Catapulta electromagnética

Una catapulta electromagnética, también llamada EMALS ("sistema de lanzamiento de aeronaves electromagnéticas") por el sistema específico de EE. UU., es un tipo de sistema de lanzamiento de aeronaves. Actualmente, solo Estados Unidos y China lo han desarrollado con éxito, y está instalado en los portaaviones de la clase Gerald R. Ford y en el portaaviones chino Fujian. El sistema lanza aeronaves basadas en portaaviones por medio de una catapulta que emplea un motor de inducción lineal en lugar del pistón de vapor convencional.

Las catapultas electromagnéticas tienen varias ventajas sobre sus contrapartes basadas en vapor. Debido a que la tasa de aceleración de la aeronave es más uniforme (y se puede configurar), la tensión en la estructura del avión se reduce considerablemente, lo que da como resultado una mayor seguridad y resistencia y menores costos de mantenimiento para la aeronave. Los sistemas electromagnéticos también pesan menos, se espera que cuesten menos y requieran menos mantenimiento, y pueden lanzar aviones más pesados y más livianos que las catapultas de vapor. También ocupan menos espacio debajo de la cabina de vuelo y no requieren agua dulce para su funcionamiento, lo que reduce la necesidad de desalinización que consume mucha energía.

Historia

Desarrolladas en la década de 1950, las catapultas de vapor han demostrado ser excepcionalmente confiables. Los portaaviones equipados con cuatro catapultas de vapor han podido utilizar al menos una de ellas en el 99,5% del tiempo. Sin embargo, varios inconvenientes. Un grupo de ingenieros de la Marina escribió: 'La principal deficiencia es que la catapulta funciona sin control de retroalimentación. Sin retroalimentación, a menudo ocurren grandes transitorios en las fuerzas de remolque que pueden dañar o reducir la vida útil del fuselaje." El sistema de vapor es masivo, ineficiente (4–6%) y difícil de controlar. Estos problemas de control permiten que las catapultas a vapor de los portaaviones de la clase Nimitz lancen aviones pesados, pero no aviones tan ligeros como muchos vehículos aéreos no tripulados.

General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) desarrolló la primera catapulta electromagnética moderna operativa, denominada Sistema de lanzamiento de aeronaves electromagnéticas (EMALS), para la Marina de los Estados Unidos. El sistema se instaló en el portaaviones USS Gerald R. Ford, reemplazando las catapultas de vapor tradicionales. Esta innovación elimina el requisito tradicional de generar y almacenar vapor, liberando un área considerable debajo de la cubierta. Con EMALS, Gerald R. Ford puede realizar un 25 % más de lanzamientos de aeronaves por día que la clase Nimitz y requiere un 25 % menos de tripulantes. El EMALS utiliza un motor de inducción lineal (LIM), que utiliza corriente alterna (CA) para generar campos magnéticos que impulsan un carro a lo largo de una pista para lanzar la aeronave. Un sistema algo similar a EMALS, el electropult de Westinghouse, se desarrolló en 1946 pero no se implementó.

China desarrolló un sistema de catapulta electromagnética en la década de 2000 para portaaviones, pero con un enfoque técnico diferente. Los chinos adoptaron un sistema de transmisión de energía de corriente continua (CC) de voltaje medio, en lugar del sistema de catapulta de corriente alterna que desarrolló Estados Unidos.

Sistemas en desarrollo

El concepto de un vehículo terrestre está diseñado para uso civil y lleva la idea de un sistema electromagnético de lanzamiento de aviones un paso más allá, con todo el tren de aterrizaje permaneciendo en la pista tanto para el despegue como para el aterrizaje.

China

El contraalmirante Yin Zhuo de la Armada china ha dicho que el próximo portaaviones de China también tendrá un sistema electromagnético de lanzamiento de aeronaves. Los medios de comunicación detectaron múltiples prototipos en 2012, y las aeronaves capaces de realizar lanzamientos electromagnéticos se están sometiendo a pruebas en un centro de investigación de la Armada china.

Según un informe de julio de 2017, la construcción del portaaviones Tipo 003 se ha reprogramado para elegir entre una catapulta de vapor o electromagnética y los últimos resultados de la competencia muestran que los lanzadores electromagnéticos se utilizarán en el avión Tipo 003 transportador.

El jefe militar de China afirma que se ha logrado un gran avance en los sistemas de lanzamiento electromagnéticos para portaaviones, y utilizará dicho sistema en el tercer portaaviones que China construirá después del Tipo 002. El sistema de lanzamiento funciona con energía fósil. combustible a través de generadores y capacitores. El diseño del portaaviones Tipo 003 está siendo dirigido por el contralmirante Ma Weiming.

China 's electromagnetic catapult has been installed on its third aircraft carrier, the aircraft carrier Fujian.

Rusia

Russia 's United Shipbuilding Corporation (USC) is developing new launch systems for warplanes based on aircraft carriers, USC President Alexei Rakhmanov told TASS on 4 July 2018.

Estados Unidos

General Atomics EMALS fue diseñado para y en el portaaviones clase Gerald R. Ford. Se rechazó una propuesta para adaptarlo a los portaaviones de la clase Nimitz. John Schank dijo: "Los mayores problemas que enfrenta la clase Nimitz son la capacidad limitada de generación de energía eléctrica y el aumento del peso del barco impulsado por la actualización y la erosión del margen del centro de gravedad necesario para mantener la estabilidad del barco."

Barcos con catapulta electromagnética

Estados Unidos

Portaaviones clase Gerald R. Ford (en servicio)

China

Portaaviones chino Fujian (equipamiento)

Parque para aterrizaje de helicópteros Tipo 076 (planeado)

Portaaviones Tipo 004 (planeado)

Francia

Futuro portaaviones francés (planeado)

Rusia

Proyecto 23000E (propuesto)