[科普中国]-拖索式弹射

拖索式弹射是航母舰载机的一种弹射方式，甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上，再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。拖索牵着飞机沿轨道迅速加速，在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板，拖索从飞机上脱落，滑块返回弹射器起点准备下一次工作。

简介拖索式弹射方式是50年代开始使用的老方式，需要8-10名甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上，再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。弹射时，猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓，牵着飞机沿轨道迅速加速，在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板，拖索从飞机上脱落，滑块返回弹射器起点准备下一次工作。

相关的其他弹射方式蒸汽弹射起飞使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。目前只有美国具备生产这种蒸气弹射器的成熟技术。在工作原理上，蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去的。它体积庞大，工作时要消耗大量蒸汽，功率浪费严重，只有约6%的蒸汽被利用。为制造和输送蒸汽，航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数管线，工作维护量惊人。它的最大缺陷在于因为弹射功率太大而无法发射无人机，现役的无人机因为重量轻，在弹射时机体会被加速度扯碎。

电磁弹射起飞除此以外，电磁弹射器是下一代航母舰载机弹射装置，与传统的蒸汽式弹射器相比，电磁弹射具有容积小、对舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处。

电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，与蒸汽弹射器相比电磁弹射器的优点主要是体积减小了很多，操纵人数也要少百分之三十左右，而且电磁弹射器的弹射力度可控可以弹射无人机，缺点是耗电，但对于全电力推动的航母和核动力航母来说不是太大的问题

美国海军从1982年开始进行电磁弹射系统的技术研究。直到2004年秋天电磁弹射器进入成品测试阶段，美国海军测试后选定通用原子能公司作为生产商。美国海军技术网站透露，通用原子能公司的系统采用线性电磁加速电动机，已经在新泽西州赫斯特湖试验中心完成了测试。

电磁弹射器是一个复杂的集成系统，其核心是直线弹射电动机。这种电动机的概念类似磁悬浮列车采用的技术，与磁悬浮列车所不同的是，磁悬浮列车的运动是漂浮在空气中，而弹射电动机带有滚轮，带着一个往复车沿弹射器轨道滑行。工作时，电动机得到供电，往复车在电磁力的作用下，拉着飞机沿弹射冲程加速到起飞速度。飞机脱挂后，往复车受到反向力的制动，低速回到出发的位置。1

结构简介构件包括三部分：

（1）弹射器做动系统：开口活塞筒体、活塞环、引出牵引部分、U型密封条、导气管、模度气动阀门、排气阀、安全阀、测距仪、压力传感器。

（2）弹射器附属系统：海水淡化设备、贮水池、高压水泵、锅炉、加热装置。

（3）弹射器控制系统和导流板。1

弹射器工作流程第一步：弹射飞机

当锅炉的蒸汽可以满足弹射使用时，模度气动阀门才能打得开，这时飞机发动机起动，同时弹射器作信号发出，工作侧气动模度阀门打开，同时返回侧排气阀打开，活塞在高压蒸汽推动下同时通过密封刀推动牵引部分带动飞机，使飞机高速运行，活塞另一侧筒内则因压力剧增使余气从排气阀迅速排出，当达到起飞速度时，工作侧气动模度阀门开闭，同时排气阀也开闭，由于活塞没有了外力（蒸汽推力），同时也由于排气阀开闭，使活塞运行时受到极大阻力而停止。当然，为了安全起见，返回侧还是装上了缓冲器。

第二步：弹射器返回

为了弹射另一架飞机，弹射器必须在极短的时间内迅速返回原位，返回时与上述程序相反，返回侧气动模度阀门打开，同时工作侧排气阀打开，活塞在蒸汽压力下返回到原位。当然，返回侧的压力没有弹射侧的高，因为只是让弹射器回来而已。弹射器返回不同于工作，工作时只要飞机起飞了，弹射器立刻停止，而不管弹射器在什么位置（当然不能到头），而返回时则需要弹射器准确地停在起飞飞机的位置上，为方便起飞飞机，同时以减少起飞时间。

前轮牵引式弹射与拖索式弹射的区别二者的本质差异是：前者的弹射作用点位于前轮的前面，而后者则位于前轮的后面，这就导致拖索弹射时舰载机机身要尽量处在弹射滑轨中心线上，飞机在进入弹射位置时前后机轮一定要准确到位，尽量使机身轴线的垂直投影落在弹射滑轨上，否则拖索挂在弹射滑块上的两侧长度就会长短不一，影响飞机的安全弹射，因此采用拖索弹射的舰载机在进入弹射阵位时要谨小慎微，生怕机轮压不到正确的弹射位置而重来。而前轮牵引式弹射舰载机机身相对于弹射轨道可以有相当宽松的弹射阵位“进入角”，只要前轮上的弹射钩挂住弹射凹槽，即便主机轮相对于滑轨有50厘米的偏差也没有问题，弹射过程中飞机会自动进入正确的滑行线。正是进入“精度”宽松可以大大节省飞机进入弹射位置的时间，也为甲板弹射起飞作业流程提供了很大便利，缩短每架次弹射所需时间，提高了起飞频率、机群起飞速度。因此才会有不惜让舰载机付出结构重量增加的代价也要采用前轮牵引式弹射。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学