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中国苏式航母装电磁弹射后和美航母差距多大?

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发表于 2022-7-12 11:19:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

中国苏式航母改装电磁弹射后和美国差距有多大?


前言:2030年前后,中国海军将会拥有4艘航母,其中2艘大型航母,2艘中型艘航母,这与美国海军的11艘大型航母还存在巨大的差距,在美国日渐衰落的环境下,并不排除其可能发动战争转移国内矛盾,所以应该尽快加强航母战斗力,但大型航母建造还需要时间,把“辽宁”号航母和“山东”航母改装成大甲板加电磁弹射航母也不失为一个好主意,

一:“辽宁”号航母和“山东”号航母的改装可行性

“瓦良格”号是乌克兰黑海造船厂建造的苏联海军第二艘大甲板航母

“瓦良格”号是乌克兰黑海造船厂建造的苏联海军第二艘大甲板航母


“瓦良格”号是乌克兰黑海造船厂建造的苏联海军第二艘大甲板航母,1991年建造完工率达68%,苏联解体时后乌克兰无力建造,于是决定拍卖,1998年,中国以2000万美元价格买下了历经经过多番波折,历时4年才拖回了中国,“瓦良格”号到达中国后已经被严重破坏,很多系统被拆除。2005年4月26日晨,“瓦良格”号被6艘大马力拖轮拖进了大连造船厂30万吨船坞,大连造船厂开始加强了保卫措施,改装工程随后启动。2011年8月10日“瓦良格”号开始海试,次年8月30日完成第10次海试后于9月25日正式交付海军。在交付之前各界对“瓦良格”号的命名有“北京"号、“钓鱼岛”号、“毛泽东”号、“施琅"号、“湖北”号、“刘华清”号等,最终命名为“辽宁舰”,舷号“16”。

改造“辽宁”舰对于中国造船工业是一个千载难逢的培训平台,大连造船厂在“辽宁”舰的8年里收获丰厚,中国的航母建造知识随着建造“山东”舰而超过了俄国,虽然这两艘滑跃航母和俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母有亲源关系,但中国海军使用航空母舰的方法和俄罗斯海军完全不同,反而更像美国海军。但“辽宁”号航母和“山东”航母使用的滑跃起飞方式和美式航母的弹射起飞方式在战斗力上有天差地别,“辽宁”号并不完美,滑跃飞行甲板限制了“辽宁”号整体作战能力,苏联载机巡洋舰的设计使“辽宁”号的作战能力与6万吨的吨位严重不符,甚至连4万吨的戴高乐”号也不如,特别是战斗机载机量上,

“辽宁”号最大的载机量是50架,实际载机量是30-40架,其中战斗机20架,与“戴高乐”号相当,而且没有弹射器,无法配备固定翼舰载预警机,只能用预警直升机临时凑合,甲板停机面积受起飞甲板上翘限制,不得不把大量飞机放入机库,可只有两座升降机,难以在短时间内将飞机送上起飞甲板,而比“辽宁”号大一点的“福莱斯特”级航母却拥有4座升降机,“辽宁”号的歼-15舰载战斗机无论是机载航电设备还是武器的挂载量都优于美国的F-18E/F战斗机,但是滑跃式起飞使歼15战斗机的战斗力削低了20% ~ 30%,这对重型舰载战斗机来说是个巨大浪费,想要在战斗效能上逼近美国海军,就要装备弹射器。

新一代003航空母舰已经确定了电磁弹射器和隐身舰载战斗机,航空战斗力水平有限的“辽宁”号航母和“山东”航母有足够技术支撑可以改装,中国现在有两家造船企业可以生产航空母舰,相对世界来说是最多的,美国只有一家纽波特纽斯造船厂,法国也只有一家布雷斯特海军造船厂,乌克兰尼古拉耶夫造船厂已经破产,俄罗斯的北方机械造船厂曾经计划改造为航母造船厂,但至今还没成功,中国的003航空母舰在上海市长兴岛造船基地建造,这是中国规模最大、设施最先进的造船基地,年产量达到450万吨,另一个是002航空母舰的厂家-大连造船厂,大连造船厂通过建造“辽宁”号航母和“山东”航母,对这两艘航母的结构、工艺经验非常的熟悉,由于上海江南造船厂正在承建003航空母舰,大连造船厂现在只建造驱逐舰。

二:美国的航母改装经验

航母改装是世界通行惯例,航空母舰服役期至少30年,现代科技一日千里,航母服役一段时间后必须更换已经落后的舰载机和电子设备以适应作战需求的变化,改装航母比新建航母投入的时间和经费都不多,又能大幅提升作战能力,使老航母又能多服役20年,是一件事半功倍的好事,二战之前许多航母都是由其他舰只改造而来,二战期间,美国建造了很多直通甲板航空母舰,50年代,美国在建造“福莱斯特”号航空母舰时临时修改设计,成为当代航空母舰的标准形态,二战时建造的“埃塞克斯”级航母和“中途岛”级航空母舰还很新,并没有全部退出现役,“埃塞克斯”级航母由于吨位小,无法起降固定翼喷气式战机,美国海军就将“埃塞克斯”级航母改成搭载16架S-2反潜机的反潜航母。

航母甲板对比

航母甲板对比


“中途岛”级航空母舰虽然设计仍然是二战时的直通甲板,也没有蒸汽弹射器,但满载排水量突破了55100吨,在发现英国的直通甲板航空母舰改装了斜角飞行甲板后,美国海军也在1955年决定将“中途岛”级航空母舰改装斜角飞行甲板,改装项目除了加装了长174米的斜角甲板外,还将原来的油压弹射器改为蒸汽弹射器,改变飞机升降机位置,还扩大了舰桥和减少了127毫米舰炮,到了60年代,美国海军开始装备大型的F-4战斗机,“中途岛”号的甲板不够用了,于是在1966年又进行第二次改装,改装项目包括飞行甲板面积从扩大,换装功率更大的蒸汽弹射器,拆除斜角甲板弹射器,3座升降机改为布置在左右两舷。

中途岛”级航母

中途岛”级航母

中途岛”级航母刚建成时长295.24米,宽34.47米,吃水10.1米,飞行甲板宽41.48米,机库高5.334米,干舷高度是15.48米,由于干舷低,高海况下常有海水涌入机库,还损伤舷侧升降机,第一次改装后飞行甲板长了3米,并加宽到63米,飞行甲板面积从9712平方增至11331平方米,满载排水量从55100吨增至62000吨,第二次改装飞行甲板再加宽到72.5米,吃水加深到0.7米,满载排水量又增加2000吨,飞行甲板面积又增加5000平方米,由于“中途岛”级航母是按照二战直通甲板航母标准建造的,有许多先天不足,1号弹射器不得不布置在航母最前端,轨道只有90多米,而且甲板总长不足,只能布置3道拦阻索,到了80年年代,为了响应里根总统的600艘战舰计划,“中途岛”号又在1986年进行第三次改装,

中途岛”级航母

中途岛”级航母


为了运作F/A-18战斗机,“中途岛”号对甲板布局、升降机、弹射器进行了开膛破肚式重建,斜角甲板长度变为210米,由于增大,这次改造足足用了5年,第三次改装又增加了3500吨排水量,导致满载吃水线上移到接近升降机,这样在复杂气象条件下航行对海水甚至能打进机库,因此在舰身两侧增加了两个长182.88米,宽3.048米的浮箱,改造后“中途岛”号可以搭载除F-14战斗机之外的所有美军舰载机,载机达80架,与“尼米兹”级航母无太大差别,“中途岛”号航母是美军改装幅度最大航空母舰,尽管改装加重了舰体负担。导致航母储备浮力不足、抗风浪性能差等问题,但优良的战斗力让美国海军非常满意,一直服役到海湾战争之后,比起60年代退役的“埃塞克斯”级航母足足多服役了三十年。

三:改装后的“辽宁”号航母和“山东”号航母性能

中国2艘滑跃型航母长304.5米,宽37米,飞行甲板宽70米,宽26米,满载排水量67500吨,舷16.5米,吃水10.5米,机库高7.2米,尺寸与排水量优于刚建成时的“中途岛”号,完全具有改造大型航母的基础,滑跃型航母的问题是无法起飞固定翼预警机和舰载机区域过少,舰载机太少影响了航母作战能力,“中途岛”号飞行甲板面积是16187平方米,中国滑跃型航母只有14700平方米,而且滑跃甲板无法停放舰载机,“中途岛”号能够搭载八九十架舰载机与巨大的飞行甲板有关,“中途岛”号机库面积有6500平方,中国2艘滑跃型航母只有4000平方,长度只有153米,停放22架歼-15战斗机后连空隙都没有了,如果利用原来的垂直导弹发射舱向前延伸30~50米就可以达到“中途岛”号的机库面积。

“中途岛”号3座升降机可以运送6架飞机,在飞行甲板与机库的快速周转方面“中途岛”号领先很多,中国2艘滑跃型航母只有两台16x14米的升降机,一次只能运送2架歼-15战斗机上下甲板,所以升降机应该扩宽为25米x16米,将1号升降机后移,在左舷后部安置第三座升降机,由于左舷没有足够的空间,升降机甲板可以像“中途岛”号一样三分之一悬在飞行甲板之外,并增加围护结构。舰载机作战时通常挂满武器和燃料,等待起飞期间如果遇到其他舰载机事故要腾出甲板是不能送入机库的,只能放飞或转移至停机区。“中途岛”号航母可在6分钟内弹射11架飞机腾空甲板,但滑跃甲板航母不行,重载飞机只能在3号起飞位起飞,2号起飞位有飞机3号起飞位的飞机也无法起飞,回收作业时2号、3号起飞位也不能使用。

“辽宁”号航母左舷向外突出多,右舷向外突出少

“辽宁”号航母左舷向外突出多,右舷向外突出少


“辽宁”号航母左舷向外突出多,右舷向外突出少,为了平衡右舷特意设计了大舰岛,“山东”号航母的舰岛小了一点,这样的结构能让左右甲板向外大幅扩张,滑跃甲板取消后还可以加长5-10米,舰艉再向延长3-5米,这样全长达到310米。拆除滑跃甲板后舰艏宽25米,起飞位处36米,可以在1号、2号起飞位装2座弹射器,2个起飞位长105米,足够布置只有90多米长的电磁弹射器。

“中途岛”号只在舰艏装有2座蒸汽弹射器,为提高起飞效率,中国2艘滑跃型航母的斜角甲板也可设置一座弹射器。为安全起见,斜角甲板长度可以从205米延长到和“小鹰"级航母一样的210米,“中途岛”号的斜角甲板是13度,停机区面积可以增大,但飞机降落时侧风影响也大,“尼米兹”级航母只有9.5度,“辽宁”号航母最好在11.5度并将斜角甲板后端向右舷移动以为3号升降机提供空间,由于排水量增加,重心上升,应在两舷增加浮箱。

最终中国2艘滑跃型航母改造之后,舰长310米,满载排水量超过7万吨,飞行甲板宽76米,斜角甲板长210米,飞行甲板面积可以达到16000平方米,面积6000平方,和美国“尼米兹”号航母相比,舰长只短了22.9米,满载排水量少了2万吨,斜角甲板短了27.7米,飞行甲板宽一样,面积少了3000平方米,机库面积少了800平方米,

和“小鹰”号航母相比,舰长少了13.6米,满载排水量少了10000吨,斜角甲板长度一样,飞行甲板宽度少了0.8米,面积一样,机库面积少了1000平方米,安装2套电磁弹射器或3套电磁弹射器,可以搭载42架歼-15战斗机,如果换装较小的歼-35舰载战斗机可以搭载56架,加上其他飞机达75架,基本达到“中途岛”号的载机水平,由于电磁弹射器日弹射160次的高效,飞机出勤率能提高三倍,作战能力有望达到“尼米兹”号航母,和美国航母只差一步,就是核动力了。

四:改装的难题

改装两艘滑跃型航空母舰即可以以最快的速度增强中国海军的战斗力,又让两艘滑跃型航空母舰再服役三十年也不落后,减少了不必要的军费浪费,毕竟采购两艘003的价格远高于改装两艘滑跃型航空母舰,如果选择大修期间进行全面改装,基本不影响海军整体作战能力,不过改装两艘滑跃型航空母舰也不是很容易的事。拉平上翘的飞行甲板就已经是一项极其复杂的工程,苏联也计划过拉平“瓦良格”号的飞行甲板,最终还是放弃了,苏联的蒸汽弹射器无法安装在“瓦良格”号的舰体内,幸运的是,中国直接跳过了蒸汽弹射器,突破弹射控制、快速储能、弹射轨道的技术难题,轻巧的电磁弹射器足足减少了一半空间,

不过电磁弹射器上舰还有一个难题就是需要强大的瞬时高压电力,“福特”号航母拥有两座A1B压水堆,可提供超过60兆瓦的电能,其中16兆瓦供给4部电磁弹射器使用,两艘滑跃型航空母舰如果安装3台电磁弹射器需要1.6万匹马力的动力才能提供足够的电能,两艘滑跃型航空母舰现在的动力是4台蒸汽轮机和8台增压锅炉,总输出功率是20万匹马力,而蒸汽轮机发电会有50%的能量损耗,所以电磁弹射器会占用16%的总输出功率,使用电磁弹射时航空母舰就无法高速航行了,

但两艘滑跃型航空母舰换装核动力是不可能的,一是要进行伤筋动骨的内部改造,复杂程度不亚于造新舰,失去改装的意义,二是中国还没有A1B压水堆这种高性能的压水堆供航母使用。不过中国的大型舰用燃气轮机发展非常快,中国已经能批量生产从乌克兰引进过DN-80舰用燃气轮机,这种燃气轮机最大功率3.6万匹马力,中国目前生产的改进型是4万匹马力,滑跃型航空母舰也不需要全部换为燃气轮机,只要一台就足以为3台电磁弹射器提供动力,

五:结语

中国海军也奉行美式全甲板攻击战术,无奈前两艘以苏式载机巡洋舰思想设计的滑跃型航空母舰战斗水平有限,出勤效率甚至不如比它小的“戴高乐”号航空母舰的三分之一,一个攻击波只能出动8架战机,而弹射型航空母舰一个攻击波达到30架,如果中美发生战争,这两艘战斗力不高的航空母舰出海迎战的确让人不放心,虽然003航空母舰已经解决这个问题,但在航空母舰数量上赶上美国仍需时日,如果中国拥有4艘弹射型航母,在西太平洋对美军基本处于碾压之势了。


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