据《南华早报》报道称，中国军工搞出了一种新型电磁弹射装备，整套设备结构简单，体积要比常规的电磁弹射要小得多，并且一套装备同时可以做到电磁弹射与电磁拦阻，平均无故障时间数据远超福特号的电磁弹射与拦阻设备，简直就是天才设计！

中国又搞出电弹新技术! 很粗大很暴力

《南华早报》称这种电磁弹射能在2.1秒内将30吨重的飞机从零加速到70米，这要比目前的常规电弹3秒内将30吨重的战斗机加速到同样速度时间要更短，这表示这种弹射器的功率更大，或者可以轻松弹射更重的六代机。

并且这种弹射器体积小，结构还简单，重量轻并且不需要复杂的供电系统，这意味着不占用宝贵的航母空间，或者可以装到更小的作战舰艇上，比如两栖攻击舰，或者可以在更小的航母上装上弹射器，比如从2-3万吨的轻型航母到4~6万吨的中型航母，都可以按需装备。

报道称研究者是北京工业大学机械与能源工程学院的叶副教授领导的团队，论文发表在国内国学术期刊《兵工学报》上，笔者顺着这条线索找到了这篇标题为《弹射与阻拦一体式电磁弹射装置XXXX》的论文，介绍了这种弹射器的组成：

装置由永磁储能电机、电涡流离合器、电涡流制动器和绕线轮等关键组件组成，基于安培环路定理建立电涡流离合器和电涡流制动器的电磁理论模型，有两种工作模式，一种是电磁弹射模式，也就是助力战斗机起飞的，另一种是拦阻模式，协助战斗机降落，一个装置同时可以实现两种功能，这设计那是相当优秀！

起飞弹射模式：

这个装置的核心是一台电机与发电机一体的飞轮储能系统，射前首先需要“充电”，也就是用电机将飞轮加速到额定转速，并且维持这个转速，由于飞轮所在的空间可以抽成真空，因此这个飞轮转速在很长的时间都不会衰减。

弹射时飞轮电机利用发电机输出的电流对电涡流离合器励磁绕组提供励磁电流，在电涡流力的作用下降转动力矩输出，飞轮的动能传递到绕线轮上，快速收紧钢缆带动弹射滑块加速飞机使其逐步加速直至弹射速度。

飞机弹射后电涡流离合器停电，两侧的涡电涡流制动器通电，将绕线轮的转动快速停止并通过复位电机将钢缆重新恢复到起飞位置，完成一个起飞循环。

着陆拦阻模式：

拦阻时飞机着陆时用尾钩勾住钢缆，带动绕线轮快速转动，此时电涡流离合器通电工作在制动模式，使飞机逐步减速直至停止，完成拦阻后钢索可以由复位电机复位并进入下一轮拦阻工作，以此反复，可以实现连续拦截。

整个系统的结构就这么简单，当然也不是没有后续，不过后半部分大量篇幅是论证这个模式需要多大的飞轮、多大功率的电机、多强电磁铁以及满足作战要求的循环需要多大功率的输入等等，我们对这些不感兴趣，主要还是结构原理以及稳定工作性能。

根据原理叙述来看这个结构非常紧凑，只有一台又粗又大的飞轮储能设备，装在一根几米长的轴系上，整体直径也就数米，长度可能不到10米，就这样完事了，全都包含在了这个系统内，看起来比较大，但对于航母这种动辄几百米长，七八十米宽的舱内空间来说，简直就太友好了，随便找个地方一塞了事。

相对于常规电磁弹射：这种电弹的优缺点在哪里？

估计各位已经在嘀咕了，这么简单的电磁弹射系统不可能没有人没想到吧，为什么大家都在搞常规电磁弹射系统却没有搞这种“弹射与阻拦一体式电磁弹射装置”？因为比起这种一体式装置，常规电磁弹射实在是有点复杂：

目前常规电磁弹射系统主要分成两种，一种是美军福特号航母上用的电弹系统，另一种是中国003航母福建舰上用的电磁弹射系统，两者都是比较典型的电弹系统，但两者在主要结构原理上差别并不大，比如福特号航母的电弹会包含如下子系统：

Prime Power Interface：主电源接口，功能是从航母的电源多电源系统接入电源，比如来自航母配电系统以及专门为电磁弹射准备的燃气轮机发电机等。Launch Motor：直线电机（弹射电机），功能是将电能转换为直线移动的机械能Power Conversion Electronics（功率转换电子设备），功能是将交流或者直流电源转换成系统所需要的受控的中频电源；Launch Control：弹射控制，通过对弹射系统反馈的信号控制不同重量与起飞要求的飞行器弹射加速度；Energy Storage：强迫储能系统，电磁弹射系统短期功率极大，航母电力系统无法提供如此大功率，只能使用储能系统在弹射间隔临时强迫储能；Energy Distribution System：能量分配系统，通过电缆、断路器等连接电力调节分系统和直线电机分系统。Advanced Arresting Gear (AAG) programme：高级电磁拦阻系统，上图不包含这个系统，拦阻降落的飞行器使用；

其原理是弹射前线使用电源对储能系统进行充电，在允许的一个弹射周期间隔（大约是40~50秒）内充满电，然后利用功率电子转换设备将电源转换成直线电机能使用的电源，并启动电机拖动弹射滑块拉动战斗机起飞，并利用弹射控制的反馈对输出的电源进行调节控制，使战斗机起飞过程顺滑，飞行员舒适度要比蒸汽弹射搞一个数量级，并能根据弹射重量大小进行调节。

这个过程两者都是一样的，比较不同的是储能系统，有两大类储能，一类是利用飞轮储能，另一类是利用超级电容或者锂电池进行储能，前者优点是可维护性强，后者优点是不需要交直流转换，对电源友好，缺点是体积比较大并且需要高级别维护。

常规电磁弹射系统由于存在庞大的子系统，整个系统体积可达蒸汽弹射的80%，也就是400立方米左右，尽管比蒸弹小不少但仍然非常大，而弹射与阻拦一体式电磁弹射装置的体积非常紧凑，目测体积可能只有常规电弹的1/5~1/10，这对于舱内空间有限的轻型航母或者中型航母来说无疑是一个福音。

另一个优点是结构简单、门槛低，整机难度比较高的是飞轮电机和电涡流离合器两块，与常规电磁弹射器相比，少了将近100米长的直线电机，也没有变态级要求的弹射控制和能量分配系统，子系统估计只有常规电弹的几分之一，特别适合像印度这样迫切需要电弹系统但航母体积有所欠缺的国家。

印度航母维克兰特

不过弹射与阻拦一体式电磁弹射装置也不是没有缺点，比如缺乏反馈调节系统，因为子系统只有电机带动转盘带动钢缆，即使有负反馈也精准调节弹射速度，这对于飞行员来说就是眩晕感或者加速顿挫感。这种感觉总是不太好，并且大小吨位不同的飞机弹射也无法做到平稳过渡，这个问题应该很难解决，除非改变弹射模式使用直线电机这种可以随时调节并且反馈非常及时的系统，但这样一来结构复杂性就会大大增加。

这种结构对于解决有没有的问题是非常合适的，比如上文已经有说明，两栖攻击舰上就非常适合这种系统，网传我国的新型两栖攻击舰只有一条弹射器，如果使用这种结构紧凑但调节能力稍差的弹射器完全可以装两台以保证一台在故障时仍然能保持舰载机高频率起飞的的频次，在战时这种能力就是战斗力，所以有时候性能很重要，但有时以一定的性能下保证更多的数量才更有优势。

另外也有传闻称福特号航母电弹的故障率过高，弹射614次就会出现一次重大维护过程，而尼米兹级航母的蒸汽弹射都没那么高，距离美军对电弹要求的4000次一次重大维护的要求差得有点远。另外一个问题是拦阻系统，故障率更是高达46次着陆一次故障，即使这个弹射与阻拦一体式电磁弹射装置拿来做备用或者单独做拦阻系统也是很划算的。

当然这是咱中国人搞出来的东西，烂锅里也不给美国人用！文末再来简单讨论下“充电系统”，和常规电磁弹射系统的充电电源类型应该差不多，毕竟弹射要求类似，充电间隔也类似，所以充电系统应该也需要一个比较大功率的电源，不过相比较而言，弹射用的直线电机效率要比电机略差，所以使用这种弹射与阻拦一体式电磁弹射装置的充电电源的发电机也可以比常规电磁弹射装置要略小一些。比如1~2台小型燃气轮机为其提供冗余电源。

这种电磁弹射方式其实不全算是电磁弹射，而是飞轮储能直接利用机械能的一个变种，少掉了能量转换环节，优势是有的，转换效率会很高！缺点上文已经说了，缺乏调节能力，能解决有没有的问题，不保证好不好的问题，可以再改进下，争取用到未来的新型两栖攻击舰上。