電磁彈射器（別名：電磁飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)，英語(yǔ)：Electromagnetic   aircraft   launch   system, abbreviation：EMALS）它是一種在航母甲板上利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力將艦載機(jī)加速到起飛速度的彈射裝置。電磁彈射器主要由儲(chǔ)能系統(tǒng)組成、電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、彈射直線電機(jī)和控制系統(tǒng)由四部分組成，其中彈射直線電機(jī)是核心，其工作原理是利用電磁作用原理產(chǎn)生的電磁推力使飛行器加速。與蒸汽彈射器相比，電磁彈射器的優(yōu)點(diǎn)是電磁彈射功率可調(diào)通過調(diào)節(jié)輸出電流，起飛重量可達(dá)200公斤-它可以在35噸之間調(diào)節(jié)，可以彈射許多不同類型的飛機(jī)。此外，電磁彈射器中的能量利用率可以達(dá)到60%甚至更高，彈射作業(yè)時(shí)對(duì)能量的需求大大降低，作業(yè)效率明顯提高。目前只有美國(guó)和中國(guó)研制成功，分別配置在“福特級(jí)核動(dòng)力航空母艦”和“中國(guó)人和中國(guó)人中國(guó)人民解放軍海軍福建艦”上。 

美國(guó)是世界上第一個(gè)成功研制電磁彈射器的國(guó)家，也是第一個(gè)在航母上使用電磁彈射器的國(guó)家。20世紀(jì)80年代，美國(guó)開始研究電磁彈射器的可行性1988年研制出小尺寸彈射器模型，對(duì)電磁彈射器的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了前瞻性探索。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展、直線電機(jī)、隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)啟動(dòng)了真正實(shí)用的電磁彈射器的研發(fā)工作，并選擇通用原子公司開發(fā)全尺寸模型、全功率、半長(zhǎng)電磁彈射器原型。2010年12月18日，美國(guó)海軍在新澤西州萊克赫斯特基地成功彈射F/A－這18架艦載機(jī)標(biāo)志著電磁彈射器的實(shí)戰(zhàn)化和成熟化。

中國(guó)的發(fā)展與創(chuàng)新美國(guó)航母起步較晚，對(duì)航母起飛裝置的研究走蒸汽彈射和電磁彈射并行發(fā)展的路線。據(jù)西方媒體報(bào)道，中國(guó)在2008年首次完成了電磁彈射器原理樣機(jī)的科研工作。在馬偉明 海軍工程大學(xué)的s團(tuán)隊(duì)十多年來，中國(guó)已經(jīng)完全攻克了電磁彈射系統(tǒng)的所有關(guān)鍵技術(shù)最直接的技術(shù)應(yīng)用是中國(guó) 美國(guó)第一艘電磁彈射航母3354“中國(guó)人和中國(guó)人中國(guó)人民解放軍海軍福建艦”

研制背景

美國(guó)：二戰(zhàn)結(jié)束后，英國(guó)在1952年“英仙座”航母上的蒸汽彈射器試驗(yàn)是成功的，美國(guó)是在1954年“漢考克”蒸汽彈射器設(shè)備的彈射操作是在號(hào)航母上完成的。因此，蒸汽彈射器被美國(guó)航母廣泛裝備到2023年，美國(guó)現(xiàn)役的11艘航母中有10艘使用蒸汽彈射器。

如今， 美國(guó)已經(jīng)完全掌握了蒸汽彈射器技術(shù)。美國(guó)擁有豐富的蒸汽彈射器使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，但隨著艦載戰(zhàn)斗機(jī)重量的不斷增加，對(duì)彈射架次的要求也越來越高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積巨大彈射周期長(zhǎng)的蒸汽彈射器已經(jīng)不能滿足航母的高強(qiáng)度作戰(zhàn)要求。蒸汽彈射器的工作原理是高壓蒸汽推動(dòng)活塞帶動(dòng)彈射軌道上的滑塊將與之相連的艦載機(jī)彈射出去。蒸汽彈射器體積龐大，工作時(shí)消耗大量蒸汽，動(dòng)力浪費(fèi)嚴(yán)重，只有6個(gè)左右%的蒸汽被利用。同時(shí)，由于蒸汽彈射器的機(jī)械磨損嚴(yán)重，幾乎需要500人來保證蒸汽彈射器的運(yùn)行和維護(hù)，整個(gè)蒸汽彈射器的維護(hù)成本幾乎占整個(gè)航母總設(shè)備維護(hù)成本的80％另外，蒸汽彈射器彈射艦載機(jī)需要消耗大量淡水以尼米茲級(jí)航母為例，艦載機(jī)每彈射一次，需要消耗一噸淡水。因此，美國(guó)從上世紀(jì)80年代開始對(duì)電磁彈射器進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備和深入研究。

中國(guó)：中國(guó)的發(fā)展與創(chuàng)新美國(guó)航母起步較晚為了追趕國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，彌補(bǔ)航母發(fā)展的短板，美國(guó)將蒸汽彈射器廣泛應(yīng)用于航母，電磁彈射器的研究也取得了進(jìn)展中國(guó)對(duì)航母的起飛裝置采取了蒸汽彈射和電磁彈射并行發(fā)展的路線。

發(fā)展歷程

電磁彈射器是中國(guó)在世界上研制的、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯和其他國(guó)家，也是唯一真正擁有完整研發(fā)能力的國(guó)家d和制造能力并將電磁彈射器應(yīng)用于航母的是中國(guó)和美國(guó)。

美國(guó)

上世紀(jì)40年代，美國(guó)海軍首次提出了電磁彈射起飛的概念。當(dāng)時(shí)，西屋電氣公司使用的型號(hào)是 Electopult（中文：電力牽引是指直線感應(yīng)電機(jī)）該裝置用于全尺寸飛機(jī)的彈射試驗(yàn)。由于這一項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本較高，與當(dāng)時(shí)主流的液壓彈射器相比差距較大，美國(guó)在二戰(zhàn)結(jié)束后放棄了相關(guān)研究。

1981年，美國(guó)海軍恢復(fù)了該機(jī)電磁彈射器的可行性研究，以確定其是否能成功將飛機(jī)從航母上彈射出去。1988年，美國(guó)海軍電磁彈射系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出12英尺的小型彈射模型，并通過小型直線電機(jī)系統(tǒng)的原理試驗(yàn)驗(yàn)證了直線電機(jī)、變頻器、控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思想、計(jì)算方法的正確性證明了電磁彈射器的可行性。研究團(tuán)隊(duì)使用該模型測(cè)試了性能和電磁輻射結(jié)果表明，其靜態(tài)推力可達(dá)500千牛頓以上，彈射式直線電機(jī)的電磁輻射也可控制在凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)。此后，電磁彈射器被美國(guó)海軍視為蒸汽彈射器的可行替代品。在R 電磁彈射系統(tǒng)d團(tuán)隊(duì)開發(fā)了電磁彈射器的比例模型并成功進(jìn)行了測(cè)試，美國(guó)海軍進(jìn)行了許多設(shè)計(jì)研究、硬件演示和技術(shù)討論，但由于資金問題，研究的范圍和規(guī)模有限。

上世紀(jì)90年代末，經(jīng)過論證，美國(guó)海軍決定建造新一代CVN 21(即福特級(jí))航母上使用的是電磁彈射器。1999年，電磁彈射器項(xiàng)目立項(xiàng)，美國(guó)海軍發(fā)布招標(biāo)，通用原子公司、諾斯羅普·格魯門公司各自開發(fā)了一個(gè)半長(zhǎng)的樣機(jī)參與競(jìng)標(biāo)。

經(jīng)過四年的計(jì)劃定義和風(fēng)險(xiǎn)降低階段，美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部在仔細(xì)比較后于2004年4月2日選擇了通用原子公司的EMALS（電磁彈射裝置）方案，并與通用原子公司簽署了一份為期四年的電磁彈射裝置項(xiàng)目合同，其中規(guī)定通用原子公司應(yīng)開發(fā)一套全尺寸裝置、全功率、長(zhǎng)度縮短的電磁彈射原型系統(tǒng)。

2008年4月， 通用原子公司 美國(guó)電磁彈射裝置項(xiàng)目組通過了60MJ儲(chǔ)能、60MW 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的出廠驗(yàn)收試驗(yàn)標(biāo)志著電磁彈射裝置的最后一道技術(shù)障礙已經(jīng)掃清。

電磁彈射器

2009年，美國(guó)海軍授予通用原子公司5.一份價(jià)值73億美元的合同，使其成為海軍CVN-21計(jì)劃的第一艘福特級(jí)航母CVN78建造了艦載電磁彈射器。

從2004年到2009年的五年間，通用原子公司對(duì)電磁彈射器進(jìn)行了70000多次高周測(cè)試和6800多次高加速測(cè)試高強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁彈射裝置的可靠性、實(shí)際工作條件下的使用壽命和性能，從而發(fā)現(xiàn)可能存在的問題。

2010年6月初，美國(guó)海軍在新澤西州萊克赫斯特的海軍航空站進(jìn)行了一次電磁彈射器測(cè)試測(cè)試機(jī)器是一臺(tái)t-45C教練機(jī)。這是美軍使用電磁彈射器進(jìn)行彈射實(shí)驗(yàn)的第一型飛機(jī)。6月9日、10日，美軍對(duì)c-2運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行彈射實(shí)驗(yàn)。同年12月18日，美軍利用電磁彈射器成功轉(zhuǎn)移一架FA-18E“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)彈射升空。次年11月18日，美軍成功使用電磁彈射器彈射f-35C艦載隱形戰(zhàn)斗機(jī)成功。

2011年5月9日，通用原子公司向美國(guó)海軍交付了首架艦載電磁彈射器。

2015年6月初，美國(guó)海軍福特號(hào)航母首次成功完成電磁彈射試驗(yàn)，將道具車彈入水中，標(biāo)志著最新的電磁彈射系統(tǒng)已投入使用。

自1980年以來，美國(guó)已經(jīng)掌握了30多年，并成功開發(fā)了用于航母起飛的電磁彈射系統(tǒng)。

2024年2月22日，美國(guó)海軍網(wǎng)站發(fā)布了福特級(jí)二號(hào)核動(dòng)力航母的消息'肯尼迪'電磁彈射器和視頻s測(cè)試。畫面中“肯尼迪”電磁彈射器被用來將幾輛36噸重的拖車彈射入水中。這些拖車用于模擬大型艦載戰(zhàn)斗機(jī)。美軍稱，“肯尼迪”號(hào)已完工90%計(jì)劃于2025年交付海軍。

中國(guó)

據(jù)西方媒體報(bào)道，他自2002年以來一直是海軍工程大學(xué)的教授、在中國(guó)工程院院士少將馬偉明的領(lǐng)導(dǎo)下，中國(guó)于2008年首次完成了電磁彈射器原理樣機(jī)的科學(xué)研究。此后，我國(guó)開展了1:1電磁彈射器驗(yàn)證設(shè)備的研發(fā)工作表彰海軍工程大學(xué)馬偉明教授2010年1月10日上午，中央軍委授予馬偉明同志海軍工程大學(xué)一等功。

2014年，美國(guó)媒體發(fā)布了一組衛(wèi)星照片，照片顯示中國(guó)在某地建造了電磁導(dǎo)軌高速牽引裝置原型試驗(yàn)設(shè)施，這是繼美國(guó)之后第二個(gè)在電磁彈射器方面的地面實(shí)驗(yàn)設(shè)施。美國(guó)媒體推測(cè)，這個(gè)測(cè)試裝置長(zhǎng)約120至150米，電磁軌道估計(jì)長(zhǎng)約80米它能夠建造如此大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，這足以證明中國(guó)已經(jīng)完全驗(yàn)證和掌握了大型直線感應(yīng)電機(jī)、電磁彈射器 先進(jìn)的強(qiáng)制儲(chǔ)能裝置和高性能脈沖發(fā)生器等關(guān)鍵技術(shù)。

2017年，少將尹卓在接受采訪時(shí)透露，中國(guó)海軍-艦載機(jī)在電磁彈射中已經(jīng)彈射了數(shù)百次中國(guó)航母可以在沒有核動(dòng)力的情況下進(jìn)行電磁彈射，使用綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率更高。

2023年6月，馬偉明盧俊勇兩位教授在海軍工程大學(xué)發(fā)表論文“電磁發(fā)射技術(shù)的研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)”指出海軍工程大學(xué)經(jīng)過十余年的艱苦努力，攻克了電磁發(fā)射系統(tǒng)的所有關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)2022年下水的第三艘航母應(yīng)用了電磁發(fā)射技術(shù)“中國(guó)人和中國(guó)人中國(guó)人民解放軍海軍福建艦”事實(shí)上，該航母配備了先進(jìn)的電磁彈射和阻攔裝置。

其他國(guó)家

英國(guó)：2001年，EMKIT在英國(guó)推出（電磁動(dòng)力集成技術(shù)）根據(jù)R d計(jì)劃中，EMKIT電磁彈射系統(tǒng)計(jì)劃用于英國(guó)海軍航母彈射無人機(jī)它的設(shè)計(jì)要求是彈射飛機(jī)的質(zhì)量小于500公斤，最終彈射速度約為每秒50米，每小時(shí)可完成5次彈射。電磁彈射項(xiàng)目于2005年開始研制，2006年12月，在萊斯特郡的試驗(yàn)場(chǎng)完成了EMKIT系統(tǒng)的首次試運(yùn)行；2007年2月，EMKIT成功進(jìn)行了特定彈射速度的測(cè)試，同年7月進(jìn)行了滿載測(cè)試。英國(guó)的EMCAT系統(tǒng)在技術(shù)和性能上接近美國(guó)通用原子公司的EMALS。

法國(guó)和德國(guó)：法德圣路易斯學(xué)院”提出了一種能彈射數(shù)百公斤無人機(jī)的電磁彈射器設(shè)計(jì)方案。它采用長(zhǎng)初級(jí)結(jié)構(gòu)的永磁同步直線電機(jī)，三相定子繞組全程集中。電磁彈射器的技術(shù)指標(biāo)是可以彈射350公斤的無人機(jī)；噴射結(jié)束時(shí)，速度達(dá)到每秒50米；導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為14米；推到33萬頭牛左右。然而，法國(guó)已經(jīng)決定從美國(guó)采購(gòu)電磁彈射器，以安裝在法國(guó)海軍的下一艘航母上，預(yù)計(jì)總量為13艘.21億美元。

俄羅斯：2018年7月4日，俄羅斯聯(lián)合造船公司（USC）總裁阿列克謝·拉赫曼諾夫告訴塔斯社，該公司正在為航母開發(fā)電磁彈射器。

航母上的電磁彈射器是利用電磁作用原理產(chǎn)生的電磁推力來加速物體。由于電磁驅(qū)動(dòng)力與電流的平方成正比，只要保證足夠的電流輸入，就可以在發(fā)射裝置中產(chǎn)生足夠的推力，使物體達(dá)到更高的速度。這個(gè)原理和電磁軌道彈射子彈磁懸浮列車的運(yùn)動(dòng)非常相似。電磁彈射器依靠直線電機(jī)作為動(dòng)力，線圈通過強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而推動(dòng)與磁模塊相連的磁模塊“往復(fù)車”高速推進(jìn)，為戰(zhàn)機(jī)起飛提供了強(qiáng)大助力。其中，直線電機(jī)是電磁彈射系統(tǒng)的核心在直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，放置在彈射軌道下方的彈射次級(jí)和彈射初級(jí)通過電磁相互作用實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)“往復(fù)車”運(yùn)動(dòng)加速了飛機(jī)的起飛。電磁彈射系統(tǒng)還需要精確控制彈射末端速度和加速度，綜合控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)“大腦”，可以對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋控制，并對(duì)各種信息進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和交互處理。

電磁彈射系統(tǒng)彈射一架飛機(jī)，峰值功率會(huì)超過100 MW，直接通過航母上的發(fā)電機(jī)供電是不現(xiàn)實(shí)的因此，有必要尋找一種高能量密度的儲(chǔ)能方式。目前技術(shù)上最可行的儲(chǔ)能裝置是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在儲(chǔ)能過程中，船上的動(dòng)力系統(tǒng)不斷給巨型飛輪加速，使電能轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能并積累起來。當(dāng)飛機(jī)彈出時(shí)，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在2中用作發(fā)電機(jī)-在3秒內(nèi)輸出巨大的電量。

電磁彈射器主要由儲(chǔ)能系統(tǒng)組成、電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、彈射直線電機(jī)及控制系統(tǒng)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)

電磁彈射系統(tǒng)彈射艦載機(jī)時(shí)，峰值功率會(huì)超過100 MW在目前的條件下，這部分電力不能由運(yùn)營(yíng)商直接提供s動(dòng)力系統(tǒng)，所以它必須依靠?jī)?chǔ)能系統(tǒng)預(yù)先儲(chǔ)存所需的電能，以便在需要的時(shí)候?yàn)橹本€電機(jī)提供瞬時(shí)的高能量。目前主要有三種儲(chǔ)能技術(shù)，即飛輪儲(chǔ)能、電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能。飛輪儲(chǔ)能開發(fā)和應(yīng)用較早，電容儲(chǔ)能和超導(dǎo)磁儲(chǔ)能是新開發(fā)的技術(shù)。

目前，美國(guó)“福特”11號(hào)航母的電磁彈射系統(tǒng)采用飛輪儲(chǔ)能，可在333，562秒內(nèi)提供33，356，200兆焦耳的瞬時(shí)能量，而不會(huì)影響航母的動(dòng)力系統(tǒng)。中國(guó) s級(jí)首艘電磁彈射航母福建艦，官方尚未正式披露采用哪種儲(chǔ)能方式。但在中國(guó)工程院院士馬偉明多年的研究下，突破了高能量密度、長(zhǎng)脈寬長(zhǎng)壽命慣性儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)造性地提出了曳引機(jī)的概念、勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器和主發(fā)電機(jī)同軸集成，飛輪和轉(zhuǎn)子集成為一體的儲(chǔ)能電機(jī)方案，其脈沖功率為幾十兆瓦，第二級(jí)消耗的電能達(dá)到幾十甚至近幾百兆焦耳。馬偉明的技術(shù)突破s團(tuán)隊(duì)在飛輪儲(chǔ)能模式下已經(jīng)滿足了電磁彈射的動(dòng)力需求。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由飛輪轉(zhuǎn)子組成、電機(jī)、軸承、電力電子接口、外殼等部件組成。飛輪轉(zhuǎn)子的形狀和材料決定了飛輪儲(chǔ)存能量的多少，因此有兩種選擇低速飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)和高速飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)。一般低速飛輪通常由重金屬材料制成，高速飛輪一般由重量輕但強(qiáng)度大的復(fù)合材料制成；電動(dòng)/發(fā)電往復(fù)雙向電機(jī)與飛輪耦合，并被電驅(qū)動(dòng)/發(fā)電往復(fù)雙向電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電能與高速旋轉(zhuǎn)飛輪的機(jī)械動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)通常采用感應(yīng)電機(jī)(IM)永磁電機(jī)(PM)和可變磁阻電機(jī)(VRM)軸承的主要功能是以非常低的摩擦力將轉(zhuǎn)子保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，同時(shí)為飛輪提供支撐機(jī)構(gòu)。

飛輪儲(chǔ)能的工作原理是將一個(gè)重達(dá)數(shù)噸的飛輪在彈射前用電能旋轉(zhuǎn)，使其達(dá)到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)，電能在飛輪中變成動(dòng)能這個(gè)過程大約需要45秒鐘，儲(chǔ)存大約120兆焦耳的能量。彈射時(shí)利用飛輪的動(dòng)能快速發(fā)電，2到3秒內(nèi)產(chǎn)生數(shù)萬千瓦的電力將飛機(jī)彈射出去。飛輪儲(chǔ)能最大的優(yōu)點(diǎn)是能量密度和功率密度都很好，可靠性高、可維護(hù)性高，使用壽命長(zhǎng)。自20世紀(jì)90年代以來，飛輪儲(chǔ)能在許多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來，通過使用高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料，、隨著磁懸浮和真空技術(shù)的新進(jìn)展以及電子電力技術(shù)的充分利用，飛輪儲(chǔ)能的性能得到了極大的提高。

電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

電磁彈射器 電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)從儲(chǔ)能裝置獲得電能，并負(fù)責(zé)將這些電能提供給彈射直線電機(jī)。然而，輸出電能不能直接提供給彈射直線電機(jī)，它必須通過電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)-直-交叉鏈接，轉(zhuǎn)換成振幅、頻率、相位及相關(guān)動(dòng)、只有靜態(tài)指標(biāo)滿足要求，才能輸出電能。如果發(fā)射機(jī)采用分段供電的形式，則需要通過分段開關(guān)向發(fā)射機(jī)供電。通用原子公司利用其商業(yè)電力設(shè)備產(chǎn)生的固態(tài)技術(shù)將電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)濃縮成緊湊的模塊，安裝在航空母艦的飛行甲板下。

中國(guó)海軍工程大學(xué)基于極限應(yīng)用的思想提出了DC可控并聯(lián)、多相混合多電平逆變器、分布式開關(guān)電源脈沖大功率電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)方案解決了電磁彈射系統(tǒng)的能源共享問題、幾個(gè)彈射器相互隔離，由超大功率長(zhǎng)初級(jí)直線電機(jī)供電已經(jīng)成功開發(fā)了數(shù)百個(gè) MVA功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

彈射直線電機(jī)

彈射式直線電機(jī)是指提供可控驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，將一定質(zhì)量的物體發(fā)射到一定速度的裝置。彈射直線電機(jī)安裝在航母飛行甲板下它利用電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)部分在電場(chǎng)力的作用下帶動(dòng)往復(fù)小車和艦載機(jī)沿彈射行程加速。艦載機(jī)脫離后，彈射直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件在反向行波磁場(chǎng)的作用下低速返回初始磁場(chǎng)位置。直線電機(jī)可以看作是把旋轉(zhuǎn)電機(jī)的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分剖開，展開成平板，相互面對(duì)定子鋪設(shè)在動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)路線上，動(dòng)子通過其他方式固定在定子正上方并保持穩(wěn)定。與現(xiàn)代常用的電機(jī)相比，直線電機(jī)具有組成單元簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)、反應(yīng)速度快、工作性能可靠等特點(diǎn)。電磁彈射器中功率系統(tǒng)的直線電機(jī)是艦載機(jī)起飛任務(wù)中非常重要的組成部分，也是其現(xiàn)階段的主要研究?jī)?nèi)容：在大載荷、在艦載機(jī)高速?gòu)椛涞那闆r下，要求直線電機(jī)在滿足足夠推力的前提下提供穩(wěn)定的推力，防止因推力過大而損壞艦載機(jī)及其精密設(shè)備。

控制系統(tǒng)

電磁彈射器 s控制系統(tǒng)是整個(gè)彈射裝置的大腦通過本系統(tǒng)的運(yùn)行控制程序，大量的溫度被制作出來、速度、位置等不同類型的傳感器可以連續(xù)控制和監(jiān)視電磁彈射器的運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)需要基于艦載機(jī)的類型、航空母艦的運(yùn)行狀態(tài)和周圍環(huán)境的變化發(fā)出控制指令，以根據(jù)飛機(jī)的起飛要求提供合適的起飛速度。同時(shí)，通過控制系統(tǒng)，應(yīng)使儲(chǔ)能系統(tǒng)、電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和彈射直線電機(jī)系統(tǒng)協(xié)同工作，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠準(zhǔn)確。

美國(guó)電子郵件作文系統(tǒng)：EMALS由通用原子公司開發(fā)，主要由六個(gè)子系統(tǒng)組成，即能量接口子系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)分系統(tǒng)、電力調(diào)節(jié)分系統(tǒng)、能量分配分系統(tǒng)、線性馬達(dá)子系統(tǒng)和彈射控制子系統(tǒng)。能量接口子系統(tǒng)負(fù)責(zé)從航母上汲取電能，為儲(chǔ)能子系統(tǒng)提供能量，并拖動(dòng)儲(chǔ)能電機(jī)達(dá)到指定速度。能量存儲(chǔ)子系統(tǒng)可以在 23356次噴射的間隔內(nèi)存儲(chǔ)下一次噴射所需的能量，并且它可以在33562次噴射內(nèi)存儲(chǔ)下一次噴射所需的能量-在3秒的彈射過程中釋放能量。功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)將來自儲(chǔ)能子系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)化為直線電機(jī)所需的變頻變壓電能。能量分配子系統(tǒng)，通過電纜、斷路器與功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)和線性電機(jī)子系統(tǒng)連接。直線電機(jī)子系統(tǒng)，通過固定、動(dòng)子的耦合產(chǎn)生電磁力，動(dòng)子上的阻力梭帶動(dòng)飛機(jī)加速到起飛速度。彈射控制子系統(tǒng)，根據(jù)輸入的彈射參數(shù)實(shí)時(shí)、精確控制流入直線電機(jī)的電流，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行健康診斷。

EMALS采用直線感應(yīng)電機(jī) (LIM) 沿著軌道推動(dòng)車廂發(fā)射飛機(jī)直線感應(yīng)電機(jī)由一排子線圈組成，其功能與傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)中的圓形定子線圈相同。EMALS線性感應(yīng)電機(jī) (LIM) 利用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)推動(dòng)飛機(jī)沿軌道滑行，可以在103米內(nèi)將一架重約45噸的艦載機(jī)加速到240公里/時(shí)的起飛速度。EMALS電動(dòng)發(fā)電機(jī)的重量超過36噸，約為3.3米，高約2.1米，它可以提供高達(dá) 60  MJ的電力，并且它可以在發(fā)射海軍飛機(jī)所需的 秒內(nèi)為 120003356個(gè)家庭供電。目前，配備了電子郵件“福特”航母，可以彈射包括f/ A-18“超級(jí)大黃蜂”C-2“灰狗”運(yùn)輸機(jī)、E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī)、T-45C“蒼鷹”教練機(jī)、EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)機(jī)、F-35C“閃電”Ⅱ等戰(zhàn)機(jī)。