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中国003福建舰,突破与差距

(2022-09-12 09:02:46) 下一个

航空母舰,不止是一艘搭载了飞机的大型舰船。航空母舰是航海航空电子技术的集成,是一个国家综合技术和军事力量的体现,可以说,没有美军的航母,就没有美国的世界霸权地位。每个国家也都希望自己有美国的航母建造能力与技术。之前,很多中国军迷对航母的作用不屑一顾,主要原因还是因为当时中国造不出自己的航母。后来,中国费尽千辛万苦从乌克兰买来一艘报废的苏联航母,改装成了辽宁舰。但是辽宁号实在是太破了,看着她冒着黑烟的大烟,筒就使人不由想起二战时期。今年6月,期待已久的中国003型航母,船舷18的福建号下水,标志着中国有了第一艘自主设计建造的航空母舰。虽然福建舰的性能还需要经过测试,具体技术参数尚不得知,我们还是可以从已知的资料对福建号进行一些评估,包括她的技术进步以及跟美国最新航空母舰的比较。我们的重点集中在舰船设计,动力推进,弹射系统和舰载机四个方面。

福建舰的甲板长度超过300米,预测可能有314米,甲板宽74米,满载排水量在85000吨左右,甚至可能接近10万吨。所以,003可以说是真正的大型航母,已经接近美国超级航母福特级的排水量。不是说航母的排水量越大越好,但是·大型航母对于动力推进系统要求不是小型航母可以比拟的。同时,可以搭载的舰载机的种类和数量,是决定航母战斗力的主要因素。世界上除了美国之外,中国现在是唯一可以建造大型航母的国家,这本身是一个里程碑。英国,法国,印度的航母技术领先于辽宁号,但是现在可能被福建号超越了。

003航母甲板布局和设计,是在吸收辽宁舰山东舰经验基础上,参考了美国航母设计的。根据商业卫星照片推测,003航母全长约314米,宽度约76米,甲板分为起飞区,着舰区和停机区。1号和2号弹射起飞位位于前甲板,距离舰首约100米处位置;3号弹射器位于舰体中后部,距离斜角甲板前端约100米处。跟采用滑跃甲板的辽宁山东舰不同,003的平直甲板舰首部分也可停放8架飞机,大大提高了甲板利用率。同时,003舰岛设计取消了原先后部的航空指挥舰桥,全部功能都集成到前部视野宽阔的航空舰桥中。航控舰桥分为两层,上层是航空作业指挥中心,下层是舰船航行控制中心。003航母在舰岛前后分别布置了一台升降机。可同时运作4架舰载机,效率远高于辽宁号。另外,福建号主副停机区和起飞区,各设置了一部航空弹药升降机,可直接将存储于内部装甲区的弹药提升至机库和甲板。美国福特号则安装了11部自动升降弹药电梯,对于提高作战效率和减轻后勤人员负担具有重要意义。当然,福建舰和福特号外观最明显的区别,是福建舰的的大烟囱,因为003还是采用常规动力驱动,需要烧油。 美国最新福特级航空母舰采用新型A1B压水式核子反应堆,发电量为尼米兹级3倍,发电能力达到195MW,服役期间50年不用更换炉芯,具有无限续航能力。福特级发电能力超出需要35%,有能力搭载正在研发的激光武器。中国在研制航母专用的小型核反应堆技术上还不成熟,而用于核潜艇的反应堆因为功率不够,无法应用到大型航母上,所以003只能选择常规动力。但是,003福建舰虽然跟之前辽宁舰一样,采用常规动力,但是003的船综合电力系统是一个重大技术突破。

这个综合电力系统可以说是003最核心技术突破。早期,无论是常规动力还是核动力航母,本质都是烧开水。只是核动力航母通过核反应堆加热烧开水,产生高压蒸汽,驱动蒸汽轮机,然后通过传动轴带动螺旋桨推动前进。这些蒸汽也可以驱动甲板上蒸汽弹射器工作;常规航母用重油烧热开水。之前的辽宁山东舰有8个蒸汽锅炉,两两一组分别驱动4台蒸汽轮机,4个螺旋桨。辽宁舰每次从熄火状态到启动,要先花十几个小时烧开水才可以启航。

综合电力系统,就是将此前航母分开设计的动力和发电系统整合到一起。003航母采用4台改进型TB-12蒸汽轮机作为原用机。但这些蒸汽轮机,不是用来直接推动螺旋桨,而是带动发电机发电。电力全部输送到航母中央电网,负责全舰用电。无论是提供动力,还是电磁弹射,或者各种设备和生活用电,都有中央电网提供,而不需呀额外才有发电机。由于不同设备,如雷达,电磁弹射器,导弹的工作电压差别很大,要满足不同设备用电,就需要高度自动化的统一调度管理。所以,虽然003舰还是采用常规动力,但是综合电力系统研制成功是一个了不起的技术突破,这也是未来核动力航空母舰所必须解决的一个关键技术。也就是说,有了·综合电力系统,只需要换上核反应堆就行了;没有综合电力系统,即使有了适用核反应堆,最多也就是七十年前尼米兹·级的技术水平。当然,003采用常规动力,发电能力究竟如何尚不得知·,特别是在频繁使用三个电磁弹射器的情况下,发电能力是否能够保障全舰需求现在不得而知。

综合电力系统,是保证003航母在常规动力的情况下,也能使用电磁弹射器的关键。003原设计计划采用蒸汽弹射技术。但是蒸汽弹射故障率高,弹射力无法调节,对于舰载机和飞行员承受能力都是一个考验。同时,福建舰使用的TB-12蒸汽轮机的蒸汽锅炉压力只有6.1Mpa,低于美国尼米兹级的8.45Mpa。如果003采用蒸汽弹射,舰载机最大起飞重量可能无法满足大型航母的需要。 电磁弹射相对效率高于蒸汽弹射·。比如,美国采用电磁弹射的福特级航母,每24小时最大起飞能力是220架次,而采用蒸汽弹射的尼米兹级最大日起飞能力只有120架次。电磁弹射单设并不一定需要核动力。但是没有综合电力系统,就无法保障电磁弹射用电需要。所以说,综合电力系统是003一个关键技术突破,因为电磁弹射器是个电老虎。不过,中国003航母电磁弹射具体技术性能和稳定性还不得而知,毕竟这是一个新技术。此前,福特号航母在测试时电磁弹射器就遇到了不少麻烦。有分析认为,中国003航母最大日起飞能力接近尼米兹级别。

003搭载的舰载机是另外一个大家都关心的问题。目前中国海军并没有技术成熟的舰载战斗机。辽宁舰山东舰上搭载的歼15,在各国现役的舰载机中是相对比较落后的。歼15实际是通过特殊渠道从乌克兰搞到的架苏33的原型机T-10K,然后进行技术改造,加装了歼11B的雷达航电系统和飞豹的对海攻击能力。发动机也是从俄罗斯进口的AL-31F。根据估计,003成军后,将搭载4个中队的作战飞机,其中两个中队的改进型歼-15T舰载机,2个中队的新型F35C。4架空警600,1个电子战飞机中队,固定翼反潜巡逻机,无人机,搜索救援攻击直升机。预计舰载机数量总数接近70架·。003舰载机编成和数量跟美国航母类似。所不同的是,美国海军舰载机技术成熟,大部分经过实战检验,即使最新的F35C也已经定型量产。相比之下,中国理想的舰载机,无论是F15T还是F35C都还处于研发阶段,具体性能无法评估。

总体来说,003型福建舰,设计建造和航电系统都有很大进步,特别是综合电力系统和电磁弹射都属于世界先进技术。但是,003采用常规动力,必然限制了航空母舰的作战范围和作战能力,在缺乏足够全球性补给基地的条件下,远洋作战比较困难。003可以说现在还没有合适的舰载机。舰载机对于起飞降落准确性,起飞重量,起落架强度和材料的要求,远远高于陆基飞机。所以,美军习惯上空军和海军航空兵是完全不同的兵种,双方对于作战飞机的要求也有很大不同。由于历史原因,中国没有海军航空兵,也没有专门舰载机研发,海军需要的舰载机通常是依赖改装空军的陆基战斗机。希望003下水,航空母舰成为中国海军固定编制以后,舰载机的研发受到重视。

003从下水到完成测试,可能需要几年时间。由于缺乏经验,大量新技术需要在运行中检验,期间遇到问题是正常的。但是,无论如何,003下水对中国海军来说意义非凡,标志着一个质的飞跃。

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阅读 ()评论 (7)
评论
reader 回复 悄悄话 為中宣部打造的航母。
全球战略 回复 悄悄话 作为文献综述,无自己的观点,本文不错。同意作者最后不是观点的观点:“无论如何,003下水对中国海军来说意义非凡,标志着一个质的飞跃。”愚见是作为一个无海军传统,当然更无航母传统的陆权国家来说,玩海军,尤其是玩航母十分危险。有空请参考愚作:《航母对决系列》https://blog.wenxuecity.com/myblog/77065/124441.html
lostman 回复 悄悄话 这玩意都是纸上数据,实战不堪一击
doldentate1 回复 悄悄话 回复 '三河匹夫' 的评论 : 中国更需要俄罗斯吧
doldentate1 回复 悄悄话 回复 'Guerrilla' 的评论 : 为什么不可以谈?就因为你不喜欢听?
三河匹夫 回复 悄悄话 “歼15实际是通过特殊渠道从乌克兰搞到的架苏33的原型机”,加上辽宁号都是乌克兰帮忙给的,俄入侵乌克兰居然站在俄一边,地地道道白眼狼。白俄罗斯都转向了,习还要马上去觐见普大帝,不是 1949 加入国民党一样无脑,或脑灌水了。
Guerrilla 回复 悄悄话 这篇文章属于命题积木,为写而写。no.3有许多不确定性,这样一个连设计者本身都不敢笃定的事到你这里却侃侃而谈。与你一贯的文章相差甚远
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