舰载机的起飞形式

舰载机的快速起飞无疑是对战场形态的敏锐反应，因此，为了提高航母战斗群的整体战斗能力和协防能力，各国对舰载机的起飞都进行了深入的研究。固定翼舰载机一般采用滑跃式起飞和弹射起飞。

——滑跃式起飞

所谓滑跃式起飞就是将航母的甲板前端向上翘一定的角度（一般12°左右），让飞机在甲板上滑行，利用强大的惯性和冲力将飞机向上抛而使之起飞。这就要求舰载机发动机的动力强劲，推力巨大，能在瞬间而且很短的距离内推动飞机达到起飞速度，这种起飞方式受飞机重量的影响很大。

滑跃式起飞的优点：

● 滑跃式起飞不需建立专门的弹射起飞准备区，扩大了航母的可用空间。

● 只要前边没有障碍物就可起飞，出动速度快。

● 飞机利用惯性而瞬间获得向上的跃滑力，起飞相对容易，且离海面较高，风险较小，不易掉到海里或触到大浪。

● 不耗费淡水，蒸汽弹射耗用淡水很多。

● 维护部分减少，不需要斥资维护或修理弹射装置及其辅助设备。

● 比较利于战时的复飞，只要航母甲板还在，飞机就可起飞，如果是弹射起飞，万一弹射器坏了，飞机就不能起飞。

滑跃式起飞的缺点：

● 油耗大，降低舰载机的作战范围。滑跃式起飞中舰载机发动机推重比（即发动机推力与飞机重量之比）大，起飞一次最高可消耗1/3容量的燃油。所以滑跃式起飞一般不能用于大型飞机，如预警机、运输机等。

● 飞机的操作难度大，在海况复杂的状况下，甲板的颠簸导致舰载机在滑行时比弹射式更难控制，可能发生偏航，而弹射式滑行是锁定的，不容易偏航。

● 舰载机一般都是双引擎飞机，在运转时，两台发动机之间必然存在些微差异，而这些差异会导致飞机在滑行的时候偏航，这就要求飞机的跑道宽一些、长一点，占用甲板的面积大一点。

——弹射起飞

弹射起飞就是利用器械将舰载机以一定速度推弹出去，达到离舰起飞的目的。弹射起飞包括蒸汽弹射和电磁弹射，无论是哪种弹射方式都有如下缺点：

● 弹射式起飞靠的是强劲的初速度，而这个初速度来源于功率巨大的弹射器，弹射器被独立地安装在特定专业区域内。

● 弹射式起飞需要把飞机牵引到弹射锁定器区，并由专门的人员固定到锁定器上，等该人员离开后才能开始起飞，起飞准备时间长。

● 弹射起飞的高度较低，且平着离舰，弹射器的初速度会产生过载，容易使飞行员意识昏迷。

● 蒸汽弹射还必须耗费大量的淡水，影响航母的整体供给，同时还要有复杂的锅炉以及供汽设备。

1．蒸汽弹射

1950年，英国海军率先研制出了蒸汽弹射器，很快美国和法国海军都采用了蒸汽弹射技术，其他国家由于受到技术限制，只能继续沿用滑跃式起飞。蒸汽弹射器的效率远高于滑跃式起飞的效率。比如美国的“尼米兹”级航母上装备的C-13蒸汽弹射器，每分钟可以弹射2架舰载机，如靠滑跃起飞的话，每架飞机滑行准备时间都会超过至少5分钟。该弹射器的功率非常强大，按照计算，可以将2吨重的物体弹射到2千米以外。

蒸汽弹射的工作原理：

蒸汽弹射就是弹射汽缸内的高压蒸汽推动活塞前行，活塞连接滑梭，滑梭钩住飞机，飞机牵引力与活塞压力一起使飞机前冲，45米后飞机达到时速250千米，从而被弹射出去。

蒸汽弹射器固然比滑跃起飞有优势，但是也存在许多问题。一是体积庞大，占用航母很多有效的空间；二是工作时要消耗大量蒸汽，而且蒸汽利用率只有约6%，功率浪费严重；三是为了制造和输送蒸汽，航母上必须备有海水淡化装置、大型锅炉以及如蜘蛛网般的管线，维护工作量大；四是由于弹射功率太大而无法发射无人机或轻型的飞机，现在大多数无人机重量都很轻，往往经不住弹射器加速度的撕扯，这是最大的缺陷。

2．电磁弹射

正是因为蒸汽弹射有上述缺陷，人们才研制出了电磁弹射装置。美国海军是1982年开始研发电磁弹射系统的，直到2004年电磁弹射器才进行成品测试，2013年10月才装备在“福特”号航母上，每天可以正常出动飞机达160架次，远高于蒸汽弹射的120架。

无论是电磁弹射还是蒸汽弹射，都是把飞机的起落架连接到弹射器的往复滑梭上，然后通过弹射将飞机加速升空，只不过二者所使用的能量有所不同，蒸汽弹射使用蒸汽作为能量，而电磁弹射则使用电位能量。

电磁弹射器最关键的设备就是直线感应电动机，该电动机安装在航母甲板下方，与弹射装置相连接。直线感应电动机最基本的工作原理是在初级（定子）中通以交流电，在电磁感应的作用下，次级（转子）沿着初级做直线运动。各级的长度以及固定方式，可以根据具体需要而定。

电磁弹射器的简易原理是直线电动机上的滚轮与弹射器轨道上的往复车相联，往复车钩住飞机。弹射时电动机通电，在电磁力作用下往复车拉着舰载机沿弹射器轨道前行加速至起飞速度，飞机脱钩起飞后，往复车自动回到出发的位置。

电磁弹射器的优势：

● 使用范围广：航员可以精确调节弹射力，降低飞机所承受的应力以适应不同的机型，重型飞机和小而轻的无人机都可以弹射。

● 体积小、重量轻、效率高：电磁弹射器的效率可达60%左右，大约是蒸汽弹射器的10倍，大大降低了淡水消耗量。

● 降低了事故发生率：在过去使用蒸汽弹射器时，故障率是1/400，而电磁弹射器的事故率只有1/1300。

● 减少了运行和支援费用，比蒸汽弹射器节省30—50人。

● 简化了辅助设施，电磁弹射器使用的是电力装置，设备相对简单，比如蒸汽弹射必须要有锅炉以及众多的管线阀门增压等辅助设施，而电磁弹射则不需要那么多辅助设备，且电磁弹射的准备时间也较短，只需要不到15分钟，远远地优于蒸汽弹射器。