中国航空报讯：自20世纪70年代以来，航母舰载战斗机自身重量越来越大，结构复杂、体积庞大且弹射周期较长的蒸汽弹射器已无法满足21世纪舰载机联队高强度作战需求。美国于是在20世纪80年代起开始对电磁弹射器（EMALS）进行技术储备并深入研究，经过40年验证和试验，相关技术正趋于成熟。“福特”号航母搭载的EMALS弹射试验次数已突破4000余次。目前美军正借助EMALS加速培养能够在电磁弹射航母上起降的飞行员，以便让他们早日拿到上舰资格。

艰难起步

美国在20世纪40年代就曾试图研制EMALS原理样机，不过由于当时技术所限最终以失败告终。20世纪80年代起，美国重新开始对EMALS演示样机进行技术储备和预研。进入21世纪后美国海军对EMALS的需求愈发迫切。2006年4月4日，美海军和通用原子公司（GA）签署了建造陆地全尺寸EMALS的合同。2007年11月，位于新泽西州莱克赫斯特基地的EMALS初步建成。

2009年6月，通用原子公司又获得了为美国“福特”级航母提供EMALS和“先进拦阻系统”（AAG）的合同。2014年10月，GA-EMS（通用原子电磁系统）开始对EMALS的团队成员进行业务培训，培训团队由蒸汽弹射经验丰富的维护和操作人员组成。2015年6月5日，完成培训的EMALS操作人员在“福特”号航母上将1辆模拟舰载机的红色卡车成功弹射。2017年7月28日，美国海军先是通过“福特”号航母上的AAG对1架F/A-18F舰载机进行了回收，随后又利用EMALS顺利将其弹射出去，这也是全球首次成功在航母上进行的电磁弹射试验。

故障频发

EMALS上舰初期可靠性不佳，美国海军在2017年对“福特”号综合战力评估中写道：EMALS只有7%的概率能顺利完成一次大型作战行动4天所需的弹射次数，70%的概率顺利完成一次大型作战行动1天所需的弹射次数。截至2018年6月，“福特”号航母EMALS实施的747次弹射试验中严重故障有10次，远低于严重故障4166个弹射周期的设计标准。后来经过不断改进，EMALS弹射失败的概率已经降低到1/400。再加上存在设计缺陷导致“福特”号航母上其中1台弹射器出现问题时其余3台也无法正常工作，这意味着“福特”号航母短期内根本无法投入实战。

试验加速

值得注意的是2020年以来EMALS相关试验频率明显提高，4月23日试验总次数突破2000架次。5月19日1天之内成功完成了167次弹射试验，创造了有史以来单日弹射最高纪录。6月3日，通用原子公司又宣布完成了3000次试验。到10月7日试验总数已经达到4492次，而且这些试验是在全天候、多种海况下完成的，能够在一定程度上展示出战时状态下的系统能力。GA-EMS副总裁对此表示自1月份以来，“福特”号的弹射和着陆试验总预期数量增加了4倍，今年年底试验总数计划突破8000次。

EMALS优势

1.可准确控制弹力大小根据舰载机重量大小设置飞机弹射起飞时所需要的力，让甲板调度人员能够高效完成舰载机弹射起飞。不用再像使用蒸汽弹射器时担心弹力过大造成飞机损坏或弹力过小飞机无法起飞。适当的弹射力度也可降低飞行员在起飞过程中受伤的概率，对维护飞行员自身健康十分有利。

2.占据空间少目前美国海军“尼米兹”级核动力航母上使用的C-13蒸汽弹射器体积高达1100立方米，重量更是达到了500吨，需要在2分钟内储存够615千克的蒸汽才能将1架舰载机弹射出去。EMALS系统全重小于500吨，体积小于800立方米，工作时“线性感应电动机”（LIM）利用电流产生磁场推动飞机沿着轨道滑行，可将一架重约45吨的舰载机在103米距离内加速至240千米/时的起飞速度。

3.弹射效率高

弹射舰载机时感应线圈需要庞大的电力支撑才能够完成，为适应这种消耗EMALS的设计是在45秒内从船上获取能力，由4个盘式交流发电机的转子将电能存储起来。接着控制系统会在2~3秒钟内将储存的能量快速释放（最高484 MJ），助力舰载机完成起飞，这一过程的重复周期为45秒。

因此从理论上讲，EMALS可在1分钟内将2架舰载机弹射出去，“福特”号航母的EMALS的设计指标是在平时12小时内实现最高160架次的起飞频率，战时24小时内起飞频率更是要达到270架次。相比“尼米兹”级航母平时的出动频率提高近33％，战时出动频率则提高12.5％。

“福特”号航母上的工作人员在2020年5月的10个飞行日中完成了840次以上的回收和放飞试验，有44名舰载机飞行员重新获得飞行资质认证，14名战斗机飞行员拿到高级飞行资质认证。同时在5天之内5架教练机和25名飞行学员也通过相关资质认证。

4.弹射机型多目前美国海军舰载机部队现役机型F/ A-18“超级大黄蜂”、C-2“灰狗”运输机、E-2C“鹰眼”预警机、T-45C“苍鹰”教练机、EA-18G“咆哮者”电子战机、F-35C“闪电”Ⅱ战机等都能够通过EMALS进行弹射。

5.结构简单易维护相比蒸汽弹射器来讲电磁弹射器没有阀门、气缸、蒸汽管道、活塞等复杂系统，维护保养起来也更为方便，维持正常运转需要的人员数量缩减了25%，成本降低20%。

总结

从最初尝试建造电磁弹射器原理样机到进行技术储备和预研，再到真正开工建造电磁弹射器等比例样机，美国耗费了50多年时间。等比例样机建造完成后，经过多年改造相关技术才逐渐成熟，随后将EMALS安装到“福特”号航母上进行试验，又经过5年改进才让故障率降低下来。而今“福特”号正在通过电磁弹射器培养新一代航母飞行员，电磁弹射试验总次数也即将突破8000大关，这也预示着美国新一代航母正在初步形成作战能力。