福特”级航母的问题,根源在于其选择的中压交流技术路线和配套的飞轮储能系统。飞轮储能依赖一个重达数百吨的转子,在每分钟6400转的超高速度下旋转来储存能量。这带来了严重的安全隐患(如飞轮爆炸风险)、巨大的体积和重量,以及严重的金属疲劳问题,导致故障频发。复杂的机械结构使得“福特”号的电磁弹射系统故障率居高不下。
早期测试中,747次弹射就出现了10次严重故障,远低于其 “平均4166次弹射出现1次严重故障” 的设计目标。由于储能和释放效率问题,美国电磁弹射系统的实际弹射能力不足,据报道其最大弹射能力仅约30吨,导致“福特”号至今无法弹射重量超过30吨的F-35C隐身舰载机。美国电磁弹射属于战略方向失败,但是想要重新走中国路线,又让美国不甘心,所以只能放弃。
为“福特”级提供零件的供应商中已有40%倒闭,重建产业链几乎不可能,美国海军实际上陷入了“进也不能,退也不能”的尴尬境地。这个时候只能宣传蒸汽弹射更先进了。
