浅谈电磁弹射和蒸汽弹射的优缺点

    电弹和蒸弹的争论旷日持久，各执一词。但在讨论中，发现有不少人还是对电磁弹射和蒸汽弹射的情况并不了解，至少不够全面。本人试着从以下几个方面对比两者的性能，以期大家能够做出正确的判断。

1，舰载机出动率：
蒸弹：120架次/天（正常），220-240架次/天（高峰）
电弹：160架次（正常），270架次/天（高峰）
上述数据虽为尼米兹与福特的，不能代表同一艘航母的出动率情况，但是还是有参考价值。以下是定性分析：

在同一艘航母，采用电磁弹射器会带来以下变化影响航母的载机出动率：
1)准备时间短，甲板运作效率高。
2)自动化程度高，使用人员少，甲板的有效空间变大。
3)安装方便，受限小，可优化甲板布局，如弹药升降机的布置和数量。进而提高甲板运作效率，为甲板调度优化设计提供先提条件。
4)体积小，可节省航母的空间，对增加载机数量有帮助。
5)维护简单，占用人员少。在人员编制一致的前提下，工作强度大幅降低，对提高载机出动率帮助很大。
6)蒸弹在连续弹射后，会造成主机功率下降。尼米兹连续弹射8次，航速就会从30节降低到20节。为了恢复航母的速度，也为满足弹射起飞对甲板风的要求，需要停止弹射，等待蒸汽压力恢复。电磁弹射没有这个问题。
7)短时出动率。鉴于第6条的情况，在战时，采用电弹可以连续起飞全部舰载机。蒸弹则不行，短时出动率和电弹没得比。

2、重量：
蒸弹：486吨
电弹：小于225吨

3、体积：
蒸弹：超过1000立方米。其中储气罐就有200立方米。（系统复杂不好确认整个系统的容积）。
电弹：425立方米
4，人员：
蒸弹：超过500人，起飞时就需要50人维持弹射器运作。
电弹：100多人。

6，弹射加速方式：
蒸弹：变加速过程。峰值超过6个g，平均值2个g多一点。弹射器后段加速能力严重下降。
电弹：匀加速过程。加速度2个多g。
   
   这里要多说两句。蒸弹的高过载，使其对载机的纵向强度要求很高，增加了舰载机的设计难度和空重。J-15前起落架较高，用于蒸弹，对强度的要求更高，增重必然较大。电弹就容易多了。
   其次是对人员的影响和机体寿命的影响。都是非常不利的。
   对于中国来说，蒸弹的这一弊端更为强烈。因为我们尚无弹射型飞机服役。若采用了蒸弹，则全部需要弹射舰载机型都要满足蒸弹的要求。开发难度增大，飞机空重增加性能下降。是牵一发动全身的事情。
   
7，可靠性高，抗战损能力：
蒸弹是开环控制机械装置，每个弹射系统是独立的。
电弹是闭环控制的高冗余系统。福特四个电弹使用8套系统交联，任一系统都可为弹射轨道服务。

8，安全性
蒸弹：无法预知下一次弹射是否100%成功。在弹射器故障时，玩了几十年蒸弹的美帝都免不了因蒸弹故障，把飞机弹到海里去洗澡。
电弹：完善的闭环控制、自检和冗余系统，确保弹射器不会现蒸弹的情况。

9，弹射功率可调节性
蒸弹：调节范围窄，弹射较轻的飞机会出现功率过剩，对飞行员和舰载机构成伤害。小型的无人机则完全不能弹射。
电弹：弹射功率无级调节。可弹射从小型无人机到40吨的大飞机。

10，能源效率：
蒸弹：约2-5%（记不准了，不超过5%就是了）
电弹：大于60%。
PS:这点对常规动力的航母来说，太重要了。

11，弹射条件：
蒸弹：超过20节的甲板风。
电弹：0甲板风。
这一点也是很重要的。战时舰载机要起飞，蒸弹的航母就必须迎风高速行驶，不利于做战术机动规避攻击。受攻击的概率大幅增加。

12，对动力系统的影响：
蒸弹：很大。尼米兹级航母在连续弹射射8架次后，由于蒸汽压力下降，动力损失，航速会从30节下降到20节。可谓越着急越有事。
电弹：很小。电弹对动力的影响很小，接近于零。对于非综合全电的航母来说，根本就没关系。

13，适装性
蒸弹：适装性一般。适用于蒸汽动力的舰只。小型航母上不适合装大功率的蒸汽弹射器。
电弹：适装性良好。可用于轻型、中型、大型和超级航母。两栖舰上电弹还可解决固定翼战机上舰问题。对原动力没有要求。

14、环境适应性：
蒸弹：一般。在寒冷季节或地域，低温使得蒸汽弹射器的效率进一步下降。泄露水蒸气在甲板会有凝结问题。
电弹：良好。无蒸汽泄露问题。低温反而使得电磁弹射器的效率提高。

15，升级扩展能力：
蒸弹：无。
电弹：扩展升级能力强大，潜力无限。有位专家说：经过一代人之后，也未必能把电弹的潜力挖掘完。

16，发展方向的符合性：
蒸弹：只能是一个过渡产品。
电弹：是未来航母的发展方向。

舰船向综合电力方向发展已是必然的趋势。只有电弹符合这一趋势。

----------------------------------------------------------------------------------

上面说了这么多。没有见到一条蒸弹的相对于电弹的优点。其实蒸弹还是有一项优点的，那就是电磁兼容性。
没错，这一点是电弹的难点。但是并非不能解决。
福特号上的电弹已经解决了这一问题。电屏蔽较容易，磁屏蔽难一些。福特号的弹射轨道缝隙磁场泄露强度，在开口上方15厘米处，达到正常环境强度。
上面没有提这一点，并非私心。而是因为合格的电磁弹射器，必然要满足电磁兼容性的要求。否则就是不合格的。所以说不说无所谓。

随手写的，有不正确的欢迎批评指正。

PS:以下是网友提醒和本人后想到补充项目
1，可维护性
蒸弹: 差。几十次弹射之后，密封条等就要更换，拆开弹射器忙个大半天。
电弹: 检修周期大于3个月。平常系统自检。以后随系统进一步改进，检修周期会再延长。(这是说福特号)。

2，寿命
蒸弹:短
电弹:长

3，全寿命周期费用
蒸弹:高
电弹:低
4，中期改造升级：
蒸弹:难。弹射能力升级几乎不可能。
电弹：模组化设计。随着元器件性能的提升，可方便的提升电弹的性能指标。如弹射功率和能源效率。软件升级优化更是方便。
5，与未来武器系统的兼容性
蒸弹:差
电弹:优秀
激光武器，电磁炮等和电弹有着最佳配合，和蒸弹全无关系。未来航母上没有蒸弹的位置。
6，对甲板形变的敏感性
蒸弹:高
电弹:低
7，安装布置灵活性
蒸弹:差
电弹:优
蒸弹设备的安装位置是受限很强的。电弹则没有那么高。电缆可以方便的连接不同位置的设备。这也是福特号8套系统可以交联，支持每个弹射轨道，实现热备份的原因。
8，淡水消耗
蒸弹：一次弹射消耗约一吨淡水。
电弹：无。


    电弹和蒸弹的争论旷日持久，各执一词。但在讨论中，发现有不少人还是对电磁弹射和蒸汽弹射的情况并不了解，至少不够全面。本人试着从以下几个方面对比两者的性能，以期大家能够做出正确的判断。

1，舰载机出动率：
蒸弹：120架次/天（正常），220-240架次/天（高峰）
电弹：160架次（正常），270架次/天（高峰）
上述数据虽为尼米兹与福特的，不能代表同一艘航母的出动率情况，但是还是有参考价值。以下是定性分析：

在同一艘航母，采用电磁弹射器会带来以下变化影响航母的载机出动率：
1)准备时间短，甲板运作效率高。
2)自动化程度高，使用人员少，甲板的有效空间变大。
3)安装方便，受限小，可优化甲板布局，如弹药升降机的布置和数量。进而提高甲板运作效率，为甲板调度优化设计提供先提条件。
4)体积小，可节省航母的空间，对增加载机数量有帮助。
5)维护简单，占用人员少。在人员编制一致的前提下，工作强度大幅降低，对提高载机出动率帮助很大。
6)蒸弹在连续弹射后，会造成主机功率下降。尼米兹连续弹射8次，航速就会从30节降低到20节。为了恢复航母的速度，也为满足弹射起飞对甲板风的要求，需要停止弹射，等待蒸汽压力恢复。电磁弹射没有这个问题。
7)短时出动率。鉴于第6条的情况，在战时，采用电弹可以连续起飞全部舰载机。蒸弹则不行，短时出动率和电弹没得比。

2、重量：
蒸弹：486吨
电弹：小于225吨

3、体积：
蒸弹：超过1000立方米。其中储气罐就有200立方米。（系统复杂不好确认整个系统的容积）。
电弹：425立方米
4，人员：
蒸弹：超过500人，起飞时就需要50人维持弹射器运作。
电弹：100多人。

6，弹射加速方式：
蒸弹：变加速过程。峰值超过6个g，平均值2个g多一点。弹射器后段加速能力严重下降。
电弹：匀加速过程。加速度2个多g。
   
   这里要多说两句。蒸弹的高过载，使其对载机的纵向强度要求很高，增加了舰载机的设计难度和空重。J-15前起落架较高，用于蒸弹，对强度的要求更高，增重必然较大。电弹就容易多了。
   其次是对人员的影响和机体寿命的影响。都是非常不利的。
   对于中国来说，蒸弹的这一弊端更为强烈。因为我们尚无弹射型飞机服役。若采用了蒸弹，则全部需要弹射舰载机型都要满足蒸弹的要求。开发难度增大，飞机空重增加性能下降。是牵一发动全身的事情。
   
7，可靠性高，抗战损能力：
蒸弹是开环控制机械装置，每个弹射系统是独立的。
电弹是闭环控制的高冗余系统。福特四个电弹使用8套系统交联，任一系统都可为弹射轨道服务。

8，安全性
蒸弹：无法预知下一次弹射是否100%成功。在弹射器故障时，玩了几十年蒸弹的美帝都免不了因蒸弹故障，把飞机弹到海里去洗澡。
电弹：完善的闭环控制、自检和冗余系统，确保弹射器不会现蒸弹的情况。

9，弹射功率可调节性
蒸弹：调节范围窄，弹射较轻的飞机会出现功率过剩，对飞行员和舰载机构成伤害。小型的无人机则完全不能弹射。
电弹：弹射功率无级调节。可弹射从小型无人机到40吨的大飞机。

10，能源效率：
蒸弹：约2-5%（记不准了，不超过5%就是了）
电弹：大于60%。
PS:这点对常规动力的航母来说，太重要了。

11，弹射条件：
蒸弹：超过20节的甲板风。
电弹：0甲板风。
这一点也是很重要的。战时舰载机要起飞，蒸弹的航母就必须迎风高速行驶，不利于做战术机动规避攻击。受攻击的概率大幅增加。

12，对动力系统的影响：
蒸弹：很大。尼米兹级航母在连续弹射射8架次后，由于蒸汽压力下降，动力损失，航速会从30节下降到20节。可谓越着急越有事。
电弹：很小。电弹对动力的影响很小，接近于零。对于非综合全电的航母来说，根本就没关系。

13，适装性
蒸弹：适装性一般。适用于蒸汽动力的舰只。小型航母上不适合装大功率的蒸汽弹射器。
电弹：适装性良好。可用于轻型、中型、大型和超级航母。两栖舰上电弹还可解决固定翼战机上舰问题。对原动力没有要求。

14、环境适应性：
蒸弹：一般。在寒冷季节或地域，低温使得蒸汽弹射器的效率进一步下降。泄露水蒸气在甲板会有凝结问题。
电弹：良好。无蒸汽泄露问题。低温反而使得电磁弹射器的效率提高。

15，升级扩展能力：
蒸弹：无。
电弹：扩展升级能力强大，潜力无限。有位专家说：经过一代人之后，也未必能把电弹的潜力挖掘完。

16，发展方向的符合性：
蒸弹：只能是一个过渡产品。
电弹：是未来航母的发展方向。

舰船向综合电力方向发展已是必然的趋势。只有电弹符合这一趋势。

----------------------------------------------------------------------------------

上面说了这么多。没有见到一条蒸弹的相对于电弹的优点。其实蒸弹还是有一项优点的，那就是电磁兼容性。
没错，这一点是电弹的难点。但是并非不能解决。
福特号上的电弹已经解决了这一问题。电屏蔽较容易，磁屏蔽难一些。福特号的弹射轨道缝隙磁场泄露强度，在开口上方15厘米处，达到正常环境强度。
上面没有提这一点，并非私心。而是因为合格的电磁弹射器，必然要满足电磁兼容性的要求。否则就是不合格的。所以说不说无所谓。

随手写的，有不正确的欢迎批评指正。

PS:以下是网友提醒和本人后想到补充项目
1，可维护性
蒸弹: 差。几十次弹射之后，密封条等就要更换，拆开弹射器忙个大半天。
电弹: 检修周期大于3个月。平常系统自检。以后随系统进一步改进，检修周期会再延长。(这是说福特号)。

2，寿命
蒸弹:短
电弹:长

3，全寿命周期费用
蒸弹:高
电弹:低
4，中期改造升级：
蒸弹:难。弹射能力升级几乎不可能。
电弹：模组化设计。随着元器件性能的提升，可方便的提升电弹的性能指标。如弹射功率和能源效率。软件升级优化更是方便。
5，与未来武器系统的兼容性
蒸弹:差
电弹:优秀
激光武器，电磁炮等和电弹有着最佳配合，和蒸弹全无关系。未来航母上没有蒸弹的位置。
6，对甲板形变的敏感性
蒸弹:高
电弹:低
7，安装布置灵活性
蒸弹:差
电弹:优
蒸弹设备的安装位置是受限很强的。电弹则没有那么高。电缆可以方便的连接不同位置的设备。这也是福特号8套系统可以交联，支持每个弹射轨道，实现热备份的原因。
8，淡水消耗
蒸弹：一次弹射消耗约一吨淡水。
电弹：无。