前几天福建舰成功弹射舰载机的视频大家都看了，相关的文章我们也写了不少。如今过去了好几天，各种有关这一事件的乐子也冒出来了。
我们先看看一些海外的正规媒体，比如日本共同社。据共同社报道，中国最新锐的航母福建舰使用电磁弹射完成了三种舰载机的起降训练，其中包括歼-15战斗机和空警-600预警机。
▲这是某种鸵鸟策略吗？
在国内某些平台上，军武菌也看到了一些相关的离谱讨论。比如某位博主声称，他已经问过AI了，说美国福特号航母早就部署有F-35C战斗机，怎么可能没弹射过F-35呢？还放上了一段视频作为“证据”。
但事实上，看过军武菌之前文章的人肯定清楚，美国海军一直都明确承认福特号暂时没有搭载F-35的能力。至于他发的这个视频，军武菌特意去看了一下——这分明是《微软模拟飞行2020》的游戏画面啊！而且人家原视频作者说的很明白，自己这是游戏视频。也不知道那位博主究竟是没学过小学英语，还是把别人都当傻子了。
▲这个作者说自己的游戏视频经常被当成真实画面
最后，军武菌还看到一群网友表示：你怎么就知道这个电磁弹射是真的？万一是飞机用自己的动力飞起来的呢？
这个问题真是让人有点……哭笑不得。
虽然提出这个“问题”的人，包括上面这位在内的很大一部分网友都是在开玩笑，但不可否认，我国有14亿人口，的确有些对军事完全没有概念，但还喜好指点江山的人真的这么认为。
今天，军武菌就给大家讲点基础内容：弹射器究竟是怎么把飞机弹射出去的？
和现在不同，航空母舰刚刚诞生的时候，弹射器其实并不是一种非常重要的装备。由于老式的螺旋桨飞机低速性能优秀，只需要比较低的相对速度就能成功起飞。所以，只有少数重型舰载机，以及没有飞行甲板的战列舰、巡洋舰才需要用弹射器放飞舰载机。
▲游戏《战舰世界》里的航母起飞
但随着军用飞机进入喷气时代，战斗机越来越注重高速性能，导致飞机的气动特征有了很大变化。一般来说，喷气式飞机都需要加速到一个相当高的速度，才能产生足够的升力让飞机稳定飞行。所以，喷气式飞机不论是起飞还是降落，都要维持比较高的速度，这就需要更长的跑道。
▲现代航母的尺寸更大，但长度并不能满足飞机的直接起降
但问题是，航空母舰的尺寸是有限的，二战的航母和现代航母虽然天差地别，但最重要的甲板长度方面却没有本质上的变化，可供飞行员起降的长度只有那么几十米长。以现代航空技术和造船技术的水平，几乎不可能让喷气式飞机以传统方式在航空母舰上直接完成起降的。
在这样的背景下，四种在航母上搭载舰载机的技术路线——火箭助推、甲板弹射器、滑跃甲板和短距/垂直起降技术诞生了。
▲P2V“海王星”战略轰炸机
其中，火箭助推是第一个被淘汰的。火箭助推固然能让飞机的起飞距离大幅缩短，但却会增加飞机本身的重量，导致飞行性能的下降。即使采用一次性的可抛弃火箭，在飞行甲板上放火箭也是非常危险的行为，很可能导致火灾。因此在冷战中期，这一技术就基本被淘汰了。
▲美国“斯坦尼斯”号航母和英国“无敌”号航母
滑跃甲板是英国在二战末期开始研究的技术路线，英国人认为，采用末端上翘的飞行甲板可以让飞行甲板的长度增加，从而让舰载机能够顺利起飞。这个思路相对来说是非常成功的，而且成本非常低廉，直到目前，滑跃甲板仍然是航空母舰和两栖攻击舰的主流设计。
不过，相比弹射器来说，滑跃甲板的性能和效率就要差得多，舰载机很难在滑跃甲板上以满油满弹的状态起飞，只能解决有无问题。
▲从意大利“加富尔”号航母上起飞的“鹞”式战机
而短距/垂直起降技术则是一条全新的技术路线，通过矢量推力发动机，短距/垂直起降飞机能够在极短的距离，甚至完全垂直的空间里完成起飞和降落。但代价是，这类飞行器的技术相对复杂，成本高昂，而且有效载荷也非常差。所以，英国等国很早就将滑跃甲板和短距/垂直起降技术结合起来，这才在一定程度上提高了舰载机的作战能力。
▲美国“安提坦”号航母
而经过了几十年的发展，虽然存在成本高昂、结构复杂等一系列缺点，但事实证明，甲板弹射器是航空母舰起降系统中性能最强大的方案。
二战时期的弹射器多数是液压或火药动力的，虽然成本低廉，但性能也很一般。进入喷气时代后，由于飞机的尺寸和重量越来越大，推力强劲，蒸汽弹射器在很长一段时间内成为了主流。美国、英国、法国的各种新型航空母舰，特别是美国的一系列大型航空母舰都使用了蒸汽弹射器。
▲尼米兹级航母的蒸汽弹射器
但蒸汽弹射器也有显著的缺点：为了产生强大的牵引力，将舰载机快速弹出，蒸汽弹射器需要大量的淡水、储气结构、活塞等等，体积非常巨大，结构复杂，而且难以有效控制。
▲电磁弹射器是未来的主流
相比蒸汽弹射器，电磁弹射器采用电磁感应原理，只要控制电流的大小，就能随意调整弹射的速度，效率也比蒸汽弹射器高了很多。这样的弹射器可以弹射坚固的舰载机，但有可能损坏轻型的无人机。因此，进入21世纪后，电磁弹射器成为了未来航空母舰的主流方案。
说了这么多，弹射器究竟是怎么把飞机弹出去的呢？
虽然弹射器本身很复杂，但原理其实很简单。某种意义上，弹射器和古代的抛石机、弓弩差不多，而飞机就是石头和弓箭。弹射器本身积蓄有大量的能量，只要将舰载机挂在弹射器的滑块上，再瞬间释放弹射器积蓄的能量，就能把飞机高速弹射出去。
▲弹射器就和弩炮差不多，只不过弹出去的是飞机
当然，这只是一个简化的理论模型。想让飞机从航母上弹射出去，肯定没这么简单。
首先，弹射器的能量虽然很大，但想直接让飞机起飞是远远不够的。飞机自身必须在起飞时就拥有一定的推力，这才能在弹射的辅助下完成起飞。
▲辽宁舰滑跃放飞歼-15T舰载机
这一点，对于滑跃起飞的航母其实也是一样的。我们在视频里可以看到，歼-15在滑跃起飞时，会有两个轮挡挡住起落架的轮子，让飞机能够保持发动机维持较高转速的同时停在原地。起飞时，这两个轮挡瞬间收起，舰载机也随之高速冲向前方完成起飞。
而弹射起飞的情况要比滑跃起飞更复杂一些。由于要考虑到弹射器和飞机自身推力的共同作用，必须确保两个力同时被释放。这就不是滑跃航母放几个轮挡那么简单的事了。
▲美国航母上的限位杆
事实上，现代的弹射航母通常会配备一个独特的结构——限位杆。
限位杆也叫拉断杆，是一根挂在航母甲板和舰载机起落架之间，起到固定作用的杆子。舰载机准备弹射时，弹射器的滑块与限位杆会分别向前和向后勾住飞机，随后舰载机开启发动机，弹射器滑块也向前施加拉力。
▲空警-600预警机的弹射准备过程
可以看到滑块向前拉紧起落架拉杆和限位杆
当发动机推力和弹射器拉力的合力超过限位杆的承受上限后，限位杆就会自动脱落，让弹射器滑块和舰载机同时释放。随后，滑块牵引着舰载机向前高速滑行，最终将舰载机“推”出甲板，完成弹射。
早期的限位杆设计是很简单的，就是一根两头粗，中间细的钢棒，也被称为“狗骨头”。这样的限位杆被设计成会在一定的拉力下被拉断，从而释放舰载机，拉断杆的名字就是这样来的。当然，这种拉断杆是一次性的消耗品。
▲A-4“天鹰”攻击机的“狗骨头”限位杆
在上世纪70年代，美国海军开始为F-14战斗机配备可重复使用的限位杆。这样的设计可以简化航母上的后勤，不再需要带一大堆限位杆备用了，因此很快推广到了其他各种战机上。当然，不同机型起飞所需的拉力不同，因此就需要不同型号的限位杆。
在过去一些老式航母上，舰载机是通过一组钢索结构来牵引的，这种弹射模式被称为拖索式弹射。简单来说，拖索式弹射需要将牵引钢索勾挂在舰载机和弹射器上，飞机弹出甲板时，钢索自动脱落，再用一套绞盘来回收钢索。
▲采用拖索式弹射的A-4攻击机
这种方式的优点在于舰载机的结构简单，对舰载机的设计要求不高，钢索连接在飞机的重心上，不需要非常坚固的起落架。但代价是弹射机构结构复杂，起飞效率低下，钢索相对脆弱，存在断裂的风险。美国海军在使用拖索式弹射期间，就出现了多次钢索断裂导致飞机坠海的事故。
▲美国的老式航母前面这个“角”就是回收钢索的机构
在20世纪60年代，美国海军开始研发更加先进的拖曳式弹射机构。这套机构完全抛弃了钢索系统，直接通过推杆和拉杆固定在舰载机的前起落架上，通过牵引前起落架进行弹射。当然，这样的结构对前起落架的强度要求极高，因此只有针对这一系统设计的舰载机才能使用拖曳式弹射。
▲目前，所有使用拖索式弹射的舰载机几乎都已经退役了
从我们公开的福建舰弹射舰载机的画面来看，我们国产的电磁弹射系统和军武菌此前猜测的差不多——典型的前轮拖曳式弹射，搭配可重复使用的
限位杆，和美国航母上的那一套几乎是一模一样的。
▲歼-35弹射放飞，可以看到画面中有好几根限位杆
从上面这些文章里，相信读者们也能够看出，在航母上弹射放飞舰载机是一项多么复杂的工程。说到底，如果舰载机自己就能在航母上起飞，那还要弹射器干什么呢？如果我们已经有了推力足以在航母上直接起飞的舰载机，那恐怕只能解释为捡到外星人的飞碟了……
不过，有些网友对福建舰的电磁弹射存在“怀疑”，其实也可以理解，毕竟眼见为实，没有亲眼看到，谁知道是真的假的？还是应该让军武菌代表粉丝们到福建舰上面亲自参观一下舰载机的弹射阻拦作业，才能确定对不对？就算是让我带家属一起参观也能接受啊！
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