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003航母来了,史诗级突破!目标直指尼米兹级!

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发表于 2022-6-17 14:23:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

中国003航母来了,史诗级突破!目标直指尼米兹级


北京时间6月17日,我国自主生产的航空母舰003型航母正式举行下水命名仪式。让无数军事爱好者盼星星盼月亮的国产超级航母终于来了,各大军事论坛瞬间炸开了锅,各种讨论不绝于耳。

003航母下水仪式

003航母下水仪式

▲003航母下水仪式,图片来源于网络。

在这些讨论声中又分为两派,一派是悲观派“烟囱都那么明显,为什么不是核动力啊?”“怎么才三条弹射器两台升降机,战斗力能比得上美国航母吗?显然他们对于003寄托了太多期望,恨不得赶超福特级,全然忘了步子太大会扯着裆。而大部分人还是保持理智的,认为虽然有一些小遗憾但是能有国产弹射型超级航母就已经非常振奋了,不过不管是哪一派都有一拨人,或是因为不甘心而生气,或是太过保守,开始质疑003航母的战斗力,甚至“能比过小鹰级就是胜利”。

这里我们可以根据一些零星的资料,来推测一下003型航空母舰的战斗力,看看她到底是迟来了半个世纪的东方小鹰,还是走在时代最前沿的福特青春版。

首先是从吨位体量来说,这个是最容易摸清楚的,因为航母这种大块头哪怕是有心保密也藏不住,这几个月来各种卫星图片早就已经分析得七七八八了,根据卫星图片配合像素测量法,003型航空母舰的全长大约在320米左右,飞行甲板宽度大约在80-81米左右,作为对比,美国小鹰级常规动力航母四号舰肯尼迪号全长321米,飞行甲板宽77米,满载排水量约82000吨,尼米兹级核动力航母全长332米,飞行甲板宽77米,满载排水量86000吨-92000吨(美国长期宣传的10万吨是短吨,为英制单位,1短吨等于2000磅约等于0.907公吨),福特级核动力航母全长337米,飞行甲板宽77米,满载排水量约10万吨。

003型航母相当庞大,完全达到了超级航母的水平

003型航母相当庞大,完全达到了超级航母的水平

▲根据卫星图结合迅速测量法,可知003型航母相当庞大,完全达到了超级航母的水平。

单就尺寸而言,足以可见003型航母的飞行甲板之宽大,根据国外网友计算得知,小鹰级可用的飞行甲板面积为17994平方米,尼米兹级为18862平方米,福特级为19830平方米,而003型航母的甲板可用面积却能达到大约19500平方米的水平,甚至比尼米兹级还要略胜半筹,直逼福特级!如此巨大的飞行甲板带来的好处是不言而喻的,首先可以运作体量更大的飞机,尤其是预警机这种看着起飞重量不怎么重但是体积大得让人头疼的飞机,另外更大的飞行甲板意味着航空运作效率更高,无论是放飞飞机作战还是回收飞机都能以更快速的进行运作,最后飞行甲板面积大也意味着可以停放更多飞机。

至于吨位方面,003型航母的吨位可能不会有别人想得那么大,什么10万吨就不要想了,按照这个尺寸估计满载排水量会在8.5万吨左右,大于小鹰级而低于尼米兹级。不要因为航母吨位没人家大就垂头丧气,战舰吨位不是越大越好,要不然也不会存在“浪费吨位”的说法,像德国二战俾斯麦号战列舰就以5万吨之躯实现了相当于他国4万多吨战列舰的战斗力,被吐槽为浪费吨位。

尼米兹级船体设计

尼米兹级船体设计

▲尼米兹级船体设计与五六十年代的福莱斯特级一脉相承,同时也继承在后者船体设计的一些缺陷。

实际上对于航母来说,有两点需要牢记,第一,甲板面积比吨位更加重要;第二,航空运作效率比载机量更加重要。003型以不如尼米兹级的吨位实现了毫不逊色的战斗力,这恰恰是我国军工设计人员的本领与才能的一种体现,而且从另一个层面来说,尼米兹级的整体构型实际上已经相当古老了,从福莱斯特级到小鹰级,再到企业级,再到尼米兹级,它们的船体设计实际上是一脉相承的,甚至包括福特级的船体设计也能看到点半个世纪前的影子,站在马后炮的角度来看,半个世纪前的古老设计难免会有一些缺陷,一直沿用到现在的设计有些许浪费吨位也是正常的。

当然,003型航母能够有着如此巨大的甲板面积,也付出了一定的牺牲,最主要的牺牲就在于两点——比美国航母少了一条弹射器和一台升降机。之所以如此设计,一方面是为了保证足够的甲板面积,另一方面则是在于,牺牲一条弹射器和一部升降机的负面印象并不是特别大。

首先是弹射器,根据哈尔滨工程大学博士论文《飞行甲板总布置对策中的若干问题研究》显示,当弹射器从一条增加至两条再到三条时,每一次增加都会对运作效率产生非常显著的提升,假设三条弹射器时效率为100%,那么一条就只有40%,两条也只有80%。但是如果再往上增加至四条,那么带来的效益提升就非常稀薄了,也就是是所谓的边际效用,到了五条之后效率反而还剧烈下降了,因此对于航母而言,三条和四条弹射器才是最理想的,而其中三条和四条的差距微乎其微,美国之所以一直用四条,关键原因就在于蒸汽弹射器不够可靠,容易出现故障,因此留一条来当备胎,到了福特级虽然换用可靠性更高的电磁弹射器但是由于习惯问题还是保留了四条,而003型航母使用电磁弹射器基本上是板上钉钉的事情,装备三条弹射器实为明智之举。

四条弹射器与三条弹射器在运作效率上并没有太大差距

四条弹射器与三条弹射器在运作效率上并没有太大差距

▲四条弹射器与三条弹射器在运作效率上并没有太大差距。

至于升降机,其实也是类似的道理,我们直接来看看美国尼米兹级航空母舰的演习资料,根据美军公布的资料显示,航母左侧的1、2、3号升降机以及右侧的4号升降机在四天演习中分别使用了18次、41次、10次、9次,可见3号、4号升降机的工作频率远远比不上1号、2号,几乎可以说是平均一天只用一两次,另外值得一提的是虽然有专门的小型弹药升降机,但是美军还是习惯使用大升降机一次性运输大量弹药到甲板上。而到了福特级上面,美国把升降机数量减少到了三台,这说明美军也认识到了升降机不是越多越好,对003而言,虽然只有两台升降机,但是运作效率并没有差太多,而且牺牲左下角升降机换来了一大片停机区,可以说是非常值得的。

尼米兹级的3号、4号升降机使用频率远不如1号、2号。

总体而言,虽然003航母不是核动力,让很多人幻想的东方福特美梦破碎,但是其设计上处处可见军工团队的匠心与我国快速增长的科技实力,综合实力哪怕是相比尼米兹级也不遑多让。

史诗性突破!中国003航母搭载的新式电磁弹射器,引发全球关注

新一代国产003型航母已经进入全新发展阶段,也由此获得了来自全世界的关注。其中美国参议员卢比奥更是在社交媒体上表示,“世界上很快将出现两款搭载电磁弹射器的航母,其中一款就来自中国”。再加上近日网络上出现的,003在舰首搭建的3个工作棚,以及工作棚上引人关注的标语,国产新一代电磁弹射器已经被推上风口浪尖。那么,这款在国产航母发展中造型史无前例,又引发美国巨大关注的尖端装备,究竟有何意义?

中国003航母搭载的新式电磁弹射器

中国003航母搭载的新式电磁弹射器

▲卢比奥在社交媒体上发表的消息

首先需要说明的,是003飞行甲板上的3个特殊工作棚,从搭建位置来看,可以很明显地确定,这就是为3部弹射器所准备。一方面,航母搭载的弹射器是高精密装备,具体安装时对环境非常敏感,因此需要通过搭载密闭空间以排除外界干扰。另一方面,新一代电磁弹射器在使用时会形成很强的磁感应信号,弹射器轨道又不可能做到完全电磁封闭。在电磁弹射器安装没有结束时,需要营造一个安全环境,以隔开有导电性和腐蚀性的海水。因此,虽然官方目前并未公开表示003是否搭载电磁弹射器,但就工作棚出现的时间,以及美国海军蒸汽弹射器建造规律来看,003使用电磁弹射器的概率非常高。

事实上,目前003甲板上的3个工作棚还仅仅是早期过渡型号,应该只是为了保证弹射器基础设备、接触空间的密闭性。在航母下水后舾装时,更多、更关键紧密设备的安装,对于周遭环境的要求将更加苛刻,届时工作棚也将进一步升级以满足需求,而003究竟是否搭载电磁弹射器,届时也就将彻底水落石出。作为一款具有划时代意义,甚至有传言称003是因为其技术复杂影响,才在近期下水的装备,弹射器堪称是003最具吸引力的子系统。这一切的奥秘,就在于其对航母战斗力的提升,以及本身的技术复杂程度。

目前全球现役航母,可以大致分为弹射器起飞、滑跃起飞两种模式(像F-35B这种垂直/短距起降战机,其实也是滑跃起飞的一种),其中我国海军装备的001型辽宁舰,曾在2022年5月2日出海,21日返回,期间共起降舰载机300余架次,一时震动全球。对于1艘6万吨级滑跃型航母而言,持续时间达20天,单日起飞舰载机超过15架次的记录,确实是世所罕见的成绩。即使在滑跃型航母诞生之后的40多年中,这也是名列前茅的优秀表现。然而,美国海军装备的10万吨级“尼米兹”级,设计要求单日起飞舰载机120架次,“福特”级设计要求单日起飞更是高达160架次。

辽宁舰近期表现很优秀

辽宁舰近期表现很优秀

▲辽宁舰近期表现很优秀

在1991年海湾战争中,美国海军出动的6艘航母单日舰载机起飞架次分布在80-105不等,平均数字在90左右,是辽宁舰的6倍之多。在美国海军的极限测试中,“尼米兹”级更是达到过一小时放飞31架舰载机,单日出动约180架次的惊人记录(持续三天)。而辽宁舰之所以舰载机出动频率高,与“尼米兹”、“福特”差距如此之大,最重要的原因就在于弹射器上。

一方面,滑跃型航母在舰首有高高翘起的滑跃甲板,这是为辅助舰载机起飞,增加升力而设计的。弊端在于呈倾斜状的飞行甲板前部,无法再容纳舰载机以及其他设施,甚至下一层机库甲板也无法在这个位置安置维护设备或舰载机。英国海军“伊丽莎白女王”级航母,为此设计了独出心裁的半片滑跃甲板,另一半用来容纳舰载机,但也因此付出了起飞点数量减少的代价。

英国海军“伊丽莎白女王”号航母舰首设计很有特点

英国海军“伊丽莎白女王”号航母舰首设计很有特点

▲英国海军“伊丽莎白女王”号航母舰首设计很有特点

另一方面,滑跃型航母舰载机起飞时,由于缺少弹射器提供的动力支持,需要的起飞准备更加复杂,时间更长,远远无法做到弹射型航母,理论上可以间隔1分钟就弹射1架舰载机的程度。更重要的是,滑跃航母前部起飞点滑跑距离过短,使得其最大起飞重量有很大限制,燃油、武器搭载总重量必须局限在一定范围内,实际上只能执行对空任务。事实上,当年对建造滑跃型航母最热心的苏联海军,其航母最主要作战目标,就是美国海军航母的防空战斗机和反潜机。各平台装备的大量超音速重型反舰导弹,使得苏联海军对于使用舰载机攻击水面目标兴趣不大。

不过,对于我国海军而言,未来由舰载机执行对地、对海攻击任务,是必须要去做的事情。但弹射器的技术确实非常苛刻,早年美国海军大量使用的蒸汽弹射器,从本质上属于非常简单的气缸活塞设计,门槛其实并不算苛刻,主要难点在于恐怖的可靠性要求。如何在上万次的弹射中稳定工作,这是苏联海军直到消失也没有解决的技术难题。相比之下,新一代电磁弹射器的技术要复杂很多,但其工作方式也发生了本质性变化,功率可调、能量利用率高等特点,使得电磁弹射器已经脱离了纯粹的机械设备范畴。

搭载电磁弹射器的美国海军“福特”号航母

搭载电磁弹射器的美国海军“福特”号航母

▲搭载电磁弹射器的美国海军“福特”号航母

对于在弹射器领域完全空白的中国海军而言,蒸汽弹射器和电磁弹射器的设计、制造难度并没有本质差距,但截然不同的技术路线,使得两者缺乏足够的技术继承性。先蒸汽后电磁纯属吃力不讨好的做法,这也是外界普遍认为003将搭载电磁弹射器的重要原因。从山东舰下水开始,围绕003的性能以及建造,外界的讨论与期待已经持续了很多年,如今,003终于走到重大突破节点的前方,大幕即将缓缓拉开。


军武次位面

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 楼主| 发表于 2022-6-17 14:39:02 | 显示全部楼层


中国第三艘航母正式下水:命名“福建舰”

中国第三艘航母正式下水

中国第三艘航母正式下水

下水命名仪式现场。新华社记者 李刚 摄

11时许,下水命名仪式开始,全场高唱中华人民共和国国歌,五星红旗冉冉升起。许其亮向接舰部队主官授予命名证书,与军地领导共同为我国第三艘航空母舰下水剪彩。随后进行掷瓶礼,香槟酒瓶碰击舰艏碎裂,舰船鸣响汽笛,船坞坞门打开,航空母舰缓缓移出船坞,停靠码头。下水命名仪式在中国人民解放军军歌声中结束。

中国第三艘航母正式下水

中国第三艘航母正式下水


经中央军委批准,我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。该舰下水后,将按计划开展系泊试验和航行试验。

中国第三艘航母正式下水

中国第三艘航母正式下水


海军和中国船舶集团有限公司领导董军、袁华智、雷凡培、杨金成,以及军地有关部门领导、舰艇科研生产单位的干部职工和部队官兵代表参加仪式。

新华社

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