電磁彈射

電磁彈射技術是一種新興的直線推進技術，適宜於短行程發射大載荷，在軍事、民用和工業領域具有廣泛套用前景。

電磁彈射就是採用電磁的能量來推動被彈射的物體向外運動，其實就是電磁炮的一種形式。過去常採用的彈射有機械彈射，如彈簧、皮筋等。能量彈射如：子彈（利用火藥瞬間爆發能量）、磁懸浮列車等。

電磁彈射器相比蒸汽彈射器區別在於不需要蒸汽來驅動活塞而是用電來驅動。

基本介紹

• 中文名：電磁彈射
• 外文名：The electromagnetic launch
• 原理：採用電磁的能量來推動
• 區別：不需要蒸汽來驅動活塞
• 特點：一般都是大載荷物體

發展歷程

電磁推進技術的原理早在19世紀初就已有人提出，後經過幾十年的探索與研究，人們相繼研製出了各種電磁感應原理的直線發射裝置或模型，但由於受相關研究領域技術的影響，上述模型的性能距工程實用尚存在著較大的差距。70年代以後，超大功率脈衝技術和電子技術的飛速發展使電磁發射技術有了重大突破:1978年澳大利亞的馬歇爾等人用SSOMJ的單極發電機作為電源和採用電漿電樞在5m長的導軌炮上把3g重的聚碳酸脂彈丸加速到了5.9km/s的初速度。這個具有劃時代意義的研究成果證明了用電磁力可以把較重的彈丸推進到高速的可能性，使世界各地的科學家受到極大的鼓舞和啟，由此也將電磁發射技術的研究推向了一個新階發段。
電磁發射技術在全世界範圍內都處於實驗研究階段，電磁彈射雖起步稍晚,但由於其潛在的套用前景，該項技術的研究還是備受重視，1988年美國海軍與卡曼航空航天公司曾計畫聯合研製航母艦載電磁彈射器模型,指標是在3s的加速時間內,把重達36 T的全載F - 14戰機加速到150節。據估計，這種電磁彈射器的重量只有現役的蒸汽彈射器的十分之一，而且省去許多管道,這對於艦船的安全運行和減重提速都具有重要意義。英國國防部正著手準備一個開發與試驗計畫，研究在未來兩艘航母上加裝一種新型電磁彈射系統的可能性。與此同時,其他國家也對電磁彈射技術產生了濃厚的興趣。

2013年當地時間10月11日，全球第一艘裝備電磁彈射器的美軍福特號航母下水。

特點

在射擊武器中，彈射的要領是指被發射的物體不啟用自身的動力裝置而靠發射器賦予的起動力而實施起飛的一種發射方式。彈射是發射技術的一種特例，具體特點有:
(1) 彈射的對象與發射相比一般都是大載荷物體。作為電磁炮的電磁發射器中發射的彈丸一般都是幾克到幾百克，最大也不過上千克；而彈射器的彈射對象則是小到幾千克的航空模型大到幾十噸的戰機。
(2)彈射器的速度與發射器相比不是很高。一般情況下，發射器的彈丸可以達到每秒幾千米到幾十千米，理論上可以達到上百千米；而彈射器則不要求很高的速度，每秒幾十米到幾百米就可以滿足要求。
(3) 彈射器的發射頻率遠低於發射器。在電磁發射器中,防空電磁炮要求每分鐘發射500發，反導電磁炮要求每秒發射60發；而電磁彈射器則可以幾分鐘，甚至於幾十分鐘做一次彈射。
(4) 從結構上說，電磁炮的發射體一般都在發射管內部,而電磁彈射器在載荷由於相對較大，一般都是“騎”在驅動器之上的。
由此可見，電磁彈射的主要套用範圍是大載荷的短程加速,在軍事上比較典型的是航空母艦上的艦載飛機起飛彈射。

首艘裝備電磁彈射器的航母

原理

電磁發射是採用電磁作用原理產生的電磁推力使物體加速的。因電磁驅動力與電流平方成正比，所以只要保證足夠的電流輸入，便能在發射裝冒內產生足夠大的推力，使物體達到更高的速度。以導軌式電磁發射為例。其基本原理如圖所示。

導軌式電磁發射系統原理圖

開關S接通時，電源G通過導軌A、電樞D和導軌C，構成了一電流迴路;電流I產生磁場B，它對在磁場中流動的電荷產生了力F。由於導軌固定於剛體上不能移動，而電樞是活動體，所以電樞會在力的作用下以速度V向右運動。這就是電磁發射的基本原理。

優點

與蒸汽彈射器相比電磁彈射器的優點主要是體積減小了很多，操縱人數也要少百分之三十左右，而且電磁彈射器的彈射力度可控可以彈射無人機，缺點是耗電，但對於全電力推動的航母和核動力航母來說不是太大的問題

還有蒸汽彈射器的構造複雜，電磁彈射器相對簡單。

用電磁彈射器代替蒸汽彈射器，節約能源。

中國的發展

中國已完成電磁彈射技術的系統研究和相關試驗，目前未運用在遼寧艦上。中國新一代航母的起降技術可能將會運用彈射技術，但目前還無法確定。

“中國正在準備來一個海上大躍進”，“俄羅斯之聲”評論說， “據估計，中國航母力量建設速度非常快。中國在第一階段打算到2015年建造兩艘常規動力航母，而到2020年將建核動力航母。大約再過10年中國將能在太平洋與美國的海軍實力相當。這將意味著，俄羅斯將在太平洋退居後面，而主要玩家是美國和中國。”