002型爲何配4部蒸汽彈射器？ 李傑：技術卻相對可靠
▲大陸網友在武漢附近拍到疑似中國「002型」航母艦島建築的照片。（圖／翻攝自大陸網站）
大陸中心／綜合報導
據傳最快今年年底下水的中國「002型」航空母艦，將會配置4部蒸汽彈射器而非採用類似美國「福特號」航母（USS Gerald R. Ford）的電磁彈射器，有美國軍事專家直言「還沒下水就先落後了」。針對這項說法，中國軍事專家李傑表示，「電磁彈射雖然具有優勢，蒸汽彈射技術卻相對成熟可靠，從蒸汽彈射到電磁彈射也需要一個過渡期。」
美國軍事專家解釋，「002型航母預計將使用4部蒸汽彈射器，蒸汽彈射器比起電磁彈射劣勢相當明顯，也是造成落後的關鍵因素」。李傑則表示，「對一艘航母而言，艦載機彈射器的選擇至關重要。目前全球擁有航母的9個國家，只有6個使用滑躍起飛技術，其餘3個（美國、法國和巴西）仍然採用蒸汽彈射器。不過即將服役的美國『福特號』航母將會搭載電磁彈射器。」
蒸汽彈射技術的劣勢主要表現在以下三個方面：
一、蒸汽彈射器體積大、重量重、效率低、對艦上輔助系統要求高，運行和維護費用相對較高。
相比之下，電磁彈射器的構成組件精簡許多，體積只有425立方公尺，重量只有225噸不到蒸汽彈射器的一半。除此之外，蒸汽彈射器的機械磨損相當嚴重，尤其是金屬密封條，艦載機每次彈射都會和它相互摩擦，金屬密封條的耗損數量非常龐大。根據統計顯示，運轉蒸汽彈射器的費用佔航母整體設備維護費用的80％，需要大約500人力維持蒸汽彈射器的運行和維護，並且需要消耗大量的淡水。以美國「尼米茲級」核子動力航母爲例，每彈射一架艦載機就得消耗一噸的淡水。
二、蒸汽彈射器輸出功率遠不及電磁彈射器，不利艦載機在較短距離內快速彈射起飛，大幅減少日出動率。
理論與實踐都顯示，現役美國「尼米茲級」核子動力航母的蒸汽彈射器效率只有5％左右，如果採用電磁彈射器則可將輸出功率提高到60％。蒸汽彈射系統在使用前預熱需要十幾個小時甚至一天時間，電磁彈射系統從關閉時的冷鐵狀態到發射準備狀態只需要15分鐘。
▼美國「尼米茲號」航空母艦（USS Nimitz CVN-68）。（圖／翻攝自維基百科）
三、蒸汽彈射器只能彈射一定重量的艦載機，一些艦載無人機就無法彈射。
由於電磁彈射器的能量輸出調節範圍遠大於蒸汽彈射器，彈射過程不僅加速均勻而且力量可以獲得控制，能夠彈射幾十公斤重的艦載無人機。電磁彈射器的推力啓動段沒有蒸汽彈射的突發爆炸性衝擊，不僅延長飛機和部件的結構壽命，更能降低對飛行員身體承受能力的要求。
儘管上述呈現電磁彈射器的諸多優點，然而決策與研製過程卻比蒸汽彈射器更維複雜與漫長，蒸汽彈射器從研發到大量使用只花上10年，電磁彈射器則耗費長達30多年。蒸汽彈射器的問世緣於二戰末期噴氣式飛機的出現，鑑於高能彈射的急迫需要，美、英等國決定開發一項新的彈射技術，英國在短短几個月內完成從提出方案到製造出演示裝置的整個過程，隨即投入海軍的初步試驗。 1952年英國海軍開始在「英仙座號」航母（Edgar）上對蒸汽彈射器試驗取得成功，很快就裝備到部隊。 1954年6月美國也在「漢考克號」航母（USS Hancock）上對蒸汽彈射器裝備完成彈射操作，從此航母裝備蒸汽彈射器成爲主流，整個過程只花10年光陰。
▼美國「福特號」航母已經完成驗收。（圖／達志影像／美聯社）
至於電磁彈射器的研究始於1982年，直到即將服役的美國「福特號」航母才裝備這種彈射器。過去30多年來，電磁彈射器的研發試驗頻頻出現故障，造成計劃延遲費用超標。 2010年1月中旬，位於美國紐澤西州赫斯特湖航空工程站進行的電磁彈射試驗，彈射器拖梭反向移動猛烈撞擊在甲板上的張緊器，造成系統硬體損傷。這起故障造成對直線電機電樞和甲板張緊器的損傷程度無法修復，導致試驗計劃延後整整兩個月，更有美國議員擔心「電磁彈射技術的風險是否超過它的優勢？」
中國軍事專家李傑表示，蒸汽彈射器已經使用半個多世紀，高可靠性早已得到各界專家的認可與飛行實踐的驗證。至今在近千萬次的艦載機彈射起飛過程，尚未出現任何因爲蒸汽彈射器故障造成的意外事故，反觀電磁彈射器仍未經過實際檢驗，目前很難斷言是否安全可靠。他強調，「中國的『002型』航母採用蒸汽彈射器正是出於這方面的考慮。」
此前還有媒體報導指稱，中國自主研發了電磁彈射器，目前已經投入和蒸汽彈射器的對比測試，無論彈射強度還是彈射次數「電磁彈射器都得到驗證」，接下來要解決的就是可靠性問題。中國工程院院士、動力與電氣工程專家馬偉明對此表示，「中國的電磁彈射技術擺上航母完全沒有問題，甚至領先於美國。」至於李傑也補充說明，「從技術成熟到工程化和實用化，電磁彈射器最終裝備到航母的過程絕對需要大量的時間。」
據悉，如果裝備電磁彈射器可能得將航母的甲板、控制系統、甲板下方等部位重新設計。以美國「福特號」航母經驗來看，除了安裝電磁彈射系統還要升級核動力裝置，擁有更大的甲板、更先進的攔阻索技術、雙波段雷達、更多的艦載機等配置，全面針對舊的裝置進行技術革新，新的技術裝備也得搬上航母，針對電磁彈射系統的各項設備諸如體積、重量提出新的評估與要求。由於各項設備的體積、重量均處於未定型狀態，其他部位設備的設計改變與否也將影響到彈射系統的設計，影響整個艦體的佈局。
電磁彈射器的驚人耗電量，對於常規動力航母也是其中一項重大挑戰。李傑指出，電磁彈射器彈射艦載機時，必須依靠強迫儲能裝置，這種裝置的最大缺點是「電能不像蒸汽可以大容量儲存。」強迫儲能裝置作爲電磁彈射器的關鍵部件，在艦載機起飛時需要加速做功，每臺強迫儲能裝置的充電功率約爲4兆瓦，如果4部電磁彈射裝置同時充電，充電總功率可達16兆瓦。如果加上電磁軌道炮、激光武器和升降機等其他設施的用電量，航母總功率必須達到60兆瓦以上才能滿足需求，如果不是採用核動力裝置，只靠電磁彈射器充電恐怕將會影響其他系統的用電。至於如何屏蔽電磁輻射減少對人體傷害和電磁干擾、快速散熱減少彈射間隔提升彈射效率等問題，這些都是航母裝備電磁彈射器必須解決的問題。
▼「遼寧號」航母返港甲板上，停放11架艦載機。（圖／翻攝自環球網軍事）