“中國航母戰力實現驚人飛躍”，美國知名軍事網站“戰區”日前以此為標題，報道福建艦成功彈射三型艦載機。

根據權威媒體發布的視頻，在福建艦的甲板上，殲-15T、殲-35和空警-600如同一支支離弦之箭，被無形而強大的力量瞬間“推”向天空。整個過程又快又穩。

其中，殲-35艦載戰機是全球首型完成電磁彈射的隱身艦載機。要知道，美國海軍“福特”號航母雖率先使用電磁彈射系統，但至今未完成F-35C戰鬥機的彈射測試。

電磁彈射，這項美國海軍尚未完美掌握的技術，其核心難點在哪裡？它又是如何大幅提高航母的戰鬥力呢？

2025年9月22日，中國海軍宣布，殲-15T、殲-35和空警-600三型艦載機，已在福建艦上成功完成首次電磁彈射起飛和着艦訓練。對於這一消息，中國航空學會艦載機分會總幹事、海軍航空大學教授韓維認為，空警-600是中國第一款艦載固定翼預警機，它在航空母艦上起降成功，可使遠海預警指揮鏈路、預警探測、空域監視範圍大幅拓展，空防圈和打擊圈向外大大延伸，攻防能力得到提升；殲-35是五代隱身艦載戰鬥機，將重點承擔航母編隊奪取制空權任務；而殲-15T相較於殲-15艦載戰鬥機，改進了飛行平台、航電和武器系統，實現了彈滑兼容。三種機型均可成功實現彈射起飛，將大幅提升中國海軍的綜合作戰能力。

殲-35艦載戰鬥機從福建艦上電磁彈射起飛 | 圖源：文獻

此次披露的信息中，另一個更加吸引大眾眼球的關注點是採用了電磁彈射和阻攔的新型起飛和降落技術。藉助於這種全新技術，不僅大大提高了預警機出動回收效率，保證預警體系持續在線，而且使用電磁彈射，殲-35能以“滿油+隱身構型”快速起飛，憑藉低可探測性突破敵防空網；殲-15T則可以“滿油滿彈”升空，依託其大載彈量和大航程對敵實施飽和式攻擊。

這一信息也得到了國際媒體的廣泛關注。美國《新聞周刊》（Newsweek）稱，航空母艦是展示海軍實力的重要裝備。這一成功表明，中國首艘國產彈射型航空母艦已具備電磁彈射起飛和回收能力，是中國航母發展的又一突破。

美國知名軍事網站“戰區”以《中國航母戰力實現驚人飛躍》為標題刊文稱，中國海軍首次同時展示了殲-35艦載戰鬥機、殲-15T艦載戰鬥機和空警-600艦載預警機在中國首艘採用電磁彈射系統的航母上的作戰能力，這也驗證了中國福建艦電磁彈射和回收能力。

文章還特別指出：“與傳統蒸汽彈射相比，電磁彈射系統具有明顯優勢，可精確調節彈射力度，適應不同重量飛機，機械結構更簡單，維護成本更低，復位時間短，可進一步提高戰機出動效率。美國海軍的‘福特’號航母雖率先使用電磁彈射系統，但至今未完成F-35C戰鬥機的彈射測試，而中國殲-35艦載戰機已成為全球首型完成電磁彈射的隱身艦載機。”

為什麼電磁彈射能夠在一瞬間引發全世界的關注呢？它又是如何大幅提高航母的戰鬥力呢？
飛機從航母起飛，難在哪裡？

任何物體要想離開地面，必須有一個向上的力克服自身的重力。對於飛行器而言，有兩條途徑可以產生向上的力，一是發動機產生的推力，二是機翼產生的升力。發動機產生的推力與飛行方向平行，升力的方向則與飛行方向垂直。比如火箭發射一般是垂直向上，此時完全依靠發動機產生的推力克服自身的重力。而對於我們常見的直升機而言，起飛時旋翼的旋轉方向是沿水平方向，此時就是完全依靠旋翼旋轉所產生的垂直向上的氣動升力克服自身重力。

升力的大小與飛行速度的平方呈正比，也就是說，飛行速度越快，機翼產生的升力越大。因此直升機起飛時旋翼的旋轉速度必須達到一定的數值才能產生足夠升力。同樣，對於我們常見的固定翼飛機而言，要想離開地面，也必須達到足夠的運動速度，因此必須在地面經過一段時間的加速滑跑。

顯然，在滑跑的加速運動過程中，滑跑距離越長，加速時間越長，所能達到的速度也越快。這就是為什麼大型民航客機所需要的跑道長度一般明顯高於小型飛機的道理。對於陸地起飛的飛機，民航飛機的滑跑距離一般為1000至2000米，戰鬥機會短很多，不過一般也至少需要兩三百米。

如果從航空母艦起飛，採用像陸地起飛那樣的水平滑跑方式就完全不行了。這主要是由於長度的限制，因為即便是目前最大型的航空母艦，其總長度也不會超過350米，而且考慮到全艦的布局，也不會把這個長度完全用做起飛跑道。一般來說，航母最多能利用總長的1/3左右，也就是100米左右的距離，在發動機最大推力給定的情況下，按常規起飛方式是完全不夠用的。因此，必須要想一些其他的辦法。

顯然，途徑只有兩條，一是改變飛機，二是改變航母。

飛機的改變主要是改變其動力系統，令其發動機的推力方向可以在起飛時改變，垂直向下或者斜向下，這樣就可以大幅縮短起飛距離，甚至像火箭那樣實現垂直起飛。這種飛機的典型代表是英國於上世紀60年代研製的“鷂”式短距起降戰鬥機，其發動機噴口的旋轉角度可以超過90度，因此可以實現垂直起飛和降落。再比如美國F-35B戰鬥機也採用類似的策略，使其具備垂直起降能力。

英國“鷂”式短距起降戰鬥機 | 圖源：網絡

不過，這種方式存在很多問題。除了技術複雜和飛行員的操控難度更高之外，最主要的問題就是其裝載量和飛行航程都比較小，其中道理也顯而易見。與火箭發動機相比，航空發動機的推力相對較小，因此所能承擔的重量也較小，這對飛機的起飛重量提出了非常嚴苛的要求，從而限制了裝載量。比如“鷂”式戰鬥機採用常規的滑跑起飛方式時，最大起飛重量約為14噸，但如果採用垂直起飛，最大起飛重量就大幅減低至8.6噸左右。

同時，垂直起飛過程中完全依靠發動機提供推力，這個過程中耗油量巨大，當大量的燃料消耗於這個階段，剩餘燃料所能支撐的飛行距離自然會下降。仍以“鷂”式戰鬥機為例，採用短距滑跑起飛的方式時，其作戰半徑可以超過400千米，但如果採用垂直起飛，這個數值會降低至100千米以內，因此只能作為短距離支援使用。

顯然，通過改變飛機實現航母起飛儘管技術可行，但實際效果並不理想，所以對於更多的航空母艦，特別是大型航母就需要從其自身想辦法了。目前主要有三種技術，即滑躍式甲板起飛、蒸汽彈射器，以及福建艦使用的電磁彈射器。
滑躍式甲板起飛方式

利用滑躍式甲板實現起飛，是相對最為簡單的一種。滑躍甲板的外觀特徵就是艦艏向上翹起一個弧形，上翹的角度一般在12至14度左右，中國的“遼寧”號和“山東”號兩艘航母都是採用這種技術。

滑躍式甲板起飛 | 圖源：網絡

滑躍甲板起飛的原理很簡單，起飛時，飛機的發動機開足馬力，以最大推力工作，依據牛頓第二定律，這樣可以儘可能提高加速度，從而在更短的距離內實現離艦速度的最大化。同時，由於艦艏上翹，飛機離艦時的飛行方向指向斜上方，類似於向斜上方拋出。由於發動機的推力方向與飛行方向平行，也指向斜上方，這樣就在垂直方向形成一個向上的分力，從而克服掉一部分重力。同時，由於向斜上方飛行，飛機滯空的時間也會相應加長，也會增加空中加速的時間。二者綜合起來，就可以實現從航母上起飛。

滑躍甲板技術相對比較簡單，只需要對艦艏部分的甲板進行設計和製造即可。建成以後，維護保養的成本也很低。在戰時，即便是受到敵方的攻擊出現破損，也能在較短時間內完成維修。

不過，這種方式也有十分明顯的不足。首先是這種起飛方式對於飛行員的要求更高，因為在整個起飛的過程中需要精準控制飛機的速度、方向等，稍有不慎，就有可能墜海。其次，由於起飛過程中只能利用飛機自身的動力，因此所需的滑跑距離仍然相對較長，這在一定程度上會影響艦上甲板的布局。第三，這種起飛方式對於載重量有限制，如果起飛重量太大，仍無法起飛。

蒸汽彈射起飛方式

既然利用自身的動力和滑躍甲板起飛還是受到很多限制，那麼是否可以利用一些輔助裝置起飛呢？答案自然是肯定的。蒸汽彈射就是目前應用最多的方式。比如，美國現役的10艘“尼米茲”級核動力航母就都是採用這種方式。

所謂彈射，最簡單的理解就是發射弩箭。弩箭發射前，要將弓弦拉伸並固定，之後將弩箭置於箭槽中，扣動扳機，張開的弓弦迅速彈回，將弩箭射出。弓弦的拉力越大，弩箭射出的距離就越遠。如果從能量轉換的角度理解，本質上就是弓弦拉伸後所形成的彈性勢能突然釋放，進而轉化為弩箭向前運動的動能。

弩箭 | 圖源：pixabay

蒸汽彈射的原理與弩箭發射大同小異，也是一個能量轉換的過程，只不過預先存儲的能量不是彈性勢能，而是飽和蒸汽的內能，彈射的目標是更重的飛機，因此裝置也複雜很多。

蒸汽彈射裝置示意圖 | 圖源：網絡

蒸汽彈射裝置的核心是一個大鍋爐，這個鍋爐的內部壓力高達80至100個大氣壓，在這樣的高壓條件下，水的沸點會上升到300度左右。彈射時，首先向鍋爐內注入淡水，並利用核能或者燃油的燃燒在高壓環境下將其“燒開”，這樣鍋爐內部就充滿了高壓的干飽和蒸汽。之後將飛機固定於彈射器上，打開彈射閥，高壓空氣極速釋放，推動活塞迅速向前運動，活塞帶動彈射器以及上面的飛機一起快速運動，這樣就可以在很短的距離內將飛機加速至足夠的速度，以實現彈射起飛。

蒸汽彈射裝置從上世紀50年代開始應用，是目前最為成熟的彈射技術。相比於滑躍起飛，這種方式的優勢極為明顯。首先，這種裝置占據的甲板面積小，在戰時，起飛和降落可以同時進行，大幅提升作戰效率。其次，航母上可以平行設置多個彈射器，通過交錯使用，起飛效率也可以大幅增加。第三，由於彈射器提供了額外的能量注入，使得飛機的起飛重量大幅提升，類似於預警機或者運輸機之類的大型飛機也可以從航母上起飛。第四，起飛時飛機固定於彈射器上，無需更多的人為介入，甚至在飛行員昏迷時也可以把飛機發射出去。

不過，作為上一代的彈射技術，蒸汽彈射也還是有許多不足之處。一是裝置比較複雜，除了鍋爐以外，裡面還有密密麻麻的管路和閥門，這給維護保養帶來了不小的麻煩。二是由於海水含有大量腐蝕成分，因此鍋爐所使用的水只能用淡水，而且用量巨大，航母長期在海上巡弋，因此必須配套相應的海水淡化裝置，以提供足夠的淡水使用。三是能量轉化效率很低，燒水的過程、充氣的過程、泄壓的過程都包含大量的能量損失，管路和閥門還經常“跑冒滴漏”。

綜合來看，蒸汽彈射的能量利用率僅能達到4%至6%。也就是說，絕大多數能量都被浪費掉了，這是十分不經濟的。

相比之下，電磁彈射的能量利用效率就大幅提高，由此也成為了新一代彈射技術。
電磁彈射起飛方式

雖然電磁彈射是一項新技術，但其原理最早可以追溯到1831年法拉第發現的“電磁感應”現象。如果一言以蔽之，電磁感應就是指“變化的電場可以激發磁場，反之，變化的磁場可激發電場。”

儘管這一原理很早就發現，但其真正應用還是最近幾十年的事情。其中最為典型的案例，就是我們日常生活中經常使用的電磁爐。電磁爐通電後，爐盤上的線圈會被通上20千赫茲的交流電，這樣就會在周圍激發出不斷變化的磁場，當我們把金屬鍋放在上面後，磁場又會在鍋底激發出不斷變化的電場，電場進一步誘發金屬鍋底產生電流，由於鍋底存在電阻就會發熱。電磁爐就是通過這樣的方式將電能轉化為熱能，從而加熱鍋內的食物或者把水燒開。

與我們早些年常用的“電爐子”不同的是，電磁爐僅在鍋底產生熱量，不會向四周發散，所以效率非常高。回憶一下，採用“電爐子”加熱時，如果離得近，你會感覺到電爐子散發的熱，也就是說電能轉化的熱能會向四周散發，效率自然就會降低，而在電磁爐附近則完全沒有這種感覺。將這個原理應用到航母上飛機的彈射，就是電磁彈射器。只不過電磁彈射是將電能轉化為飛機起飛所需的動能，而非加熱食物的熱能。

不過，要想在一百多米的距離內將一架十幾噸甚至幾十噸重的飛機，從靜止狀態加速到每小時幾百公里的速度，所需要的能量要比電磁爐大的多得多，設備的複雜程度也是電磁爐所不可比擬的。

航母電磁彈射系統組成示意圖 | 圖源：文獻

總體來看，電磁彈射器的組成可以分為幾大部分：首先是儲能系統，由於彈射器瞬時消耗能量巨大，一般在3秒內會消耗50-70度電，所以必須事先儲備足夠的電能。儲能系統相當於是一個巨大的電池，只不過儲能方式一般採用飛輪儲能的方式。簡而言之，這種儲能方式就是在一個密封的真空空間中，以磁懸浮的方式放置一個大型飛輪，充電時利用電力驅動飛輪高速旋轉，將電能轉化為機械能。因為沒有空氣、沒有摩擦，因此飛輪會一直保持高速旋轉狀態，這就意味着能量能夠一直存儲。使用時則利用飛輪旋轉驅動發電機工作，再將機械能迅速轉化為電能。

飛輪儲能裝置結構示意圖丨圖源：文獻

其次是電力電子系統，這套系統主要是保證在彈射軌道的不同位置和不同時刻上，產生方向和強度都能滿足需求的電流，以提供彈射使用。第三是直線電機，也稱彈射電機，這是具體執行彈射的系統，主要包括定子和動子兩部分，定子就是固定在航母艦體上的軌道，裡面布滿了線圈，通電後就可以產生強磁場，動子就是與飛機相連的部分，彈射器工作時，動子在電磁力的驅動下極速運動，從而實現飛機的迅速加速。最後，還需要一套複雜的控制與檢測系統，因為在不同的情況下，或是彈射不同類型的飛機所需要的能量不同，同時在整個系統彈射運行過程中，還需要實時監控相關的參數。

毫無疑問，電磁彈射是一種“高科技”，這裡的“高”體現在很多地方。首先是能量利用效率高，電磁彈射的能量利用效率可達60%左右，也就是說每次彈射所用的電能有一多半都轉化為飛機的動能，相比於蒸汽彈射器的4%至6%的效率而言，有了數量級的提高。其次是體積利用率高，相比於蒸汽彈射，電磁彈射器不需要鍋爐和海水淡化裝置等，因此在艦上占據的空間一般僅為400立方米，約為蒸汽彈射器的三分之一左右。第三是系統可控性高，電磁彈射的控制更加精準，因此可以彈射更多種型號的飛機，比如此次福建艦完成3種型號飛機的彈射就是實例。最後是任務執行效率高，電磁彈射一般每45秒就可以完成一次彈射，而蒸汽彈射則需要90至120秒。

正是基於這些優勢，福建艦跳過蒸汽彈射起飛方式，直接攻關最先進的電磁彈射方式。

雖然原理並不複雜，但電磁彈射系統的研發難度卻是極高。在前面所述的幾個分系統中，每一項都需要攻克相應的技術難題。即便是單項技術攻克後，在整個系統的集成化上，還需要考慮系統布局、控制、同步等一系列更加複雜的問題。此外，電磁彈射系統工作時會產生強大的磁場，必須保證其不能對其他設備產生干擾，這需要精細化的電磁屏蔽設計。還有，由於航母的工作環境長期處於海上，也需要考慮整個系統的抗腐蝕性，對於材料和結構設計也提出了極高的要求。到目前為止，僅有美國和中國掌握了這項技術。

搭載了電磁彈射系統的美國“福特級”航空母艦 | 圖源：網絡

作為一項新興的技術，電磁彈射剛剛走進歷史舞台，或許還有一些問題沒有暴露出來，其中最為核心的問題就是這種技術的可靠性尚未得到充分考驗，同時，這種系統的維護複雜度也需要在更加長期的實際使用中進行檢驗。

儘管後續仍然可能存在有待進一步優化的問題，但毫無疑問，這種技術已經顯示出更加廣闊的應用前景。比如，由於具有能量密度高和系統集成度高的主要優勢，將來這種系統可以在更小型的艦艇上搭載，用以彈射尺寸更小、質量更輕的無人機，同時採用這種方式不僅可以彈射飛機，也可以用來發射火箭或者導彈，這些都將可能顛覆式改變未來戰爭的模式。