中国航母“福建舰”新科技

2022-05-30 10:48沈羡云
百科知识 2022年17期
关键词:弹射器直通甲板

沈羡云

2022年6月17日,我国第三艘航空母舰—003型“福建舰”下水命名仪式在中国船舶集团有限公司江南造船厂举行,这是中国航空母舰技术发展的标志性成果。与001型“辽宁舰”和002 型“山东舰”航母相比,003型“福建舰”航母是中国海军在航母建造历史上的一次巨大的技术跨越。那么,“福建舰”有哪些新科技呢?

大吨位舰体建造技术

“福建舰”是一艘先进的航母,它的先进性首先体现在其吨位上。一般来说,航母按排水量大小可分为大型航母(排水量6万吨以上)、中型航母(排水量3万至6万吨)、小型航母(排水量3万吨以下)。“福建舰”的满载排水量为8万余吨,属于大型航母。在全世界范围内,“福建舰”仅次于美国的“福特”级和“尼米兹”级核动力航母,接近美国海军“小鹰”级航母的吨位,领先于中国6万吨级的“辽宁舰”和“山东舰”、俄罗斯的“库兹涅佐夫”舰、英国的“伊丽莎白”舰和法国的“戴高乐”核动力航母,是当之无愧的世界顶级常规动力航母。

大吨位意味着“福建舰”拥有非常充裕的舰体空间和飞行甲板面积,能够携带更多的舰载机、弹药和燃料,无论是载机量、出动效率还是自持能力,它都远超中国海军现有的其他两艘航母,以及除美国之外世界所有国家的航母。

采用平直通长飞行甲板

“福建舰”采用平直通长飞行甲板,这与“辽宁舰”和“山东舰”的滑跃式甲板不相同。滑跃式甲板的特点是将航母的舰艏甲板做成弧形上翘结构,使战斗机沿后部上抛的曲线跑道起飞,从而获得向上的动量。滑跃式甲板不需要弹射器,但需要战斗机具有较大的推重比,对飞行员的操作要求更高。滑跃式甲板因为上翘的构型,只能在舰艏靠后的位置停放少量歼-15战斗机。滑跃式甲板实际上是一种权宜之计,由于缺少合适的弹射阻拦系统,舰载机只能用滑跃起飞的方式,这就限制了战斗机携带燃料、弹药的数量,一定程度上影响了舰载机实现完整的作战能力。此外,采用滑跃式甲板的航母,无法携带如固定翼舰载预警机等较大吨位和尺寸的特种飞机。

“福建艦”采用平直通长飞行甲板,一个重要的好处就是可以增加甲板舰载机数量。平直通长飞行甲板与滑跃式甲板相比,有更多的空间可用于停放舰载机。“福建舰”使用平直通长飞行甲板后,航母上停放战机的空间显著增加,舰载机可以一直排到甲板前端。此外,采用平直通长飞行甲板,航母上可以使用固定翼预警机。“福建舰”采用平直通长飞行甲板,意味着这艘航母的综合作战能力位居世界前列。

配备了先进的“电磁弹射和阻拦系统”

目前,国外现役航母固定翼舰载机的起飞方式主要有垂直/短距滑跑起飞、滑跃起飞和弹射起飞等。

垂直/短距滑跑起飞方式是利用舰载机发动机推力矢量的控制实现起飞,其主要应用于轻型航母上,如英国“无敌”级轻型航母的“海鸥”舰载机。

滑跃起飞方式是采用航母舰舷部的上翘甲板结合舰载机发动机的推力实现起飞, 其优点是技术简单、维护方便、节约淡水。但滑跃起飞的飞机,不仅起飞重量小导致滞空时间短,还有一个致命缺陷是不能部署固定翼舰载预警机,直接影响航母的作战能力。

弹射起飞方式是利用飞行甲板上布置的弹射装置,在一定行程内对舰载机施加推力来达到舰载机的离舰起飞速度。弹射起飞方式有两种,一种是蒸汽弹射起飞,另一种是电磁弹射起飞。

蒸汽弹射起飞的原理是使用高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块,把与之相连的舰载机弹射出去。蒸汽弹射器体积庞大,工作时要消耗大量蒸汽,淡水浪费严重,只有约6%的蒸汽被利用。为了制造和输送蒸汽,航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数的管线,工作维护量惊人。此外,蒸汽弹射器的缺陷在于其弹射力度太大而无法弹射无人机—现役的无人机因为重量过轻,在弹射时会被扯碎。

电磁弹射起飞是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,是新一代航母舰载机的起飞方式。与传统的蒸汽弹射器相比,电磁弹射器具有容积小、对舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉等优点,而且电磁弹射器的弹射力度可控,可以弹射无人机。相比传统的蒸汽弹射,电磁弹射的优点十分明显。首先,其体积和重量都要小得多,更小的空间意味着其操作人员也可以更为精简,同时效率得到了大幅提升:在同样的时间内,起飞和降落的舰载机数量更多,这就大大提升了航母的连续作战能力。其次,电磁弹射系统迎合了未来航母的发展趋势。从长远看,无人机航母已经是未来的发展方向,蒸汽弹射装置并不能很好地适配各种吨位的无人机,而电磁弹射系统则能解决这个问题。

电磁弹射起飞方式虽然优势明显,但是与蒸汽弹射相比,它的技术难度要大得多,目前只有美国海军的“福特”级航母采用了该技术,但是“福特”级航母的电磁弹射阻拦系统故障频发,直到现在也没有形成正常作战能力。中国能够攻克这一关键技术,说明“福建舰”的技术世界领先。“福建舰”采用电磁弹射器,这也从侧面证明了中国的电磁弹射器技术已经趋于成熟,直接促成了中国航母从滑跃起飞方式转变为电磁弹射起飞方式,越过了蒸汽弹射,实现了跨越式的发展,弯道超车般地追上了美国海军的发展脚步。

作为中国第一艘平直甲板的大型航母,“福建舰”只是中国航母发展的开始,在掌握了大型常规动力航母的完整技术后,中国未来核动力航母的研发肯定会提上日程。我们有理由相信,在不久的将来,中国海军还将迎来更加先进的航空母舰,这将大大增强中国保卫海疆和维护世界和平的能力。

我国第一艘航母—“辽宁舰”

中国首艘航母“辽宁舰”其实并非完全由我国自主设计和制造,是一艘改建式航空母舰。它的前身是苏联海军的库兹涅佐夫元帅级航空母舰2号舰“瓦良格号”。20世纪90年代初,“瓦良格号”于乌克兰建造时遭逢苏联解体,建造工程中断,完成率为68%。1999年,中国购买了“瓦良格号”。“瓦良格号”于2002年3月4日抵达大连港,2005年4月26日开始由中国海军继续改建,将其用于科研、实验及训练。2012年9月25日,正式更名为“辽宁舰”,并交付中国人民解放军海军使用。“辽宁舰”的入列标志着中国彻底改变了没有航母的历史,中国进入航母时代。

我国第二艘航母—“山东舰”

“山东舰”是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的国产航空母舰,标志着中国海军正式迎来国产航母时代。2017年4月26日,“山东舰”在大连造船厂下水;2019年12月17日,“山东舰”加入人民海军战斗序列。从此,人民海军正式进入双航母时代。“山东舰”的设计仍未摆脱苏联航母的设计理念。“辽宁舰”的舰载机方案成果,也在“山东舰”上得到应用。“山东舰”舰体、航空作业能力、船电系统设备等和“辽宁舰”基本相当、略有改进,主要优化了机库和舰面布局,增设了停机位,让“山东舰”运作歼-15战斗机的能力有一定的提升。同时,还优化了航母舰岛设计,使用了先进的H/LJG346A型雷达。但是,在整体作战能力上,“山东舰”和“辽宁舰”没有太大区别,前者可以被称作后者的“小改款”。这种在航母建造上搞“小改款”的做法,有利于在航母舰队的建造上形成规模化效应,有利于舰员队的培训、航母的维护保障,也有利于两艘性能比较相似的航母尽早形成战斗力。

【责任编辑】蒲 晖

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