电磁弹射：战机翱翔助推器

电磁弹射系统的技术原理与依靠直线电机驱动的磁悬浮列车相近，主要依靠动子和定子的无机械接触，实现电能到动能的能量转化。自从1831年英国物理学家法拉第发现电磁感应现象后，人们就开始设想将电磁能转化为动能。早在1945年，美国海军就在夏威夷建造了电磁弹射试验装置，开始对电磁弹射进行研究探索。

电磁弹射器依靠直线电机作为动力，通过强大的电流来使线圈产生磁场，从而推动与磁力模块相连接的“往复车”高速前进，为战机起飞提供有力助推。其中，直线电机是电磁弹射系统的“澎湃之心”。在直线电机的驱动下，弹射器次级与放置在弹射轨道下的弹射器初级发生电磁作用，实现带动“往复车”运动加速飞机起飞。电磁弹射系统还需要精确控制弹射末速度和加速度，综合控制系统作为整个系统的“大脑”，可对直线电机进行实时反馈控制，并对各种信息进行组网和交互处理。

电磁弹射系统在弹射飞机时，峰值功率将超过100兆瓦，仅通过舰上的普通发电机供电只能是“杯水车薪”，必须找到能量密度较高的储能方式。作为电磁弹射系统的“动力之源”，储能系统的研制具有一定难度。目前一种方案利用飞轮储能，在弹射系统未工作时，舰上电力系统使飞轮加速从而将电能转化为动能，相当于实现了“充电”过程。一旦战机需要借助弹射系统起飞，飞轮系统就立刻在2~3秒内输出所蓄积的巨量电能。

“福特”号航母采用的EMALS系统由通用原子公司研制，弹射能量大，维护性、可靠性和效率高。自2010年起，美国海军就使用陆上EMALS系统成功进行了F/A-18E“超级大黄蜂”战斗机、C-2A舰载运输机、E-2D舰载预警机和第五代战斗机F-35C的弹射实验。2015年6月，美国海军在“福特”号航母上成功进行了等重量小车电磁弹射实验并取得了圆满成功。经过200余次实验充分证实，EMALS电磁弹射系统可使飞机的弹射更加平稳，同时减少飞机本身所受到的应力和损耗，具有巨大的应用前景。