下一个“目标舰”

2017-10-18 18:37刘乐
兵器 2017年10期
关键词:弹射器固定翼核动力

刘乐

近期在中国人民革命军事博物馆出现了一款名为“未来航母功能演示模型”的展品。一时间这款展品在网络上引起了热议,有人甚至把它称为“中国003型核动力航母模型”。面对网络热议和各种猜测,就连该模型的制作者也不得不出面澄清,称该模型只是为了演示未来航母的某些功能,并没有什么特定含义。

目前中国海军已经装备了辽宁号航母,而首艘国产航母也进入了下水舾装阶段,并有望在两年内交付海军服役。这两艘航母都是滑跃起飞型常规动力航母,且满载排水量都没有超过7万吨。受这两个因素的限制,其综合作战能力不及美国10万吨级的核动力航母。很显然,中国航母不会在现有的水平线上停留太久,建造吨位更大、技术更新、舰载机更先进的大型航母已经是大势所趋。因此从这个角度来说,这款“未来航母功能演示模型”对于预测中国航母的若干发展趋势,还是有一定参考价值的。

长期以来,网络上一直存在着中国海军各种“目标舰”的传说。例如,近十多年来相继批量服役的052C型和052D型导弹驱逐舰都不是该领域的目标舰。一直到055型导弹驱逐舰出现,才基本实现了目标舰的初衷。笔者在此推断,中国在航母领域有可能也存在一种“目标舰”。直白的说,该舰在总体性能上可能不亚于美国最新的福特级核动力航母。

这一目标舰到底会是什么样子的?其性能和战斗力到底如何?我们不妨参考此次公开展出的“未来航母功能演示模型”,进行一次军迷式的推测。

承前启后的过渡型航母

美国福特级核动力航母,是目前全世界吨位最大、技术最先进、攻击能力最强的航母。目前福特级核动力航母首舰已交付美国海军服役。另还将建造9艘,全面取代尼米兹级核动力航母。福特级核动力航母满载排水量达到了创纪录的11万吨,并采用了电磁弹射器、全电推进系统、全寿命核反应堆(服役期间无需更换堆芯)、隐形化舰岛及桅杆等先进技术,同时还率先装备了舰载隐形战斗机F-35。此外,其自动化程度有了大幅提高,舰员总数明显减少。

国产002型航母的满载排水量可能不会超过8.5万吨,但仍可基本满足中国海军的现实需要。考虑到滑跃起飞对舰载机的载油载弹量和出动频率限制较大,因此国产002型航母几乎肯定将采用弹射器。经过多年的研制,无论是蒸汽弹射器还是电磁弹射器,都要以可靠性为首要目标,并为后续航母积累使用经验。

此外,对于大型航母来说,核动力当然是最佳的选择。这不仅可以使航母拥有近乎无限的航程,还可以腾出大量空间用来装载航空燃料和航空弹药,大大提高航母的持续作战能力。到目前为止,中国还从未设计建造过核动力水面舰船,所以说如果要在国产002型航母上实现核动力推进,技术跨度与技术风险同样不小。

为控制技术风险,弹射器和核动力对于未来的国产002型航母可能是无法同时存在的。相对而言,未来国产002型航母对于弹射器的需求更为迫切,因此002型航母是“弹射器+常规动力”模式的可能性更大。需要指出的是,并不是只有核动力航母才能用上电磁弹射器,常规动力航母在这个方面没有不可克服的技术障碍。至于国产002型航母上的舰载机,相信会有相当大的进步,尤其是在固定翼舰载预警机方面,会取得零的突破。

航母“目标舰”的总体设计

要想达到与福特级核动力航母相当的水准,则目标舰的全长不应低于320米、舰宽不应少于70米、满载排水量至少要大于9万吨,否则就没有足够的空间来容纳舰载机、各种设备和弹药物资。在总体设计方面,应该会采用技术最成熟、各方面性能最均衡的常规舰型,即单体舰型。而不可能采用双体舰型、三体舰型或半潜舰型。飞行甲板应由主甲板和斜角甲板两部分组成,弹射器分别位于主甲板与斜角甲板上,而拦阻索位于飞行甲板中后部。

虽说英国新一代的伊丽莎白女王级航母采用了双舰岛设计,航空部门和航海部门可以互不干扰。但双舰岛设计会占用航母飞行甲板宝贵的空间资源,从而减少了载机量,总体上得不偿失的。出于提高自身隐形能力的需要,美国福特级、英国伊丽莎白女王级等新一代航母的舰岛都采用了隐形化设计。在这个方面中国航母的目标舰自然应该考虑。

而位于航母右侧的单舰岛,不仅是航空部门和航海部门的所在地,也是全舰的制高点。在这个制高点上安装S波段和X波段主动相控阵雷达,从而构成双波段探测系统,是未来航母的一大发展趋势。

航母“目标舰”的动力系统

为了快速到达战区,以及在舰载机起飞前快速抢占逆风阵位加速航行,中国航母目标舰的最大航速不应低于30节。相比之下,法国戴高乐号核动力中型航母的最大航速仅有27节,只能勉强满足需要,堪称重大教训。虽说中国航母的目标舰几乎肯定会采用核动力,但鉴于中国至今没有设计建造过核动力水面舰船,因此其总体研制难度还是不小的。

美国的福特级核动力航母采用了两台A1B型核反应堆,最大输出功率超过了205939千瓦,发电能力也更为强大。对比之下,中国航母目标舰核反应堆的最大输出功率不应小于205939千瓦。如果两台核反应堆无法达到这一数值,也可考虑采用4台核反应堆。至于堆芯寿命,假如暂时不能做到与全舰同寿,则能达到20至25年即可。未来可在全舰大修或中期改装时进行换芯作业。

為防动力方面出现问题,中国航母目标舰还应配备4台左右的柴油机和相应的燃料。如果航母核反应堆出现故障或战损,可立即启用柴油机以确保航母正常运转。此外,全电推进系统的上舰也是大概率事件。这不仅将带来一场水面舰船动力领域的革命,也可为电磁炮等高能武器的上舰创造必要的条件。endprint

航母“目标舰”的舰载武器

航母最具威力的武器就是舰载机。除此之外,一些必备的自卫武器也不可或缺。从历史来看,美欧现代航母只装备了少量的多管近防炮、近程舰空导弹等自卫武器。而苏俄航母就装备了包括远程反舰导弹、舰空导弹、火箭式深弹在内的多种武器。这两种模式谁优谁劣,各航母大国早有定论。其实航母的主要攻击和防御任务都是由其舰载机与护航舰艇来承担的,其少量的舰载武器仅仅是最后的防御手段。如果在航母上装备超过自卫所需的武器,既会背离发展航母的初衷,也会挤占航母上宝贵的空间资源。

所以航母“目标舰”只会装备少量自卫性舰载武器,例如11管30毫米近防炮、海红旗-10近程舰空导弹、反蛙人多管火箭炮等。但主要用来反鱼雷的火箭式深弹,很可能将不再装备。当前对航母威胁最大的武器是反舰导弹,特别是超音速反舰导弹。为扩大对这类目标的有效拦截范围,还可考虑在目标舰上加装可垂直发射的中程舰空导弹,如海红旗-16系列。而随着电磁炮、激光炮等高能武器的日益成熟,航母“目标舰”也需要做好相应的准备,一旦形势需要可随时上舰。

航母“目标舰”的起降设备

不管是美国的福特级核动力航母,还是此次公开展出的“未来航母功能演示模型”,都采用了舷侧式飞机升降机、电磁弹射器、新型偏流板和电磁拦阻装置。

而电磁弹射器的上舰,可以大幅提高固定翼舰载机的起飞效率,并可更好的适应不同结构、不同重量的机型,优势相当明显。4台电磁弹射器分别位于前甲板和斜角甲板(各2台),可同时弹射两架飞机。4台电磁弹射器的后方是巨大的偏流板,以承受飞机尾焰的炙烤。

最后就是电磁拦阻装置,可以更好的吸收飞机着舰时的巨大动能,延长飞机的使用寿命。

航母“目标舰”的固定翼舰载机

未来中国航母的舰载机队到底由哪些机型构成?这一直是个争议不断的话题。一个共识是我国有必要研制装备新一代的舰载战斗机。如果从头研制全新机型,既旷日持久又耗资巨大,可考虑在现有机型的基础上研制装备舰载型。苏联曾在苏-27战斗机的基础上研制了苏-33舰载战斗机,已服役二十多年。而法国的阵风战斗机,在研制之初就是一机两型(空军型和舰载型)。

目前中国已经推出了两款隐形战斗机,即歼-20和FC-31。前者是重型隐形战斗机,并已开始装备我空军部队。后者为中型隐形战斗机,且还没有完成研制。从理论上来说,这两款机型都具备上舰的潜力,然而歼-20隐形战斗机的改进空间要大于FC-31隐形战斗机。据称FC-31为企业自主立项,不确定性更大。更重要的是,只有歼-20上舰才能对美国F-35C构成优势。

一旦歼-20上舰,除了要对全机结构进行加强,还要进行相应的防腐蚀处理,以适应海上高湿、高盐的恶劣环境。同时加装前机轮弹射牵引杆和机尾拦阻钩,并换装可折叠的机翼,以减少停放时的占地面积。歼-20上舰的主要任务应该是夺取制空权,并兼顾对地对海攻击。考虑到歼-20机身弹舱的尺寸有限,可能无法容纳类似反舰导弹等重型武器,因此在中低威胁程度时,可使用机翼挂架挂载上述武器。

在美国福特级核动力航母上,除了隐形舰载战斗机F-35C之外,三代半的F/A-18E/F与E/A-18G还将服役相当长的一段时间。它们主要担负对地对海攻击、电子压制等任务。因此,改进型歼-15舰载战斗机未来仍可能有一定的用武之地,可侧重于对地对海攻击、电子压制、战术侦察等方面,以配合歼-20作战。

随着美国X-47B无人机上舰渐成现实,中国也在发展类似的机型,其中“利剑”系列无人机与美国X-47B相似度最高。该机采用隐形化设计,弹舱内置,并以涡扇发动机为动力,具有相当可观的航程和载弹量。一旦上舰,将成为新的“隐形杀手”,甚至会取代部分有人机执行攻击任务。由于现有的人工智能技术还不够发达,无人机暂时还难以胜任近距空战等复杂任务,短期内还无法全面取代有人机。

此外,固定翼舰载预警机也将是发展的重点。从2014年开始,网络上就不断流出疑似国产固定翼舰载预警机全尺寸模型或电磁兼容模型的照片。其总体结构与美国E-2系列固定翼舰载预警机相似。两者都采用了双发上单翼、背负式雷达天线罩结构,罩内装有有源相控阵雷达,并具备良好的对空对海探测能力。相对于预警直升机,固定翼舰载预警机在探测范围、最大航程、留空时间、机组人员舒适性等方面优势明显。

航母“目标舰”的直升机

除了固定翼舰载机,各种直升机也是航母作战力量的重要组成部分。航母的反潜、救援、人员运输等任务也主要由直升机来完成。据初步统计,各国航母上直升机的数量约占舰载机总量的30%,即以中国航母目标舰75至80架的总载机量来估算,则其中直升机的数量不会低于20架。自美国S-3反潜机退役后,全世界已再无现役的固定翼舰载反潜机。因此中国不太可能专门研制装备一款需求量不大的固定翼舰载反潜机,而是会装备性能更先进的反潜直升机。endprint

因受到载荷、航程等因素的限制,4吨级的直-9系列反潜直升机已无改进空间,未来将逐渐退出反潜领域。而从国外经验来看,能够满足大型航母反潜作战需求的直升机普遍集中在10至13吨级。在这个范围内,中国拥有已服役的13吨级的直-18反潜直升机。正在研制中的10吨级的直-20直升机也肯定会有专用反潜型。

與此同时,在救援和人员运输等方面,硬性限制比较少,包括直-9在内的很多机型都可以承担。至于专用武装直升机和重型运输直升机能否上航母的问题前者在速度、航程、载弹量等方面远逊于固定翼舰载机,常驻航母意义不大,部署于两栖攻击舰则更为合适。而后者的最大起飞重量都超过了20吨,自身体积和旋翼直径都较大,航母现有的飞机升降机尺寸及下层机库高度都很难满足要求。

航母的建造周期和数量规模

辽宁舰从改建工程启动到交付海军服役,用了七年的时间。而首艘国产航母从开工建造到正式下水,用时短得多,预计再用两年左右的时间,就可交付海军服役。从全世界的范围来看,这一建造速度是相当快的,也标志着中国完全掌握了大中型航空母舰的全套建造技术。而要建造满载排水量10万吨以上的中国航母目标舰,所需的时间肯定要长一些。如果首舰能在2022年前开工建造,则有望在2030年前完工交付,而后续同级舰的建造周期还可能有所缩短。

相较于美国福特级核动力航母10艘左右的建造计划,中国航母目标舰的建造数量也是一个焦点。据国内外媒体估计,2025年前中国海军将至少装备3艘航母,即辽宁舰、首艘国产航母和过渡型航母。未来中国海军随着海军战略的发展,中国航母的建造也会有更进一步的动作。因此,未来新一代航母的建造数量是相当可观的,至少将在3艘以上,并构成相应的航母编队。随着中国的国家利益遍布全球,以及海上能源通道的安全问题日趋突出,未来在太平洋和印度洋这两个战略方向上,可各部署若干个航母编队,其核心可能就是这种舰型。

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