下一步，電磁彈射？

姜浩峰

001A型航母采用了艦艏上翹12度的設計，盡管比“遼寧”號的14度小了2度，但無疑，從艦艏上翹的設計，即能一目了然地看出——除非有特別令人意想不到的設計和技術預留，否則001A仍是一艘滑躍起飛的航母。

比之美軍尼米茲級航母甚至之前的小鷹級所采用的彈射起飛，滑躍起飛顯得檔次不那么高、水平不那么強、戰(zhàn)力不那么猛。確實，以排水量與“遼寧”號更為接近的小鷹級航母來看，盡管其采用常規(guī)動力，但仍能夠在此動力下進行機械彈射起飛。從1961年服役，到2009年退役，在“小鷹”號的一生中，共進行了407507次艦載機阻攔作業(yè)，進行了448235次彈射作業(yè)。

按照軍事專家尹卓的說法，航母彈射起飛和滑越起飛的作戰(zhàn)能力之比，美國評估是6：1、法國評估4.5：1、中國的評估是4：1，換言之，一艘采用滑躍起飛設計的航母，在其整個服役期間，是無法完成40余萬次艦載機起飛的，甚至無法完成此一數(shù)字的一半。

總之，采用彈射起飛的航母戰(zhàn)力更強，更何況在同樣噸位下，采用彈射起飛的航母能裝載更多戰(zhàn)機，譬如小鷹級能承載80架左右艦載機，而比之小不了多少的“遼寧”號，卻只能承載30架左右固定翼飛機。

為此，盡管目前001A型航母仍采取滑躍起飛，但中國正在加緊研制自己的彈射起飛系統(tǒng)。2012年，在“遼寧”號入役之時，中國海軍軍事學術研究所的曹衛(wèi)東研究員就曾表示：“應著眼未來、著眼于一個作戰(zhàn)能力更強的方式。彈射器的使用是未來航母的發(fā)展方向，如果我國的工業(yè)水平和資金、技術能力足夠，下一步國產航母就可以采用彈射器?！?/p>

早在2011年，中國工程院院士、海軍工程大學教授、船舶動力與電氣領域著名專家馬偉明少將在獲得2010年度國家科技進步一等獎時，在他的獲獎感言中透露中國電磁彈射技術研究已獲成功。2015年全國兩會期間，馬偉明少將又曾表示，中國航母艦載機彈射起飛技術完全沒有問題，甚至不輸美國。那么，中國的彈射起飛裝置究竟如何，未來何時可以采用在國產航母上呢？

不亞于兩彈一星的成就

從2015年算起，兩年過去了，今年1月25日，在中央電視臺CCTV10頻道播出的“2016年度科技盛典”節(jié)目中傳出消息，馬偉明獲評為2016年度最具影響力的十大“科技創(chuàng)新人物”。馬偉明團隊“承包”了中國海軍艦艇電力系統(tǒng)技術，使中國在軍事科技領域躋身世界一流水平，被譽為世界電氣領域的“中國驕傲”。

央視是這樣要介紹馬偉明院士及其團隊的創(chuàng)新事跡：馬偉明領銜的海軍工程大學電力集成創(chuàng)新團隊，以舍我其誰的歷史擔當，用中國軍人敢于沖破一切阻力勇往直前的血性銳氣，加速推進了我軍武器裝備電氣化的革命，實現(xiàn)了在高科技武器裝備領域從追趕著向領跑者的飛躍。

在節(jié)目中，馬偉明院士透露了我國電磁彈射技術的最新研究進展情況。他表示，電磁發(fā)射技術，將在10年左右取代傳統(tǒng)的化學能技術。馬偉明介紹，這是由電磁能發(fā)射的原理和特點決定的，更快更強更遠更高（效率）以及更加安全。

如果馬偉明的預測屬實，那么，美軍現(xiàn)役10艘尼米茲級航母所采用的蒸汽彈射器，也將到了淘汰的時候。事實上，美軍最新研制的“福特”號航母，正是其第一艘采用電磁彈射器的航母。

盡管我國在蒸汽彈射方面也做了相當多的科研，但未來國產航母跨越蒸汽彈射直接采用電磁彈射的可能性很大。

微信公眾號“兵工科技”對此刊文稱，馬偉明所公布的消息表明，正在研制設計中的國產003型航母采用電磁彈射已成定局，而國產電磁能武器也有望在10年內成為中國火炮技術的“新主力”。

馬偉明院士主持研發(fā)了三代集成化程度不斷提高的艦船發(fā)供電系統(tǒng)，全面裝備了我國現(xiàn)役和在造的新型艦船，解決了我國艦船“心臟病”難題，使我軍艦艇擁有了具有完全自主知識產權的“中國心”，牢牢確立了我國在艦船發(fā)供電系統(tǒng)領域國際領先的地位。

回顧馬偉明團隊的電磁彈射科研歷程——

2003年組建艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室，此際，就開始摒棄跟蹤模仿的發(fā)展方式，在國際上率先提出并研制成功中壓直流綜合電力系統(tǒng)，技術水平反超領先國外10年左右。該路線也成為美英強國下一代綜合電力技術發(fā)展的選擇方向。一步實現(xiàn)了我國艦船動力從落后到引領的跨越。央視援引馬偉明所說稱：“外國人做到的，我們必須做得更優(yōu)。外國人做不到的，我們也能做到?！?/p>

敢于與最強對手比拼，馬偉明團隊用10余年時間，在電磁發(fā)射這一顛覆性技術領域取得集群式突破，不僅實現(xiàn)了與世界最強國家在該領域的同步發(fā)展，而且多項技術屬國際首創(chuàng)。他們正推動著我國傳統(tǒng)武器裝備由化學能發(fā)射向電磁能發(fā)射的革命。為此，有評論認為，其在電磁彈射器方案獲得的突破，作為科技成就來說，意義不亞于兩彈一星。

付諸應用尚需時日

2016年，彈射型殲-15艦載機圖片在網絡流傳，預示著國產彈射器和匹配飛機已有很大進展。據說，中國電磁彈射器試驗裝置長度120至150米，有效軌道部分約80米。如果網上消息屬實，如此之大的電磁彈射器，成功進行殲-15彈射，說明中國線性同步電動機、盤式交流發(fā)電機和大功率數(shù)字循環(huán)變頻器等關鍵技術已接近全面實用化。

盡管我國在航母電磁彈射器方面的研究，已經達到世界領先，但從在建的001A型航母采用滑躍起飛來看，電磁彈射并沒有立即付諸應用。

其實，從美軍方面來看，“福特”號海試至今，問題多多，特別是電磁彈射，確實遇到了許多問題。

美國早前在萊克赫斯特海軍航空站建了一條陸上電磁彈射裝置，用F/A-18E/F、F-35C戰(zhàn)斗機進行了多次陸上彈射試驗，但是實際裝艦之后還是發(fā)現(xiàn)有很多問題。根據美國海軍2016年6月的一份報告，“福特”號上的電磁彈射器平均240次彈射就會出現(xiàn)嚴重故障，遠達不到設計要求的4000多次平均無故障間隔；先進的電磁阻攔系統(tǒng)的平均無故障間隔甚至只有20次。這么低的可靠性顯然是無法勝任作戰(zhàn)任務需求的，由此可見，美國海軍讓“福特”號繼續(xù)海試無可厚非。

馬偉明最近亦表示，電磁彈射技術研制成功，并不代表它馬上就能搬上航母應用。從技術上講，電磁彈射技術上航母，要經過幾個過程——第一，全面攻克和掌握電磁彈射關鍵技術，研制縮比尺寸原理樣機；第二，進入工程開發(fā)階段，隨后研制全尺寸試驗樣機；第三，建設航母電磁彈射器地面試驗設施，然后使用真正的艦載機進行長時間的地面彈射試驗，逐步地解決各種工程應用中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)電磁彈射器的技術凍結和試驗定型；第四，在新型航母設計中，采用和安裝電磁彈射系統(tǒng)，最終實現(xiàn)“電彈上艦”。

再次回顧“福特”號電磁彈射研制歷史：最早于1992年開始可行性概念研究，1998年研制了首個1：2縮比尺寸原理試驗樣機并進行研制，2003年完成初步研制工作。之后又用了5年時間，完成工程開發(fā)，它的電磁彈射器地面試驗設施于2010年成功試驗定型，2013年開始正式安裝在新研制設計的CVN21級航母“福特”號上。

可以看出，美國電磁彈射技術研制總共花了21年時間。而馬偉明團隊的進展似乎比“福特”號來得快——根據公開資料，中國“2008年制成首臺原理樣機，隨后制成1：1全尺寸樣機，突破了全部關鍵技術?！睂⑴c美國的研制進度差距，縮短到10年以內。而據外媒報道，中國電磁彈射器地面試驗設施在幾年前就已建成，并進行了一系列試驗。馬偉明院士的表態(tài)，表明地面試驗已經接近完成，下一步，就等著上艦了。

目前，中國海軍第一艘國產航母001A即將海試。海軍軍事學術研究所研究員李杰撰文指出，“遼寧”號入役，意味著中國海軍不僅擁有世界強國不可或缺的大型戰(zhàn)略武器，更重要的是帶來海戰(zhàn)思維理念的全新升華，海軍作戰(zhàn)樣式的全新變化，海軍建設模式的全新變革。根據世界海軍的發(fā)展實踐和各國航母運行的“三三制原則”，中國海軍未來至少必須擁有3艘或以上航母。亦有消息表明，第二艘采用常規(guī)動力航母002型航母已經開工，或將于2020年左右建造完成并下水。第三艘國產航母003型，現(xiàn)在恰好處于設計研制階段。微信公號“兵工科技”的文章分析稱，根據美國電磁彈射器研制進度和“福特”號進度之間的匹配關系來推測，由于003型航母將在2025年至2030年之間建造完成并形成戰(zhàn)斗力，因此該艦或許將采用電磁彈射技術。

根據馬偉明院士透露的研制進度推測，2020年左右首套實用的國產航母電磁彈射器將建造完成，而2024至2025年左右，首艘采用電彈技術的國產航母將下水。屆時，中國將成為第二個獨立研制設計電磁彈射航母的國家，中國海軍的遠洋作戰(zhàn)能力將實現(xiàn)歷史性飛躍。

在前總參上校岳剛看來，盡管中國幾乎是兩條腿走路——在研制蒸汽彈射裝置的勇士，亦在研制電磁彈射裝置，但如果能一步到位安裝電磁彈射裝置，將會發(fā)揮航母更大效能。岳剛告訴《新民周刊》記者：“電磁彈射器有許多優(yōu)點，比如占地面積小，不像蒸汽彈射器那么容易受損耗。在大洋決戰(zhàn)之際，占地越大越容易被擊中?！背酥猓姶艔椛淦鲝椛浜蠡謴推诒日羝麖椛淦鞫痰枚?，可以立即繼續(xù)彈；電磁彈射器對于飛機噸位的調整可以很迅捷，可以在彈射較大噸位的預警機以后，立即彈射較小噸位的殲擊機，甚至更輕捷的無人機。

此外，馬偉明院士所透露的“電磁能技術取代化學能技術”，并不僅僅局限于電磁彈射，目前處于研究前沿，英美俄競相研制的電磁炮，實際上也是電磁能取代化學能的一種新概念武器系統(tǒng)——美國電磁彈射器在研制時，就充分應用和借鑒了上世紀80年代研發(fā)電磁線圈炮的相關技術成果。

馬偉明院士的表態(tài)，或許表明中國除突破電磁彈射技術外，在高能電磁技術研究領域，已經取得了全面的突破，這一技術成果，未來也能應用于研制電磁炮等國產電磁武器上，屆時，中國的火炮或將由傳統(tǒng)化學能火炮全面進入“電磁炮時代”。