【简介：】电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机，它推动与飞机相连接的电枢。而目前电枢基本上是一个U形铝块，装在定子的3个侧面。直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动
电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机，它推动与飞机相连接的电枢。而目前电枢基本上是一个U形铝块，装在定子的3个侧面。直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机。在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级。初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动．这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长。实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动。然而，电磁弹射器也决不是仅靠直线电机工作的，它总共有强迫储能装置、大功率电力控制设备、中央微机工控控制及直线感应电机。
强迫储能装置是电磁弹射器的一个瓶颈，在国防方面一直是高度机密的。作用就是能平时储能，然后把大功率能量在短时间内释放出来。电磁弹射器工作时间不长，但是在做功时段是个加速度做功的过程，因此不能把它当成恒功率设备来考虑。
电磁弹射系统的强迫储能系统要求在45秒内充满所需要的能量。最大的舰载机起飞一般需要消耗的能量不会超过120兆焦,而这强迫储能系统最大能储存140兆焦的能量,此时充电功率为3.1兆瓦,算上损失,4兆瓦左右（实际上达不到的），四部电磁弹射系统同时充电,充电总功率可达16兆瓦（1兆瓦=1000KW），可见没有强大的电源是无法满足电磁弹射需求的。当然，航母上耗电的又岂止是四部电磁弹射器，另外还有电磁轨道炮、升降机、激光（目前激光的功率都不算大）等其它用电加起来的话必须要航母总功率达60兆瓦以上,否则电磁弹射器充电时也会影响其它系统用电的。
这么大的功率实际上大部分用于动力，蒸汽机机直接拖动螺旋桨而不是由发电机拖动，这样做的目的是减少能量转化产生的损失。由此可见，电磁轨道炮想在中、小型航母上恐怕短期内并不容易。而如果没有强迫储能装置，仅靠航母发电机直接提供是根本无法想象的。因为弹射器工作时间短，此时最大功率已经超过航母发电机总功率了。蒸汽弹射器有一个储汽罐，它可以把锅炉的蒸汽能量储存起来，而蒸汽弹射器弹射一架飞机后也至少需要近一分钟的储能（从锅炉来），才能再弹射飞机，让锅炉直接驱动蒸汽弹射器的话是无法想象的。
电磁弹射器难就难在电能不象蒸汽，根本不适合大容量储存，象储存弹射舰载机这样的能量更是难上加难。通用原子公司在实验电磁弹射器时对强迫储能装置只字不提，可见其技术的高度机密性非同一般，想突破也非易事。
从原理上来说，它就是跟变频器差不多，工作时通过变换器将升高电压和频率的电流输入直线电机。于是电磁线圈便生成一个随电枢运动的磁场。借助这个运动的磁场，驱动弹射器的动子（实际上相当于电动机的转子）来高速推动战机起飞。而电磁线圈的电源来自大功率电力控制设备，它实际上是由特高功率的可控硅整流器组成其一次元件，它能在高达几千伏的电压作用下产生几万安培的电流。因为市场上的所有变频器也不可能有这样高的加速度，也就是说频率的变化会有这么快。而且变频器在频率增加时存在电机定子线路电抗增加的因素，在这里更是严重。
这方面技术并不是很高，尤其是在硅谷方面迅猛发展的今天。只不过这里要求更高的可靠性和高速性、灵活性。控制装置的输出信号给大功率电力控制设备，同时又接受直线电机的反馈信号进行闭环控制，其速度是毫秒级的。也就是说其CPU运算速度的厂家来说，这些早就实现了，比如是冶炼厂的电炉控制等。而且控制装置的人机界面也是相当好的，操作人只需按下起飞什么类型的飞机，如F-18等，中央处理器会自动根据风速、航母速度、载弹量等条件分析后进行储能，并保证在消耗最你的能量下圆满起飞飞机（当然还要一点保险系数的）。包括起飞无人机、预警机、对空对海作战飞机等。而这些对于蒸汽弹射器来说是很为难的。电气的控制反应、最优控制等都是目前其它机械方面所不能比拟的。
首先是效率问题，现役的蒸汽弹射器效率只有百分之五，电磁弹射器高达百分之六十，而且没有密如蛛网的高温高压蒸汽管道维修的噩梦。在军事开资庞大的美军，是有一定意义的。
其次是电磁弹射适应性更好，电磁飞机弹射系统具有不断监视自身的闭路系统，连续调节速度和功率，以便适应每种飞机机型的弹射剖面。电磁飞机弹射器除具有较大控制灵活性之外，其重量和大小只相当于蒸汽弹射器的一半。消除了高压、高温蒸汽管路和阀的迷宫将减少值勤作业和战斗危险。由于使用电力电子分系统，电磁飞机弹射系统的维修人员将少30%。 未来电磁飞机弹射系统是模块化的，因此便于维修和改进时不同组件和分系统的交换。
电磁飞机弹射系统具有更好的性能和和弹射控制范围，适合弹射飞机的范围很广。它将加速飞机的重量约在4.5～45吨，弹射速度在100～370千米/小时之间，控制灵敏度灵活，这是蒸汽弹射器不能达到的。
任意调节弹射推力，哪怕是四吨的无人机，那是蒸汽弹射机一弹就碎的轻巧飞行器DD讯息战的新宠，由于弹射动能配置方面的限制，轻型飞机反而更难弹射。而且不能够弹射当前美军使用的无人机。而高性能无人机登上航母是肯定的,由于有人舰载机和无人机大小不一，而蒸汽弹射器又没法调节弹射功率，而且效率太低，一次弹射一般要消耗614千克蒸汽，每次弹射结束都有大量蒸汽被排除，带走大量能量，其效率一般在4%～6%之间。而电磁弹射系统的效率约为60%左右，对能量的需求大为降低。蒸汽弹射器由于功率无法精确控制，在弹射舰载机的过程中，对舰载机的推力上下波动比较大。而电磁弹射系统能够对弹射过程中的力进行精确控制，另外，蒸汽弹射器在飞机脱钩后仍然会维持很高的汽缸压强，对弹射器末端造成极大的冲击，而电磁弹射系统在与飞机脱钩后作用力立刻反向，对弹射系统末端的冲击力远远低于蒸汽弹射器。目前的蒸汽动力弹射器不能够用于弹射任何现役无人机，而这被认为是蒸汽弹射器的最大缺陷。信息技术突破性发展以及更轻、更灵巧武器的不断出现，使无人机在“尼米兹”级航母退役之前就可能上舰执行战斗任务。而美国的政治领导层更希望使用无人机作战，以把人员伤亡、被俘的风险降低到零。
电磁弹射器还可以延长战机的寿命。电磁弹射器的功率可以根据弹射飞机的尺寸重量进行灵活调节，可用于弹射美国海军现在以及未来的各种有人飞机或无人飞机。同时电磁弹射器弹射力非常稳定，弹射过程中，其最大力与平均力的比值仅为1．05，这就大大减轻了弹射过程中飞机机体结构所受到的冲击，有研究表明，电磁弹射器的这一性能最大可使舰载机的机体寿命延长31%。此外，与蒸汽弹射器相比，电磁弹射器的尺寸、重量可降低50%，对人力的需求将减少30%，全寿命周期费用可降低20%，作战可用度可提高20%。
电磁弹射系统还有一个蒸汽弹射器不具备的优点，那就是它很容易简化为满足短距起降飞机起飞的助跑系统，能很好地与滑跃跑道形状配合，可用于轻型航母或两栖攻击舰上，甚至能够用在任何采用综合电力系统的舰艇上。而蒸汽弹射器的汽缸必须保持直线，不可能装在滑跃甲板上。
电磁弹射系统构成相对简单。它只用直线电动机进行弹射、制动和使往复车复位,不需要保持常备状态，在完全关闭的冷态条件下不到15分钟内就能达到待用状态。实际将来经验成熟后时间会更短，而蒸汽弹射器要依靠大量的系统和分系统，有液压泵、蒸汽、水力刹车、蓄压器等等，需要不断给弹射槽预热，蒸汽弹射器的机械磨损严重，尤其是金属密封条，每弹射一次都会与此摩擦一次，更换量大。而电磁弹射系统使用的电力电子元件用无接触的瞬时电磁力，无磨损，可靠性在民用领域已得到检验，寿命都在几万小时,且具容错能力。 可见，如遇紧急情况下，电磁弹射器反应速度远远优于蒸汽弹射器。而且可靠性两者根本没法比。
电磁弹射器最大弹射50吨战机，最大速度可达400千米/小时，因此它可以在航母无需高速行驶的情况下或无风的情况下起飞战机。而使用蒸汽弹射器的航母，一旦遇到紧争情况，就全指望旁边的伯克级了，所以有人说航母只适宜进攻而不适宜防守是有一定道理的，但是采用电磁弹射将会改变这种观念。
