中國2艘滑躍航母改裝,增加兩條電磁彈射?戰力猛增,代價卻很高

首頁 > 軍事

中國2艘滑躍航母改裝,增加兩條電磁彈射?戰力猛增,代價卻很高

來源:驢友攻略 釋出時間:2023-06-08 10:02

  【導讀】英國“女王級”航母被美國“坑”了一把,原本打的算盤是配合F-35B,但現在無奈只能大改,要加裝彈射器,而遼寧艦和山東艦要不要借鑑英國的經驗,直接跨越蒸汽彈射,建造兩條電磁彈射一步到位?

  前言:中國航母在沒迎來福建艦時,存在的關鍵問題並不是動力問題,而是航母艦載機起飛方式,因為遼寧艦與山東艦都採用了滑躍式起飛,與當今主流的彈射起飛存在一定差距。好在福建艦傳來了好訊息,直接跨越式升級,一步到位運用了電磁彈射。但這樣看來,中國三艘航母實力差距就被拉大了,並且英國女王級航母要加裝彈射器,給了中國一種思路,能否給遼寧艦和山東艦加裝兩條電磁彈射,也來個全新換代?事實證明中國肯定有實力能造得出,並且一定會大大提升戰力,可代價方面同樣難以忽視。

  1、航母中艦載機起飛的4種方式

  航母作戰中,艦載機是關鍵,而艦載機起飛又是關鍵中的關鍵,這決定了艦載機的續航以及攜帶彈藥的量,並且不同的起飛方式相容性也不同,決定了航母到底能搭載什麼型號的艦載機。而航母艦載機的起飛方式一共有4種。

  第一,滑躍起飛:是指飛機在短距離的甲板上加速,依靠自身發動機的推力和甲板的滑躍形狀助力,實現起飛。這種起飛方式一般適用於重量較輕、起飛效能較好的艦載機。這也是人民海軍遼寧艦和山東艦採用的方式。

  第二,彈射起飛:是指飛機在甲板上透過彈射裝置的力量,迅速獲得足夠的起飛速度。彈射裝置可以是蒸汽彈射器或者電磁彈射器。相比滑躍起飛,彈射起飛可以使較重的艦載機起飛效能得到保障,提高起飛效率。這是目前相對主流的起飛方式,美國的尼米茲級航母採用蒸汽彈射器,美國的福特級航母與中國的福建艦採用電磁彈射器。

  而第三種和第四種分別是垂直/短距離起飛,以及直升機起飛,這兩種起飛方式均和飛機具備的特殊構造有關,基本上不依賴航母的構造,之後再表。

  2、彈射起飛將大大提升實戰能力

  別看都是航母,起飛方式不同可以決定很多因素,細心的朋友肯定發現了,前段時間人民解放軍進行了環臺島戰備警巡和“聯合利劍”演習,而山東艦參加的訊息讓人頗為振奮,但山東艦在演習時,離臺島是非常近的,原因就是山東艦和遼寧艦是同源,都是按照1980年代的蘇聯平臺設計建造的。因為缺少彈射器,艦載機不是從甲板上彈射,而是透過傾斜的坡道在自己的動力下起飛。這嚴重限制了飛機的起飛重量,這意味著它們無法攜帶適當的燃料和武器。

  所以,山東艦必須進入一定的範圍內,才能將輕裝的殲-15投射到臺島的不遠處。對比之下裝備了彈射器的航母,往往能夠將艦載機以幾乎滿油滿彈的情況下,投射到數百公里的範圍內,這就大大增加了航母的威懾範圍。

  並且,彈射器加入航母后,相容的飛機型號和種類將大大增加。目前來看,遼寧艦和山東艦主要搭載殲-15戰鬥機,而這就要得益於殲-15合理的設計了,殲-15是中國自行研製的一款重型艦載戰鬥機,實戰能力更是無需質疑,在起飛方式上,殲-15戰鬥機採用了與蘇-33相似的滑躍起飛方式。但同樣航母的滑躍起飛就限制了艦載機種類,除了殲-15外並沒有太多的選擇,並且滑躍起飛也不能發揮殲-15的全部實力。這樣來看,發展彈射起飛是必然趨勢。

  3、加裝彈射器,英國率先探索

  滑躍起飛看來已經顯得有些過時,那麼能否將滑躍起飛的航母改造成彈射起飛的航母呢?其實將老航母加裝彈射器這種思路早就有國家提出過,最先提出的是英國,英國海軍中女王級航母是一個比較特殊的存在,前身是滑躍起飛甲板的“伊麗莎白女王”級航母,現在要加裝彈射器了,雖然不一定是電磁彈射,但若能成功改造,也算是開創了先河,畢竟要加裝彈射裝置並不是將滑躍甲板拆除,鋪設成平甲板,再裝個彈射器這麼簡單的,就像把大象放進冰箱聽起來是三步,實際上很複雜。

  而英國女王級航母若想改造,還面臨著現實問題,首先是經費問題,且不說英國當初打造伊麗莎白女王號和威爾士親王號兩艘航母就花了近86億美元,若是要改造成為平甲板,則需要進行大規模的改造和升級,幾乎相當於推倒重來,將會耗費大量的資源與時間的投入。

  其次在設計理念方面,因為伊麗莎白女王號在設計當初,就沒打算建造彈射器,以便能夠更好地支援短距離垂直起降(STOVL)戰鬥機,其實就是美國的F-35B閃電II型戰鬥機,雖然美國同意給英國出售138架F-35B,但是很長一段時間並未實際交付,導致英國航母無艦載機可用。感覺上英國被美國狠狠坑了一把,專門為F-35B打造的航母,關鍵裝備沒到位。

  最後,在技術方面,由於女王號當初採用的是雙艦島設計,這樣的佈局雖然有好處,但是如果要進行改造,技術上能否實現還是一個大問題,另外新型彈射器通常需要大功率的發電系統,英國女王號航母當前的動力系統可能無法滿足這一需求。由此看來,英國海軍航母改造道阻且長。

  4、中國能否借鑑,改造成為彈射起飛航母

  因為有英國海軍的前車之鑑,中國在航母改造方面相較於英國會減少幾個現實問題,第一,遼寧艦和山東艦不存在設計理念問題,由於本身就是根據蘇聯時期的航母改造,在設計當初就沒想著配合美國的艦載機,完全是自主研發的艦載機,所以是有一定的戰鬥能力的,不存在英國著急提升海軍實力的問題。第二,遼寧艦與山東艦的艦島雖然不小,但也還是傳統的單艦島,這改造起來就比雙艦島方便很多。第三,也是最主要的問題,就是資金和技術方面,中國相較於英國有優勢,雖然這個工程很耗費資源,但好在中國有成熟的工業體系支撐,不怕被卡脖子,並且中國已經繼美國之後第二個實現了電磁彈射,在技術方面中國是有優勢的,完全有能力進行改造,但同樣是否改造是要權衡利弊的。

  雖然遼寧艦和山東艦確實存在改裝彈射器的可能性,但以下幾點仍是老大難問題。

  技術難度:如前所述,改裝彈射器涉及的技術問題非常複雜,並且需要克服各種技術難題,這無疑會增加改裝的難度和風險。

  經濟成本:改造彈射器將對航空母艦的許多現有系統進行修改或升級,這將導致巨大的建設和維護成本。與其投入大量資金改造現有航空母艦,不如把這些資源用於研發新一代支援彈射器的航空母艦。

  時間成本:改裝彈射器需要大量的時間投入,包括設計、研發、測試等階段。這段時間內,這兩艘航母將無法執行戰鬥任務,會影響人民海軍的作戰能力。

  5、改造的利與弊,一步到位加裝電彈更給力

  很明顯各國已經注意到了彈射起飛的優勢,包括允許航母搭載更重型的戰鬥機,這意味著戰鬥機可以攜帶更多的武器和燃料,從而提高戰鬥力。此外,這種起飛方式使得艦載機可以在較短的時間內起飛,有助於提高航母的出動速度和戰鬥力。

  但同樣也有其劣勢不能忽略,彈射起飛對航母的設計和技術要求較高,成本也相對較高。此外,彈射起飛對艦載機的結構造成較大的應力,可能影響到艦載機的壽命和可靠性。

  並且現在最新的起飛方式也不是蒸汽彈射,而是電磁彈射,其優勢也更加明顯:電磁彈射系統(EMALS)相較於傳統的蒸汽彈射器具有以下幾個主要優勢:

  一、更高的效率和可調性:電磁彈射系統可以更精確地控制飛行器的加速度,從而使飛行器在起飛過程中受到的壓力更小。同時,EMALS的可調性使其能夠適應各種型別和重量的飛行器,提高了航母的作戰能力和適應性。

  二、更小的能源損耗和空間利用率:由於電磁技術直接將能量轉化為動力,而蒸汽彈射器需要透過蒸汽生成和傳輸的間接過程,在空間佔用和熱損耗方面,電磁彈射器具有明顯優勢。這使得航母內部空間的利用率得到提高,降低了船舶的建造和執行成本。

  三、維護成本較低:傳統的蒸汽彈射器涉及大量的管道、閥門和其他機械結構,其維護工作相對繁瑣,成本也更高。而電磁彈射系統較少使用機械部件,故障率低,維護工作相對簡單,從而降低了執行成本。

  四、提高發射速率:電磁彈射系統的發射速度比蒸汽彈射器更快,這使得航母可以在更短的時間內發射更多的飛行器,提高了作戰效率。

  五、節能環保:電磁彈射系統使用清潔的電能作為驅動力,而蒸汽彈射器需要燃燒大量的化石燃料產生蒸汽。因此,電磁彈射系統既節約能源,又減少了溫室氣體排放和其他汙染物,具有較強的環保意義。

  這樣看來倒不如直接跳過蒸汽彈射,直接給遼寧艦和山東艦加裝兩條電磁彈射,戰鬥力直接會有質的飛躍。

  6、跨越蒸汽彈射,加裝電磁彈射更為方便

  並且在改造方面,改造電磁彈射可能會比蒸汽彈射更方便,蒸汽彈射系統主要依靠航母上的鍋爐產生高壓蒸汽。這些蒸汽透過管道輸送至彈射器,儲存在蓄能筒內。當需要彈射飛機時,蓄能筒中的蒸汽會快速釋放,驅動活塞在一條滑道上前進,給飛機提供前進動力。飛機與活塞透過一個金屬掛鉤相連,隨著活塞的推動,飛機迅速加速至可以安全起飛的速度。滑道的長度有限,因此蒸汽彈射系統對於空間的使用效率較低。而這樣似乎就得大範圍重建了,不僅要拆除現有的滑躍甲板,還得加裝冗餘的蒸汽彈射器。

  而電磁彈射系統利用線圈產生的磁場來驅動飛機加速。一組線圈分佈在滑道的兩側,形成一個線性電磁加速器(Linear Motor)。當需要彈射飛機時,向線圈輸入脈衝電流,產生交變磁場。交變磁場作用下,產生一個沿滑道方向的磁浮力,使飛機加速。飛機與線圈之間沒有直接接觸,因此摩擦力小,加速度可以更高、更均勻。並且電磁彈射系統對空間的使用效率較高,滑道長度可根據需要調整。這就提供了一個思路,遼寧艦和山東艦可以在斜角甲板上佈置一條電彈,避開滑躍甲板,也不用大改,更加具有現實出路。

  但理論上美好,現實中同樣也有需要克服的問題,最主要的就是甲板下方的艙室進行調整,因為電磁彈射裝置需要有蓄能裝置和發電系統,對艙室的改造是比較難以入手的。

  7、借鑑不成英國可以借鑑美國

  平心而論對航母改造是個大的工程,但是英國建造滑躍式航母配合F-35B給了中國一個思路,鑑於遼寧艦和山東艦和英國女王級航母有類似的構造,如果中國有了支援短距離垂直起降的戰鬥機,那也能大大提升戰鬥力。

  雖然F-35B是第五代隱形戰鬥機中唯一具備該功能的機型。但是英國其實也有具備類似功能的戰鬥機,例如“跳躍噴氣式”(Harrier Jump Jet)系列戰鬥機。從技術方面來看,垂直起降主要透過3點來實現。

  第一,轉向噴氣:F-35B配備了一個名為"直升風扇"(LiftFan)的裝置,位於駕駛艙後部。在垂直起降時,飛機發動機產生的推力將透過這個裝置向下分配,以產生額外的升力。此外,飛機尾部的噴氣口還可以水平旋轉,使其產生的推力向下,從而提供垂直起降所需的額外升力。

  第二,飛機的重心調整:執行垂直起降時,飛機必須保持重心穩定。F-35B的燃料系統經過精確設計,可自動調整燃料流動,以確保飛機在整個過程中保持穩定。

  第三,先進控制系統:飛行員在操控垂直起降時,飛機的控制系統會自動調整翼面上的擾流板、襟翼等部件,以保證飛行穩定性。

  而中國目前正在研發殲-35第五代隱形艦載機,倒不說剛出來就要具備垂直起降的功能,而是可以在此基礎上進行改進,發展出不同的機型,屆時也可以和遼寧艦和山東艦更好地配合。

  8、世界航母的現狀

  但別看蒸汽彈射技術已經有更好的電磁彈射可以替代,真正能獨立建造蒸汽彈射器的也就美國和法國,並且法國克萊蒙梭級還都是老式的蒸汽彈射器,所以現代化的蒸汽彈射也就美國一家,法國現在的3臺C13類蒸汽彈射器,也就是戴高樂號上用的,都是從美國原裝購買的。而法國又將帶有老舊的蒸汽彈射器的航母賣給了巴西,而英國雖然以前有過2艘5萬噸的鷹級航母,帶有彈射器,但由於年代久遠,早已退役,雖說目前有三個國家有彈射,分別是美國、法國、巴西,實際上也就美國真正有實力,並且美國現役11艘航母均為彈射型,更重要的都是核動力。

  所以儘管彈射型航母是主流,但在世界上43艘現役航母中,也不是多數,目前世界各國擁有的航母基本上也都和遼寧艦類似,都是滑躍式的,其中就包括印度的維克拉馬蒂亞號,還有俄羅斯的庫茲涅佐夫號,並且三艘航母都有難解的淵源。

  維克拉馬蒂亞號航空母艦是印度海軍的一艘改裝的基輔級航空母艦,原名為“布拉庫特”號。這艘航母在1987年至1991年間,為前蘇聯海軍服役。1996年,該艦因蘇聯解體和財政問題而退役。2004年,印度與俄羅斯達成協議收購此艦,並對其進行了改裝和現代化升級。排水量方面為4.5萬噸,而遼寧艦滿載排水量為6萬噸,並且遼寧艦前身也是蘇聯的瓦良格號,目前的狀態來看,遼寧艦又迎來了升級,可能會對艦載雷達以及指揮系統用國內最先進的技術改進。

  說起升級,俄羅斯的庫茲涅佐夫號也在服役30年後進行大修和升級,但奈何俄羅斯目前的狀況來看,這場大修已經耗費了太久的時間,並且預計2024年才會重返俄羅斯海軍戰鬥編組,就目前的狀況來說,遼寧艦的姊妹艦庫茲涅佐夫號,也是俄羅斯現役唯一航母狀況並不樂觀。由此看來遼寧艦也沒必要急於升級彈射器,穩步前行幫助人民海軍進行航母戰鬥訓練更具有現實意義。

上一篇:誰遺落了“潛... 下一篇:為什麼唐朝女...
猜你喜歡
熱門閱讀
同類推薦