中國核動力航母可能會長什麼樣?

中國核動力航母可能會長什麼樣?

6月19日,我國某造船企業官方微信發佈的一篇文章中會議室背景牆的圖片引發了大家的關注。圖片上在遼寧號航空母艦與國產002型航母中間赫然出現了一艘新型的航母。從其艦島與武漢“航母樓”的相似程度,以及其停放的殲-15和空警-600來看。這艘航母很可能是中國將要建造的第X艘航母,或稱00X型(一下均以此代稱)。圖上的這艘航母與中國的前兩艘航母有何異同?是否預示著中國未來航母的發展方向?本期《出鞘》我們就來聊聊“00X航母”這些事。

首先從圖上看,00X型航母在主尺寸上與已經接近建造尾聲的002型航母並無太大差別,僅在艦島前部比遼寧艦多了一個停機位(大概是艦島縮小的功勞)。此外,這艘航母在飛行甲板右前部和左後部都有一定程度上的延伸,這使得其甲板停機位相較於遼寧號和002型都有了少量的提高。並且,該艦在主尺寸上與遼寧號和002型還有一個不太容易被察覺的區別——幹舷高出了一層甲板。這意味著這艘艦的船體內部結構相比於之前兩艘航母會有較大的差別。

通常說起航母的作戰效能,軍迷們最先想到的問題是:航母的噸位是多少?載機量是多少?核動力還是常規動力?彈射還是滑躍?但是很少有人能夠注意到一艘航母的規格尺寸。但航母的規格尺寸對於其戰鬥力的影響,甚至可能遠遠大於前面提到的這些問題。實際上,航母本身的尺寸規格,與其適宜操作的艦載機尺寸、艦載機聯隊的調度方式、艦載機的放飛效率均有密切的聯繫。而後面這些問題則無一不直接關係到航空母艦的戰鬥力。在這一點上,與00X型大小形制相似的中途島級可以給我們一些啟示。

以美國中途島級航空母艦為例,在設計時,其標準艦載機聯隊的組成機型主要是F4U海盜戰鬥機、SB2C地獄俯衝者轟炸機和TBF復仇者魚雷機。這些載機無論是對於其巨大的艦體還是寬闊的甲板來說都太小了。根據美國人的估計,中途島級的艦載機放飛效率並不高於埃塞克斯級太多(因為對於這樣大小的飛機來說,埃塞克斯級的放飛效率已經接近極限)。當中途島級服役時,其標準艦載機聯隊的飛機變成了更大的F6F地獄貓、F8F熊貓、F7F虎貓和AD天襲者。這些末代活塞飛機又正好“榨乾”了中途島級的甲板潛力。

時間進入1950年代,以F2H女妖、F9F黑豹等為代表的噴氣式艦載機問世,中途島級也開始了為了適應這些噴氣機的改造。這一時期,中途島級改裝了新型的斜角甲板,拆掉了之前的兩條液壓彈射器並換裝了3條尺寸更大,性能也更強的蒸汽彈射器。但即使如此,中途島級也很難適應快速發展的艦載機。於是在1966年,為了給這批老傢伙續命,美國又推出了中途島級的二次改進方案。這次中途島號的甲板被極大限度的拉伸了,同時換裝了更大號的彈射器。但事實證明,這型航母的基礎設計實在是已經無法適應時代,再多的改造也已經無濟於事。故後兩艘中途島級的改造也因此而被叫停。

可以說,中途島級是二戰前後世界上最好的航母,卻並不是一型成功的航母——她的尺寸規格實在是太尷尬了。如今出現在背景牆上的00X型航母也有類似的問題存在:假設真如圖上所顯示的那樣,這艘航母的尺寸規格與中國前兩艘航母相仿,那麼其甲板能夠運作的重型艦載機數量比遼寧號的提升也會較為有限——目前遼寧艦一個波次能夠放飛的殲-15艦載機數量,完全可以作為一個標準並以之來判斷00X型航母的放飛能力。兩者的區別,主要在於甲板拉伸的部分以及右舷彈射器部分能夠額外停放的待飛飛機數量。

而這艘航母與另外兩艘航母最顯而易見的區別,是其摒棄了後者滑躍起飛的艦載機放飛模式,轉而使用了三條甲板彈射器。同時由於彈射器的應用,其艦載機部隊也增加了空警-600(猜測名)這樣的固定翼預警機。不同於網友普遍的看法,滑躍起飛和彈射起飛其實各有所長,不存在一方完全“碾壓”另一方的情形。兩者的取捨更多體現的是:航母使用方以什麼樣的路線去發展他們的航母,他們怎樣去定位自己航母的作用,怎樣去制定航母編隊的作戰模式。

如果定性的去說,滑躍(包含滑跑,下同)起飛的優勢在於,其飛機的放飛受外部能量的影響非常小,僅需要航母以合適的航向行進,飛機與甲板風的合成速度適宜即可。而完全不需要考慮彈射器的儲能問題、彈射器彈射飛機後的復位時間等等。這意味著在通常情況下,滑躍起飛的放飛效率(架次)要高於彈射。而這也是1950年代之前的航母以滑跑起飛為最主要的放飛方式的原因(這一時期的航母僅德國齊柏林號完全依靠彈射起飛)。雖然在這一時期我們可以看到美、英兩國的航母上也出現了彈射器,但這完全是基於別的考慮。

這就要從彈射起飛的優勢說起了。彈射起飛的優勢是可以將飛機起飛所需的滑跑距離在最大限度上壓縮——比如二戰時期的美英航母,其裝備彈射器的唯一作用是在甲板擁擠,無法為飛機提供滑跑所需的長度時,應急將飛機彈射升空。而在戰後隨著飛機的重量越來越大,飛機起飛所需的滑跑距離也越來越長。為了有效的利用甲板空間,要麼犧牲飛機的載荷繼續滑跑(躍),要麼使用放飛效率較低的彈射起飛。在這個問題上美國和蘇聯兩個航母大國就選擇了截然相反的道路。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

對於美國來說,其航母艦隊通常要在遠離己方控制區的地方作戰。這意味著大部分時候航母需要“靠自己”(即電影中經常出現的You are on your own now)。在艦隊對面打擊能力有限的條件下,航母艦載機必須承擔起遠距離奔襲,打擊面目標的能力。對面打擊意味著更大的起飛重量。這時,能夠在較短的距離內支持更大起飛重量的彈射起飛方式成為了美國人的首選。反之,蘇聯人則擁有強大的岸基航空兵和艦隊對面打擊能力,航母艦載機更大的作用是用來“防空”。因此,滑躍起飛成為了蘇聯人的首選——即使是1143.7烏里揚諾夫斯克也僅僅安裝了兩臺彈射器用來彈射預警機。其主戰飛機蘇-33更多時候還是要滑躍起飛。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

在彈射器的選擇上,國內網上蒸彈派和電彈派已經吵了許多年。打賭要吃的東西和打賭要切的東西連起來也已經不知道能繞地球幾圈。不過這裡筆者想說:糾結這個真沒有什麼太大的意義。以美國的經驗來看,目前其電磁彈射還存在著較大的問題。不管是其可靠性還是其技術指標目前都沒有達到預期的標準。反之,蒸汽彈射器也存在發展潛力極其有限(比如出力曲線可調這一點,電磁彈射是還沒實現,而蒸汽彈射則是無法實現),對能量的利用率太低,以及可靠性太過依賴零件工藝水平等等問題。兩者的優劣究竟該如何取捨,實際上還是要看中國海軍自己的判斷。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

除了彈射起飛本身和彈射器工作原理以外,彈射器在甲板上的佈置也是一門不小的學問。這裡我們不妨用幾種大小、噸位都比較相似的航母,來探究一下其彈射器佈置方式背後的考慮。首先是與CG中的航母採用相同佈置方式的中途島級航空母艦。其實中途島級航母的彈射器佈置方式,受歷史因素的影響要大於在作戰方面的考慮。由於設計時斜角甲板尚未問世,中途島級僅在前部艙室安裝了2座液壓彈射器。在後來換裝蒸汽彈射器時,這兩條彈射器的位置理所當然的被繼承了下來。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

在改裝了斜角甲板後,甲板降落區域又空餘出了一定的空間能夠滿足艦載機起飛的要求。於是安裝斜角甲板彈射器的想法應運而生。由於船體本身按照直甲板設計,甲板下艙室容量有限,故僅能支持安裝1部彈射器。需求與現實的妥協造就了中途島級獨特的彈射器佈置方式。在實際操作中,美國人發現航母的前部甲板較為擁擠,經常沒有足夠的空間來容納甲板飛機(包括待飛機、整備機和回收機)。於是甲板飛機經常要擠佔彈射器的位置——這無疑限制了其飛機的出動量。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

在1965年的第二次現代化改造後,中途島號的斜角甲板已經無法容納巨大的新型彈射器,中途島號的彈射器僅餘下艦首兩部。此後中途島號的甲板運作模式也因此而改變:原先斜角甲板上3號彈射器的位置被用於臨時停放甲板飛機。這保證了中途島號依然能有兩部“活躍”的彈射器可用,但代價是甲板後部寬闊的空間卻因此被浪費掉了。航母發展深受美國人影響的法國人和“祖上闊過”的英國人,後來的航母設計上也借鑑了美國人的經驗。戴高樂號與伊麗莎白女王級早期彈射型方案的兩部彈射器,都直接採用了前後各1的佈置方式,充分的利用了右舷前部甲板和整個後甲板的空間用來停放甲板飛機。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

對於我們這次在看到的00X型航母來說,雖然與中途島級改裝後的形態相同,但在實際考慮上應該還是有較大差別的。首先作為一艘最初就按照“完成形態”(區別於中途島級)設計的航母,其甲板尺寸在設計階段就已經為使用前2後1方式佈置的彈射器進行了優化。只要能夠保證右舷後部甲板向甲板中部待飛區推飛機的速度,充分利用3臺彈射器的彈射效率並不成問題。通過少量犧牲甲板停機區域的面積,這種佈置方式允許00X型在不影響回收飛機的前提下能夠擁有3架飛機隨時可以彈射升空以應對突發狀況。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

除了彈射器以外,00X型航母的動力系統也是大家所關注的焦點。根據新浪軍事團隊所能找到的武漢“航母樓”的新照,以及這張XX畫質的CG圖上的影子來看。這艘艦的艦島應該還是比較小的。而要做到如此小的艦島,一個小煙囪是必不可少的。於是我們可以得出,這艘航母要麼採用了核動力要麼採用了燃氣輪機提供動力。在建造00X型航母之前,中國僅建造過055型一型使用燃氣輪機作為動力的大型水面艦艇。但即使是055型,其噸位體量相比於航母來說也實在是太小了。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

實際上據中國核工業集團21日消息,中國已經開始準備製造首艘核動力保障船。這意味著在此之前中國可能已經開始了水面艦艇使用的核反應堆的研製。那麼這艘00X型航空母艦使用核動力也並非是不可能的。另外,除了使用專用的航空母艦反應堆以外,美、蘇、法也都不約而同的選擇了艇堆上艦這一思路循序漸進的發展自己的核動力航空母艦。美國的企業號使用了8座發展自S3W的A2W反應堆(S開頭為艇用堆,A則為航母);蘇聯烏里揚諾夫斯克號直接採用了基洛夫級巡洋艦的KN-3型,KN-3型的技術來源要追溯到破冰船用的OK-150型,其與潛艇用的VM-A型系出同源;法國人則直接使用了兩臺K-15型潛用反應堆(凱旋級)作為戴高樂號的動力。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

除了夭折在船塢裡的烏里揚諾夫斯克號以外,企業號以及戴高樂號都因為“艇堆上艦”這一激進做法而備受困擾。企業號的問題是反應堆太多,維護難度極大,同時維護費用爆炸;戴高樂則正好相反,反應堆太少導致動力不足。但無論如何,美法兩國都通過這樣的方式進入了核動力航母時代,獲得了核動力航母的寶貴操作經驗,為下一代核動力艦艇的發展鋪平了道路。對於已經“脫貧致富”的中國海軍來說,這種方式未必不值得一試。當然,00X型採用核動力僅為我們通過極為有限的線索按圖索驥做出的猜測。如有謬誤,還請眾位看官海涵。

中國核動力航母可能會長什麼樣?

本次曝光的00X型CG圖意味著中國海軍已經向遠洋作戰邁出了第一步。但我們總覺得這艘航母還遠未達到,中國海軍在未來對於航母的全部需求:較小的尺寸規格、較低的排水量、僅有3條的彈射器都不能保證這一型航母未來在遠洋麵對我們的主要對手——美國航母時擁有足夠的作戰效能。在002型航母尚未交付的今天即傳出了00X型的消息,實在顯得有些過於著急——我們甚至依稀見到了當年英國“We need eight,and we won’t wait”(我們要8艘,現在就要!)和1960-70年代美國航母“大躍進”的影子。

官方曾經因為某些原因將遼寧艦定義為“航母科研試驗平臺”,而在我們眼中圖上的00X型航母則更像是為未來中國8萬噸、10萬噸的超級航母的建設鋪平道路的“試驗艦”。或許在不久的將來,002型航母完工交付以後,這個“生育”了多艘航母的造船廠會給我們帶來更大的驚喜。那麼本期《出鞘》就到這裡,我們下期再見。


分享到:


相關文章: