航母弹射器的工作原理是，在飞机起飞前，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，飞机前轮附近的牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机。蒸汽由母舰上的锅炉输出，增压后输入滑梭。飞机起飞时开足马力，但被位持器扣住。蒸汽弹射器一启动，飞机引擎的动力加上蒸汽压力，使钢圈断开，飞机前冲，在45米距离内达到时速250千米。
弹射器的主要构件包括三部分：弹射器做动系统、附属系统和控制系统。做动系统包括开口活塞筒体、活塞环、引出牵引部分等；附属系统包括海水淡化设备、贮水池、高压水泵、锅炉和加热装置；控制系统包括导气管、模度气动阀门、排气阀和安全阀等。
弹射器工作流程分为两步：第一步是弹射飞机，通过高压蒸汽推动活塞，带动牵引部分和飞机高速运行；第二步是弹射器返回，通过另一侧的气动阀门和排气阀使活塞返回到原位。弹射方式分为拖索式和前轮牵引式，目前美国海军采用前轮牵引式。
蒸汽弹射器的缺陷包括维护成本高、使用成本大、效率低等。由于这些不足，美军正在研究电磁弹射器，但尚处于研制阶段。
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