中国首艘国产航母什么样:战力或比辽宁舰增1/4
2015年最后一天,国防部新闻事务局局长、国防部新闻发言人杨宇军大校正式对此作出回应称,中国正在设计和建造第二艘航空母舰。这是官方第一次证实,中国在建造首艘国产航母。中国首艘国产航母长什么样子?和“辽宁舰”到底有多大区别?科通君在大连某港口有幸目睹正在“襁褓”中的中国首艘航母。
2015年12月31日,国防部新闻事务局局长、国防部新闻发言人杨宇军大校正式对外宣布中国正在建造第二艘航母
杨宇军介绍说,这艘航母完全由我国自主开展设计,正在大连进行建造,排水量约为5万吨级,采用常规动力装置;搭载国产歼-15飞机和其它型号舰载机,固定翼飞机采用滑跃起飞方式;舰上将配有满足任务需要的各型设备。第二艘航母的设计和建造吸收了“辽宁舰”科研试验和训练的有益经验,在许多方面将有新的改进和提高。
文/科通君
国产航母在当地不是秘密
伴着周围熙熙攘攘的人群和浓重的东北口音,科通君缓步出了火车站,大连的空气也许比你想象的要糟。第一艘国产航母,他此刻就静静躺在大连某个角落,某个港口的“婴儿房”中,或许就在这些烟雾缭绕的密集高楼身后。
出租车司机的方言让你难以辨认,但他很快将你带到了正确的港口。
科通君从空无一人的马路向宽广、遍布绿色巨石的海岸线走去,对面就是港口,三艘红色巨轮,像三个圆滚滚的法棍面包。想象从这个角度看大连市区的画面,淡黄色的雾霾将密集的一排排建筑笼成了一排灰色剪影,正午的太阳就吊在剪影的正中央昏黄的雾霾上方,将耀眼的粼粼波光从对岸洒过来。
沿着海岸摸海螺的船厂老人卷了一把袖子,吐出一口青烟,很有江湖气地告诉你航母就在货轮后面。
空中不时传来响亮的汽笛声,让人不禁脑补电视剧中情侣轮船前深情分别的俗套场景。你从海岸一头走到另一头,却始终没有窥见航母身影。
襁褓中的国产航母
由于采用了传统的塔式建造法(又称作层状塔式建造),如建造高楼般自下而上一层一层的堆叠。同时引入了模块化的分段建造理念,分别由多个厂房建造分段后再整体焊接。得益于这种结合式的建造方法,001A建造飞快。
科通君不甘心。下午来到港口一侧,欲寻一高楼窗口远望。船厂附近满是高楼,如一道道巨幕隔绝了视线,而你就像落入原始丛林的豌豆。终于,科通君攀上了一棵“巨树”,在树冠缝隙中,第一次见到了“襁褓”中的“婴儿”,纯正的中国血统,国产航母001A。
科通君会发现,他的“襁褓”,其实更像“手术台”。 巨大的船坞从这个角度不可见底,上面横跨着的橘红色龙门吊远看就像一个空洞的门框,一脚伸过蓝顶厂房一侧,一脚伸过船坞。旁边密布了带有轮子和滑轨的塔吊,红白相间的吊臂乍看之下让人眩晕。
船坞的一头似已临近大海,另一头是林立的脚手架,像是密密麻麻的“围观群众”。蓝顶厂房里似乎也在忙碌着,却隐在阴影中。整幅画面如通常港口画面般空旷而忙碌,但其中的紧张感却穿透了一层雾霾和树冠的层层枝叶。
船坞中的001A周身枣红,穿着厚厚的脚手架,让科通君看不清轮廓。穿着蓝色工服的工人们散落在建设中的航母各处,只能勉强辨认。
有说法称这(曾)是亚洲最大龙门吊。自下而上的建设,这是船底,还需要把旁边的分段“摞上”后焊接。以目前进度推断国产航母将在2016年底或2017年初完工。
为了寻到不一样的远景角度,科通君攀上了另一棵树,也许你找到了航母的侧面。从这个角度看到的是航母的尾部——它暂时仅有一个长长的船底,留在船坞以上可见的部分仅仅是一个平面。
或许航母的分段就在船底旁边,似乎在等待着加装上去。海面平静,远处是黑色的巨大货船和门上印着“禁止烟火”的蓝色厂房。
国产航母基本是”辽宁舰“的克隆
中国首艘航母结构图(图片来自《现代舰船 》)
军事撰稿人希弦(新浪微博:@希弦-军事)分析,001A基本是辽宁舰的“克隆版”。一方面是因为辽宁舰续建改造的经验和成果可以在国产航母的建造中继承,利于国产航母的顺利建造和尽快入役。
另一方面是一直以来我国海军装备的发展思路都是“小步快跑”的策略,国产航母与辽宁舰在技术上是“部分技术升级、整体技术沿袭”的关系而非是要技术跨代。
知名军事评论员、前总参谋部上校岳刚向记者阐述了他个人的预测:001A依然是常规动力,采用滑跃式起飞。
所谓常规动力是相对于核动力或者其他动力比如电力、太阳能的说法。常规动力的说法比较多见于舰艇,采用蒸汽动力、燃气轮机、蒸汽轮机、柴油机、柴-燃混合动力等动力的都叫做常规动力,区别于核动力舰艇。和001A所用动力就是由4台燃气轮机提供。
而滑跃式起飞是指,区别于弹射式起飞和垂直起降,滑跃式起飞也是舰载机的一种起飞方式。滑跃式起飞是让飞机从12度左右(辽宁舰与001A为14度)的滑跃式甲板起飞。这需要飞机发动机具有很强的推动力,在短时间、短距离内推动飞机达到起飞速度。目前除少数国家(如法国,美国)采取弹射式起飞外,其余大多数国家采用滑跃式起飞。
除垂直起降外,关于航母舰载机的起飞技术目前有三种。一是辽宁舰和001A上采用的滑跃式起飞,二是蒸气弹射起飞,三是最先进的电磁弹射起飞技术。
蒸汽弹射器问世于1950年8月,原型机是英国海军航空兵预备队司令米切尔研制的,美国海军购买了专利并将其发展成熟。
蒸汽弹射器
目前在“尼米兹”级航母上装备的C-13蒸汽弹射器长76.3米,每分钟可以弹射2架舰载机,功率强劲得可以将一辆两吨重的汽车弹射到两公里以外的海面。时至今日,只有美国全面掌握了蒸汽弹射器技术,连法国的“戴高乐”号核动力航母也采用美国的蒸汽弹射技术。俄罗斯、英国、意大利和西班牙等国由于技术限制,无法研制真正在技术和工艺上过关的蒸汽弹射器,所以只能在本国航母上采用滑跃式起飞,作战效率远不如蒸汽弹射器。美国虽然在蒸汽弹射器领域独领风骚,但蒸汽弹射器固有的缺点决定了它要被更新的技术取代。
在工作原理上,蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块,把与之相连的舰载机弹射出去的。它体积庞大,工作时要消耗大量蒸汽,功率浪费严重,只有约6%的蒸汽被利用。为制造和输送蒸汽,航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数管线,工作维护量惊人。它的最大缺陷在于因为弹射功率太大而无法发射无人机,现役的无人机因为重量轻,在弹射时机体会被加速度扯碎。
电磁弹射器
电磁弹射器是一个复杂的集成系统,其核心是直线弹射电动机。这种电动机的概念类似磁悬浮列车采用的技术,与磁悬浮列车所不同的是,磁悬浮列车的运动是漂浮在空气中,而弹射电动机带有滚轮,带着一个往复车沿弹射器轨道滑行。工作时,电动机得到供电,往复车在电磁力的作用下,拉着飞机沿弹射冲程加速到起飞速度。飞机脱挂后,往复车受到反向力的制动,低速回到出发的位置。在技术方面,蒸汽弹射器和电磁弹射器之间的差别,如同老式蒸汽火车与现代磁悬浮列车之间的差别,这就决定了电磁弹射器在性能上遥遥领先。
美国海军从1982年开始进行电磁弹射系统的技术研究。直到2004年秋天电磁弹射器进入成品测试阶段,美国海军测试后选定通用原子能公司作为生产商。美国海军技术网站透露,通用原子能公司的系统采用线性电磁加速电动机,已经在新泽西州赫斯特湖试验中心完成了测试。美国海军将新型核动力航母定为“CVN-21”级,以取代现役的“尼米兹”级核动力航母,装备4台电磁弹射器的“福特”号航母,正是该级航母的首舰,在美国航母上使用多年的蒸汽弹射器也将将退出历史舞台。
“福特”号航母在作战效能上优于“尼米兹”级航母,电磁弹射器是个决定性因素。美国海军技术网站的文章声称,在电磁弹射器投入使用后,“福特”号航母的飞机正常出动每天可达160架次,而现役尼米兹级航母每天正常出动120架次。在形势瞬息万变的现代海战中,这种差异往往决定一场战争的胜负。
另据据香港商报报道,中国电磁弹射器发明人、海军动力与电气工程专家马伟明少将2015年3月曾表示,中国舰载机弹射起飞技术完全没有问题,实践多次也很顺利,有信心运用到现实当中去,他强调,中国掌握的技术已经不输美国,甚至更为先进。目前世界上开展航母电磁弹射研究的只有美国、中国、英国、俄罗斯,而建造了全航母尺寸的实验设施的只有中美两国。
知名军事评论员吴戈非常冷静地阐述了自己的看法:虽然航母的建造困难,如动力系统、甲板设计和船体建造等,得益于的成套方案解决了一些,但在关键技术的采用上,或许并没有部分媒体猜测的那么乐观和激进。
单说电磁弹射技术,虽然已经掌握其原理和制造技术,但军事应用所要求的可靠性方面,目前是达不到要求的,暂时不会用在001A上。
另外就是,整个航母的系统管理和配合方面,即使是辽宁舰也尚在摸索,001A相对辽宁舰进行了尺寸和结构上的部分改造后,又带来了系统管理和配合方面的新问题,也是亟待解决的。所以综合情况来看,001A相对辽宁舰并不会有脱胎换骨的变化,更多的是微调。
据希弦介绍,001A是紧密围绕我国海军自身的需求来设计的,没有了辽宁舰续建改装中“”号舰体的框架限制。我国在续建改装中发现的原设计上多方面的问题和缺憾,都在001A上彻底解决。
战力力或比辽宁舰增四分之一
相对辽宁舰,岳刚表示有几个方面可能会有所改进。
1。动力可能会增加
辽宁舰所用动力系统为四台燃气轮机,每台可输出两万五千马力,001A上的燃气轮机输出功率可能会增加到每台三万五马力。更大的马力可以带来更高的速度,航母的速度对于采用滑跃式起飞的舰载机尤为重要。舰载机起飞时,航母高速航行可以为其营造甲板风,有利于其起飞。一般舰载机起飞时,航母速度需要到30节。
节(Kn)以前是船员测船速的,每走1海里,船员就在放下的绳子上打一个节,以后就用节做船速的单位。 1节(kn)=1海里/时=1.852km/h=(1852/3600)m/s 是速度单位 ,1海里(n mile)=1852m 是长度单位。陆上的车辆和空中的飞机,以及江河船舶,其速度计量单位多用千米(公里)/小时,而海船(包括军舰)的速度单位为“节”。
2。更大的吨位和载机量
有了更大的动力,就可以有更大的吨位和载机量。001A吨位有可能会增加到7、8万吨,通过采用新型材料、电子设备的集成化加强等一系列优化机库空间的措施,舰载固定翼飞机数量可能会增加到32架。这些改变势必会带来001A尺寸相对辽宁舰的增加。希弦也认为,“001”号的机库设计存在着舰机适配性的问题,这是因为设计时飞机设计局提供给航母设计方的苏-33舰载机机翼折叠宽度为7.4米,但苏-33定型后的参数却已为8.4米,这种问题在辽宁舰上只能是调整改善,在国产航母上可以做到彻底解决。
3。更合理的空间布局
希弦进一步表示,苏式舰艇运用与设计上的差异,造成“001”即便是海上巨舰,舰上的居住环境也是不佳,即便是以舰载机为战斗力的航母也在舰艏滑跃甲板的中央区布置了12组SS-N-19“花岗岩”重型反舰导弹的发射井,但这种火力对于我国海军而言是不需要的,但在改装中也只能是弥补性地拆除。而在国产航母建造时则可整体规划设计,将这部分区域布置为舰员的住舱来改善舰员们的居住环境、作为燃油舱和淡水舱增加航母的补给物资储备量。
“花岗岩”SS-N-19反舰导弹是20世纪70年代初开始研制的远程超音速巡航导弹。它可以从水面舰艇发射,也可以从潜艇发射。弹体长10米,射程在500公里以上,发射重量为7吨,可装填各种型号的弹药。导弹在高空的飞行马赫数达到2.5,末端飞行马赫数可达3.5。它是世界上第一个巡航速度大于2马赫(最高速度可达2.5马赫)的长程掠海飞行反舰飞弹。别名“花岗岩”意为“无坚不摧”,其弹头可安装35万吨当量的核弹头或高能量炸药的常规弹头,即使所携带的弹头因故没能爆炸,其2.5马赫的超音速飞行速度所形成的动能也能对目标造成重创。
4。换装有源相控阵雷达
岳刚还推测,001A可能会换装有源相控阵雷达。相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,有源相控阵雷达在频宽、信号处理和冗度设计上相比无源相控阵雷达更具优势。现在下水的驱逐舰052d已经装备了该雷达,意味着该雷达技术的成熟。
所谓相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,这种方式被称为电扫描。相控阵雷达使用“移相器”来实现雷达波束转动。相控阵雷达又分为有源(主动)和无源(被动)两类。
有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。正因为如此,也使得有源相控阵雷达的造价昂贵,工程化难度加大。但有源相控阵雷达在功能上有独特优点,大有取代无源相控阵雷达的趋势。
美国国防部国防科学委员会主席的一份关于发展美国军用机雷达的建议报告中特别强调了有源相控阵技术可以极大地扩展雷达的功能和提高雷达的性能, 21世纪美国的战斗机雷达、预警与监视飞机的雷达都应是有源相控阵制的。
事实上,美军除了F-22和F-35等新一代战机都毫无例外地装备有源相控阵雷达外,美国对第三代现役战斗机、轰炸机、预警和监视飞机的有源相控阵改进都已列入计划,并得到了相应的财政支持。
5。更强的导弹和预警机
001A还有可能会加装最新的航空导弹海红旗-10;舰载预警机可能会用空警-200(固定翼飞机),将比现在辽宁舰所用预警机(直升飞机直-18)性能更优。
红旗-10舰艇自卫防御导弹武器系统,由中国航天科工集团公司开发,可有效拦截各种类型的反舰导弹,对付海上、空中和陆地对舰艇发起的饱和攻击。海红旗-10近程防空导弹按管数的不同有三种发射装置。24管型装备在最新的052D型驱逐舰上,18管型装备在“辽宁”号航空母舰上,而最小的8管型则装备在056型护卫舰上。这种采用复合制导系统的导弹对亚音速和超音速反舰导弹均有很高的拦截概率。
中国空警-200型预警机是中国空军重要的特种飞机,主要用于承担空中巡逻警戒任务,弥补地面雷达低空盲区,兼顾对航空兵实施指挥。探测、监视、 跟踪和识别来袭的空中目标、水面目标等,进行战场态势监控,指挥引导己方部队实施作战。2006年6月3日,中国空军一架由运-8AEW改装的空警-200预警机因飞机机翼结冰,在安徽东部地区坠毁,5名机组成员和35名空军专家全部遇难。此次事故堪称中国人民解放军建军历史上最严重的空难。
综合以上方面,知名军事评论员、前总参谋部上校岳刚大胆预测,001A战斗力会比辽宁舰增加五分之一到四分之一左右。
航母舰队正在筹备
岳刚表示,从战备任务来说,有了航母就不能有空窗期。一条航母进港,就要有另一艘顶上去。我国初步计划要建4艘航母,这样就能保持一直有3艘在执行任务。也就是说,001A后,还会有两艘国产航母。据传言,其中一艘已经在江南造船厂动工。
目前在建的001A与辽宁舰同属001级,未来的两艘可能会是002级和003级。002级可能会用到弹射技术,有望跳过蒸汽弹射而直接应用自主研发的电磁弹射;003级可能会用到核动力。
吴戈则对我国海军应用航母的使用理念进一步表达了看法。吴戈表示,航母的建造技术问题抛开不谈,目前航母的建造与目前的海军战略有所脱节。现在很多媒体对于国产航母的很多猜测基于非常粗浅的假设和推断,进而盲目乐观。
从应用场景来说,国产航母的信息化水平差得很远(这一点从最近两年海军的多次摸索性演习当中都有所暴露),更无法与发展多年的美国海军相抗衡。但一旦发生军事冲突,又难以避免与美国海军接触。从形成威慑力来讲,以航母发挥威慑力,与我国不以武力威胁他国的外交原则相悖。
从军事科研角度完善海军舰种是比较合理的思路,但有了航母之后如何使用,还需充分的战略思考,不宜操之过急。另一方面,我国航母乃至海军整体实力目前与美国相比差距较大,舆论宣传上不宜过分夸大,自我认知还须清醒。