2025年11月5日，人民海军福建舰在海南三亚某军港正式服役。福建舰是我国自主设计制造的常规动力大型航空母舰（简称航母），排水量8万余吨，超越日本在第二次世界大战时建造的信浓号航母，成为有史以来亚洲最大的军舰。相较于已经服役多年的辽宁舰和山东舰，无论是船体结构还是内部各系统，福建舰都可谓脱胎换骨。福建舰外观上最大的变化莫过于高高翘起的船头消失了，取而代之的是位于船头和斜角甲板的3条电磁弹射轨道。在相关新闻报道中，我们看到各种舰载机被福建舰轻松“弹”向空中，又被自如地拉住、停稳。那么，让福建舰收放自如的电磁弹射系统和电磁拦阻系统是如何运作的？它们有哪些优势呢？

电磁弹射：大小通吃，多快好省

想要知道电磁弹射有什么好，需要先回答两个问题：舰载机为什么要弹射起飞？弹射系统为什么要采用电磁方式，而不是蒸汽方式？

辽宁舰和山东舰上的舰载机采用的都是滑跃起飞，这种起飞方式源自俄罗斯的库兹涅佐夫级航母。起飞过程大致如下图所示。

滑跃起飞需要飞行员全程细致地操作，稍有不慎，舰载机就可能因无法及时达到起飞速度而坠入海中。腾空时的大迎角姿态也增加了控制难度，对飞行员和舰载机都是极大的考验。当然，最关键的问题还是舰首放飞区两个轻载起飞点之间的滑跑距离实在有限，舰载机虽能完成起飞，但想要满载起飞就显得力不从心了。如果想进一步增加起飞重量，舰载机就必须从位于航母中部的重载起飞点放飞。不过，重载起飞点数量少、放飞效率低；而且，想要近满载起飞，还需要航母逆风全速行驶，以创造更强的甲板风，条件十分严苛。此外，翘起的船头无疑也减小了舰载机停放数量和整备的空间，让本就狭小的甲板更加拥挤。

为了解决滑跃起飞方式的局限性，美国、法国等国选择为航母安装弹射器。这种装置就像一个巨大的弹弓，它能在不足百米的距离内，将舰载机加速到升空速度，让其借助机翼的升力而腾空。有了弹射器，不仅可以提升舰载机的出动效率和安全性能，还可以提高起飞重量，实现多架次、交替满载起飞，从而在短时间内形成更大的打击集群，提高火力投送密度。

美法两国的主力航母——尼米兹级核动力航母和戴高乐号核动力航母，使用的均是蒸汽弹射器。这种弹射方式虽然原理较为简单，对电子控制等方面的要求较低，但同样存在很多缺点。

首先，蒸汽弹射器提供的弹射力依赖阀门组对高压蒸汽流量的间接调节，这种机制导致其难以适配不同型号舰载机的起飞需求，更无法精细适应同一型号舰载机的不同起飞构型。未来的海空作战需要同时运作大型预警机和小型无人机，如果用相同的力度进行弹射，不是前者飞不起来，就是后者直接被强大的拉力所损坏。

此外，蒸汽弹射器采用的是气体工质，而气体流速终归有限。在弹射后期，当蒸汽进气速率难以跟上膨胀速率所需时，弹射器就会因“后劲不足”导致弹射力出现衰减趋势，引发舰载机加速不平稳，使飞行员承受更剧烈的水平过载冲击。

其次，蒸汽弹射器的能源也有问题。虽说核动力航母上的热能基本无限，但蒸汽弹射器需要水蒸气作为工质；每次工作时，都要消耗几百千克的过热水。但是，水的沸点和气压密切相关，虽然锅炉能不断为蓄热器补充蒸汽，但补气速率难以满足全速弹射所需。因此，多次弹射后，蒸汽压力就会明显不足，弹射器必须降频运行，甚至还会让同样消耗蒸汽的推进系统功率下降，导致航母难以保持全速航行，进而降低甲板风速，影响舰载机的起飞性能。比如，尼米兹级航母上的蒸汽弹射器，在以每分钟两架的频率连续弹射8架次后，就需要降低弹射频率，等待动力系统补充蒸汽。此外，对能源有限的常规动力航母而言，蒸汽弹射器的低效运行更会大量消耗有限的航行动力资源。

最后，蒸汽弹射系统由复杂的管路、阀门、气缸和易损耗的活动密封部件构成，它们不仅大量占用航母内部空间，影响弹药库等舱室设施的布局；还会因长期暴露在高温、高压、高盐分的环境中而极易发生腐蚀和机械故障，需要大量维护人员定时停机维修，影响航母作战效能。

鉴于蒸汽弹射技术的诸多弊端，美国率先研发出电磁弹射技术，并于福特级航母上首次应用。这种弹射系统本质是一台巨大的直线电机，蒸汽弹射器的开口气缸和活塞在电磁弹射器中被定子线圈组和嵌入其中的动子所取代。当储能系统提前储备好大量电能后，弹射启动时，强大的电流经过线圈，在动子上产生巨大的安培力，推动舰载机加速腾空。

电能显然比蒸汽更好控制。操作人员可以通过精确控制电信号的输入，让电磁弹射器为不同构型的舰载机提供更加灵活的弹射动力调节，实现“刚柔并济”的效果。操作员还可以分段精细控制弹射力，让弹射推力曲线更柔和。

能源上，一方面，电磁弹射系统使用的大功率储放电系统比蒸汽弹射器的蓄热器储能效率更高，使得更多能量可以用于弹射作业；另一方面，电机工作效率远高于能量转化路径复杂的蒸汽系统，电磁弹射器在输出更高能量的同时，耗能却更低了，因此能实现连续高频弹射，减小对舰艇航行动力的影响。另外，电磁弹射系统工作时，不涉及高温高压流体，活动密封部件的数量也大为减少，因而占地面积更少、布局更灵活、维护更便捷。

提到电磁弹射，就不得不提到刚入列的福建舰，以及我国“电磁弹射之父”马伟明院士和他带领的科研团队。马伟明院士团队的努力，让我国成功成为继美国后第二个掌握电磁弹射技术的国家，部分技术甚至超越了美国最先进的福特级航母。比如，福建舰应用了我国自主研发的中压直流综合电力系统，配备新型大功率储放电装置。这套系统不仅省去了复杂的整流和逆变设施，还让效率提升了30%以上；而且，直流电更易储能、并网，能更好满足未来军舰上定向能武器、电磁弹射器、电磁炮等设备的短时超大功率需求。

当然，电磁弹射方案并非一开始就被福建舰所选定，而是历经了电磁弹射团队和蒸汽弹射团队之间激烈的真机竞标过程。今天，我国的电磁弹射技术已然独步全球，但我们不能忘却那些默默无闻的蒸汽弹射研发人员。他们明知自己的研究成果极有可能最终落选，仍选择将手头的任务尽力做到最好，以实际行动诠释了“功成不必在我，功成必定有我”的使命担当。

电磁拦阻：以柔克刚，收放随心

舰载机完成任务后，想要在航母长度有限的斜角甲板上快速停止，就必须借助额外的制动手段，也就是拦阻索系统。从外观上看，航母使用的拦阻索系统就是三四条横在斜角甲板上的钢索。实际上，甲板下还有一套用以协助舰载机平稳减速的机构，包括配套的滑轮组和最核心的吸能机等。

为了避免舰载机因未能成功挂住拦阻索而冲入海中，在着舰时，飞行员需要“反其道而行之”：将发动机推力开到最大，再连人带机重重“砸”到甲板上，若未能成功挂索，则需第一时间拉起复飞。因此，拦阻索需要承受巨大的瞬间拉力，拉力值可达数十吨至上百吨。

辽宁舰和山东舰使用的是液压拦阻系统。它的吸能机类似汽车和飞机上的液压阻尼器，主要结构包括一个液压缸和一个定长冲跑控制阀，后者本质是一个可以通过机械方式控制飞机滑行距离的节流阀。工作时，拦阻索拉动液压缸活塞，液压油受压后，被迫通过定长冲跑控制阀流入回收容器。这一过程中，舰载机的动能转化为液压油的热能，热油经散热系统冷却后又被送回液压缸，实现循环工作。这种液压吸能机的行程较短，拦阻力难以调节，这就导致它和蒸汽弹射器一样，适配性较差，拦阻力变化较剧烈。不仅舰载机所承受的水平冲击较大，拦阻索的寿命也不长——液压拦阻系统的拦阻索寿命大约为百次，这意味着在作战高峰期，维护人员需要频繁更换拦阻索。

福建舰则安装了新型电磁拦阻系统，它的吸能机工作原理类似发电机。我们可以通过美国福特级航母的“先进拦阻系统”来了解这类电磁拦阻系统是如何工作的。

“先进拦阻系统”的吸能机主要包括拦阻电机、水力涡轮机和机械制动器这3套吸能装置，以及与之同轴安装的锥形鼓轮。其中，锥形鼓轮的作用是通过调节放索半径，让吸能机的轴转速变化尽量平稳；机械制动器在正常情况下不参与拦阻，只有当拦阻电机或水力涡轮机失效时才会参与制动。这3套吸能装置互为备份，只要有两套可以使用，系统就能正常进行拦阻。

具体来说，在舰载机着舰前，系统会先根据着舰重量，通过可调挡板设置好水力涡轮机的拦阻力矩。舰载机挂索后，拦阻电机首先在后端控制电路的调节下以电动机模式运行，输出正向扭矩，驱动锥形鼓轮加速释放拦阻索，降低初始拦阻力。随后，拦阻电机逐渐切换为发电机模式，输出反向电磁阻力矩，从而为不同工况、不同型号的舰载机提供大小适当、变化柔和的拦阻力。待舰载机停稳后，水力涡轮机会将阻力调至最小，而拦阻电机则会利用此前存储的电能适当放松拦阻索，使其脱离舰载机的尾钩，最后再快速反转收紧拦阻索，以备下次拦阻使用。

事实上，福特级航母“先进拦阻系统”还是以水力涡轮机为主要的能量吸收部件，拦阻电机更多起到调节作用，因此将其视作“电磁拦阻系统”有些言过。不过根据美方公开信息，换用这套新的系统后，福特级航母的拦阻索寿命可达上千次，维护工时大幅减少，拦阻系统数量也得以由4套减为3套。

筚路蓝缕、博采众长的中国航母之路

中国的航母梦，或许肇始于延安窑洞里的美国航母挂画，但受制于彼时我国工业基础薄弱和技术积累不足，海军建设长期被迫止步于近海防御。改革开放后，随着经济、技术的发展和国际形势的转变，我军得以接触美、澳、俄等国的航母。1980年，刘华清将军在美国航母上踮起脚尖考察直升机的画面，至今令国人动容。随后，我国设法陆续购入了墨尔本号、明斯克号和基辅号等退役航母。虽然在母国，这些装备已明显落伍，但对刚刚开始畅想走向深蓝的人民海军和广大军工科研人员而言，它们的舰体设计、弹射器结构、光学助降系统等，都是宝贵的学习财富。

1989年1月，我国首个国家级航母研究项目“891工程”启动。在那个连歼-10基本型都尚未首飞的年代，科研人员却已经开始构想以防空和反潜为主的中型航母。但那时，我国船舶和航空工业仍然薄弱，该项目最终未转化为实际建造计划。

转机出现在1999年。那一年，我国一家公司从乌克兰引进了库兹涅佐夫级航母的二号舰瓦良格号。2002年，瓦良格号历经千辛万苦抵达大连；2005年开始维修；最终于2012年9月入列，成为人民海军辽宁舰。

2017年，我国自主改进并建造的第一艘国产航母山东舰，在大连造船厂的船坞下水。2019年12月，在完成各项海试后，山东舰正式入列。与此同时，人们通过卫星地图惊喜地发现，千里之外的上海江南造船厂里，一些大型模块正在进行拼装，原来，它就是我国正在建造的第一艘弹射型常规动力航母福建舰。

2024年5月，福建舰在万众瞩目中开启了首次海试。2024年10月，大修归来的辽宁舰与山东舰完成双航母编队演练。海天之间，双航母编队破浪前行、舰载机整齐列队的壮观景象，迅速在各大社交平台引发广泛关注，成为热议焦点。

2025年9月底，我国宣布福建舰完成舰载机电磁弹射和回收测试。2025年11月5日，福建舰正式入列。至此，国人梦中曾构想过无数次的航母弹射场景终成现实，我国也成为世界上首个成功在航母上实现隐身舰载战斗机电磁弹射的国家。

现在，我们终于可以骄傲地告慰刘华清将军、王伟烈士、罗阳总指挥、张超烈士，还有那些为海军航空兵建设事业而抱憾离世的先辈们：你们魂牵梦萦的弹射航母夙愿，如今已化作钢铁巨舰的轰鸣。