福特號航母上的電磁彈射器是否像網上傳言的那樣不可靠。有人稱其故障率極高，最大彈射噸位無法超過25噸，甚至E-2D和F-35C都沒有成功過彈射。還有人聲稱F-35C無法服役是因為電磁彈射器幹擾嚴重，甚至一些裝備滿彈滿油的F/A-18E/F也無法成功彈射。這些說法是否屬實？
經過對多方資料的尋找，確認以上全部都是謠言。然而，卻意外發現了一個更為嚴重的問題：儲能系統僅有一套的傳言被證實屬實，而與之相關的高頻電源系統也只有一套。這一問題的嚴重性不可小覷，追根溯源後發現，這個難題根植於源頭，難以解決！
福特號電彈並不像大家說的那麽廢：它已經成功地完成了多次飛行。
朋友對美軍的CVN-78「福特號」航母有沒有彈射過E-2D預警機提出了質疑。E-2D預警機是福特號艦載固定翼預警機，但對方表示找不到網上有福特號彈射E-2D的影片，同時美軍給出的資料也含糊其辭。因此他認為美軍的福特號沒有彈射過E-2D。
他解釋稱，福特號無法彈射E-2D的原因在於其電磁彈射系統最大載荷僅限於25噸的飛行器。除了輕載狀態下的F/A-18E/F能夠彈射外，多載狀態下則無法實作彈射。而正是因為輕載狀態下的飛機重量恰好低於25噸，導致了這一卡BUG的現象的存在。
F-35C無法上艦是個嚴重的問題，不僅是因為其滿載重量超過了31噸而無法彈射，即使是輕載狀態下也會因電磁幹擾導致機載電子器材失靈。這一情況迫使計劃推遲到2029年，以便有足夠的時間解決電磁遮蔽的問題。
真的有那麽廢物嗎，福特號電彈？
告訴那位朋友，如果福特號電彈的負荷實際上只有25噸的話，那麽這個專案就是無用的。而這個資訊卻完全不在我的知識範圍內，我之前從沒聽說過這件事！在網上搜尋後，我發現了一些科普文章，確實提到了25噸的說法，其中有一位作者是「瀚海狼山」，另一位是名為「申鵬」的作者，但似乎「瀚海狼山」是最早提出這個說法的人，其他的都是在參照他的觀點。
在英文頁面搜尋不到這所謂的25噸數據，於是種花家決定轉而用磅作為衡量單位，根據55000磅找到了一些相關資料。很遺憾的是，這些資料是關於英國「伊莉莎伯女王號」航母的電彈招標數據，顯示電彈的彈射重量為55000磅（24.9噸），攔截重量為47000磅。最終，這艘航母放棄了改裝電磁彈射器，因此不能根據這些數據來確認福特號航母的電彈重量是否為25噸！
關於福特號的一些傳言已經被證實為不實，但有一個問題尚未得到解答，即福特號上是否真的沒有使用電磁彈射器彈射過F-35C。在互聯網上幾乎找不到任何關於此事的影片，這似乎證實了電磁遮蔽措施未能有效實施，導致F-35C無法成功起飛。關於此問題，某位種花家的朋友和粉絲提供了一種解釋。
由於CVN78上的儲能組和功率轉換子系統逆變器是共享的，機組人員在飛行操作期間無法輕松對EMALS元件進行電氣隔離，這加劇了可靠性問題。
問題就在於，一些文科同學將電氣隔離理解為電磁遮蔽，從字面上看似乎沒有錯，但在電氣領域，電氣隔離並非指這個意思，而是指讓某個功能獨立執行，一旦出現問題不會影響其它部份，簡單來說就是獨立執行操作。
因此，F-35C不能上艦並非因為電磁遮蔽問題，而是因為福特號航母從未針對F-35C進行過專門設計。
在國外的QUORA網站上，有人提出了一個問題：「為什麽福特號航空母艦上沒有部署F-35C型飛機？」對此，哈爾·貝倫森作出了回答。他指出，當福特號航母的技術路線確定時，F-35C型飛機尚未問世，因此航母上的維護系統並未針對F-35C進行設計，武器系統也沒有為F-35C做好準備。
另一位回答者凱文·梅森稱，飛機中級維護部門 (AIMD) 需要配備專用的測試台、試驗台和器材，以及對維護人員進行培訓。然而，福特號航母在建造時並未準備好這些設施，因此目前只支持F/A-18。雖然福特號可以進行改裝，林肯號和卡爾文森號已經做到了，但到目前為止只有兩個F-35C中隊具備這樣的能力。未來，要實作大規模上艦還需等待CVN-79之後，美軍公開的資料中也提到，最快要等到2025年後才有可能實作，但根據下一艘航母的服役情況，這個時間可能會更久。
福特汽車的電動汽車電子系統問題比電磁幹擾嚴重100倍，無法得到有效解決！
上文中留下了一個巨大的懸念，似乎福特號的電磁彈射問題已經解決，所有傳聞都是假的！然而，事實卻更加嚴重。仔細閱讀上文的英文描述，這裏再重復一下中文轉譯：因為CVN78航母上的儲能組和功率轉換子系統逆變器具有共享性質，導致機組人員在飛行操作過程中無法方便地對EMALS元件進行電氣隔離，從而加劇了可靠性問題。
大家有沒有註意到一個問題？CVN-78（福特號）上的電磁彈射器的儲能系統和功率轉換系統是共用的，也就是說，福特號上的四條電磁彈射器只使用了一套儲能器材和高頻電源。這意味著什麽呢？就是完全沒有冗余，一旦儲能器材或高頻電源需要檢修，四條電磁彈射器就會全部癱瘓。而且，由於使用頻繁、維護時間短、故障率高，這也是2020年6月四條電磁彈射器全部癱瘓五天的主要原因。難怪當年杜林普想用蒸汽彈射器取代電磁彈射器，原因就在這裏！
電磁彈射原理是眾所周知的，簡單來說就是一種攤平的電機，或者稱為直線電機。更專業一些的說法是重接線圈電磁軌域發射裝置，也可以用來作為電磁炮發射彈丸。不過這種結構特別適合用來發射多載低速物體，因此各國都不約而同地拿來制造發射戰鬥機的電磁彈射器。
這種發射器材需要在短短2~3秒內將一架40噸的重型戰機加速到240千米時速的起飛速度。盡管耗電量不大，最多也只是25~32度左右，但功率卻能高達幾十兆瓦以上。考慮到航母難以安裝大型發電機來為電磁彈射器提供電源，因此除了能夠承受極高能量沖擊的彈射器之外，還需要一種能夠儲存能量的裝置，在每次彈射之間為其充電，並能夠連續彈射多個飛機。
彈射器需要一個高頻電源來進行彈射，並配備反饋與控制裝置。該裝置可以根據彈射器發送的訊號即時調整電彈的輸出功率，以確保彈射飛行器在加速過程中能夠平穩達到240千米/小時的速度。同時，根據飛行器的性質、重量和速度等參數，調節每個訊號以適應不同情況。
電磁彈射比蒸汽彈射更溫和的原因之一是，它可以根據飛行器的重量進行調節。這意味著它可以彈射輕型無人機，也可以彈射重型艦載機，使得它的靈活性非常高。由於體積小且出勤率更高，飛行員的舒適度也會有所提高。然而，美軍的電磁彈射器卻存在著穩定性問題，原因是路線圖的錯誤。
中壓交流和中壓直流兩種電力傳輸路線，究竟哪一種才是更合適的選擇？
所謂的中壓交流和中壓直流，其實涉及到電船的電源選擇問題，根源在於艦載全電推進系統的選擇。這種系統是指艦載主機發電後，透過電機帶動推進軸轉動來推動船只前進。它有很多優點，可以利用電氣器材替代艦載各種機械動力需求，省去了為每個動力器材區域單獨配置內燃機的麻煩。此外，還能減少推進大軸，減輕震動和噪音，使冗余動力配置更為簡單。近年來，船舶全電系統的普及速度較快，中美、英國和法國等國家的進展也十分不錯。
通常情況下，艦載全電系統有中壓直流和中壓交流兩種。眾所周知，在配電系統中，交流體制更為常見。例如，中國工業用電采用的是50HZ/380V三相系統，民用電為單相50HZ/220V。在高壓部份，則有10KV、30KV、50KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV和1000KV。
變配電非常便捷，因為變壓器可輕松地升降交流電壓，高壓可傳輸高密度電能，到達目的地後透過變壓器改變電壓。美國在上個世紀末開始研發艦載全電系統時選擇了交流體制，比如美軍的DDG-1000上采用的標準為13.8KV，頻率為60HZ。
艦載全電系統包括電磁彈射系統，其中電磁彈射系統是全電系統的一個組成部份。艦載全電系統透過交流或直流來供電，早期由於功率電子器材的不成熟，使用交流供電並沒有問題。然而隨著後期功率電子器材技術的進步，可以采用直流供電替代交流供電。近年來，隨著SiC技術的成熟，功率電子器材體積大幅縮小，功率密度極大提高，因此在艦載全電系統中，采用直流體制相比交流體制具有更大優勢。
為什麽會這樣？這是因為艦載器材中大部份最終都使用直流電。比如，艦載器材中常見的變頻電機，首先會將交流電轉換為直流電，然後再變成符合器材要求的變頻電源。其他電子器材也是如此，無論是雷達還是艦載電子系統，最終使用的都是直流電。當然，電磁彈射系統使用的也是直流電，只是高頻電源部份先整流成直流電，再變換成高頻電源。在小功率電子器材中，這沒什麽問題，但在超大功率環境中，尤其是帶有儲能系統時，問題就顯現出來了。
直流電可以被儲存，但交流電則無法直接被儲存。相比之下，電池和電容相對更適合儲存直流電，並且可以輕松實作器材冗余和線上更換。然而，儲存交流電則更具挑戰性，雖然可以利用高速旋轉的離心盤電機進行儲能，但這種電機產生的電流仍為交流電。與電容和電池不同，這種離心電機體積龐大、重量較重，並且會帶來陀螺效應，需要成對布置。比如，福特級航空母艦就安裝了四台能提供121MJ能量的盤形離心電機，每台電機可以一次發射一架戰鬥機，但需要大約45秒的間隔來重新充電。
高頻電源系統為直線電機提供電源，輸出功率高達幾十兆瓦。轉換子系統將盤形電機釋放的交流電轉換成直流電，然後利用變頻器材和換流器對特定時刻的定子線圈進行供電。由於速度不同，系統會輸出不同頻率的電流。為了應對系統復雜和大功率散熱設計的需求，福特號的電彈將高頻電源系統設計成了四條彈射器共用。
儲能系統和電源轉換子系統都采用了冗余設計，然而整套體系過於龐大復雜，無法實作完全電氣隔離。這導致在特殊情況下必須全部停機才能進行維修，比如說離心儲能電機釋放能量需要停機幾個小時。相比之下，采用電池和電容的中壓直流艦載全電系統則完全避免了這種問題，甚至可以實作線上維護。此外，這種系統還無需各種電源端的整流器材，省略了中間環節，提高了電源效率。雖然福建艦的電彈結構目前尚不清楚，但至少不再需要擔心來自交流電這個源自胎兒時代的問題。
福特號航空母艦的電磁彈射系統存在著多大的問題？
這篇文章並非做出虛構，只是簡單地參照了WIKI英文版的資料。這些資料可以在美國軍方公開的EMALS報告中找到，WIKI網站匯總了這些數據。
自2013年以來，我們能夠發現，福特號電動汽車的可靠性並沒有取得太大進步。在2022年的美國國家審計報告中指出，福特號電動汽車的可靠性居然要到2030年代才能達到要求！
很多網友在這裏指出，美軍福特號已經完成了上萬次彈射，但這是否意味著就沒有問題呢？2022年6月25日，福特號自裝備以來已經執行了10000次彈射！然而，值得註意的是，彈射次數的多少並不代表其可靠性，設計上的問題是關鍵，即使彈射100萬次，問題依然存在！
