涨知识｜神奇的弹弓：揭秘福建舰电磁弹射系统
涨知识｜神奇的弹弓：揭秘福建舰电磁弹射系统
2024年5月，我国完全自主建造设计的首艘弹射型航空母舰——福建舰圆满完成首次航行试验，这标志着我国在航母建造领域取得了一个重大突破，同时也意味着舰上最令人惊奇的电磁弹射系统已经取得了成功。
电磁弹射系统就像一个巨大的“弹弓”，战斗机能像箭一样被弹弓送上天空。
相较于辽宁舰和山东舰采用的蒸汽弹射，福建舰搭载的电磁弹射系统具有显著优势。蒸汽弹射通过发动机将水加热为高温蒸汽释放势能从而推动飞机起飞，但这一过程中存在较大的能量损耗。相比之下，电磁弹射能直接利用电力，精确调控输出功率，适应不同型号飞机和任务需求。这意味着福建舰既能起飞几十吨的战斗机，还能弹射相对较轻的无人机，是不是很神奇？
其实，电磁弹射系统的工作原理并不复杂。我们先来了解一下三相异步交流电动机，它是由周围定子产生旋转磁场，带动中间的转子旋转，把它展开铺平，周围的定子就会沿着直线运动，此时电动机就变成了直线电机，把直线电机铺成 90 米长，我们就能得到一个电磁弹射器，这时就能弹射飞机了。简单来说，就是利用线圈通电产生的磁场吸引磁铁移动，但是有个问题，磁铁在前进时又会被吸回磁场中心，为了解决这个问题，我们需要在磁铁到达线圈中心切点时断开电源。断电后，线圈磁场消失，磁铁就不会被磁场吸回来，而是沿着原磁场的引力，直线向前运动，依次给多个线圈通电断电，再通电断电，来实现磁场的接力传递，就能推动飞机起飞。然而，要实现这一技术，需要提供足够的电压来弹射重量达30多吨的战斗机，电从哪里来？这成为许多国家在攻克电磁弹射技术时面临的巨大挑战。
但！中国军事科学家迎难而上，给出了令人瞩目的答案——超级电容。这一突破性进展，标志着中国在电磁弹射技术领域实现了质的突破。超级电容，为电磁弹射系统提供了前所未有的能量支持。通过精确控制超级电容的充放电过程，科学家们成功地解决了弹射过程中所需的巨大瞬时能量供给问题，使得电磁弹射系统的性能得到了显著提升。
如今，福建舰搭载的电磁弹射系统不仅功能完备，能够高效、稳定地完成舰载机的弹射任务，而且其适用范围极为广泛，无论是重量级的预警机，还是轻巧灵活的无人机，都能在这套系统的助力下，迅速升空，执行任务。这一能力极大地增强了福建舰的作战灵活性和综合战斗力，使其在复杂的战场环境中能够迅速响应，占据先机。电磁弹射技术的这一神奇“弹弓”，不仅是对传统舰载机起飞方式的颠覆，而且是对未来海战模式的一次深刻变革。它使得舰载机能够更加高效、安全地起降，大大提升了航母编队的作战效能和生存能力。
我们生活在一个和平的国家，而非一个和平的时代。福建舰的成功出海和电磁弹射技术的领先应用，为我国国防力量的增强提供了有力支撑。未来，随着技术的不断发展和完善，相信我国航母将拥有更加强大的战斗力，为维护国家安全和利益保驾护航！
本文原文来自《生命与灾害》杂志