002型为何配4部蒸汽弹射器？ 李杰：技术却相对可靠
▲大陆网友在武汉附近拍到疑似中国「002型」航母舰岛建筑的照片。（图／翻摄自大陆网站）
大陆中心／综合报导
据传最快今年年底下水的中国「002型」航空母舰，将会配置4部蒸汽弹射器而非采用类似美国「福特号」航母（USS Gerald R. Ford）的电磁弹射器，有美国军事专家直言「还没下水就先落后了」。针对这项说法，中国军事专家李杰表示，「电磁弹射虽然具有优势，蒸汽弹射技术却相对成熟可靠，从蒸汽弹射到电磁弹射也需要一个过渡期。」
美国军事专家解释，「002型航母预计将使用4部蒸汽弹射器，蒸汽弹射器比起电磁弹射劣势相当明显，也是造成落后的关键因素」。李杰则表示，「对一艘航母而言，舰载机弹射器的选择至关重要。目前全球拥有航母的9个国家，只有6个使用滑跃起飞技术，其余3个（美国、法国和巴西）仍然采用蒸汽弹射器。不过即将服役的美国『福特号』航母将会搭载电磁弹射器。」
蒸汽弹射技术的劣势主要表现在以下三个方面：
一、蒸汽弹射器体积大、重量重、效率低、对舰上辅助系统要求高，运行和维护费用相对较高。
相比之下，电磁弹射器的构成组件精简许多，体积只有425立方公尺，重量只有225吨不到蒸汽弹射器的一半。除此之外，蒸汽弹射器的机械磨损相当严重，尤其是金属密封条，舰载机每次弹射都会和它相互摩擦，金属密封条的耗损数量非常庞大。根据统计显示，运转蒸汽弹射器的费用占航母整体设备维护费用的80％，需要大约500人力维持蒸汽弹射器的运行和维护，并且需要消耗大量的淡水。以美国「尼米兹级」核子动力航母为例，每弹射一架舰载机就得消耗一吨的淡水。
二、蒸汽弹射器输出功率远不及电磁弹射器，不利舰载机在较短距离内快速弹射起飞，大幅减少日出动率。
理论与实践都显示，现役美国「尼米兹级」核子动力航母的蒸汽弹射器效率只有5％左右，如果采用电磁弹射器则可将输出功率提高到60％。蒸汽弹射系统在使用前预热需要十几个小时甚至一天时间，电磁弹射系统从关闭时的冷铁状态到发射准备状态只需要15分钟。
▼美国「尼米兹号」航空母舰（USS Nimitz CVN-68）。（图／翻摄自维基百科）
三、蒸汽弹射器只能弹射一定重量的舰载机，一些舰载无人机就无法弹射。
由于电磁弹射器的能量输出调节范围远大于蒸汽弹射器，弹射过程不仅加速均匀而且力量可以获得控制，能够弹射几十公斤重的舰载无人机。电磁弹射器的推力启动段没有蒸汽弹射的突发爆炸性冲击，不仅延长飞机和部件的结构寿命，更能降低对飞行员身体承受能力的要求。
尽管上述呈现电磁弹射器的诸多优点，然而决策与研制过程却比蒸汽弹射器更维复杂与漫长，蒸汽弹射器从研发到大量使用只花上10年，电磁弹射器则耗费长达30多年。蒸汽弹射器的问世缘于二战末期喷气式飞机的出现，鉴于高能弹射的急迫需要，美、英等国决定开发一项新的弹射技术，英国在短短几个月内完成从提出方案到制造出演示装置的整个过程，随即投入海军的初步试验。 1952年英国海军开始在「英仙座号」航母（Edgar）上对蒸汽弹射器试验取得成功，很快就装备到部队。 1954年6月美国也在「汉考克号」航母（USS Hancock）上对蒸汽弹射器装备完成弹射操作，从此航母装备蒸汽弹射器成为主流，整个过程只花10年光阴。
▼美国「福特号」航母已经完成验收。（图／达志影像／美联社）
至于电磁弹射器的研究始于1982年，直到即将服役的美国「福特号」航母才装备这种弹射器。过去30多年来，电磁弹射器的研发试验频频出现故障，造成计划延迟费用超标。 2010年1月中旬，位于美国纽泽西州赫斯特湖航空工程站进行的电磁弹射试验，弹射器拖梭反向移动猛烈撞击在甲板上的张紧器，造成系统硬体损伤。这起故障造成对直线电机电枢和甲板张紧器的损伤程度无法修复，导致试验计划延后整整两个月，更有美国议员担心「电磁弹射技术的风险是否超过它的优势？」
中国军事专家李杰表示，蒸汽弹射器已经使用半个多世纪，高可靠性早已得到各界专家的认可与飞行实践的验证。至今在近千万次的舰载机弹射起飞过程，尚未出现任何因为蒸汽弹射器故障造成的意外事故，反观电磁弹射器仍未经过实际检验，目前很难断言是否安全可靠。他强调，「中国的『002型』航母采用蒸汽弹射器正是出于这方面的考虑。」
此前还有媒体报导指称，中国自主研发了电磁弹射器，目前已经投入和蒸汽弹射器的对比测试，无论弹射强度还是弹射次数「电磁弹射器都得到验证」，接下来要解决的就是可靠性问题。中国工程院院士、动力与电气工程专家马伟明对此表示，「中国的电磁弹射技术摆上航母完全没有问题，甚至领先于美国。」至于李杰也补充说明，「从技术成熟到工程化和实用化，电磁弹射器最终装备到航母的过程绝对需要大量的时间。」
据悉，如果装备电磁弹射器可能得将航母的甲板、控制系统、甲板下方等部位重新设计。以美国「福特号」航母经验来看，除了安装电磁弹射系统还要升级核动力装置，拥有更大的甲板、更先进的拦阻索技术、双波段雷达、更多的舰载机等配置，全面针对旧的装置进行技术革新，新的技术装备也得搬上航母，针对电磁弹射系统的各项设备诸如体积、重量提出新的评估与要求。由于各项设备的体积、重量均处于未定型状态，其他部位设备的设计改变与否也将影响到弹射系统的设计，影响整个舰体的布局。
电磁弹射器的惊人耗电量，对于常规动力航母也是其中一项重大挑战。李杰指出，电磁弹射器弹射舰载机时，必须依靠强迫储能装置，这种装置的最大缺点是「电能不像蒸汽可以大容量储存。」强迫储能装置作为电磁弹射器的关键部件，在舰载机起飞时需要加速做功，每台强迫储能装置的充电功率约为4兆瓦，如果4部电磁弹射装置同时充电，充电总功率可达16兆瓦。如果加上电磁轨道炮、激光武器和升降机等其他设施的用电量，航母总功率必须达到60兆瓦以上才能满足需求，如果不是采用核动力装置，只靠电磁弹射器充电恐怕将会影响其他系统的用电。至于如何屏蔽电磁辐射减少对人体伤害和电磁干扰、快速散热减少弹射间隔提升弹射效率等问题，这些都是航母装备电磁弹射器必须解决的问题。
▼「辽宁号」航母返港甲板上，停放11架舰载机。（图／翻摄自环球网军事）