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主题:跃入海天:滑跃航母掠影(1) -- Silvia

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  • 家园 跃入海天:滑跃航母掠影(1)

    前言

    航空母舰是现代海上强权挥舞的铁拳。航母的主要作战武器就是其携带的舰载机,因此舰载机的数量和质量决定了这只铁拳的打击力度。作为世界头号军事强国的美国拥有全球最为强大的航母——10艘排水量9万吨以上的在役核动力航母,每艘携带的舰载机超过80架。这使得美国海军稍小的平顶船都不好意思自称航母,尽管块头够大,也携带了不少舰载机。

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    不仅如此,美国还垄断了航母上的重中之重——蒸汽弹射器的制造。蒸汽弹射器是随着喷气式飞机的上舰,开始大行其道的。二战中的航母所携带的螺旋桨飞机,重量轻,低速性能好,不需要弹射器也能升空作战。而现代喷气式舰载机由于重量大,要求的起飞速度高,完全依靠自身发动机的加速,几乎不可能从航母上安全起飞。因此,能将飞机瞬间加速到起飞速度的蒸汽弹射器,成了大多数舰载机能够满载升空作战的关键。

    尽管原理上并不复杂,但能制造大功率,高可靠性的蒸汽弹射器的,目前只有美国一家。连法国这样一贯主张军事独立自主的国家,其戴高乐号航母所装备的弹射器,也是花大价钱向美国购买的。这还是看在北约盟国的面子上。至于俄罗斯和中国这种过去,现在和将来的对手,就想都不要想了。

    关键词(Tags): #航母元宝推荐:铁手, 通宝推:刹那芳华,jent,
    • 家园 蒸汽弹射器在北极圈无法使用
    • 家园 好文,花等下文。。。

      好文,花等下文。。。

    • 家园 你好,我想转载你的文章,不知道可以吗

      先谢了

    • 家园 跃入海天(5)

      路在何方

      尽管存在着种种的不足,但因为其天然的轻重量,高可靠性,以及低建造和维护成本,许多新建的小型航母都装备了滑跃起飞甲板。从目前的装备情况来看,滑跃起飞技术已经在3万吨级以下的航母中站稳了脚跟。在九十年代以后开工建造的航母中,滑跃型航母已经占据了半壁江山。

      1998年随着无敌级航母的老化,英国皇家海军开始寻求合适的后继者。备选方案包括需要弹射器的常规大甲板航母; 滑跃起飞,拦阻降落的苏式航母; 和滑跃起飞的垂直起落航母。考虑到国力下降和经费短缺导致的海军战略转型,英国人最后决定还是穿新鞋走老路。2009年开工的伊丽莎白女王号选择了滑跃起飞,垂直降落的技术方案。该型航母将建造两艘,二号舰威尔士王子号,建成后将封存,以后是用还是卖,留待将来的时势和后人的智慧。

      伊丽莎白号号称最先进的滑跃型航母,全长284米,宽73米,排水量达6.5~7万吨。全电推进,最大航速超过27节,最多可搭载46架舰载机。它是皇家海军有史以来最大最重的军舰,超过了苏联的库兹涅佐夫号和法国的戴高乐号。服役后将成为仅次于美国超级航母的最大的在役航母。

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      伊丽莎白号与其他航母不同的一大特点是有两个舰岛。这两个舰岛都较小,前岛用于舰船控制,后岛用于飞行控制。双舰岛布局的优点在于空气扰流小,增加了飞行甲板的面积,提高了下层甲板空间布置的灵活性。而且飞行控制中心位于后岛上,是调控飞机着陆的最佳位置。

      虽然体积巨大,但伊丽莎白号没有配备斜角甲板,也没有拦阻索。这意味着,它只能搭载垂直起落舰载机。不过英国现在已经提供不了这种舰载机了,只能购买美国的F-35B。预警机依然采用直升机改装,聊胜于无。

      尽管技术选型屡有争议,有不少重要人士希望,伊丽莎白号的设计能为弹射器和拦阻索留下余地,以便将来有可能改装成常规航母。但考虑到常规航母的庞大开支,英国政府最终还是决定维持原定的选择。毕竟现在地主家也没余粮,省钱是第一位的。再说马岛经验也证明了,对付第三世界的小国,便宜的垂直起落航母已经够用了。至于更强大的敌人,就拜托美军弟兄了。

      在建造上,考虑到英国已经没有足够大的船台,伊丽莎白号采用模块化设计。目前来自各大船厂的模段,已经在苏格兰的罗塞斯合龙,预计2014年夏天伊丽莎白号可以下水,2017年服役。

      印度在购买俄罗斯的改装航母的同时,也提出了自己的国产航母计划:长260米,排水量4万吨级的维克兰特号。如同印度的其他大型军事装备一样,该舰集成了多国的技术:以俄罗斯航母为模板,由法国船厂提供设计服务,船用发动机来自美国。

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      维克兰特号将采用滑跃起飞,拦阻降落的技术路线,拥有两条起飞跑道,装备拦阻索,载机为30架米格29K和国产光辉战机的舰载型。与所有的滑跃型航母一样,预警机采用直升机,俄罗斯的卡31。维克兰特号2008年开工,已经于2013年8月在南部港口科钦高调下水,尽管实际上只完工了30%,舰岛还没有安装。考虑到印度在军工发展方面一贯的好高骛远,其国产航母最终能达到何种战斗力,还是一个未知数。

      虽然滑跃起飞在小型航母中已成常态,但更大型的航母往往肩负着更重大的使命和责任。滑跃起飞能否在大型航母上担纲,还是个巨大的问号。其原因无外乎,与弹射起飞比起来,滑跃起飞还是不够给力。滑跃起飞对飞机的起飞重量,更准确地讲是飞机的推重比,仍然有比较严格的限制。不仅加速性能差的预警机,反潜机不能上舰,即使是加速性能优越的战斗机也很难全副披挂地起飞。战斗机减少挂载还可以执行制空任务,可没有了预警机,就相当于没有了眼睛,航母成了瞎子。在马岛,英国皇家海军因为缺乏远程预警能力,被阿根廷空军频频偷袭得手而损失惨重。这还是在阿根廷飞机起飞机场距离马岛更远,也没有预警机引导的情况下。现在很多国家已经装备了大型预警机,没有远程空中预警能力的航母如果贸然前往,很有可能成为活靶子,被刺成豪猪。事实上,作为一种补救手段,大多数滑跃型航母都装备了预警直升机。但直升机载荷小,速度慢,留空时间短,飞行高度低等固有缺陷,使之效率低下。与固定翼的预警机相比,性能完全不在一个档次。

      对于这一棘手的痼疾,最理想也是最直截的解决方案是加装电磁弹射系统。与现有的蒸汽弹射系统不同,电磁弹射器的加速线圈可以沿曲面的滑跃起飞甲板铺设。因此可以综合弹射起飞和滑跃起飞两者的优点。在电磁弹射系统可靠性还不高,功率还不够强的初始阶段,滑跃起飞是一种非常有益的补充和备份。至少保证了轻载的制空战斗机能起飞升空,保卫舰队头顶的天空。但制造电磁弹射系统的挑战性也非常高,一点也不亚于蒸汽弹射器,最终也没有几个国家能够实现。而且一旦该技术成熟,滑跃起飞也就如同健康人手里的拐杖一样多余。

      对于因为种种原因缺乏弹射技术的国家,要想让滑跃型航母真正地挑起大梁,就必须对航母的使用方式有根本性的变革。舰队的组织不再过于倚重于航母,航母与各种专门化舰只的功能都是整个舰队攻击力的平行的组成部分。换句话说,就是让航母功能单一化,主要执行舰队的防空和指挥,保卫舰队免受敌方来自空中的打击。将反潜和对地对海的攻击交给舰队中专门的舰只来完成,航母的载机只进行辅助。对反潜而言,这个问题不大。由于潜艇航行速度不快,目标探测距离不远,反潜任务本来已大多交给直升机来进行。而对于对地和对海的攻击,目前的核潜艇,以及规划中的武库舰的载弹量就可以轻易地超过除航母外的其他舰只,而且还可以在敌方防空火力圈外发起攻击。航母的舰载机只需提供攻击末段的目标识别和照射等辅助功能,从而对飞机载弹量的要求大为降低。

      当滑跃型航母的功能单一化为执行制空任务后,舰载机的起飞重量不再是追求的主要目标,因为制空任务更要求战斗机的敏捷性。其最困难的瓶颈还在于远程空中预警。目前还没有哪种常规的运输机能够在航母这么短的起飞滑跑距离内安全地滑跃起飞。要想解决这一难题,只能在舰载机身上动脑筋。一种方案是发展类似于V-22鱼鹰的短距起落预警机。目前看来,其可靠性不够高,技术难度也不小。另一种方案是利用小型固体火箭技术,发展火箭助推起飞技术。由于预警机留空时间长,起降并不频繁。通过加挂一次性火箭助推器,可以极大地提高飞机的起飞加速性能。在起飞滑跑的末段,当飞机达到一定的速度后,抛掉助推器,让预警机最大限度地载满燃油起飞,从而保证了预警机的留空时间和执行任务的效率。至于预警机的着舰技术,对于装备了拦阻索的航母来说,就完全是一样的了。

      跟在对手后面亦步亦趋,是很难有翻身机会的。只有另辟蹊径,才有可能实现超越。滑跃型航母到底是跟在主流的弹射型航母后面,将自己的短板一一补齐,以己之短,搏人所长,还是立足于新思维,实现弯道超车,这决定了滑跃型航母的发展前景。权宜之计,还是引领变革,这是一个问题。

      (完)

      通宝推:九霄云,北纬42度,刹那芳华,
      • 家园 请教瓦良格号舰体锈成那样,为什么还能用?

        难道是铁锈可以铲除后,可以接着用,还是钢板全换?那样还不如新造啊,反正就是个空舰体,又有图纸,怕什么啊?

      • 家园 E2A在不使用弹射器的情况下可以以135米左右的滑跑起飞

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        这是从E2A手册上弄下来的一张,可以清楚的看到,E2A在不使用弹射器的情况下可以以135米左右的滑跑起飞。

        • 家园 解读可能有误

          如果是正确的话,英国人还费牛劲去升级改造预警直升机干吗?像法国人一样,直接买E-2得了。英国人现在还在打V-22鱼鹰的主意,想用在女王号上。

          • 家园 米国人做过相关验证,结论是e2可以在165米滑跃上起飞。

            而且飞机在进入滑跃坡道以前已经达到了起飞速度,符合单发起飞的安全标准。

            英国人不买E2是为了省钱,有老米撑防控伞。对付第三世界国家,牛牛使用预警直升机也足够了。

            V22的事情恐怕是以讹传讹,V22本身的飞行高度不足以承担预警任务。更不用提它的大螺旋浆对安装雷达天线的影响了。

      • 家园 请问:电弹是否同样可以装在滑跃甲板上
      • 家园 沙发宝推。。。。作者真好。马上就填好坑了。

        沙发宝推。。。。作者真好。马上就填好坑了。

      • 家园 Smart folks don’t use smoke

        Rocket-Assisted Take off

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        A P2V takes off from USS Franklin D. Roosevelt (CV-42) in 1951.

    • 家园 跃入海天(4)

      苏联插翅

      曾经的红色帝国苏联,在近五十年的冷战时代,以一己之力,对抗整个西方世界。在军事装备方面,苏联本着你有我有大家有的原则,发展了大批与西方装备相对应,但同时又具有自己鲜明特色的武器。

      作为横跨欧亚大陆的传统陆上强国,苏联的海军力量在二战结束之前,一直扮演着辅助性的配角。随着战后国力和军事实力的不断壮大,苏联红海军得到了长足的发展,从近海防御的褐水海军开始转型为全球部署的蓝水海军。但囿于以导弹核潜艇为中心的海军战略,红海军的航母发展举步维艰。直到1967年才装备了第一艘直升机航母莫斯科号,舰长189米,排水量为10750吨,搭载14架卡25直升机。也许是对航母使用方式有自己独到的见解,莫斯科号型体巨大,却没有直通甲板,还是大拖鞋的构型,并配备了相当于巡洋舰级别的对海和对空武器。与其说是带导弹的航母,还不如说是带直升机的巡洋舰。

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      1972年下水,1975服役的基辅号开始采用直通甲板,是苏联第一代搭载固定翼舰载机的航母。该舰长278米,航空甲板长189米,宽21米,满载排水量达到了惊人的43000吨。可搭载12架雅克38垂直起落舰载机和21架卡25直升机。与莫斯科号相似,基辅号仍然保留了大量的对海和对空导弹。因此,相比搭载相似数量舰载机的英国无敌号航母,基辅号的排水量大得多。与海鹞相对应的雅克38性能较差,航程短,载弹量小,只能执行侦查和驱逐直升机的任务。因此基辅级的制空和制海能力几乎完全依靠所携带的导弹,与一般的巡洋舰差别不大。

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      苏联真正意义上的大航母是1985年下水的库兹涅佐夫号航母,舰长305米,宽72米,满载排水量55200吨。搭载了18架苏33战斗机,4架苏25攻击机,和17架卡27直升机。在起飞跑道后部的航空甲板下,还布置了12单元的超音速远程反舰导弹。库兹涅佐夫号庞大的尺寸和排水量,右置的舰岛和全通的航空甲板,以及搭载的高性能舰载机,看起来与西方大型常规航母非常类似。但最大的区别在于,库兹涅佐夫号没有配备蒸汽弹射器。有人认为是苏联的弹射器技术可靠性不高,也有种说法是苏联认为蒸汽弹射器导致甲板结冰,不适合在高寒的海区使用。

      库兹涅佐夫号上装备的是12度的滑跃起飞甲板。与之前的西方滑跃型航母不同的是,库兹涅佐夫号上起降的舰载机不是专门设计的垂直起落飞机,而是由陆基高性能战机改装来的。得益于苏联航空技术的进步,装备大推力发动机的第三代战斗机的推重比已经超过了1,也即是单靠发动机的推力,就可以让飞机克服重力,垂直爬升。因此战机可以在极短的滑跑距离内,加速到很高的速度,再加上滑跃起飞甲板的帮助,就能在航母上安全起飞。正是基于这种想法,苏联人经过近10年的努力,终于把当时的新锐战机苏27,米格29和苏25加强结构后,搬上了库兹涅佐夫号。为了让这些战机在舰上安全降落,库兹涅佐夫号也象西方的大航母一样,配备了拦阻索,相当于传统的滑跃航母与装备弹射器的常规航母的杂交。库兹涅佐夫号因此在航母发展史上开启了一种新的飞机起降方式——滑跃起飞,拦阻降落。它上面装备的舰载机比起那些专门设计的垂直起落飞机海鹞和雅克,在性能上高了不止一个档次。

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      库兹涅佐夫号的建造经历是一部曲折辛酸的历史,随着苏联政治气候的变化,该舰的名字从最初的里加号,变为勃列日涅夫号,在海试时又成了第比利斯号,最终在苏联解体前被命名为苏联海军元帅库兹涅佐夫号。1989年该舰才开始进行舰载机起降测试。1991年苏联解体,俄罗斯与乌克兰分裂为两个国家,建造库兹涅佐夫号的尼古拉耶夫造船厂,也是苏联唯一能建造航母的船厂位于乌克兰。还没有完全完工的库兹涅佐夫号丢下还在乌克兰陆上试飞中心的苏33,匆匆逃离了船厂,驶向北冰洋,加入俄罗斯北海舰队。直到1994年库兹涅佐夫号才重新配齐舰载机。

      库兹涅佐夫号在北海舰队的服役生涯也坎坷曲折,大小毛病不断,国家缺钱也缺技术力量维护更新设备。该舰长期在码头趴窝,1997至99年完全停航,全舰70%的设备存在故障,配备的苏33中只有7架能飞。直到2004年,俄罗斯靠卖石油挣的钱缓过口气后,库兹涅佐夫号才重新开始远航训练,因此其实际战斗力一直存疑。

      同级的瓦良格号由于开工晚了3年,在苏联解体时,才完工70%,俄罗斯和乌克兰都缺乏资金继续建造。停工之后,瓦良格号就滞留在乌克兰的造船厂码头风吹雨打,晒了近十年的太阳。最后拆去所有的武器装备和发动机,被中国买走,在大连造船厂重新改建,按中国海军的要求配齐发动机和武器装备,2012年服役,成为中国海军历史上第一艘航母辽宁号,总算有了个良好的结果。

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      虽然库兹涅佐夫号的滑跃起飞方案解决了无弹射器起飞的难题,但这仍然需要舰载机的配合。不是所有的传统舰载机都能够做到的。只有装备了大推力发动机,加速迅猛的战斗机才有可能顺利起飞。对于那些起飞重量大,发动机推力小的反潜机和预警机,就只能望“坡”兴叹了。这是库兹涅佐夫号的一个重大的短板。马岛战争已经证明了,没有空中预警机的航母,就好比是没有盾牌的角斗士,自身的生存能力非常脆弱。为了弥补这一缺陷,库兹涅佐夫号也象英国无敌号一样,配备了预警直升机。与美国和法国航母上的E2预警机相比,直升机的载重量、飞行高度、速度和留空时间都差了很多,预警性能也就大打折扣了。这一难题在目前看来还没有好的解决办法。

      尽管如此,这种起降方式对一些中等强国,尤其是不准备与美国海军的超级航母正面交锋的地区性的海军,还是有吸引力的。印度1997年为了替换退役的英制航母维克兰特号,开始与俄罗斯接洽,出钱让俄罗斯将基辅级航母戈尔什科夫号,改建成滑跃型的大航母维克拉马蒂亚号。为了保持足够的舰载机数量,印度没有选择更大更先进的苏33,而是采用了较小的米格29K。

      戈尔什科夫号1987年服役,是基辅级航母中最新的一艘,也是当时唯一留在俄罗斯的一艘。苏联根据之前三艘的使用经验,进行了许多重大改进。但在1994年的一场大火后,戈尔什科夫号就处于退役搁置状态。2004年俄罗斯与印度签订协议,将其免费赠送给印度,但要求印度出钱,由俄罗斯的北德文斯克造船厂改装成滑跃航母,重新配备米格29K舰载机。由于北德文斯克造船厂以前只是个潜艇工厂,从未建造过航母。俄印的协议实质上是利用印度的资金,重新培养俄罗斯的航母建造能力。

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      改装后的维克拉马蒂亚号长284米,航空甲板宽60米,排水量增加到45000吨,装备24架米格29K,4架卡31预警直升机和12架海王反潜直升机。与之前的戈尔什科夫号相比,维克拉马蒂亚号更换了所有雷达和电子设备,加宽了航空甲板,拆除了全部的反舰导弹,并耗用了3000多吨的钢材,搭建了14.3度的滑跃起飞跑道,面貌焕然一新,几乎看不出以前垂直起落航母的影子。但由于是改建自较窄的老航母,维克拉马蒂亚号的舰岛过于靠近中线,使得航空甲板的布置困难,只能安排一条起飞跑道,并且与降落跑道交错,两台升降机也被安排在了甲板中间,因此飞机的起降效率颇受影响。后部加装的分离的雷达天线,也挤占了停机位。目前维克拉马蒂亚号已被印度海军接收,驶回了印度洋,将成为印度海军的旗舰。具体战斗力如何,大家可以拭目以待。

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