提到彈射器，你也許會聯(lián)想到彈弓。簡單說，航母上的電磁彈射器就像一個能把飛機彈上天的“超級大彈弓”。
理論上講，這個彈弓是利用電磁感應原理，將電能轉化為機械能，實現(xiàn)艦載機從航母上彈射起飛。
1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象。時隔百年后，隨著航母的誕生，就有設計師提出在航母上安裝電磁彈射器的想法。直到2013年，美國“福特”號航母首先裝備了電磁彈射器，電磁彈射技術才真正實現(xiàn)軍事應用。
在電磁彈射器中，百米長的直線電機被稱為電磁彈射器的“心臟”。與傳統(tǒng)電機不同，它是一臺按徑向剖開并展成平面的電機。這一創(chuàng)新成果最早是由英國物理學家惠斯通發(fā)明的，并于1845年取得專利。
直線電機能將電能直接轉換成直線運動機械能，從而在一定距離內(nèi)推動艦載機加速至一定速度，這一原理與磁懸浮列車相似。
不過，要完成彈射過程，直線電機需要巨大的能量。電磁彈射器彈射飛機時，峰值功率超過100兆瓦，單純通過艦上的發(fā)電機直接供電是不現(xiàn)實的。
為此，設計師們煞費苦心，利用“零存整取”的方式，設計了儲能裝置，能以較小的功率長時間地從艦上電網(wǎng)中吸收和存儲能量，當儲存的能量滿足發(fā)射所需后，一旦接到發(fā)射命令，立即向外釋放能量。
儲能裝置原理不復雜，但實施起來很麻煩。目前技術上最可行的儲能裝置是飛輪儲能系統(tǒng)，在能量積蓄過程中，艦上的電力系統(tǒng)將巨型飛輪不斷加速，使電能轉化為飛輪的動能并積蓄起來。彈射飛機時，飛輪儲能系統(tǒng)又作為發(fā)電機在2-3秒內(nèi)輸出巨量電能。
此外，設計師們還設計了彈射控制系統(tǒng)，通過控制輸入電壓和頻率，實現(xiàn)對彈射推力的精確控制，使得彈射飛機的推力精準又平穩(wěn)。