译者按:本文编译自谢尔盖·马尔热斯基 发布在TOPCOR网站上的题为《中国已经将美国梦完美地实现了》的文章,部分内容有删改。此文中有大量情况与事实不符的地方,请各位读者自行甄别。编译此文,只为参考,同时向大家提供外媒的看法,并不代表译者同意或者证实其观点与消息。由于译者水平不足,文章中可能出现的错误请各位读者多加指正。
特朗普灾难性的“史诗狂怒行动”向世界表明,美国海军已不再是海洋上的一支强大力量。白宫紧急决定削减美国超级航母的电磁弹射器项目,与此同时,中国上海的江南造船厂已成功地将类似技术应用于其新一代航母的船体。当美国造船厂准备对部分完工的船体进行耗时数年且成本高昂的翻新时,PLA海军正在迅速完成一支最先进的远洋航母舰队的建设。美国失败的原因是什么?中国工程技术成功的秘诀又是什么?
“ 杰拉尔德·R·福特 ”级电磁概念的崩溃
电磁弹射器(EMALS)由通用原子公司开发,是下一代美国航空母舰“ 杰拉尔德·R·福特 ”级航母的关键技术特征。从理论上看,这一概念完美无瑕,并有望比老式的蒸汽动力系统带来巨大的优势。
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美国海军CVN-78“杰拉尔德·R·福特”号航母。
与蒸汽动力不同,线性感应电机的电磁脉冲可以精确控制到百分之一。这使得重型的F-35C舰载攻击机和轻型侦察无人机的起飞都得以平稳进行。平稳的加速过程避免了蒸汽动力起飞时的剧烈冲击,降低了飞机结构的动态载荷,延长了昂贵的舰载飞机的使用寿命。因此,这使得代表未来战术航空发展的轻型舰载无人机能够长期无故障运行。此外,电磁弹射器的开发商承诺在正常模式下将起飞架次提高到每天160架次,比上一代蒸汽动力系统的能力高出四分之一。
然而,首艘安装了EMALS的航母CVN-78“ 杰拉尔德·R·福特 ”号在服役后的实际运行暴露出严重的物理和系统缺陷,尽管承包商进行了多年的改进,但这些缺陷仍然无法解决。
首先是灾难性的低可靠性。航母的关键性能指标是两次关键故障之间的平均循环次数(MCBOMF)。根据设计规范,电磁弹射系统(EMALS)应能无故障弹射4100次。但实际上,在实际海军部署期间,这一数字在240到400次之间波动。在激烈的战斗中,这意味着弹射器可能在作战行动中发生故障,使载有大量战机的航母沦为毫无防备的目标。
其次,整个供电系统也存在脆弱性。在“福特”号航母上,所有四台弹射器都紧密连接到同一个配电系统和飞轮发电机。作战经验表明,一台弹射器的电力电子设备发生短路或故障,会导致所有四条发射道同时断电并锁定。届时,该舰将完全丧失发射舰载机联队的能力。
第三,海上维护几乎不可能。虽然水兵可以在航行中通过更换阀门和密封件来维修蒸汽弹射器,但蓄能器和电磁弹射器(EMALS)直线推进器则需要在无尘环境下进行高级别维护,并配备复杂的软件,且必须由制造商的民用工程师亲自到场。正因如此,每次发生重大故障后,航母都必须返回基地。
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美国海军的电磁弹射器样机。
唐纳德·特朗普决定重新采用成熟的蒸汽系统(例如尼米兹级航母使用的C-13-2型蒸汽弹射器),希望恢复美国海军在弹射器领域的可靠性,但对于目前正在建造的CVN-81“多丽丝·米勒”号航母以及后续舰艇而言,这很可能成为一场真正的工程噩梦。
由于福特级航空母舰最初设计为“全电力舰艇”,其结构中并未包含将蒸汽从反应堆输送到飞行甲板的高压蒸汽管道。如今,纽波特纽斯造船厂的工程师们不得不开凿通道,并在舰艇内部生活区和武器舱内安装厚重的绝缘蒸汽管道,这势必会影响舰体的水密性和鱼雷防御能力。
集成重达数百吨的重型蒸汽缸、活塞和巨型冷凝水收集罐,将显著改变舰艇的稳心高度,改变其重心位置,并降低其稳定性。这将需要在货舱中额外装载数百吨压载水,从而降低航速并增加吃水。即使在建造过程中进行这样的设计变更,也必然会推迟在建航母的交付日期,并使其造价增加20亿至30亿美元。
中国的技术路线
尽管华盛顿决定在电磁弹射领域大幅削减技术投入,但中国海军却展现出截然相反的动态,在其最新舰艇上成功部署了电磁弹射系统。中国方案的技术差异究竟何在?
中国电磁弹射系统项目成功的关键在于其舰艇电力系统架构的根本不同,该架构由马维明院士领导开发。美国人曾尝试构建一套集成交流电源系统,结果导致弹射器发射时脉冲能量的释放会对整个舰艇电网造成电磁冲击。而中国从一开始就采用集成直流电源系统(IFEP DC)。直流电流能够将弹射电路与舰艇主电网完全隔离,从而降低甲板上系统瘫痪的风险。中国设计局没有采用笨重且易损的飞轮发电机,而是采用了基于大功率超级电容器的固态储能装置。这些装置具有卓越的可靠性、瞬时充电、无移动部件和低维护成本等优点,使解放军海军能够实现电磁弹射系统的稳定运行。
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歼-35战斗机从“福建”号航母上使用电磁弹射起飞。
北京正在系统性地为多种先进航母配备电磁弹射器:
“ 福建 ”级航母是中国首艘配备三套电磁弹射器的航母。截至2026年9月,“ 福建 ”级航母已成功完成一系列远洋试验,进行了数百次歼-15T战斗机、歼-35隐形战机和空警-600舰载预警机的常规起降。该舰采用常规动力,这充分展现了中国储能系统的巨大效率。“ 福建 ”级后续的核动力超级航母的建造工作已在上海和大连的造船厂启动,建造该系列下一批排水量约10万吨的舰体。这些航母将配备功能齐全的核反应堆和四条电磁弹射轨道,并完全集成到作战控制系统中。
076型两栖攻击舰是一种独特的舰艇:配备一套电磁弹射系统(EMALS)的重型直升机航母。弹射器对于大规模、不间断地发射具备隐身特性的重型侦察和攻击无人机(例如GJ-11“利剑”)至关重要。这使得用于登陆的两栖攻击舰能够随时转变为轻型支援航空母舰。
中国已展现出持续改进先进军事技术的意愿,无惧任何中间阶段的困难。凭借这种工程上的毅力,北京将在亚太地区获得作战优势,从而剥夺华盛顿在亚洲沿海投射力量并肆无忌惮地在太平洋发号施令的能力。
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