Lo siento, pero esta será una respuesta larga. Un par de puntos de fondo primero.
Primero, la catapulta de vapor ha estado en desarrollo y mejora desde la década de 1940, y ha experimentado cientos de “cambios de servicio” a lo largo de los años que han resultado en su confiabilidad actual. La mayoría de esos cambios en el servicio fueron el resultado de fallas imprevistas / catastróficas del sistema de catapulta. Se envió un informe de ingeniería al grupo de ingeniería de comando de sistemas (NAVAIR PMA 251) y se implementó un cambio de servicio.
En segundo lugar, la Armada está trabajando hacia barcos “todos eléctricos”. Esto permite que una fuente de energía común se desvíe, instantáneamente hacia donde se necesita. Recuerde que hay una serie de armas eléctricas en desarrollo, especialmente LASERS, Rail Guns, armas EMP y otras. Con los sistemas de vapor e hidráulicos, no es posible utilizar fácilmente la energía almacenada para alimentar armas de autodefensa cuando sea necesario. También se están desarrollando sistemas de propulsión eléctrica. Los portadores de FORD CLASS convirtieron una serie de sistemas hidráulicos anteriores en energía eléctrica además de las catapultas. (en particular, subida y bajada de los DEFLECTORES JET BLAST [JBD], elevadores de aeronaves y elevadores de armas y escotillas). Esto ha sido posible gracias a los avances en densidad de potencia disponibles en la última generación de motores eléctricos.
Tuve 3 catapultas C-11 a bordo de Coral Sea (CV-43) cuando fui catapulta y arrestando al oficial de equipo a fines de la década de 1980, hubo más de 430 cambios de servicio incorporados en esas catapultas. Esos gatos eran controlados hidráulicamente, operados hidráulicamente y alimentados por vapor. El sistema de control era una manivela que giraba un árbol de levas que abría las válvulas piloto hidráulicas que enrutaban el fluido para operar los diferentes componentes que incluían las válvulas de lanzamiento, que luego se abrían hidráulicamente para permitir que el vapor empujara los pistones hacia adelante para lanzar el avión. Fueron controlados por “circuito abierto”, es decir, el único control fue qué tan rápido se abrieron las válvulas de lanzamiento y están completamente abiertas en el primer segundo. Si la aceleración no es la requerida, no puedes cambiarla. Además, la apertura rápida impuso cargas de “impacto” muy grandes al avión que se lanzó, lo que acortó la vida útil del avión. La hidráulica accionaba la subida y bajada de los JBD, motor de retracción (tira de los pistones para el siguiente disparo). sistema de lubricación de cilindros, sistema de lanzamiento del engranaje de nariz (conexión de la aeronave a la catapulta), así como la apertura de las válvulas de lanzamiento.
Las catapultas de vapor C-13 (mods 0, 1, 2 y 3) instaladas en NIMITZ CLASS están controladas eléctricamente (solenoides de apertura y cierre), operadas hidráulicamente y alimentadas por vapor. Las modificaciones enumeradas cambiaron la longitud de la carrera de potencia y el diámetro de los cilindros / pistones de 18 “a 22”. (El pistón más grande permitió una presión de vapor más baja para lograr la misma cantidad de trabajo y redujo el impacto de la operación de vuelo en el sistema de generación de vapor del reactor. Sin embargo, utilizaron componentes de operación hidráulica como el C-11.
EMALS es un sistema controlado por computadora, operado y alimentado eléctricamente. También es un “circuito cerrado” donde los sensores pueden detectar baja aceleración y agregar potencia a los motores durante la carrera de lanzamiento. También cuenta con un sistema computarizado de monitoreo de salud. El único sistema hidráulico restante es el Sistema de Lanzamiento de Nose Gear. Su eficiencia (porcentaje de energía de la planta de ingeniería convertida en trabajo real) es un orden de magnitud mejor que el vapor.
Entonces, EMALS Pros: controlado por computadora, operado por electricidad, alimentado por electricidad, controlado por circuito cerrado, cargas reducidas en aviones, sistema de monitoreo de salud del sistema informático, eficiencia de uso de energía, entre otros.
Contras de EMALS: Problemas conocidos de MTBF (confiabilidad actual) y otros problemas del sistema de primera generación que se identifican con el tiempo. Sospecho que hay otros, pero también pasará por el proceso de cambio de servicio y mejorará con el tiempo a medida que se identifiquen y resuelvan los problemas. Recuerde que las catapultas de vapor actuales son el resultado de más de 50 años de uso, experiencia (muchas fallas costosas) y las mejoras resultantes.