航空母舰
自2002年“瓦良格”号抵达中国大连造船厂后的3年左右时间内,中国相关技术部门基本上摸清和掌握了这艘5万吨级航母的基本结构特点和技术状态,认为其有很大的续建价值和可以接受的服役年限,随后,中国开始全力展开了这艘航母的改装和续建工作。2012年9月25号,经过近7年的努力,这艘钢铁巨舰重获新生,正式交付中国海军并命名为“辽宁”舰(舷号16),这也向全世界宣告了中国海军正式成为世界航母俱乐部的成员之一。作为航母最为重要的配套装备,歼15舰载战斗机也在2009年完成研制,2013年进入小批量生产,其主要技战术性能与美国海军的早期F/A18C/D类似。
辽宁舰
“辽宁”舰是一艘5万吨级的常规起降型航母,对于初次接触航母的中国海军而言,这个吨位起点是非常高的,吨位仅次于美国10万吨级“尼米兹”级核动力航母,明显超过世界其他国家装备的4万吨级中型常规航母(比“辽宁”舰吨位更大的6万吨级英国“伊丽莎白”级航母2019年才正式服役)。虽然受到苏联海军发展思想和作战应用的限制,“辽宁”舰采用了常规着舰/滑跃起飞的模式,导致其结构设计和作战性能与美国海军的“尼米兹”级这种“专业”航母有着较大差距,但对于中国海军来说这已经是装备结构和作战能力的一次巨大飞跃,使中国海军首次拥有了脱离岸基航空兵、可独立在远海执行作战任务的能力,不仅满足了21世纪后中国海军提出的“近海防御、远海护卫”的全新发展战略,而且也为后续航母计划的发展打下了坚实的基础。
“尼米兹”级核动力航母
“辽宁”舰的续建工作完成后,中国海军面临着迫切军事需求以及锻炼和检验中国航母研制和建造能力,遂于2013年开始了第2艘航母的建造工作。为了降低研制和建造风险、缩短建造周期,中国海军选择了以“辽宁”舰为原型进行仿制、改进的路线,即总体结构、设计与“辽宁”舰基本保持不变,但却对舰上大量内部结构、雷达、电子设备以及动力装置全部进行了更新升级,使其更适合现代海上作战环境的要求并拥有更强的适应能力。虽然新型航母在吨位、作战模式、起降方式方面与“辽宁”舰并没有什什么本质的区别,但其整体作战能力仍然实现了超越前者的目的。
山东舰
“山东”舰的服役标志着中国已经具备了设计、研制、建造现代大型航母的能力,凭借着强大的工业制造能力和系统配套能力,中国已可以将建造、服役周期缩短到6年以内,这为后续建造新型航母奠定了基础。当然,就世界航母技术发展历程和趋势来看,滑跃型航母对于大国海军来说并不是主流,苏联海军之所以将其作为发展重点,一方面是由于在现代航母技术方面存在不足,发展与美国海军“尼米兹”级类似的大吨位弹射型航母存在较大的困难;另一方面是苏联特殊的地理位置和气候环境并不利于大型航母的活动和作战(其各大舰队进出大洋的海上通道全部被以美国为首的北约国家控制,而如果不进入大洋,航母只在北冰洋地区活动的意义就变得极为有限),这也导致苏联海军对于大型航母的发展并不十分热衷。
“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母
在苏联解体前,苏联海军已经认识到了航母在现代海上作战(特别是在远海条件下)中所发挥的巨大作用,开始全力发展与美国海军“尼米兹”级相当的8万吨级的“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母(1143.7型),舰上将装备2部蒸汽弹射器(同时保留2条滑跃跑道)和近70架的各型舰载机,具备了与美国海军“尼米兹”级航母相对抗的能力。苏联海军原计划在21世纪前建造3艘同型舰,在21世纪初形成3支大型核动力航母编队的规模,从而实现在远海与美国海军航母编队相抗衡的能力。但这一切都随着苏联的解体而匆匆落幕,美国仍然是目前世界上唯一一个拥有大型弹射型航母的国家,这也是支撑其实施全球战略的信心所在。
苏联海军
早在2016年,国外有关媒体就宣称中国正在上海江南造船厂建造第3艘航母(即第2艘国产航母),但随后几年间,该舰的建造进度却十分缓慢,直到2019年,相关舰体分段才进入坞内组装建造阶段。这种情况曾被国外认为是中国在大型航母的建造过程中遇到了难以克服的技术困难。实际上,第2艘国产航母是中国真正意义上的自主设计,在设计、研制之初就已考虑到了滑跃型航母存在的不足和缺陷,也考虑到了中国海军的作战需求和国内技术水平,遂将其定位于一种大型常规起降弹射型航母。
“小鹰”级航母
众所周知,弹射型航母与滑跃型航母在作战能力方面存在巨大差距的核心问题就是舰载机的起飞方式不同,而这会对舰载机的出动率、甲板运作效率、载机量等产生巨大的影响。中国海军的第二艘国产航母在设计之初就决定采用国外使用最为广泛、技术也已经十分成熟的蒸汽弹射器,这也是中国最终决定发展弹射型航母的关键和基础。蒸汽弹射器是研制弹射型航母的核心技术,因此一直被美国所垄断,目前技术最为先进、成熟的C-13型蒸汽弹射器也只有美国具备生产能力,其相关技术的出口是极为严格的。
弹射型航母
截至目前,美国只是向法国海军出口了2套C-13-3型弹射器供“戴高乐”号航母使用,中国想从美国引进蒸汽弹射器的技术是完全不可能的。自力更生发展自己的核心技术一直是中国的传统,早在20世纪90年代末,中国就已经开始了蒸汽弹射器的相关研制工作,进入21世纪后,研制进度明显加快,到2010年已经实现了众多关键性技术的突破并完成了试验室测试,所有性能与美国C-13系列蒸汽弹射器基本处于同一水平。
戴高乐航母
在中国研制蒸汽弹射器的同时,美国又在发展技术上更先进、性能更强、适应性、兼容性更好的电磁弹射器。美国在20世纪80年代开始研制的这种新型弹射器虽然在原理上早已为人所知,但由于某些关键性技术无法实现全面突破,一直处于试验室研究阶段,直到90年代末才相继有所突破。2006年,美国完成了世界上首套陆上试验系统的建造,随后开始了大量陆上测试和弹射试验,证明电磁弹射器较之传统蒸汽弹射器有着全方位压倒性优势(诸如最大弹射能量、舰载机重量和速度适应范围、准备时间、能量效率、故障率、重量、体积等),是未来航母增强自身作战能力的关键技术。
航母弹射器
2009年,美国海军新一代航母“福特”级首舰“福特”号正式开工建造,舰上将装备4套电磁弹射器和全新的电磁拦阻系统,其综合作战能力将是“尼米兹”级的1.5倍,舰载机出动效率提高150%,能量消耗降低80%,持续作战能力增加80%。虽然该级航母的建造费用高达130多亿美元(是“尼米兹”级最后一艘“布什”号航母的2倍),但美国海军首批仍然订购了3艘(2号舰“肯尼迪”号于2012年开工建造,3号舰“企业”号则在2017年开工建造),并且计划到2050年取代现役“尼米兹”级航母的主力地位,继续在航母领域形成对世界其他各国巨大的技术和作战优势。
福特号航母
从2010年开始,国内加快了新一代电磁弹射和拦阻系统的理论发展和研制工作,截至2014年,大量关键技术先后获得突破并完成了试验室样机的测试,所有技战术性能都完全达到了设计要求。到了2016年,首套陆上全尺寸电磁弹射/拦阻系统建造完成并开始了实机弹射试验。不过,中国在电磁弹射/拦阻系统方面的技术水平和进展到底如何,人们尚未可知,因为电磁弹射/拦阻系统的技术难度太大,需要攻克的技术瓶颈也相当多,即使美国“福特”级航母上装备的电磁弹射系统在使用、测试中也暴露出了很多问题,某些方面的成熟度和稳定性方面甚至不比老式的蒸汽弹射好多少,以致有部分美国海军人士打算将“福特”级重新换回老式蒸汽弹射装置。
蒸汽弹射器
在这种情况下,作为后来者的中国能否比美国做得更好受到很大的质疑,但在2017年媒体介绍马伟明院士先进事迹的报道中,马院士首次公开证实中国在电磁弹射技术发展方面并不比美国差,甚至在部分技术和适应性方面还要优于美国。特别是其研制成功的中压直流技术比美国使用的中压交流技术领先一代,这对于提高电磁弹射/拦阻系统、综合电力推进系统、电力传输/管理系统的可靠性、稳定性都将发挥更大的作用,也使电磁弹射技术的实际应用时间大为提前,远远超出了人们的预期。也正是由于这个原因,当国产第2艘航母开工建造后,海军提出了能否在新航母上使用这种全新的电磁弹射/拦阻系统。
拦阻索
显然,海军的这种想法是出于提高新型装备的技战术性能和作战能力为出发点的,相对于老式蒸汽弹射/拦阻系统,即使航母平台的其他性能指标完全相同,这两套系统给航母带来的性能体验和作战优势也是完全不同的。毕竟现在世界上只有美国海军的“福特”级使用了这种先进技术而且仍处于试验测试阶段,如果作为后来者的中国海军能在003型航母上实现这个领域的突破,那将对中国海军未来的海上作战能力产生重大的影响,一举将中国航母技术的发展带入世界第一集团的行列。这样,即使中国航母平台的某些领域较之美国最新一代的“福特”级仍有所不及(如核动力推进系统),但与美国海军的现役航母“尼米兹”级相比已经拥有了一定的优势。而且,这也为中国海军发展吨位更大、技术更先进的重型航母打下坚实的基础,对中国航母的未来发展是十分有益的。
美国航母
还有观点认为,电磁弹射/拦阻系统毕竟是全新技术,虽然中国凭借着后发优势在很短的时间内取得了突破,但从美国海军“福特”号的相关测试结果来看,其实际表现并不尽如人意,系统的成熟度、稳定性仍然需要不断的改进和完善,我们是否也会出现同样的问题也是完全无法预知的。与其冒着新航母的建造工期延误以及不可预见的技术风险,还不如仍然使用蒸汽弹射/拦阻系统的原始方案,保证新型弹射型航母的建造可以按预定时间完成。最终,军方选择了风险极大的新型弹射型航母暂停建造、两套系统进行实机对比测试的方案,这就是数年前国外商业卫星拍摄的、中国北方舰载机训练基地内有2条被认为是蒸汽弹射系统和电磁弹射系统进行对比测试照片的缘由。
船坞
随着第2艘国产航母舰体建造工作的深入,其基本结构特点也逐步明朗,这为人们进一步了解这型航母的技战术特点提供了比较可靠的途径,也在某种程度上可以判断出中国海军航母发展的方向和趋势。
尼米兹号航母
第2艘国产航母在舰体右侧设置了2部升降机,而7万吨级以上的大型常规起降型航母理论上是1部弹射器配1部升降机,以保证最佳的舰载机运转效率,这也是美国海军在发展最后一级常规动力航母和“尼米兹”级核动力航母时都设计有4部升降机的主要原因。但美国海军在数十年航母作战、使用过程中却发现4部升降机的使用效率并没有想象得那样高,在更为合理的甲板布局和高效的甲板运作能力下,4部弹射器配3部升降机已经完全够用。布置过多的升降机不仅会影响到舰载机在甲板上的停放和运转,同时也会影响航母的整体结构刚度和强度。
舰载机
进入21世纪后,随着外部威胁的变化及航空技术的进步,美国海军航母舰载机已经精简到了只有3种固定翼舰载机(F/A-18E/F、F-35C和E-2D),其中作战机型只有2型,而且全部是具备多任务能力的多用途战斗机。在这种情况下,无论是进行任务类型的快速转换还是大机群快速出动舰载机对升级机的需求确实大为降低,在空间有限的飞行甲板上布置4部升降机确实毫无必要。因此,美国海军在设计“福特”级航母时,在同样布置了4部弹射器的情况下却只保留了3部升降机,2台位于舰体右侧,1台位于舰体左侧。
福特级航母
第2艘国产航母虽然只在舰体右侧布置了2部升降机(舰岛前后各1部),但相对于此前采用同样布置2部升降机的滑跃型航母,这2部升降机的宽度都有所增加(接近19米,但长度仍保持在16米左右),这样,机翼折叠后翼展在8米的歼15舰载机并排也可以停放2架,舰载机的运转能力至少会比2艘滑跃型航母提高1倍(另一个原因是,随着机库宽度的明显增加,2艘滑跃型航母机库内苏式航母特有的转盘调向机构被取消,从而具备了双机同时提升的条件)。同时,未来第2艘国产航母的舰载机可能只有3种固定翼舰载机和2种舰载直升机,在类型上与美国海军相差不大。因此,在吨位上还与美国10万吨级航母有差距且作战、使用经验还有待积累的情况下,只设置2部升降机并不会对任务性能产生什么明显的影响,至少对第2艘国产航母来说是如此。
山东舰
最引人注目的就是,第2艘国产航母在飞行甲板上设有3部电磁弹射器,其中2部布置在舰首甲板,1部布置在斜角甲板,每部电磁弹射器的长度可能为105米,虽然在数量上比“尼米兹”级航母的4部蒸汽弹射器少1部,但由于弹射效率更高,舰载机的出动能力并不会比“尼米兹”级航母弱,而且短时间内大机群出动能力可能会更强。同时,电磁弹射器对不同起飞重量的舰载机都有极强的适用能力,这也为第2艘国产航母搭载无人机铺平了道路。无人战机是未来航母舰载机构成和发展的大趋势,是航母作战能力再一次飞跃的关键所在,这就是为什么在电磁弹射系统正在进行陆上测试时就着手进行相关无人机弹射试验的原因。
起飞训练
关于第2艘国产航母的动力装置,最初人们从其装备电磁弹射/拦阻系统认为,要想获得足够的电力供应,必须采用核动力才能满足需求,这也是该型航母建造开始后一直有“核常”之争的原因。当然,这里不可否认核动力装置在输出功率、续航能力、发电能力等方面要比常规动力有着无与伦比的优势,同时使用核动力后航母自身不再需要携带数千吨(至少不低于6000吨)燃油,从而节省了大量的舰内空间。这部分空间既可用于扩大弹药舱、航空燃油舱(这两部分直接影响着舰载机的持续作战能力),也可以用来增大各类生活物资储备舱(这部分主要影响航母自身的自持力),从而实现航母空间利用的最大化。特别是采用电磁弹射/拦阻系统(甚至全电力推进系统)后,航母自身的发电能力有着更高的要求,而能满足几乎无限电力供应的核动力无疑是最理想的选择。
航母内部
但是,舰用核动力装置对于核能力、材料基础、制造能力、核防护水平等的要求极高,否则就会出现类似法国“戴高乐”航母那样“高不成、低不就”的局面,反而体现不出核动力装置所带来的优势,从这一点来看还不如采用技术更简单的常规动力可靠而实用。同时,核动力装置的造价更高,同等功率情况下,至少要增加40%以上的制造成本(“尼米兹”级使用的A4W反应堆的生产成本就占了全舰成本的27%),这对于航母自身的造价有着很大影响。
戴高乐航母
核动力系统还有一个很重要的优点,就是省去了极占空间的排烟和进气通道,而这两部分对于舰体和舰岛的设计和结构布局都会产生决定性影响。自从航母出现以来,如何最大程度地增加飞行甲板面积一直是航母设计师最为头疼的问题,单纯从理论上讲,航母飞行甲板上不设舰岛是最为理想的,但在现实中这是不可能的。因此最大程度地缩小舰岛的自身体积、减小对飞行甲板的面积占用就成为了航母设计师不断追求的目标。
“库兹涅兹夫”号航母
除了体积优势外,在采用核动力系统后,由于不需再考虑舰体和舰岛排烟通道的布置问题,因此舰岛在飞行甲板上的位置布局就变得十分灵活,无论是偏向舰首(像法国海军的“戴高乐”号)还是偏向舰尾(如美国海军的“福特”号)都不会对舰体结构和设计产生什么影响。而采用常规动力系统时,由于受到舰体动力装置安装位置的制约,舰岛一般只能布置在航母右舷中部位置,不能随意布置在其他位置。
核潜艇
看来,第2艘国产航母使用常规蒸汽动力装置应该是确定无疑的,至于对电能有着较高要求的电磁弹射/拦阻系统,则可能通过先进的“飞轮储能”装置来解决电力储存和释放的难题,这样即使蒸汽动力系统对保证这套系统的正常使用也是没有问题的。所以第2艘国产航母即使沿用“山东”舰的动力系统,在航速和机动性方面也是可以接受的。
辽宁舰
综上所述,第2艘国产航母在未来10年的中国海军中将占有核心地位,也将是缩小甚至扭转中国海军在西太平洋地区海空作战能力薄弱的关键。作为有史以来吨位最大的常规动力航母,在使用了电磁弹射/拦阻系统以及新一代隐身舰载战斗机(或无人攻击机)后,在战术层面上已经具备了抗衡美国海军“尼米兹”级航母的能力。虽然中国海军很大程度上仍然会以核动力弹射型航母为终极目标,但短期内这个需求并不大。也就是说,在下一个10年中,在中国可能会面对多种不确定安全因素的情况下,常规动力的新型弹射型航母将会迎来一个发展的高峰期。
B-2隐形轰炸机
目前有国外媒体推测,新型弹射型航母的2号舰已经开始建造,如果按1号舰的建造速度, 2026年前后就能交付中国海军。如果外部安全形势持续恶化,那么中国在2025年前后完全有能力同时开工建造2艘新型弹射型航母的后续舰,到2030年前后中国海军将会拥有4艘常规动力的大型弹射航母(这其中至少2艘完全形成作战能力,而另外2艘则处于即将形成作战能力阶段),再加上2艘50000吨级的滑跃型航母,中国海军航母力量的规模将达到6艘,成为仅次于美国的世界第二大航母强国。在这种情况下,中国海军的“近海防御、远海护卫”能力将会得到质的提高。
舰群
在这个10年中发展常规动力弹射型航母的基础上,中国海军航母的终极目标——10万吨级大型核动力航母将完全有可能在2030年后开始建造。特别是在已有了一定数量且作战能力不俗的新型常规动力弹射航母在役的情况下,中国海军会有更充裕的时间来完善和提高10万吨级核动力航母的设计和性能。欢迎光临 辽宁养老服务网 (http://bbs.lnylfw.com/) | Powered by Discuz! X2 |