弹射器（Aircraft catapult）是航空母舰上推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离的装置，全称舰载机起飞弹射器。

1911年，英美两国海军的军官们都提出了利用自由落体的平衡物来给飞机加速的弹射器构想。1912年12月12日，埃瑞森驾驶着“寇蒂斯”巡洋舰成为世界上第一艘安装了飞机弹射器的舰艇。一战后，美国海军重启了弹射器的研发，并在1921年将这种压缩空气弹射器定型为A系列，许可了制造生产。第二次世界大战期间，美国海军开始大规模列装液压式弹射器。随着战后舰载机的重型化，液压式弹射器潜力逐步耗尽。美国海军从1945年便开始发展利用发射药作为动力的开槽汽缸式弹射器，但直到1951年才推出了第一套原型弹射器系统C1型。1950年英国海军开始列装蒸汽弹射器，并出口美国。其后续改型成为美国航母的主力弹射器。

1945年，美国军队就开始尝试电磁弹射，受限于当时的技术水平难以实用。20世纪80年代美国重启电磁弹射项目，2008年首次完成全尺寸样机的测试。2009年，美军为福特号航母订购了通用电气的电磁弹射器，并于2013年开始安装。随着福特号航母的建成，电磁弹射器等新系统暴露出大量问题，拖延其服役进程。

在舰载机从双翼机、单翼活塞机，向喷气式、超音速演变的这一过程中，战场需求“牵引”推动着用于辅助舰载机起飞的弹射器的研发和进步。但弹射器发展的开端，并不是为航母而生。这是因为，当时舰载机的载机平台还不是航空母舰，而是诸如战列舰、巡洋舰等昔日海上编队的旗舰。当时，舰载机是舰队指挥官的“空中的眼睛”，用来对敌方海上编队搜索侦察、跟踪监视，以及在巨舰重炮“对轰”中进行火力测距和校射。即便是在航母出现的早期，由于其载机数量仍有限，巡洋舰、战列舰搭载的飞机还是舰队空中能力的有益补充，航母上的舰载机则集中力量来完成战斗和攻击任务。

1911年，英美两国海军的军官们都提出了利用自由落体的平衡物来给飞机加速的弹射器构想。这种构想与古代兵器时代攻城战中所使用的抛石机原理类似，但这种设计只停留在纸面和发明专利中。利用重物下坠的加速度，再通过转轮上绳索缠绕直径的不同来放大力量和速度，这理论上固然可行，但重物要能做到弹射飞机，其重量应是飞机重量的几倍，而且还需要垂直的下坠空间，这在摇摆不定的海上是很难想像的。但在美国海军，以华盛顿·钱伯斯上校(WashingtonChambers)、西奥多·埃瑞森(TheodoreEllyson)上尉以及格伦·寇蒂斯(Glenn Curtiss)为首的团队并未放弃这一想法。他们将提供动力源的重物砝码变换成压缩空气推动的气缸，利用气体膨胀推动转盘带动绳索，通过压缩空气的压力和喷射量来调节弹射力量的大小。这个设计最后获得了美国海军技术办公室的认可，并开始了实物的研制试验工作。压缩空气弹射器由华盛顿哥伦比亚特区海军造船厂制造完成后，在安纳波利斯的美国海军学院组装完毕。

1912年7月31日，压缩空气弹射器进行了第一次弹射试验。好消息是作为试飞员的西奥多·罗斯福，埃瑞森成为了弹射器系统弹射推出的第一位飞行员。但坏消息是弹射器瞬间的(而非渐进的)加速度产生了突然的升力，使离开弹射器的“寇蒂斯”双翼机的机头明显上扬，最终失速坠机。幸运的是，埃瑞森成功脱险无大碍，这次失败后，压缩空气弹射器返回华盛顿海军造船厂进行了改装，加装了一个阀门来保证只有在弹射行程到1/3时弹射器才会产生最大推力。

1912年12月12日，埃瑞森驾驶着“寇蒂斯”从停靠在阿纳卡斯蒂亚河(华盛顿哥伦比亚特区海军造船厂附近)上的煤驳船上成功弹射起飞。1915年，美国海军的“北卡罗来纳州”号巡洋舰成为世界上第一艘安装了飞机弹射器的舰艇。1915年11月5日，亨利·马斯廷(HenryMustin)驾驶“寇蒂斯"AB-2水上飞机成功地从在彭萨科拉湾航行的“北卡罗来纳”号的后甲板上弹射起飞。之后压缩空气弹射器的发展由于资金和战事的问题出现了停滞。

一战后，美国海军重启了弹射器的研发，并在1921年将这种压缩空气弹射器定型为A系列，许可了制造生产。由此到20年代，几乎所有的美国海军的战列舰和巡洋舰上都加装了弹射器。最初的MK1型弹射器，弹射行程在20米左右，推力1600千克左右，弹射的末速度超过74千米/小时。随着压缩空气储量和压力的提高，A系列弹射器的终极型号MK4型，推力已达到了2800多千克，弹射末速度达到了98千米/小时。但随着飞机的起飞重量和起飞速度的不断提高，这种储能较低的压缩空气弹射器已遇到技术瓶颈，已不能满足战场需求。

美国海军的注意力由此转向了能量密度更高的发射药弹射器。但火药弹射器在弹射器的发展史上只是“昙花一现”。火药已经过较长时期的军事应用，性能已成熟稳定可控。经过一系列试验和测试，通过调整装药量和增加转盘的质量，有效地“驯服”了爆燃速度太快的火药，不会使火药弹射器突然增加的推力超过飞机结构和飞行员承受的限度。1924年12月14日安装在“密西西比州”号战列舰的火药弹射器成功地将海军飞行员费勒斯上尉(W.M.Fellers)驾驶的马丁MO-1飞机弹射升空。但发射药弹射器的问题是：火药的膨胀力虽然比较大，弹射末速度提高较快，但火药爆轰持续时间太短，弹射负荷的重量很难增加，P系列火药弹射器中弹射推力最大的MK5型也只有3000千克的推力。另外，由于P系列火药弹射器采用的开式膨胀循环，弹射过程中火药燃烧产生的气体是直接排出的，只能在甲板上使用，并不适于在当时航母的甲板下安装操作使用。也因此，火药弹射器一直未能完全取代压缩空气弹射器。但火药在能量密度上的优势，让美国海军对其念念不忘，在战后发展的弹射器中仍有所应用。

此间英国皇家海军对弹射器技术的发展也是兴趣盎然，虽然相对美国稍有几年滞后，但在节奏上一样。英国弹射器的结构方案，起初虽有电力、水力和压缩空气的设想，但最终在1917年定型并进行了飞机弹射试验的还是压缩空气弹射器。随后在听闻美国火药弹射器的成功应用后，英国海军也推出了相应的型号。

在弹射器即将迈入二战时期的“液压弹射”时代之前，美国海军航母还曾有飞轮式弹射器的“花絮”。理论上，利用飞轮惯性储能、摩擦传递的弹射器设计方案具有平稳可控的大牵引力和高弹射末速度的优点。飞轮式弹射器采用一个6吨重的水平顺时针旋转的飞轮，由粗壮的轴承稳固地安装在甲板下层，启动时让飞轮高速旋转，通过控制多个面积不同的摩擦盘来控制力的大小，弹射力通过缠绕在轮轴上的缆绳传递给飞机。1932年，飞轮式弹射器在陆上机场通过测试后，安装到了CV-2“列克星敦”号和萨拉托加号航空母舰“萨拉托加”号航母上，其弹射冲程20米，弹射重量可以达到4540千克，末速度64千米/小时。较于此前的弹射器，飞轮式弹射器在弹射推力上的提升明显，但缺点更明显。甲板下重达6吨的高速旋转的飞轮，对舰艇的稳定性很不利。另外，摩擦盘的磨损、震动等诸多方面的机械性问题，再加上性能提升潜力不大，其最终只是弹射器技术发展史上的昙花一现。

20世纪30年代是机械技术发展的高速期，各种原理的新设计层出不穷。就液压技术而言，其在海军中的应用已无所不在，从数千吨重巨炮的炮塔转向到电梯升降，高压和超高压液压技术都在成熟中。最终，美国海军在第三代弹射器的发展上选择了由奥的斯电梯公司的工程师福克兰·凯瑞（Falkland Cary）设计的液压式。液压式弹射系统的出现标志着弹射器大型化的开端，也意味着其应用平台已由战列舰巡洋舰等业余载机平台转向了新一代海上旗舰——航空母舰。

随着航母的舰载机由双翼机升级为单翼机，全金属机体结构、螺旋桨舰载机的起飞重量越来越重，所需要的跑道也越来越长，特别是载弹量更大的俯冲轰炸机和鱼雷强击机。美国海军航母上也开始考虑安装弹射器。在第二次世界大战前夕，美国海军中有约60%的舰队航母安装了弹射器。但当时对航母指挥官来说：弹射器的作用还并不明显。“全甲板攻击”战术下的舰载机编队，大多数情况还青睐以传统的队列起飞，以最快的速度投送最大的攻击数量。

但到了二战末期，舰载机中已有40%采用弹射起飞，和战前的不到6%反差明显，这主要是源于舰载机性能的提升、更大更重，也需要更长的跑道。比如，“复仇者”鱼雷轰炸机，当甲板风速为56千米/小时时，满挂载的“复仇者”需要150米的跑道即可起飞，但当甲板风速降为9千米/小时时，“复仇者”就需要200米的跑道才能起飞，这样就会减少甲板的停机量，进而减少一个波次的出动数量，影响战斗力。那么，这个时候弹射器的作用就凸现出来了。弹射器可以让“复仇者”在5.6千米/小时甲板风的情况下满载起飞，打击波次的舰载机数量得到了保证。

美国海军液压弹射器的基本工作方式，是先通过高压动力源来挤压、驱动液压油，再以高速流动的液压油推动活塞，借由活塞的高速移动带动一系列复杂的滑车、滑轮与缆线机构，然后利用与缆线连接的弹射梭带动、牵引飞机加速。美国海军的首台液压弹射器的工程样机在1935年试制完成，其优点不仅是体积上的紧凑，维护上的较为方便，而且在性能上只需要11.3米的距离就可以将2500千克重的飞机推进到72千米/小时的速度。液压的能量可以由发射药或锅炉的蒸汽提供，也可以是自增压的压缩空气瓶，还可以是电动机。美国海军认可了这种潜力巨大的弹射器的表现，并定型开始装备H系列液压弹射器。改进的MK2-1型性能又得到了很大的提高，弹射冲程增加到了24.4米，弹射能力提升到了5000千克和113千米/小时的末速度，成为美国第二次世界大战初期最好的弹射器。

专门为超级航母“埃寒克斯”级专门设计的MK4型液压弹射器，其弹射能力通过弹射功率调节器可以在1600千克到7300千克之间调节，弹射冲程增加到31.7米，末速度为145千米/小时。MK4型可以弹射当时航母上从F4F“野猫”到“复仇者”鱼雷轰炸机的所有主力战机。MK4在取消了弹射功率调节器、结构简化后衍生出了MK5型液压弹射器，其不仅用于护航航空母舰，还用于海军的小型机场上。在美国海军太平洋战争的“跳岛战术”中，在硫磺岛、冲绳县和诺曼底登陆等登陆战的滩头阵地的临时机场、野战机场上，都有MK5型液压弹射器的身影。

第二次世界大战结束以后，喷气式飞机的潮流袭来，飞机起飞速度越来越高，起飞重量也越来越大。1945年底，美国海军新一代H系列MK8型液压弹射器由此诞生了。该型弹射器堪称液压弹射器技术的巅峰，能够达到6820千克的弹射重量和193千米小时的末速度，安装在经现代化改装的“埃塞克斯郡"级航母上，勉强满足了第一代舰载喷气机的弹射需求。MK8型液压弹射器弹射冲程已经达到53.1米，随着舰载机技术的进步，舰载机的起飞重量已迈入10吨、20吨的级别，液压弹射器的性能潜力已基本被挖尽。

在战后美国海军设计的超级航母“美国”号上，计划搭载的是H系列最后一款MK9型液压弹射器。其定下的性能指标是，45吨弹射重量、144千米/小时的末速度或者20吨弹射重量、194千米/小时末速度(这是喷气式舰载机的最低起飞速度)。MK9型的弹射冲程达到了70米，加上附属延伸距离一共90米。虽然MK9研制出样机并安装到中途岛号航空母舰上进行了试验，但故障率居高不下，弹射速度也不足。

对液压式弹射器而言，为提高弹射能力，就必须采用更高的液压工作压力，以便提高活塞的推进速度，还要增加滑轮组的缆线缠绕比等措施，借以提高活塞驱动滑轮-缆线机构的牵引能力。但这样一来，相关的活塞、滑车、滑轮、缆线等部件所要承受的载荷、以及尺寸和重量都会随之攀升，势必造成整套弹射器越来越庞大笨重。这对于上世纪50年代的制造工艺与材料技术，也将是一大挑战。另外，液压弹射器使用的液压油在高速流动推进时容易出现沸燃现象，在安全性与可靠性上都存在问题。液压油推动的活塞速度在提高到一个上限后，效率上也开始迅速下降。因此，继续提高液压作业压力所能带来的效益已很有限。对于美英海军而言，急需发展采用全新工作机制的新型弹射器。

战后美国海军对新一代弹射器的开发，除了继续液压弹射器的改良型外，还有电力驱动的弹射器设计以及继续采用发射药作为动力的开槽汽缸式设计。最后一个选项才是蒸汽为动力的开槽气缸式弹射器(也就是蒸汽弹射器)。

美国海军重点发展的开槽汽缸式弹射器，其技术源于二战时期的德国。第二次世界大战后期，德国德国V-1导弹巡航导弹的发射就采用开槽汽缸式弹射器的弹射，以过氧化氢高锰酸钠混合液体的化学反应产生的高压气体作为动力来推动活塞，然后活塞再带动V-1巡航导弹加速升空。二战结束后，美国军队将缴获的V-1巡航导弹系统带回了本土并展开相关研究和测试。

美国发展的以发射药作为动力的开槽汽缸弹射器，其圆管状汽缸的上表面有长度接近整个汽缸全长的沟槽，通过火药爆炸产生的气体压力，便可驱动活塞沿着汽缸高速移动。活塞顶部则被制成钩状外形，伸出到汽缸沟槽，并通过牵引钢索与飞行甲板上的飞机连接，利用高压气体压力推动活塞沿着汽缸高速移动，便能牵引飞机加速。这样汽缸中的活塞从高压气体获得的弹射力就直接传递给了舰载机，不再需要液压弹射器中复杂的滑轮-缆线机构，简化了结构，降低了重量。

在推动汽缸活塞的动力来源上，相较于德国的通过化学反应产生的高压气体、英国的使用舰艇主机锅炉产生的蒸汽，美国海军之所以延续了此前采用的发射药，是认为火药占用的重量与空间都更小，通过引爆火药直接产生高压气体，比危险的混合液体化学反应或锅炉蒸汽动力方式更为简单直接、性能稳定可靠。

美国海军从1945年便开始发展利用火药作为动力的开槽汽缸式弹射器，但直到1951年才推出了第一套原型弹射器系统C1型。通过多次实际测试C1展现出了可将13.6吨重物加速到111千米/小时的性能。尽管试验中还存在许多问题，但美国海军认为用火药作为动力的开槽气缸式弹射器的设计可行，存在的问题可以通过技术改进解决。美国海军计划发展两型这样的弹射器，用于下一代航母福莱斯特”级和“埃塞克斯郡”级的SCB-27C现代化升级改造中。一种是大功率具备31.8吨(7万磅)级弹射能力的、用于弹射大型轰炸机的C7型，另一种是低功率18.1吨(4万磅)级弹射能力的、用于弹射战斗机的C10型。在“福莱斯特”级上预计安装C7与C10各两部，在“埃塞克斯”级改装中预计安装2部C10。

虽然美国海军对这种以发射药为动力的开槽汽缸式弹射器的发展抱以极大的热情和乐观，但在技术发展中却遭遇诸多迟迟无法解决的问题，未能有突破性进展。以火药为动力的开槽汽缸式弹射器主要面临两方面的问题：如何安全地利用火药产生推动活塞的高压气体；在活塞运动时如何保持汽缸的密封以免气体外泄导致压力下降。使用火药作为弹射器的动力来源，就要面对大量弹射用火药的储存问题，必须设置专用的火药库与相关处理设施。出海部署中大强度高频的弹射作业，就需要航母携带足够量的弹射用发射药，这势必会占用宝贵的舰体内部空间，并带来额外的危险。在火药的使用、高压气体的产生过程中，火药的膛室势必会产生高温，药室过热就会限制弹射器的作业频率，而弹射器又是航母上必须要频繁使用的一项装备。

对于汽缸的密封问题，在“原型"德国德国V-1导弹巡航导弹的弹射器上，由于弹射要求并不高，采用简单的汽缸开槽密封机构即可满足要求。但美国海军发展的以火药为动力的开槽汽缸式弹射器，却要将重达二三十吨的战略轰炸机弹射出去，开槽汽缸密封机构的设计就成为弹射器设计上的重点也是难点。当发射药引爆产生高压气体推动活塞时，需要恰当地“开启”与“密闭”汽缸开槽，以便使伸出开槽外的活塞顶部挂钩，既能沿着汽缸开槽运动借以带动弹射滑块，又能不破坏汽缸的密封。由于开贯穿整个汽缸，要保持汽缸的密封是非常困难的。最终美国海军的工程师始终无法解决上述问题。

同时期英国开发的蒸汽弹射器已经显露出更高的实用性与发展潜力。蒸汽弹射器也是开槽气缸式弹射器，只不过是选择了锅炉产生的高压蒸汽作为推送活塞的动力。把主机锅炉产生的一部分蒸汽分给弹射器使用，将造成主机可用的推进功率减少，导致航母的航速下降。但相较于蒸汽弹射器所带来的效益，这样的代价仍是完全可接受的。英国在开气缸式弹射器的发展上，不仅是正确地选择了以航母本身主机锅炉产生的高压蒸汽作为弹射器的动力，更为关键的是科林·米切尔（Colin Mitchell）创新地解决了开槽汽缸的密封问题，置于汽缸开槽上的金属制密封条搭配汽缸盖板一举解决了活塞通过性与汽缸密封性的问题。

米切尔的设计稍后演变为代号BSX的蒸汽弹射器原型，1950年英国皇家海军在“巨人"级轻型航空母舰“英仙座”号上改装了一部全长61.9米(203英尺)的BSX-1蒸汽弹射器，随后开始蒸汽弹射的初步测试，从静负载的弹射滑车的弹射试验开始，到无人驾驶飞机的弹射，再到1951年年中开始的弹射有人驾驶飞机。鉴于“英仙座”号的试验成果，美国海军在1952年1月邀请作为蒸汽弹射器技术展示舰的“英仙座”号访美，在费城海军船厂和诺福克进行了性能展示。“英仙座”号在美国进行了大约140次的弹射测试，美国海军的F2H、F3D、F9F-2等机型成功进行了蒸汽弹射测试。

“英仙座”号结束了在美国的性能展示活动后，同年4月美国便决定向英国采购5部BSX蒸汽弹射器，以及引进后在本士自行制造。BSX蒸汽弹射器的美国版编号为C11。由此，蒸汽弹射器开始在美国海军中生根发芽，又发展出了C11Mod.1、C7、C13Mod.1、C13Mod.2，以及蒸汽弹射器最高技术成就的代表C13Mod.3型。

蒸汽弹射器虽然弹射能力强，但也有明显缺点，不仅极为笨重，维护人数多，而且弹射作业需要消耗大量蒸汽、难以持续高强度作业。鉴于此，美国海军在50年代还曾试图以体积更小、重量更轻、功率更大的内燃弹射器来取代蒸汽弹射技术内燃弹射器与火药弹射器本质上多有神似，弹射器的动力也来自于化学能，是将JP-5航空燃油、压缩空气与水的组合作为推进剂，将三者持续喷射到燃烧室中，燃烧的航空燃油与燃烧室中的水产生高温高压气体，通过喷口喷射到气缸中，推动活塞和弹射滑块带动舰载机运动。

由于液体燃料的能量释放密度比蒸汽储能密度高出数百倍，所以内燃弹射器的功率更为强大，对淡水的消耗更少。内燃弹射器通过对燃料和氧化剂的调节，即可调节气体的流量、压力，对弹射能力的调节范围更大。由于内燃弹射器不再像蒸汽弹射器那样需要蓄压罐、功率选择阀门、变速率蒸汽注入阀以及蒸汽管线等，明显减少了系统的体积和重量。但内燃弹射器弹射作业需要解决系统的散热问题，如果冷却系统不能短时间内将燃烧室的温度降下来，系统就会因过热而延长弹射作业间隔。最终，原计划在“企业”号以及后来的核动力超级航母上装备的C14型内燃弹射器，因为受限于当时技术水平造成的低可靠性，以及C13系列蒸汽弹射器性能的日趋成熟稳定，而未能装备，美国海军也在60年代彻底取消了内燃弹射器的研制发展计划。

早在1945年，美国海军就在夏威夷的陆地机场上和西屋电气公司联手建造了一台电磁弹射器，可以在178米的距离上把4吨重的飞机加速到180千米/小时。然而，这个能力距离当时主流的液压弹射器有很大差距，并且制造电磁弹射器需要消耗大量的铜，使用上也需要非常强大的电能供应，因此这台电磁弹射器尽管非常可靠和耐用，但限于当时的技术水平不可能获得什么发展。

直到20世纪80年代，美国海军才开始重启电磁弹射器发展项目。当时，美国海军在经过可行性研究后，出资委托卡曼电磁系统公司设计并建造了一套半尺寸实验室原理验证样机可提供529.5千牛的推力，并对全套的电力加速和减速控制技术进行验证。

卡曼公司是美国当时最有经验的电磁系统提供商，能提供百米高楼使用的电磁驱动的超高速电梯，也为一些娱乐设施设计生产强大的电磁推进弹射装置，例如有种电磁过山车可以让2吨多重的过山车以3g的过载加速到160千米/小时。美国海军看重卡曼公司的实际经验和技术开发能力，最关键的是卡曼公司提出的一系列技术和设备都是比较成熟、可实现性很高的系统。例如该公司提出的电磁弹射系统方案并没采用前卫的超导体，而是使用可靠性和耐用性都较好的高强永磁和常规的铜绕组电磁技术，在能耗和体积重量上求得一个不错的平衡。

1992年12月，美国海军空战中心与卡曼公司签订了联合研制航母电磁弹射系统关键组件验证阶段的合同。在关键组件验证期间，重点在弹射专用测试设备上，卡曼公司设计并制造了全尺寸样机用于验证设计原则、性能预测，尤其是可控性、推力和效率。根据卡曼公司的估计，全尺寸电磁弹射系统比现装备的蒸汽弹射系统轻1000吨；系统适合C-13-2蒸汽弹射器的安装位置，可以通过主推进系统提供的独立电力工作；可根据飞机的型号、载荷和风速等因素调节发射推力和加速度。据卡曼公司计算，电磁航母弹射系统的效率大约为70%，而蒸汽弹射系统只有6%。

1994年，电磁弹射系统项目的首席技术专家麦克·多伊尔及其同事们坚信他们在脉冲电源、电源转换、储能和控制方面的连续进展已能保证航母电磁弹射器的最终实现。20世纪90年代后期，美国海军确定将CVX项目（即CVN-78“福特”号航母）作为电磁弹射器的目标平台。当时计划CVX于2013年编入现役，后来项目推迟了两年。

1999年12月，美国海军空战中心与两个军工巨头——诺斯洛普·格鲁门和通用原子公司分别签订了两份类似的合同，委托他们进行为期48个月的航母电磁弹射器项目评估及风险降低阶段的研究及试验。美国海军给这两家公司都拨了6177万美元，供其展开验证原型机的建造。

两家公司分别承担其中一些关键性系统的开发，美国海军给出38项具体的技术建议、7项竞争性报价、2项突破奖励的条款。研发工作的90%在加利福尼亚州的阳光谷完成，10%在新泽西州的麦克圭尔-迪克斯-莱克赫斯特联合基地完成。

诺·格公司于2003年率先展示了一台长度50米的1:4缩比样机，并计划以此作为验证机来研发工程样机。可是美国海军空战中心在2004年初对两家公司的验证机进行审查后，决定选择通用原子公司为电磁弹射器的主承包商。2004年4月，美国海军空战中心将总额1.45亿美元、为期5年的正式合同授予通用原子公司。自此，通用原子与北美Qinetiq、Kato工程、Curtiss-Wright EMD、德克萨斯大学电磁中心、Alion科技、STV及L-3通讯脉冲科技等公司一起合作,研发和建造电磁弹射器工程样机。

2010年12月18日，在新泽西州麦克圭尔-迪克斯-莱克赫斯特联合基地，美国海军使用电磁弹射器(EMALS)成功弹射了1架F/A-18E"超级大黄蜂"战斗攻击机，此后又继续对T-45C舰载教练机、C-2A舰载战略运输机、E-2D舰载预警机等进行了100多架次弹射试验。2011年11月18日，美国海军又在麦克圭尔-迪克斯-莱克赫斯特联合基地使用电磁弹射器，2013功弹射了1架F-35C。2011年末，通用电气原子公司电磁系统部交付第12个也是最后一个用于航母电磁弹射器(EMALS)的储能电机。2013年3月14日，美国海军航母电磁弹射器完成了储能电机共享试验，比预定日期有所提前。

2013年6月25日，美国海军开始进入第二阶段航母电磁弹射器的弹射试验，并于当天成功弹射了1架EA-18G"咆哮者”电子战飞机。美国海军电磁弹射器综合项目小组负责人乔治·苏利奇表示，2014年后半年进行的第二阶段测试将会进行300架次弹射，而且这些弹射将模拟不同航母工况，包括偏心弹射和设定系统故障弹射，从而验证飞机能达到起飞末速度，验证临界弹射可靠性。这一系列事例，表明美国新型航母电磁弹射系统正在快速走向实用。

美国海军“福特”级航母首舰“福特”号是目前全球唯一采用电磁弹射系统的现役航母。该舰于2013年11月下水，2017年4月进行首次海试。从下水到首次海试，该舰历经约3年零5个月的时间。2017年5月31日，纽波特纽斯造船及船坞公司将“福特”号移交美国海军，2017年7月22日，该舰入列服役。

2017年7月，福特级航母进行了首次弹射发射和拦阻着陆测试。此后，该舰针对电磁弹射系统和拦阻着陆装置进行了多次海上测试，但结果并不十分理想。2017年出台的一份报告中的确曾经提到，福特级航母现阶段所使用的电磁弹射系统的成本已经上涨至9.6亿美元，这一数字相比较2004年的预期已经高出了8.1亿美元。

2019年，时任美国总统特朗普甚至呼吁在未来的“福特”级航母上重新安装蒸汽弹射器。他指出，“福特”号的电磁弹射系统不仅“不可靠”，而且导致了工期延误和成本超支。2021年，Behler在年度报告中称，在2019年至2020年9月进行的11次交付后海上测试期间，“福特”号进行了3975次起飞和着陆操作，平均181次起降发生一次故障，这“远远低于预期”，该舰原本预计4166次起降才发生一次故障，但实际故障率竟是理论故障率的23倍。其中，2020年发生的2次故障还导致弹射器3天无法正常使用。

2022年7月，通用原子电磁系统公司(GA-EMS)宣布，使用电磁飞机弹射系统(EMALS)和先进拦阻装置(AAG)的第10000次弹射和降落已经在美国海军杰拉尔德·福特号航母(CVN 78)上成功进行并安全完成，这标志着福特号航母在正式作战部署前的又一个重要里程碑。

2022年6月17日，中国福建号航空母舰下水命名仪式在中国船舶集团有限公司江南造船举行。福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。

蒸汽弹射器主要由蒸汽系统、弹射(发动)机系统、润滑系统、液压系统、复位发动机系统与驱动系统、首轮拖曳系统以及弹射控制系统等几部分组成。

蒸汽系统是蒸汽弹射器的动力源，用来向弹射机系统(LaunchingEngineSystem)提供蒸汽，它一般由2个湿式蓄压罐(或4个千式蓄压罐)、弹射器沟槽预热系统、蒸汽灭火系统以及相关的各类阀门与蒸汽管路组成。

弹射机系统是蒸汽弹射器系统的主要部件，其功能是利用蒸汽系统提供的动力，将舰载机加速到起飞速度，完成弹射作业。弹射机系统组件较多，但大部分组件的作用都是对蒸汽进行控制，确保弹射操作时蒸汽作用到弹射发动机活塞上。弹射机系统的主要组成部分包括弹射阀组件、汽缸、活塞总成、汽缸盖板、密封条、弹射滑块及其运行的轨道盖板(兼作为飞行甲板的一部分)、水刹、排气阀等。弹射阀组件与蓄压罐相连，工作温度下，弹射阀开启时蓄压罐内的蒸汽将释放到弹射机的汽缸中。汽缸内安装有两套活塞装置，左汽缸活塞、右汽缸活塞以及附属部件等，左右活塞由弹射滑块组件连接在一起，弹射滑块与舰载机前起落架上的弹射杆相连。弹射时，弹射机汽缸内的高压蒸汽驱动活塞运动，活塞带动滑块运动，将舰载机弹射出去。舰载机弹射升空后，活塞和弹射滑块通过安装在弹射机汽缸前端的水刹制动减速、停止运动。

润滑系统作用是在弹射装置启动前和活塞组件运动及复位前向动力汽缸、密封条和汽缸盖等内壁以喷雾形式供应润滑油，进而确保汽缸壁在活塞通过前得到均匀的润滑。其构成上比较常规，主要由润滑泵电动机装置、润滑油箱、气动润滑控制阀、气动电磁阀和计量泵等组成，在蒸汽弹射器的汽缸盖上设3点润滑孔。

液压系统其功能是为弹射装置液压部件提供液压油。结构依旧常规，由1个主液压蓄压器、1个气瓶、3个主液压泵、1个增压泵与过滤器单元、1个重力供油箱、1个辅助油箱以及1个循环泵等组成。顾名思义，复位发动机系统的功能就是，在每次弹射作业结束后，通过钢索迅速将活塞和弹射滑块拉回复位到初始位置，以便进行下一次弹射作业。

这套系统由液压马达、液压泵站、抓曳车、复位油缸、缓冲油缸、滑轮组、复位卷筒、钢索系统、张紧机构、蓄能器组成，其实质就是一套液压系统和滑轮系统。首轮拖曳系统先把低速移动到弹射起始位置的舰载机缓冲制动，缓冲制动过程中通过飞行甲板的引导坡道把安装在舰载机前起落架前面的弹射拖曳杆滑落到弹射滑块的挂钩上，同时前起落架后面的限位杆尾端被引导坡道内的固定器钩住。对舰载机的缓冲制动完成后，再通过张紧油缸的工作来消除弹射滑块与舰载机拖曳杆、限位杆及限位杆固定器等之间的间隙，防止弹射初始时的不必要冲击和飞机随波浪摆动，最终实现舰载机起飞前的正确定位。

EMALS是设计用于扩展美海军未来航母能力的新一代舰载机弹射系统，可适用于美海军所有现役和未来一段时间内的舰载机。

EMALS系统采用直线电机原理，类似于“电磁炮”，在飞机发射轨道上铺设足够多的电磁绕组线圈，当线圈通电后，产生电磁斥力，将金属滑块推出并加速，滑块带动飞机达到起飞所需要的最低速度，从而实现飞机在航母上的起飞。

 美国福特航母首先采用了EMALS系统，EMALS系统采用中压交流驱动技术，启动瞬间电流较大，又由于是交流电，一般的储能设备存储的都是直流，无法直接储存交流电，因此设计了飞轮储能设备，可将交流电存储在高速旋转的电机里，弹射飞机时释放交流电能，同时飞轮的转速也下降了，再次弹射前进行充电，飞轮继续保持高速旋转，准备下一次弹射。

发射电机系统采用紧凑的模块化集成飞行甲板结构，直线感应电机配置，能将电流转换为电磁力，将飞机加速送进发射道，和蒸汽弹射装置一样通过一个简单的移动穿梭仓发射飞机。飞机发射后，电机电流逆转将穿梭仓完全制动，而无需使用水刹装置。由此可见，直线感应电机是整个电磁弹射器的核心部件。美国目前研制的直线感应电机要求的峰值功率必须在100兆瓦以上，而民用的功率远远低于这个水平，为此，美国只好给每部电磁弹射器都配备4台30兆瓦直线感应电机。

航母自身的电力主要来自于核反应堆，但是该电力无法提供100兆瓦以上的峰值功率，因此需要电力储能系统将电力储存，经积累后再高密度释放，以达到整个系统正常工作时的需求。电力储能系统为每次2~3秒的发射过程输送所需能量，并在弹射间隙接受航母电源充电。

功率转换电子系统将从电力储能系统接收的电力转换为电压电流合适的能量波，驱动穿梭仓沿发射道运动。这个功率转换系统，采用了通用原子商用电源装置生产线的可靠技术，被封装为一个盒装压缩模块，安装在甲板下面。系统仅作用于对弹射起作用的线圈，从而使整个系统高效运转。它还能通过改变对直线感应电机供电的电压、频率，使电磁弹射器在整个速度范围内都以高效率运转。

电磁弹射器采用闭环系统对进入发射电机的电流采取实时控制。由于尽可能采用现成的商用零部件，其性能高度可靠，结构上具有大量冗余。进入发射电机的电流实现了实时精确控制，保证了最优化的推出速度及更平稳的加速，因而能适应不同重量的飞机。

主电源连接系统与航母的电力传输系统连接，并向电力储能系统输送电力。

能量输送系统包括电缆、连接器及终端负载，将能量从转换系统输送到发射电机。

美国在C-11蒸汽弹射器后，相继开发了型号为C-7，C-11-1，C-13，C-13-1，C13-2的多种蒸汽弹射器。

美国的大型航母一般装置多达4台弹射器。在各种型号的弹射器当中，只有C-13-1和C-13-2型号的弹射器有足够的功率能让飞机在不迎风的情况下起飞。