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宏亮瞻局|后遼寧級時代的國產(chǎn)航母①:下水在即?

2016年3月25日,在央視國際頻道《今日關(guān)注》欄目中,針對一組網(wǎng)絡(luò)上曝出的所謂“第一艘國產(chǎn)航母已鋪設(shè)飛行甲板”的照片,著名海軍裝備專家、海軍大校曹衛(wèi)東表示:“依照片來看,我國新一艘國產(chǎn)航母的甲板已經(jīng)鋪設(shè)完成,說明船殼基本建造完成,離下水的日子就不是很遠了。”
如果曹衛(wèi)東所說的“船殼基本建造完成”屬實,這距離國防部新聞發(fā)言人宣布中國啟動第二艘航母研制還不到3個月的時間,雖然我們尚無法確定這艘航母的具體開工日期,但考慮到“遼寧”號服役也不過才3年多,由此可以推測,國產(chǎn)第一艘航母的建造過程是比較順利的,而“遼寧”號作為工程樣本及試驗平臺的重大作用功不可沒。
第二代國產(chǎn)航母浮出水面
應該說直到2015年12月31日,也就是國防部新聞發(fā)言人楊宇軍正式對外承認中國首艘國產(chǎn)航母存在之前,外界對于該航母的情況還是多為猜測。然而在這次新聞發(fā)布會上,楊宇軍不僅明確宣布航母在建,同時也簡單介紹了其基本情況,如“在大連建造,排水量5萬噸,常規(guī)動力,艦載機為殲15,滑躍起飛,設(shè)計和建造參照了遼寧艦的有效經(jīng)驗”等等。
寥寥數(shù)語,卻也足夠證明這應該是一艘遼寧級的2號艦。當然,它肯定會在艦體結(jié)構(gòu)、艙內(nèi)設(shè)計、動力、武器裝備、電子系統(tǒng)等多方面有所改進。
沒有核動力、沒有彈射器……這也許會讓那些抱著很高期望值的人失望。不過種種跡象表明,更為強大的第二代國產(chǎn)航母也許已經(jīng)被列入中國海軍的裝備發(fā)展計劃。
早在2013年12月26日的國防部例行記者會上,有記者提出,據(jù)中國船舶重工集團披露,該公司第四季度軍貿(mào)訂單超過前三季度總和,還簽訂了兩個軍工超級合同,有媒體據(jù)此猜測這兩個“軍工超級合同”指的就是航母。國防部發(fā)言人耿雁生當時并未做明確回應——值得注意的是,耿雁生也沒有否認,且中船重工簽訂的是兩個“軍工超級合同”。
換言之,如果上述合同的確指的是航母,那么中國目前正在建造的航母就不會只有一艘??紤]到遼寧級2號艦目前的工程進度,其簽訂建造合同的時間肯定在2013年前。由此推測,中國海軍的第三艘與第四艘航母也可能已經(jīng)立項。
“遼寧”級的局限

“遼寧”號對于中國海軍和造船工業(yè)來說是一個千載難逢的試驗和培訓平臺,大連造船廠對它的改裝長達7年,服役后又經(jīng)過了一年海上測試,收獲一定是豐厚的。
但必須承認,“遼寧”號又是一個不完美的參照范本,其先天設(shè)計特點決定了作戰(zhàn)能力與自身噸位嚴重不符,不僅達不到尼米茲級和福特級的水平,恐怕還要稍遜于小一號的“戴高樂”號。也就是說,在“遼寧”號上學到的技術(shù)與經(jīng)驗,并不能保證中國能夠迅速建造一艘類似尼米茲級那樣的常規(guī)布局大型航母。
也就是說,如果中國從第二艘航母,也就是首艘國產(chǎn)航母開始,就完全顛覆“遼寧”號的設(shè)計,而將美式超級航母作為追趕目標的話,在設(shè)計與工程經(jīng)驗積累上仍然會存在缺口,研制進度很難保證。按照官方說法,“遼寧”號只是一艘試驗與訓練艦,中國有關(guān)航母的技術(shù)儲備、設(shè)計思路、作戰(zhàn)條例等軟硬件積累在“遼寧”號上摸索并驗證,但海軍迫切需要的是首艘具備完整作戰(zhàn)能力的航母。如此,選擇續(xù)建一艘遼寧級就很好理解了。
至于第三艘與第四艘,通過前兩艘的建造與使用,相信對遼寧級優(yōu)缺點早已了然于胸的中國海軍肯定會提出更高的要求。
目前限制遼寧級整體作戰(zhàn)能力的最重要因素無疑是滑躍飛行甲板。遼寧級的理論飽和載機量在50架上下,實際服役載機量約30至40架,其中殲15戰(zhàn)斗機20架左右。僅與設(shè)計同樣存在缺陷、且排水量只有4萬噸的“戴高樂”號相當?;S式甲板的上翹段無法停機,有限的停機面積迫使遼寧級不得不把更多的飛機納入機庫;且作為一艘滿載排水量6萬多噸的大型航母,遼寧級的飛機升降機只有兩座,僅為噸位稍大的福萊斯特級(美國戰(zhàn)后第一代超級航母,首艦1955年服役)一半,這些因素都讓遼寧級難以在短時間內(nèi)將更多飛機送入起飛滑跑位置。
另外,由于斜角甲板沒有上翹角度,只能用于飛機降落。這與美式航母4臺彈射器兩兩部署于主飛行甲板和斜角甲板,均能彈射起飛(但不可以主甲板和斜角甲板同時彈射)的出勤效率無法相比。即便與載機量相當、排水量更小的“戴高樂”號相比,遼寧級艦載機的出勤率也只有前者約三分之一——就因為“戴高樂”號采用了平甲板和彈射器。
相關(guān)數(shù)據(jù)證明了這一點,遼寧級的工程母版、“庫茲涅佐夫海軍元帥”號的飛行甲板最多可以停放14架蘇-33戰(zhàn)斗機??鄢瀺u前停放的6架,那么該艦第一攻擊波可派出的飛機為8架,每架起飛間隔約1分鐘,而尼米茲級一個攻擊波的出動量超過30架,緊急狀態(tài)下每20秒就能將一架飛機彈射上天。
電磁彈射器可能上艦

由此看來,中國第二代國產(chǎn)航母的作戰(zhàn)能力能否取得飛躍,彈射器的上艦問題是關(guān)鍵。幸運的是,今天我們很可能已經(jīng)突破了相關(guān)重大技術(shù)瓶頸,且起點更高。
據(jù)《環(huán)球時報》2013年末報道,美國某網(wǎng)站公布的衛(wèi)星照片顯示,中國在某地建造了某型電磁型導軌式高速牽引裝置工程樣機測試設(shè)施。該設(shè)施是繼美國之后世界第二條電磁彈射器地面實驗設(shè)施。自2002年開始,在海軍工程大學教授、中國工程院院士馬偉明少將帶領(lǐng)下,中國于2008年首次完成一個電磁彈射器原理樣機的科研攻關(guān),并開展了1:1電磁彈射器驗證設(shè)備的研制工作。為表彰馬偉明在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的突出貢獻,時任中央軍委主席胡錦濤曾簽署通令,為他記一等功。
從衛(wèi)星照片推測,這個試驗裝置大約長120至150米,電磁軌道長80米左右,能夠建造如此大規(guī)模的實驗設(shè)施“足以證明中國已經(jīng)全面驗證和掌握了大型直線感應電機、先進強迫儲能裝置,以及高性能脈沖發(fā)生器等電磁彈射器關(guān)鍵技術(shù)”。

相較于傳統(tǒng)的蒸汽彈射,電磁彈射的優(yōu)點是全方位的,首先是加速均勻且能量可控。尼米茲級上的C-13-1型蒸汽彈射器彈射時最大過載可以達到6G,而整個行程的平均加速度僅有2G多一點。F/A-18戰(zhàn)斗機飛行員常調(diào)侃C-13-1彈射器在后段往往沒有飛機自身的發(fā)動機加速“給力”。隨著速度和氣缸容積增加,過熱蒸汽的膨脹絕大多數(shù)能量用于蒸汽本身的加速和推動,到彈射沖程的末端,蒸汽基本上只能加速活塞,對飛機幫助不大。
電磁彈射器的推力啟動段沒有蒸汽那種突發(fā)爆炸性沖擊,峰值過載可以降低到3G,這不僅有利于延長飛機使用壽命,對飛行員的身體感受也是不錯的改善。此外,由于電磁彈射的加速和彈射器長度沒有關(guān)系,除了受到氣動阻力和摩擦阻力影響外,彈射初段到末段的基本加速度不會出現(xiàn)太大波動,這就比蒸汽彈射的逐步下降來得更有效率。
根據(jù)計算,平均加速度一樣時,電磁彈射器可比蒸汽彈射器讓飛機多載重8%至15%。在彈射不同重量、不同起飛速度的機型時,電磁彈射器還可通過計算機靈活精確地控制彈射能量。
電磁彈射器的運行效率也比蒸汽彈射器要高,這一點對航母戰(zhàn)斗力的提升意義重大,如采用電磁彈射器的“福特”號艦載機日出動量由尼米茲級的120架次增加到160架次;高峰日出動量也由原先的220至240架次增加到270架次。同時,由于沒有龐大的氣缸,電磁彈射器的體積相對較小,利于安裝使用。
近年來,中國在軍用電子技術(shù)上進步神速。對于服役尚遠的第二代國產(chǎn)航母來說,馬偉明院士與他的研發(fā)團隊還有時間,中國海軍如能跨越蒸汽彈射這道門檻,為新型航母直接配裝2至3套電磁彈射器,在滿載排水量仍維持6萬噸左右的前提下,其飽和載機量將可能提升至65架左右,實際服役載機量也能達到55架,再加上三倍于現(xiàn)在的出勤率和可以滿載油彈作戰(zhàn)的新型艦載機,中國下一代航母的航空作戰(zhàn)潛力將至少達到福萊斯特級與小鷹級的水平(僅考慮平臺)。
(“宏亮瞻局”系上海交通大學國家戰(zhàn)略研究中心特約副研究員王宏亮為澎湃防務(wù)開設(shè)的個人專欄,力求在兼顧分析的深度和厚度的同時,在前瞻性、敏銳度上更上一層樓,每周一期,不見不散)





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