中國航空報訊：自20世紀70年代以來，航母艦載戰鬥機自身重量越來越大，結構複雜、體積龐大且彈射周期較長的蒸汽彈射器已無法滿足21世紀艦載機聯隊高強度作戰需求。美國於是在20世紀80年代起開始對電磁彈射器（EMALS）進行技術儲備並深入研究，經過40年驗證和試驗，相關技術正趨於成熟。「福特」號航母搭載的EMALS彈射試驗次數已突破4000餘次。目前美軍正藉助EMALS加速培養能夠在電磁彈射航母上起降的飛行員，以便讓他們早日拿到上艦資格。
艱難起步
美國在20世紀40年代就曾試圖研製EMALS原理樣機，不過由於當時技術所限最終以失敗告終。20世紀80年代起，美國重新開始對EMALS演示樣機進行技術儲備和預研。進入21世紀後美國海軍對EMALS的需求愈發迫切。2006年4月4日，美海軍和通用原子公司（GA）籤署了建造陸地全尺寸EMALS的合同。2007年11月，位於新澤西州萊克赫斯特基地的EMALS初步建成。
2009年6月，通用原子公司又獲得了為美國「福特」級航母提供EMALS和「先進攔阻系統」（AAG）的合同。2014年10月，GA-EMS（通用原子電磁系統）開始對EMALS的團隊成員進行業務培訓，培訓團隊由蒸汽彈射經驗豐富的維護和操作人員組成。2015年6月5日，完成培訓的EMALS操作人員在「福特」號航母上將1輛模擬艦載機的紅色卡車成功彈射。2017年7月28日，美國海軍先是通過「福特」號航母上的AAG對1架F/A-18F艦載機進行了回收，隨後又利用EMALS順利將其彈射出去，這也是全球首次成功在航母上進行的電磁彈射試驗。
故障頻發
EMALS上艦初期可靠性不佳，美國海軍在2017年對「福特」號綜合戰力評估中寫道：EMALS只有7%的概率能順利完成一次大型作戰行動4天所需的彈射次數，70%的概率順利完成一次大型作戰行動1天所需的彈射次數。截至2018年6月，「福特」號航母EMALS實施的747次彈射試驗中嚴重故障有10次，遠低於嚴重故障4166個彈射周期的設計標準。後來經過不斷改進，EMALS彈射失敗的概率已經降低到1/400。再加上存在設計缺陷導致「福特」號航母上其中1臺彈射器出現問題時其餘3臺也無法正常工作，這意味著「福特」號航母短期內根本無法投入實戰。
試驗加速
值得注意的是2020年以來EMALS相關試驗頻率明顯提高，4月23日試驗總次數突破2000架次。5月19日1天之內成功完成了167次彈射試驗，創造了有史以來單日彈射最高紀錄。6月3日，通用原子公司又宣布完成了3000次試驗。到10月7日試驗總數已經達到4492次，而且這些試驗是在全天候、多種海況下完成的，能夠在一定程度上展示出戰時狀態下的系統能力。GA-EMS副總裁對此表示自1月份以來，「福特」號的彈射和著陸試驗總預期數量增加了4倍，今年年底試驗總數計劃突破8000次。
EMALS優勢
1.可準確控制彈力大小根據艦載機重量大小設置飛機彈射起飛時所需要的力，讓甲板調度人員能夠高效完成艦載機彈射起飛。不用再像使用蒸汽彈射器時擔心彈力過大造成飛機損壞或彈力過小飛機無法起飛。適當的彈射力度也可降低飛行員在起飛過程中受傷的概率，對維護飛行員自身健康十分有利。
2.佔據空間少目前美國海軍「尼米茲」級核動力航母上使用的C-13蒸汽彈射器體積高達1100立方米，重量更是達到了500噸，需要在2分鐘內儲存夠615千克的蒸汽才能將1架艦載機彈射出去。EMALS系統全重小於500噸，體積小於800立方米，工作時「線性感應電動機」（LIM）利用電流產生磁場推動飛機沿著軌道滑行，可將一架重約45噸的艦載機在103米距離內加速至240千米/時的起飛速度。
3.彈射效率高
彈射艦載機時感應線圈需要龐大的電力支撐才能夠完成，為適應這種消耗EMALS的設計是在45秒內從船上獲取能力，由4個盤式交流發電機的轉子將電能存儲起來。接著控制系統會在2~3秒鐘內將儲存的能量快速釋放（最高484 MJ），助力艦載機完成起飛，這一過程的重複周期為45秒。
因此從理論上講，EMALS可在1分鐘內將2架艦載機彈射出去，「福特」號航母的EMALS的設計指標是在平時12小時內實現最高160架次的起飛頻率，戰時24小時內起飛頻率更是要達到270架次。相比「尼米茲」級航母平時的出動頻率提高近33％，戰時出動頻率則提高12.5％。
「福特」號航母上的工作人員在2020年5月的10個飛行日中完成了840次以上的回收和放飛試驗，有44名艦載機飛行員重新獲得飛行資質認證，14名戰鬥機飛行員拿到高級飛行資質認證。同時在5天之內5架教練機和25名飛行學員也通過相關資質認證。
4.彈射機型多目前美國海軍艦載機部隊現役機型F/ A-18「超級大黃蜂」、C-2「灰狗」運輸機、E-2C「鷹眼」預警機、T-45C「蒼鷹」教練機、EA-18G「咆哮者」電子戰機、F-35C「閃電」Ⅱ戰機等都能夠通過EMALS進行彈射。
5.結構簡單易維護相比蒸汽彈射器來講電磁彈射器沒有閥門、氣缸、蒸汽管道、活塞等複雜系統，維護保養起來也更為方便，維持正常運轉需要的人員數量縮減了25%，成本降低20%。
總結
從最初嘗試建造電磁彈射器原理樣機到進行技術儲備和預研，再到真正開工建造電磁彈射器等比例樣機，美國耗費了50多年時間。等比例樣機建造完成後，經過多年改造相關技術才逐漸成熟，隨後將EMALS安裝到「福特」號航母上進行試驗，又經過5年改進才讓故障率降低下來。而今「福特」號正在通過電磁彈射器培養新一代航母飛行員，電磁彈射試驗總次數也即將突破8000大關，這也預示著美國新一代航母正在初步形成作戰能力。