说起对现代航母发展起到决定性促进作用的装备，弹射器无疑是当之无愧的首选。它的成熟和装舰使用，不仅使得航母的出动效率得到成倍提高，而且也使得舰载机的出击挂载能力得到了保证，可以说是航母战斗力的倍增器。不过有意思的是，飞机弹射器出现的时间其实比航母出现的时间要更早，而它至今也已经发展了6代7个种类了，下面我们就来了解下航母弹射器的发展史。
其实早在莱特兄弟1903年发明飞机的时候，他们就已经开始在思考如何让这种飞行器利用最短的滑跑距离飞起来，而结果就是诞生了最早的飞机弹射器：井架式起飞弹射器。这种原始的弹射器原理很简单，就是利用重物下落（铅块或者铁砣）的拉力来给飞机加速，使它能够更快地达到起飞速度。不过这种原始的弹射器占用空间大，加速效率不高，并不适合后来发展越来越成熟，重量越来越大，同时起飞速度也越来越高的飞机使用，更不适合上舰使用。
图：最早的井架式弹射器，利用重物下落、滑轮和绳索牵引飞机在导轨上加速起飞
在重力加速辅助起飞的潜力被挖掘殆尽之后，美英等国的海军技术人员把注意力放在了更容易实现上舰的气体加速方式上。最终由美国海军抢先研制出了压缩空气弹射系统，该系统的原理也非常简单，就是利用压缩空气膨胀来推动活塞，再由活塞和滑轮机构拉动绳索辅助飞机加速。最终在1912年由美国海军飞行员西奥多·G·埃利森成功完成了首次压缩空气弹射器海上起飞试验。他当年是总共试验了两次，第一次弹射器被安装在马里兰州安纳波利斯的桑蒂码头，结果加速太快，机头出现突然上扬，同时遭遇侧风，结果飞机坠海，埃利森侥幸捡回条命。4个月后的第二次试验则是取得了圆满成功，并且这次弹射器是被装在一艘运煤驳船上使用的，已经初步具备了上舰的条件。
图：1915年11月5日，亨利·C·穆斯廷驾驶柯蒂斯 AB-2 成功从北卡罗莱纳号上弹射起飞
最终在经过3年的完善之后，美国海军将第一部实用化的压缩空气弹射器装在了改装的北卡罗莱纳号巡洋舰上，并由亨利·C·穆斯廷中校在1915年11月5日完成了首次弹射出击，当时他驾驶的是柯蒂斯 AB-2水上飞机。此次测试的成功也使得压缩空气弹射器和水上飞机成了后续很多战列舰和巡洋舰的标配，通常是采用弹射出击，水上降落，吊车回收的方式作战，大大提高了巡洋舰和战列舰的侦察、校射能力。而压缩空气弹射器装上航母则是在4年后美国海军第一艘航母兰利号的改装上才实现，不过当时的飞机起飞距离很短，可以直接从航母甲板滑跑起飞，反而比弹射器的出击速度更快，效率更高，因此兰利号只装备了一部弹射器，而且主要用于水上飞机弹射。
图：美国海军第一艘航母兰利号上只有一部弹射器
在压缩空气弹射器发展的同一时期，还有另一种利用气体的弹射器也被开发了出来，那就是受火炮发射炮弹启发而出现的火药动力弹射器。它的原理其实更类似于火炮发射，可以简单地看做是把炮管换成了导轨，炮弹换成了飞机，利用发射药燃烧产生的燃气推动活塞带动飞机加速起飞。不过火药弹射器的使用需要舰艇携带大量的发射药，增加了交战中的危险性，并不适合航母使用，更多的是用在本身就需要携带大量炮弹发射药的巡洋舰和战列舰上。
图：P-6火药动力弹射器
除了火药动力弹射器，同一时期美国海军还开发了一种奇特的飞轮弹射器。这种弹射器的原理很特殊，它是先将一个大飞轮高速旋转，达到稳定转速后，再将一个缠有飞机牵引绳的轮盘与飞轮联动，高速旋转的飞轮会瞬间带动轮盘旋转，拉动飞机加速起飞。这种飞轮弹射器所能弹射飞机的重量比当时的压缩空气弹射器要大，比如美军列克星敦号航母上装备的飞轮弹射器能够弹射4.5吨的水上飞机，而当时的压缩空气弹射器只能弹射3吨以下的水上飞机。不过飞轮弹射器的弹射上限仍然太低，不适合越来越重的舰载机，而且结构复杂，弹射控制力度也不容易，所以最终也只是昙花一现。
图：列克星敦号航母上配备有飞轮弹射器
弹射器真正开始提升航母作战能力实际是在液压弹射器出现之后，它的弹射原理类似压缩空气弹射器，只是推动活塞或者转盘的介质从空气变成了液压油，但是能够弹射飞机的重量却大大增加。在整个二战期间，液压弹射器得到了飞速发展，从最初MK2液压弹射器的4吨左右的弹射能力，发展到二战结束时的MK8液压弹射器时，弹射能力已经提升到了6.5到7吨左右。
图：美国海军MK2 mod1液压弹射器
图：MK8液压弹射器
不过随着二战后舰载机开始进入喷气时代，最大起飞重量也开始突破10吨，到60年代的F-4鬼怪舰载机时，最大起飞重量已经达到了28吨。因此液压弹射器也逐渐力不从心了，而这个时候对现代航母发展起到巨大推动作用的蒸汽弹射器横空出世，解决了舰载机重量与弹射器能力之间的矛盾。蒸汽弹射器的原理并不复杂，它其实就是“烧开水”，利用舰艇锅炉的高压蒸汽推动弹射导轨里的活塞加速，从而带动与活塞连接的舰载机加速起飞。不过虽然原理简单，但蒸汽弹射器的开槽式气缸滑轨的密闭设计和加工难度却非常高，密闭不到位就会造成蒸汽泄露，弹射能力就无法保障。
图：蒸汽弹射器其实就是利用蒸汽推动活塞，带动飞机加速
图：蒸汽弹射器的开槽式气缸
除了加工难度高外，蒸汽弹射器还存在能量利用效率低，系统结构复杂，维护复杂，弹射力瞬变大，容易损耗系统关键部件寿命的缺点。另外蒸汽弹射器工作时还需要消耗大量宝贵的淡水，因此还需要配套的海水淡化设备，这样增加了保障复杂度。所以进入21世纪后，作为航母发展技术领头羊的美国海军又发展了电磁弹射器。它利用交变磁场中的安培力驱动弹射梭在导轨上高速运动，从而带动与弹射梭连接的舰载机加速起飞。与蒸汽弹射器相比，电磁弹射器的结构更加简单，能量利用效率更高，功率转换效率理论上能达到90%，比蒸汽弹射器的5%高太多。而且电磁弹射器恢复弹射能力的速度更快，对舰载机出动效率的提升非常有利。
图：电磁弹射器的系统尺寸和结构比蒸汽弹射器有优势
经过100多年的发展，飞机弹射器终于从机械和内能加速迈入了电磁加速，其技术难度和科技含量也是达到了新高度，成为了海军发展的新技术高峰。而有实力、有能力挑战这一高峰的“选手”已经所剩不多，除了完整走完整个弹射器发展历程的美国海军外，目前就只剩一个东方后起之秀有望直接登顶成功。而未来弹射器的技术发展能否由单纯的西方引领，变为东西方齐头并进，则是非常值得期待的。
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