电磁弹射器

电磁弹射器（Electromagnetic catapult）是一种基于直线电动机技术的飞机弹射器，运作原理与磁悬浮列车和磁轨炮类似。与使用过热蒸汽推动活塞提供加速度的传统蒸汽弹射器不同，电磁弹射器使用电磁场内的拉普拉斯力作为动力来源，其优势在于重量轻、占据空间小、造价适中、维护成本较低、更安全可靠、能效更高、节省淡水等，且加速过程更均匀可调，对机体结构的应力伤害更小，而且可弹射更重的大型飞机。

目前只有美国与中华人民共和国成功研制出了电磁弹射器并实现军事应用，分别搭载在福特级核动力航空母舰、福建号航空母舰、076型两栖攻击舰以及正在建造的004型航空母舰上。

## 设计与发展

美国海军的电磁弹射器由通用原子公司负责研发，2010年底第一次测试成功。2013年5月8日，第一套电磁弹射器被安装在建造中的福特级核动力航空母舰上。

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### 直线感应电动机

电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动滑块高速前进。电磁弹射器主要以下几个特点：电流通过的线圈包裹着衔铁嵌在弹射轨道的内侧，产生强大的磁场；滑块在强大磁场下高速前进；在滑块滑行的时候，只有滑块周围的线圈通电产生强大的磁场，以保证系统的损耗降到最低；整个系统长约91米（300英尺），能将45吨（100,000磅）的飞机加速到130节（时速240公里）。

### 能量存储系统

弹射器自带的能量存储系统能在几秒内释放出惊人的电能。其能量来源是由核反应堆驱动的四个独立发电机组。发电机组带动一个由磁浮轴承悬吊的飞轮储能装备，转子转速6400rpm。每个发电机组透过飞轮的磁力减速效应，能在极短时间内产生超过121兆焦耳 (121 MJ)的能量。这套系统每45秒能够完成一次充电，并可在2到3秒内释放。即最短弹射间隔为45秒，比传统的蒸汽弹射器速度快。

### 功率转化系统

当系统弹射飞机时，发电机产生的电能通过交交变频电路释放到螺线管。由于交交变频电路的频率可变，船员能够设定不同的能量输出来达到不同的弹射加速度。

### 控制装置

电磁弹射器有一套独立的控制系统。利用霍尔效应，检测系统的运作，精确地控制弹射速度。由于这套系统能让加速度更稳定，使得弹射系统对航母甲板造成的损伤也更小，使用的可靠性更高。

### 项目进展事记

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- 2010年6月1-2日 - 在莱克赫斯特美利坚合众国海军航空兵工程站成功弹射T-45苍鹰教练机。
- 2010年6月9-10日 - 在莱克赫斯特美利坚合众国海军航空兵工程站成功弹射C-2灰狗式运输机。
- 2010年12月18日 - 在莱克赫斯特美利坚合众国海军航空兵工程站成功弹射F/A-18E超级大黄蜂战斗机。
- 2011年9月27日 - 在莱克赫斯特美利坚合众国海军航空兵工程站成功弹射E-2空中预警机。
- 2011年11月18日 - 成功弹射F-35C闪电II型战斗机。
- 2013年5月8日 - 第一套电磁弹射器被安装在建造中的福特级核动力航空母舰上。
- 2024年12月27日 - 第一型非航母平台且搭载电磁弹射器（亦为弹射辅助起飞拦阻回收系统的首次）的舰船，076型两栖攻击舰（四川号两栖攻击舰）下水。
- 2025年9月22日前 - 人类历史上第一次从航空母舰（福建号航空母舰）上实现电磁弹射起飞舰载型第五代战斗机（歼-35）。

## 性能特点

相较于传统的弹射器，电磁弹射器的重量更轻，只有20吨左右，而且占用的空间也更小，运作需要的人力更少，可靠性也更高。一台传统蒸汽弹射器每弹射一次要消耗614L的淡水来产生蒸汽，并且要在航母甲板下安装庞大的机械、气动和液压系统。相对电磁弹射器不消耗蒸汽而使用来自航母产生的电能，在航母上的安装也更为简易。而将大量的水烧开产生蒸气储备需要十几小时，电磁的充能只需要数分钟，这种紧急应战能力是最大优势。

电磁弹射器可以通过调节电流和电压来精确地控制输出功率和加速度，针对重型的战斗机和小型的无人机可调节不同能量输出，以适应其不同起飞速度要求。美国的电磁弹射器弹射速度的范围为每秒28至103米，中间为无档段，但传统蒸汽结构只有几个较粗档段，飞机设计重量只能落在特定几种重量，过轻或过重都不行。

另外电磁弹射器的最大弹射输出功能够达到122兆焦，而传统的蒸汽弹射器只有95兆焦。相较之下，电磁弹射器的能量输出多出了29%。其次，电磁弹射器能量利用率高达90%。

## 舰载

### 已经应用

美国：美国的“电磁飞机发射系统”（Electromagnetic Aircraft Launch System，简称EMALS）由通用原子公司研发，是全世界第一款于航空母舰上成功使用的电磁弹射器系统，是美国海军福特级核动力航空母舰设计上最受瞩目的亮点。然而由于技术问题，福特级唯一完工入役的首舰福特号的电磁弹射器频繁出现故障，且始终无法弹射F-35C舰载机。2025年10月29日，美国总统特朗普声称将签署命令，要求美国海军此后新造航母不再使用电磁弹射器，而是重新采用“已完美运行50年”的蒸汽弹射器。

中国

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中国已由中船重工和海军工程大学马伟明团队成功自主研制了电磁弹射器，并已安装在中国人民解放军海军已入役的福建号航空母舰 和正在舾装的四川号两栖攻击舰上，以及计划安装在建造中的004型航空母舰。与美国的EMALS不同，中国采用直流电动机—超级电容原理的弹射系统，而美国采用的则是交流电动机—飞轮储能原理的弹射系统。福建号的电磁弹射系统由中压直流（MVDC）综合电力系统驱动——这是全球首例，被认为比“福特”级使用的交流电EMLAS系统更为可靠。2025年11月7日福建舰入列时，新华社在通稿中提到是习近平“亲自决策”福建舰采用电磁弹射技术而非最初设计的蒸汽弹射器。

### 计划应用

法国：2021年12月21日，美国批准出售2条电磁飞机发射系统和先进阻拦系统给法国，价值13.21亿美元，应用在计划给法国海军建造的新世代航空母舰上。

俄罗斯：在军队-2020防务论坛上，俄罗斯首次展出了国产的电磁弹射器模型，模型上还有一架苏-57隐身战斗机。

印度：印度海军正在考虑让美国通用原子公司协助科钦造船厂开发自产的电磁弹射系统，应用在其第二艘国产航母维沙尔号上。

## 车载

随着无人机技术的发展，部分国家开始探索将电磁弹射技术应用于陆基发射平台。2025年12月，中文互联网流传一组照片，显示沪东中华造船厂码头一艘名为“中达79”号的货船附近停放着多辆特种车辆。照片中多辆重型八轮卡车首尾排列，车顶为平直轨道，其中一辆车顶停放着一架明显具备隐身外形设计的固定翼无人机。特写镜头中可以看到，这些卡车侧面设计有四对粗壮的悬挂系统和大量橘白相间布线，其复杂的构造显示这些车辆不是单纯的运输用途，当时外界猜测这是一型新型的车载电磁弹射设备。同时吸引媒体注意的，还有中达79号上大量集装箱货柜外形的导弹垂直发射架。

2026年6月，北京理工大学机械工程学院发布一段影片，展示了三辆卡车组成的模块化弹射系统从连接组装、整体转向、到弹射无人机的全过程。这些卡车首尾连接时，12对大型负重轮能进行大角度转向，使整体具备原地全轮转向能力，意味着这套系统可以在有限的空间里向任何方向投送无人机。根据影片发布时的补充，中国船舶集团、中国兵器工业集团、中国航天科技集团、中国电子科技集团以及中国航空工业集团等共同参与这款车载弹射系统设计于制造。该系统能在高原和丘陵等复杂地形快速部署，有助于解放军在偏远和高海拔地区，如南中国海岛礁和藏南地区等执行无人机侦察与打击任务。

## 各国舰艇应用列表

舰名 ｜ 舷号 ｜ 所属海军 ｜ 造船厂 ｜ 排水量 ｜ 服役时间/项目状态 ｜ 所属舰队 ｜ 图片

服役中

福特号航空母舰｜CVN-78｜美国海军｜纽波特纽斯造船厂｜100,000吨｜2017年7月22日｜舰队司令部（原大西洋舰队）｜

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福建号航空母舰｜18｜中国人民解放军海军｜江南造船厂｜80,000+吨｜2025年11月5日｜南部战区海军｜

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计划服役

肯尼迪号航空母舰｜CVN-79｜美国海军｜纽波特纽斯造船厂｜100,000吨｜海试中｜太平洋舰队（预计）｜

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四川号两栖攻击舰｜51｜中国人民解放军海军｜沪东中华造船厂｜45,000吨｜海试中｜南部战区海军（预计）｜

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004型航空母舰｜19｜中国人民解放军海军｜大连造船厂｜110,000吨（预计）｜建造中（舰体总装）｜未公布

企业号航空母舰｜CVN-80｜美国海军｜亨廷顿·英格尔斯工业｜100,000吨｜建造中（舰体总装）｜未公布｜

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自由法国号航空母舰｜R92（预计）｜法国海军｜大西洋造船厂｜80,000吨（预计）｜建造中（分段建造）｜未公布｜

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风暴级航母｜俄罗斯海军｜100,000吨（预计）｜计划中｜

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维沙尔号航空母舰｜印度海军｜65,000吨（预计）｜计划中

## 外部链接

- "Electromagnetic Aircraft Launch System - EMALS" , GlobalSecurity.org
- "Electropult"
- 凤凰卫视- 中国电磁弹射