重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

2009年1月10日,隨著喬治-布什號的服役,美國“尼米茲”級航空母艦十艘陸續建成,為尼米茲級半個世紀的輝煌畫上了一個圓滿的句號。2012年9月25日,“遼寧”號航空母艦正式交付中國海軍,成為了中國海軍首艘航空母艦,結束了中國海軍沒有航空母艦的時代。同年11月22日,殲-15重型艦載機在遼寧號上完成起降測試,中國海軍向航母艦載機打擊機群形成戰鬥力又邁進了一步。兩年過去了,關於中國航空母艦的消息仍然有很多,媒體、網絡的議論也從來沒有停歇。航母艦載機機隊的發展方向是什麼?中型航母和大型航母的差距在哪裡?讓筆者帶你一探究竟。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

自從美國F-14D戰鬥機退役以後,目前重型艦載戰鬥機可謂是蘇霍伊設計局一枝獨秀,蘇-33、和中國的殲-15戰鬥機均源於蘇霍伊的產品,說到中型艦載機,很多人會想到F/A-18E/F、“陣風”、“米格”-29K。這些飛機是現在艦載戰鬥機的主流,而隨著F/A-18系列多用途戰鬥機取代F-14重型戰鬥機,和最近傳出俄羅斯計劃用“米格”-29K中型艦載機替換“庫茲涅佐夫”號上的蘇-33重型艦載機,給人一種中型艦載機更加適合作為航母艦載機的感覺,事實真的如此嗎?

由於經濟拮据,只能專心維持戰略和力量優勢的俄羅斯關於常規武器裝備升級的消息一向真假難辨,而作為傳統陸地強國的俄羅斯如今又陷入烏克蘭內戰,加強陸軍建設應該是常規力量發展的重點,海軍裝備的更新和換代仍然以維持彈道導彈核潛艇的數量為重點。筆者認為,俄羅斯用“米格”-29K替代蘇-33是遙遙無期的,因此不以俄羅斯為例來說明中型艦載機和重型艦載機的孰優孰劣。

美國海軍是操作航母艦載機經驗最為豐富的武裝力量,也是後發國家爭相學習模仿的對象,美國海軍裝備體系的每一次變化對於其他國家的影響都相當深遠。F-14戰鬥機生於冷戰高峰的70年代,作為美軍航母戰鬥群主力30餘年,進入21世紀被F/A-18戰鬥機取代,現在美軍航母艦載機的主力是F/A-18E/F戰鬥機。F-14A戰鬥機的設計目的是攔截蘇聯轟炸機,圖-22M3逆火轟炸機攜帶AS-6反艦導彈組織的大機群突擊,對於航母來說是最為主要的威脅,F-14戰鬥機與AIM-54遠程空空導彈的組合是美軍攔截蘇聯轟炸機的首選。因此,雄貓的設計十分偏重空戰甚至是截擊。冷戰末期,美國海軍逐漸提出航母艦載機要多用途化的要求,以求將航母艦載機機隊的作戰效率發揮到最大。

冷戰時期,一艘“尼米茲”級航母一般搭載2個戰鬥機中隊,每個中隊12架F-14戰鬥機;2個攻擊機中隊,每個中隊包括12架A-7E攻擊機,或者12架F/A-18戰鬥機;1個全天候打擊中隊,包括10到12架A-6E攻擊機,其中包括4架KA-6D加油機;1個包含4到6架E-2C預警機的預警機中隊;1個包含4架EA-6B的電子戰中隊;1個編有10架S-3A反潛巡邏機的反潛中隊;一個反潛直升機中隊,其中包括6架SH-3H海王反潛直升機;還有一個裝備EA-3B電子偵察機的偵察支隊和一個航空照相支隊(隨著航空照相吊艙裝備戰鬥機中隊,該中隊解散)。

從中可以看出,冷戰時期一艘“尼米茲”級航母上有戰鬥機24架,攻擊機24架,全天候攻擊機6到8架,加油機4架,預警機4到6架,電子戰飛機4架,反潛巡邏機10架,戰鬥機和攻擊機總數一共有58架到60架。但由於戰鬥機和攻擊機都是專用飛機,所以當攔截敵方轟炸機和攻擊機群或者執行奪取海上制空權的任務時,最多隻有24架飛機可用。

同理,如果執行對地對海攻擊任務,則只有30架攻擊機可用,也就是說在執行制空和對地任務時,航母艦載機只能發揮50%的作戰能力,這無疑是對作戰資源極大地浪費。F/A-18戰鬥機的空戰性能或許比不上F-14A戰鬥機,但是F/A-18E/F戰鬥機全空優掛載(4枚AIM-9M格鬥彈、4枚AIM-120中距彈)下相比於包括F-14A/D在內的戰鬥機絕不處於下風,這樣的空戰能力是足夠的。

畢竟其原型YF-17可是當年與F-16可以一決高下的戰鬥機,更重要的是F-18戰鬥機在設計時便突出多用途能力,其可以掛載兩枚魚叉反艦導彈同時擁有一定的自衛能力。如此一來,F-18多用途戰鬥機上艦,既可以執行空戰任務,又可以執行對海打擊和對地打擊任務,將航母上的機種大大減少,而可以在保持總數不變的情況下,使執行同一任務的飛機數量則翻了一倍,這是將一艘航母的作戰效能發揮到了最大,無疑用多用途戰鬥機替代專用的制空戰鬥機和攻擊機是航母艦載航空兵的發展方向。

冷戰結束後到2000年,美軍將航母上的戰鬥機中隊編成為2個F-14中隊或者2個F/A-18多用途戰鬥機中隊,原先的2個A-7攻擊機中隊變為2個F/A-18多用途戰鬥機中隊。其他機種變化不大,反潛巡邏機中隊S-3A的數量減少到了8架。這個階段的美軍航母上仍然保有A-6E攻擊機,攻擊機中隊有6架A-6E,還有4架KA-6D加油機。在這個時期,由“黑鷹”直升機發展而來的海鷹直升機逐漸替代“海王”直升機作為反潛直升機的主力,兩型直升機共同存在在航母反潛直升機中隊裡。“海鷹”中隊與海王中隊的編成有所不同,“海鷹”中隊一般是由4架SH-60F和3架HH-60H直升機構成的,一共有7架飛機,而“海王”中隊則僅包括6架“海王”。

到了2003年伊拉克戰爭時期,F/A-18多用途戰鬥機的比例越來越大,原先的F-14中隊最多隻保留一個,或者乾脆由雙座的F/A-18F多用途戰鬥機中隊替代,而這個中隊的主要職責是制空。餘下的三個中隊則全部是裝備F/A-18C或者F/A-18E多用途戰鬥機的中隊,這些中隊的主要作用是對地對海攻擊。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

在這個階段,由S-3反潛機發展來的加油機代替了KA-6D加油機,A-6的攻擊型完全退役,只有電子戰中隊的4到5架EA-6B繼承了A-6攻擊機的血脈繼續作為航母艦載機。此時的反潛巡邏機中隊的編成也發生了變化,該中隊仍然編有8架S-3B反潛巡邏機,但是其中包括S-3加油機,反潛巡邏機的數量事實上是減少了。在此階段,航母上的反潛直升機中隊的編成也有一些變化,首先是“海鷹”直升機完全取代了海王直升機作為主力,但是數量相比於2003年前又不一樣了,此時的反潛直升機中隊裝備了6架SH-60F和2架HH-60H,總數比之前的“海鷹”中隊多了一架。這個時期反潛巡邏機數量減小,反潛直升機數量增多,為後者完全取代前者敲響了前奏。

到了現在,美軍度過了從F-14中隊到F/A-18中隊的過渡時期,現代艦載機機隊已經完全形成。現在的一艘航母上有四個多用途戰鬥機中隊,其中有1個F/A-18F雙座戰鬥機中隊,3個F/A-18E或者F/A-18C單座戰鬥機中隊,值得一提的是F/A-18E/F戰鬥機中隊有12架飛機,而F/A-18C戰鬥機中隊裡有10架飛機。EA-18G“咆哮者”已經服役,其將替代EA-6B作為電子戰中隊的主力,但是與EA-6B的四架一箇中隊的編成有所不同的是,每個“咆哮者”中隊有5架EA-18G。

“咆哮者”中隊編制比較大的原因,首先是戰鬥機出身的“咆哮者”的續航時間比EA-6B段,前者的航程為2295千米,而後者不帶副油箱的航程就達到了3254千米,多編入的一架“咆哮者”很可能有彌補續航能力不足的考量。另一個原因恐怕就是美軍對於電子戰越來越重視,EA-18G“咆哮者”是世界上最好的戰術級別的電子戰飛機,作戰能力比EA-6B有質的提高,最近幾年隨著第四代戰鬥機的服役,隱身技術和超機動等新興技術十分吸引眼球,但是美軍對於電子戰技術的重視也絕不亞於那些令人眼花繚亂的新科技。

甚至對於前者更加重視,專用電子戰飛機自然不必多說,普通戰鬥機和轟炸機上的電子支援措施的更新換代一直是有限度極高的項目,因此多編入一架“咆哮者”也是美軍對於“複雜電磁環境”作戰的回應。直升機中隊的編成則變化的相當大,原先的反潛直升機中隊被改編為海上打擊中隊。此中隊裝備11架MH-60R直升機,MH-60R直升機融合了性能較均衡的SH-60B和突出反潛作戰能力的SH-60F的特點,其既可以像SH-60B那樣發射“地獄火”導彈來打擊海面目標,反潛作戰能力又與專用反潛直升機SH-60F相當。

需要指出的是這11架MH-60R直升機有3到5架是以艦隊中的驅逐艦或者巡洋艦為基地的。還有一個編有10架MH-60S的海上作戰直升機中隊,MH-60S以反水雷和攻擊水面目標和地面目標為主,其搭載了AQS-20A探雷器和一套激光探雷系統,擁有相當強大的掃雷能力,並且能夠發射地獄火導彈攻擊水面目標,也能替代CH-46承擔眾多的艦隊內運輸任務。前者因此而退出現役,其中2~4架通常部署在艦隊內其他艦艇上。直升機中隊編成的改變,尤其是裝備MH-60S的海上打擊中隊的成立,在簡化機種、減輕後勤壓力的同時,更是美國海軍裝備體系適應新提出的“由海向陸”戰略的表現。

通過對美國海軍航母艦載機機隊變化的梳理和分析,我們可以發現,F/A-18取代F-14作為航母打擊機群的主力,並不是中型戰鬥機取代了重型戰鬥機,相反,現在的航母主力F/A-18系列的改進型F/A-18E/F戰鬥機相比於F/A-18C/D戰鬥機的體型還大了一圈以增加航程,已經可以說是重型戰鬥機了。

F-14到F/A-18的過渡,應該分為兩個階段,首先是多用途戰鬥機F/A-18C/D替代了純空優戰鬥機F-14,而後則是更重、更大、續航能力更強的多用途戰鬥機F/A-18E/F替代了較輕的F/A-18C/D戰鬥機。前一個階段是多用途戰鬥機取代專用戰鬥機的過程,後一個階段則是更大的多用途戰鬥機取代較輕的多用途戰鬥機的過程,F/A-18替代F-14的本質,是多用途取代了專用。而在多用途的前提下,艦載機越來越大,則是趨勢。

中型航母艦載機的輕重選型

關於這個問題,可能讀完上文,讀者心裡已經有了答案,艦載機是中型還是重型,對於航母來說,只能對搭載艦載機數量產生影響。殲-15艦載機是由我國自行研製的第一型艦載戰鬥機,在其研製過程中,設計人員為其融入了我國最新的科研技術成果,其具備很強的對地對海攻擊能力,可以掛載“鷹擊”-83、KD-88和“鷹擊”-91空對面導彈,可以執行制空、反艦、對地攻擊、反輻射作戰任務,是一型多用途作戰飛機。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

重型戰鬥機改裝餘地大、掛載能力強、作戰半徑大,更適合作為多用途戰鬥機使用,對於中國這樣擁有漫長領海線的國家,重型戰鬥機的這些優點是中型戰鬥機不可比擬的。除了殲-15平臺,可以改裝成艦載戰鬥機的平臺的選擇很少,說到這裡可能很多人會想到殲-10,但是殲-10是一型偏重製空作戰的中型戰鬥機,掛載能力有限,

如果讓殲-10掛載鷹擊83反艦導彈,能飛多遠暫且不說,能不能從航母上飛起來也很成問題,中型戰鬥機內部空間狹小,改裝難度比體型較大的殲-15要大得多。而且,對於艦載機數量本身就少的中型航母來說,可以攜帶更多武器的重型多用途戰機,比內油少、用途單一、掛載能力差的中型戰鬥機,前者無疑是將艦載機效率最大化、提高戰鬥力的首選。所以,重型戰鬥機殲-15對於遼寧號來說是最好的選擇。

相比於大型航母,中型航母絕不僅僅是其搭載的艦載機數量比大型航母少那麼簡單,中型航母的機庫容積小、飛行甲板面積小,飛行甲板的規劃和佈局也更加緊湊,這導致中型航母的艦載機出動架次受到了很大影響。

航母搭載飛機的數量主要受到兩個因素影響,首先是航母機庫容積,其次是甲板繫留數量。毫無疑問,航母越大,搭載飛機數量越大。美國尼米茲級航空母艦的機庫長208.62米,最寬處32.94米。可以容納30到35架左右的固定翼戰鬥機,F-14重型戰鬥機可以容納30架,F/A-18E/F戰鬥機可以容納32架,甲板繫留戰鬥攻擊中隊的其餘15架飛機和其他中隊的直升機以及固定翼飛機,或者機庫中留有2箇中隊的24架F/A-18E/F,在甲板繫留兩個中隊,電子戰中隊和兩個直升機中隊的飛機也是部分系留在甲板上,部分保存在機庫裡。

航母搭載包括戰鬥攻擊機、電子戰飛機、預警機在內的固定翼飛機總數為57架左右,直升機16到21架之間。中型航母搭載飛機數量在上文中已經說過,以“遼寧”艦為例,機庫最多可以容納22架殲-15戰鬥機,算上甲板繫留總數應該在24架左右,正好是美軍大型航母的一半,中國海軍將長期應用卡-27反潛直升機,航母搭載數量應該在8架左右,預警直升機則由直-8改裝的型號來擔當,預計應該在四架。可以看出在總數上,“尼米茲”級大型航母比“瓦良格”號改裝而來的“遼寧”號中型航母,多用途戰鬥機數量多了近一倍,反潛直升機數量相當,但是多出一個海上作戰直升機中隊10架直升機,由此可以看出,大型航母的戰鬥力是中型航母難以望其項背的。

中型和大型航母艦載機起飛率的差距

飛行甲板作業能力是影響艦載機出動架次的關鍵因素之一,包括起飛操作、回收操作和再出動準備。艦載機數量、艦載機起飛時間、艦載機重置牽引時間、艦載機回收時間是對出動架次影響較大的幾個因素。艦載機出動架次是指艦載機以完成任務為目的,從飛行甲板上起飛到著艦完成的一個循環過程,必須要指出的是,起飛後,無論在空中停留多長時間,只要還沒有著艦,就屬於一個架次,著艦後才視為架次結束。艦載機出動架次是衡量艦載機作戰能力的重要指標,討論中型航母操作艦載機的能力,必須要討論出動架次的問題。

艦載機飛行甲板作業包括三個作業內容,分別是起飛作業、回收作業和再出動準備。中型航母在甲板作業內容上和大型航母並沒有差別,但是目前採用滑躍式起飛的“遼寧”號的起飛點比採用彈射式起飛的美軍大型航母少一個。

“尼米茲”級航空母艦有四個起飛站位,2個起飛站位在艦首,另外兩個在艦中部,這與其裝備彈射器有很大關係。其艦載機起飛牽引分為兩個部分,一是將航母艦尾停機區的艦載機牽引至中部起飛點,二是將右舷前部和在船中部停機區的艦載機前音質艦首起飛點。以“遼寧”號為代表的滑越式中型航母只有三個起飛站位,兩個起飛站位在艦首,一個重載起飛站位在中部。

滑越式航母的艦載機起飛牽引一句艦載機的起飛重量進行劃分,輕載(通常指空優掛載、只攜帶空對空導彈)可由艦首1號和2號站位進行起飛,重載(對地對海攻擊掛載,攜帶反艦導彈或者空對地導彈)只能由3號站位起飛。也就是說,作為中型滑越起飛方式的“遼寧”號航空母艦的起飛點比“尼米茲”級少一個,而如果考慮到彈射和滑越起飛的不同,“尼米茲”級航母的四個彈射器都可以起飛對地掛載的艦載戰鬥機。這樣計算的話,就是重載起飛點少了三個。

或許拿裝備了彈射器的大型航母和滑越式中型航母進行比較容易讓人糊塗,那麼我們用同樣採用彈射起飛方式的“戴高樂”號中型航母和“尼米茲”級進行一下比較,“戴高樂”號航母有兩臺彈射器,起飛點比“尼米茲”級少了兩個。我們由此可以計算一下其艦載機的出動率,每臺彈射器彈射一架艦載機的時間為2分鐘,擁有四臺彈射器的航母,其起飛率最快可以達到30秒每架,而“戴高樂”號的起飛率最快只有1分鐘每架。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

滑越式航母由於滑越跑道只有一條,因此所有準備起飛的艦載機只能在一個隊列中逐次起飛,如艦首起飛點的兩架飛機,一架起飛後才能起飛第二架,在起飛間隙不能開始起飛後置任務或者下一批飛機的起飛任務。從這一點來講,“遼寧”號航母的起飛率是不如“戴高樂”號的,因為後者可以同時起飛兩架艦載機,這兩架艦載機的起飛是在兩個隊列中的,互不干涉。

由此可以看出,即使“戴高樂”號的滿載排水量比“遼寧”號小了近20000噸,但是裝備彈射器的“戴高樂”號的起飛率是要高於採用滑越起飛的“遼寧”號的,而“尼米茲”級大型航母的起飛率則是“戴高樂”號的兩倍。可見,彈射器對於提高航母起飛率的重要性,以及大型航母在艦載機起飛上有著中型航母不可比擬的優勢。

艦載機的回收作業

彈射式和滑越式航母的艦載機回收方式基本相同,一般是按波次進行回收操作。著艦跑道是執行航母艦載機回收操作的主要場所,一般分為著艦區和阻攔索減速滑跑區。在著艦區一般設置4道阻攔索,艦載機著艦後,首先將其牽引至航母艦首的臨時停機區,待回收任務結束後,將臨時停機區所有的艦載機進行重置任務,牽引至起飛前的飛機站位,或者通過通過升降機降至機庫。由於場地限制,艦載機回收,艦載機重置牽引和艦載機起飛操作是不能同時進行的。

在這一點上,中型航母雖然體量比大型航母小很多,但是搭載艦載機數量也更少,降落跑道也都只有一條,所以並沒有明顯的差別,作業時間也幾乎相同。完成一波次起飛任務後,需要進行起飛後置任務,回收所有與起飛有關的設備(如彈射器復位),為後續艦載機回收做好準備,一般起飛後置任務的時間為2分鐘。艦載機回收至臨時停機位後,需要經過重置牽引至各機務站位,進行再出動準備工作。通常每個牽引組重置飛機所用時間為4分鐘,其中牽引車連接艦載機所需時間為2分鐘,飛機繫留固定時間為1分鐘,解除牽引所需要的時間為1分鐘。接下來將進行再出動準備工作。

再出動準備

艦載機回收後,需要經過一些列的再出動準備甲板作業,包括艦載機的彈藥卸載、繫留、移除發射裝置、維護保養(如充氮、換胎)、加油、掛彈、彈藥檢查等任務。經過再出動準備甲板作業處理後,艦載機才可以進行下一次的起飛操作。再出動準備甲板作業直接決定支持下一次艦載機出動架次的艦載機數量。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

再出動準備工作主要受到保障組的訓練水平的影響,與航母的大小關係不大。內容與艦載機首次出擊前的準備內容差不多,每次行動以前準備的內容包括:檢查彈射器和攔阻索;對飛行甲板上的標識線進行重新粉刷;將不執行任務的飛機和本次行動中不需要的裝備從飛行甲板上移到機庫或者倉庫裡;檢查飛行甲板;在行動開始以前對母艦航空煤油油庫進行補給,使其保持做大可用油量;武器地勤小組將準備好的彈藥先推到艦島附近的掛彈區,再為飛機掛載執行本次任務的彈藥,維修保障分隊徹夜工作以保證飛機的可出動率不低於80%;負責本次任務的空中指揮官在空勤人員休息時,制定初步行動計劃。

在每次行動開始以前,飛行員要得到充分的休息,飛機要得到充分的保養,所有的彈藥要得到充分的檢查。一般每個武器保障組進行每架艦載機武器裝載所需要的時間為30分鐘,故障檢測是再出動準備的重要內容之一,一般故障檢測時間為10分鐘。

重型艦載機是否適合中國航母?關鍵在於彈射器

通過上文我們可以得出這樣的結論,航母艦載機的發展趨勢是多用途化、大型化的,航空母艦的作戰能力受到航母排水量、起飛方式的影響較大,裝備彈射器的航空母艦在艦載機出動率上有著同級別滑越航母不可比擬的優勢,但是中型航母較少的艦載機數量註定其作戰能力和大型航母有著質的差別。所以,擁有巨大海洋利益的新興的國家如果要發展一支在危難之時可以依靠的航母艦隊,那麼裝備彈射器的大型航空母艦是唯一的答案。


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