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航母和舰载机

作者:jnscsh   时间:2021-06-28 10:05:26   浏览次数:

作客专家:张 洋 郭 莺

主持人:蓝 白

近几年来,各国航母及航母舰载机的更新换代和改进研制进入了高潮时期。本期就讨论此话题。

张:这其中最有代表性的当然是美国,首先是“福特”级。2005年8月11日切割了首舰第一块钢板,开始部件制造。2006年8月该航母前3艘(CVN-78~80)的详细规范通过了美国海军鉴定,2008年9月10日被授予总金额51亿美元、为期7年的首舰建造合同,计划在2009年11月铺设龙骨,2015年9月服役,取代计划在2012年11月退役的“企业”号。第2艘(CVN-79)计划在2013年铺设龙骨、美国海军计划造11艘,一对一地替换“企业”号和全部10艘“尼米兹”。这11艘建造工作计划持续到2058年。

另外,“尼米兹”最后1艘“布什”号计划2010年开始部署,替换“小鹰”号。

俄海军原总司令马索林在2007年9月首次宣布俄将建造6艘新一代核动力航母,并在太平洋舰队和北方舰队各组建3个航母编队。2008年,新任总司令维索茨基又多次确认俄将建造5~6艘新一代核动力航母。此外,俄联合造船公司负责人也在今年2月透露,该航母满载排水量可能达到6万吨、据称新航母目前正在设计中,基本标准已确定,可能在2012~2013年开始建造。

英国的“无敌”号(R05)在2005年8月1日退役。它计划造2艘新的大型常规动力航母,即“伊丽莎白女王”号和“威尔士亲王”号,以前叫“未来航母”(CVF)。这是英国有史以来建造的最大战舰,将分别取代现役“卓越”号(R06)和“皇家方舟”号(R07),6.5万吨的满载排水量达到后者3倍多。英国原计划分别在2014年和2016年服役,2008年12月因经费紧张决定推迟至少2年。迄今,英国国防部已授出为该航母提供钢材和其它重要设备、飞机升降机、任务系统、先进多功能雷达、动力与推进装置、海上逃生系统、新型综合导航与舰桥系统、柴油发电机、敌我识别系统等重要系统和设备的合同

印度在2004年1月签定了购买由俄改装后的“戈尔什科夫”号航母及其舰载机的合同。印度把它叫做“维克拉姆蒂亚”号,满载排水量45万吨,原计划在2008年服役,现推迟到2012年之后,俄方要价也由原来的9.74亿美元涨到29亿美元。今年2月28日,印度国防部长安东尼又在科钦造船厂为印度自行建造的首艘航母“维克兰特”号铺设了龙骨。这艘航母又叫“防空舰”(ADS)或“独立研制的航母”(IAC),国内以前称为“蓝天卫士”,印度代号为71号工程。“维克兰特”号计划2011年下水,2014年服役,满载排水量4万吨,比它要取代的“维拉特”号(R22)大50%左右,是印度有史以来建造的最大战舰。印度还可能建造第二艘航母,它可能和“维克兰特”号相同,但也可能建造1艘满载排水量达6.4万吨的大型核动力航母。

意大利和西班牙都建了新航母。意大利的是“加富尔”号(舷号550),今年将形成全面作战能力。该舰是意大利除二战期间建造的“维托里奥·维内托”级战列舰外所造最大战舰,满载排水量2.8万吨,比现役“加里波第”号大一倍。西班牙的叫做“胡安·卡洛斯一世”(L61),原来叫“战略投送舰”(BPE),2008年3月10日下水,计划2011年服役,是西班牙建造的最大战舰,满载排水量2.7万吨,比现役“阿斯图里亚斯亲王”号大60%。另外,以“胡安·卡洛斯一世”号为蓝本的澳大利亚“堪培拉”级两栖舰将造2艘,即“堪培拉”号和“阿德莱德”号,其满载排水量进一步增大到2.8~3.1万吨,分别计划在2013年3月、2014年10月服役。这些舰设计时都充分考虑了两栖能力,而且“胡安·卡洛斯一世”号及其派生型有时被归为两栖舰。不过西海军也要求在“阿斯图里亚斯”号大修期间,“胡安·卡洛斯一世”号可提供需要的航空作战能力,所以也可视它为航母。

其它航母还有法国的“戴高乐”号(R91)、巴西的“圣保罗”号(A12)和泰国的“大公主”号(舷号911)法国本来有个“第二艘航母”(PA2)的项目,并计划命名为“黎塞留”号 2005年1月就开始设计,2007年11月又用7000万英镑(1.45亿美元)的价格买入了英国“伊丽莎白女子”级的设计方案(如最终采用还要额外给英国付费),但其预计的排水量更大,可能达到7万~7.5万吨。但是2008年5月,萨科奇决定把是否建造该航母的决策时间推到2011~2012年,这样法国就成了除俄之外,几个海军大国中航母更新换代最慢的国家。

记:各国新造的这些航母排水量增大明显。

郭:以上新航母绝大多数是该国有史以来建造的最大战舰。在扣除被取代因素之后,已有明确规划的航母和现役航母相比在数量上有较大增加,满载排水量的增加就更明显了。下表一目了然。

该表统计中没考虑新型航母服役时泰国、巴西航母退役问题,但这个对结果影响不大,可以看出,国外已规划的航母数量及其总吨位至少将比现在增加50%左右!这样一个显著增长说明什么?航母经过90年发展后,地位不但没降低,反在继续提高,其在海军中的地位不可能动摇。现在再讨论要下要航母,航母潜艇轻重之类是多余话题。

另外,这个统计对于美国海军来说不公平。因为统计中有一些作战能力很有限的小航母,另外还有一些可能被列入两栖舰,但没包括美国海军的两栖舰。而美国的4艘“塔拉瓦”级和8艘“黄蜂”级,其满载排水量都超过4万吨,和“戴高乐”航母差不多,都有全通甲板,可搭较多的AV-8B系列和各种直升机独立实施航空作战,今后还很可能搭载F-35B。此外,美国海军还在2007年6月给了诺·格公司一个合同,建造新一代大甲板两栖攻击舰LHA-6的首舰。这个舰被命名为“美国”级,打算造4艘,一对一取代“塔拉瓦”级,其满载排水量达5.1万吨,增大了25%,可同时搭20架F-35B,其航空作战能力比各国的轻型航母都强。实际上在美国海军航空兵发布的战略规划文件中,也确实包括了这些两栖攻击舰及其舰载机。

记:这些大型两栖攻击舰和同吨位的航母相比,在独立空中作战方面有何弱点?

张:主要是未装备预警指挥机,机种编成不全,航空作战指挥控制系统不完善等。

其它国家具有全通甲板的两栖舰,如法国“西北风”级,英国“海洋”号,意大利

“圣·乔治奥”级,韩国“独岛”号,日本“日向”级等,甚至包括英国正考虑建造的2艘3万吨级新一代两栖攻击舰,它们即使可搭载作战飞机,其作战能力也难以满足战役战术需要,所以从作战使用角度说,它们还不能和航母相比。

记:航母排水量显著增大的原因是什么?意大利和西班牙新航母的思路是否为趋势?

郭:基本可归结到两点。一是为适应新的国际安全环境和军事变革,航母需要搭载更多的舰载机,实现更高的出动率,承担更多的使命任务、二是舰载机为适应新需求,变得越来越大,越来越重,这样即使要求搭载的数量不变,航母也不得不增大尺寸和空间来满足新型舰载机的需要。

美、英、印度、意大利和西班牙的新型航母排水量增大,是以上两点共同作用的结果:法国新型航母排水量的增大则主要因为第一点。美国新型两栖攻击舰的排水量增大也是以上两点共同作用的结果,而其它国家建造带全通飞行甲板的两栖舰这个事情本身就是第一点的结果。

意大利和西班牙新航母还是很有自己的特色,主要是有很强的两栖登陆作战能力,除舰载机及其弹药外还可搭载大量登陆人员,以及主战坦克、装甲车辆、登陆艇等装备,可指挥并直接实施两栖攻击作战,而且指挥能力的提高特别明显,考虑了一体化联合作战需要。比如说“加富尔”号,除舰员和航空人员外,还可搭载300多名海军陆战队官兵和140~225名指挥参谋人员,指挥舱室特别大,布置有大量的工作站、控制台和十多个大型综合显示器,可直接指挥联合作战行动,该舰的机库可以重新布局为车库(“胡安·卡洛斯一世”更是本来就有车库),舰艉和右舷各有一段可承载60吨的斜板供坦克装甲车辆出入。它和“加里波第”号相比,最大舰载机数量增加80%,机库面积增大230%,武器弹药储备增加105%,燃料储备增加57%,就算只当航母用,其作战效能也会高得多。

张:意、西两国这种发展思路,只是中等国力的工业化国家的一种选择。它们因为预算限制和没有更高的力量投送作战需求,才把航母和两栖攻击舰合而为一。其它国家如美、俄、英、印、法,其新型航母就都专注于航空作战。这其中,美、英、法海军的主要使命任务增加了远距力量投送,而且这一点现在也是主要的使命任务,这一点和意、西两国是一致的。但这些国家的建军措施是既发展新型航母,改进现役航母:也建造新型两栖攻击舰和改进现役两栖攻击舰。它们的航母和两栖攻击舰,使命任务、设计区别都很明确。一个大国即使很需要两栖作战能力,也不需要去模仿意大利和西班牙的思路。这类航母也很难对强大对手实施海上控制作战,只适合当两栖攻击舰用。离开国情和需求谈装备发展靠不住。不止是航母、一个大国的各种高端武备都应体现出大国气派。

研制航母时有三个最关键问题要考虑,第一是航母和舰载机群规模、能力、机种、机型的匹配性;第二是舰载机采用的起降方式;第三是航母的动力装置。航母自身的大小,如6万吨以上还是4~6万吨还是低于4万吨并不是关键问题,它在很大程度上是由这三个关键问题决定的,这里面有一个因果关系。所以我认为,大国海军就应该有大型航母,最少也应该有中型的。英国原来是小的,它直接上大的,法国原来是中型,以后也要上大的。印度现在是小变中,以后也要上大的。研制航母就应先定好这样的目标,实施过程中再采取办法和措施去控制风险。

记:国际安全环境变化和军事变革如何影响航母发展?

张:到目前为止,国际安全环境变化中对航母发展产生显著影响的因素仍是冷战的结束。现在比较关注的热点,如恐怖主义威胁上升、极端暴力组织横行和非传统战争模式等等,其实并没有对航母的发展产生明显影响,它影响的主要是航母的使用。

国际安全环境变化对航母发展的影响很多人谈过,简单说是美国等西方强国在大洋上失去了对手,其海上控制作战的使命任务虽一直保留到今天,但从冷战结束后至今,主要转向了由海向陆实施远距力量投送,将航母的影响范围扩大到关注地区的近海、沿海地带以至内陆纵深。这一转变对航母发展带来的影响巨大,主要体现在两个方面:一是它要求舰载机要更能适应从近海到内陆纵深的作战环境,包括远航和久航能力、载重能力、任务传感器在新环境中的工作能力等都要提高,对空中和地面多目标攻击能力要加强,二是航母的防御力要增强。但这种增强是在优先保证对从近海到陆地纵深目标攻击能力的前提下,否则航母开到别国门口,除了能保护自己什么任务都完成不好,那有什么用?所以下能再研制舰载防空战斗机,要采取综合方案,提高航母和整个航母打击群的防御效能。

那么对其它国家来说,国际安全环境的变化使它们利用航母来提高自身防御能力和海上控制作战能力的需求越来越迫切。这些国家航母的使用方向是由陆向海,和美、英、法、意、西这些国家是反向的。比如说俄罗斯,它以后的新航母不需要再装备远程反舰导弹,主要靠舰载机来实施防御性的海上控制作战,也就是说它的新航母不是像冷战时期那样,用来拦截北约组织的反潜机和辅助潜艇争夺海上控制权,它会成为俄海军未来的中坚。印度主要想通过航母提高对周边海域的控制能力,并把影响力扩张到中东海域和南海。

新军事变革的本质是充分利用以信息技术为主的新科技,完成思想、装备、编制和战法的全面革新。概括地说,新军事变革的基本目标是实现一体化联合作战和网络中心战。这一点对航母发展的影响显而易见,即航母及其舰载机必须提高信息的获取、处理、综合、融合和分发能力,提高指挥控制能力。特别是航母不能光顾自己,它必须要为联合部队的作战行动提供更多的贡献,包括指挥控制,态势感知和火力打击三方面的贡献都要提高。

记:具体谈一下影响。

张:前面谈到的因素综合起来的结果主要体现在这么五个方面,一是舰载机特别是舰载战术飞机,远航、久航和载重能力普遍越来越强;二是航母搭载舰载机的能力也越来越强:三是航母和舰载机的电子设备越来越先进和强大,能完成的功能也越来越多:四是舰载机机型总数趋向减少,如美国航母舰载机联队的机型数量将由7个过渡到5个,法国海军将由5个或6个过渡到3个或4个:五是除舰载机外,航母及其打击群/战斗群内舰艇的其它自防御手段更加多样化,比如“戴高乐”、“加富尔”号都装备“紫菀”防空导弹系统、“尼米兹”级也要升级自防御系统,特别是加装“改进型海麻雀导弹”。

可以拿舰载机做一简单的比较来说明第一点。下表可一目了然。这个表中每一对比

较中、绿底色的是被取代机型,其效能数值全部取“1.0”;蓝底色的机型是取代机型,其效能数值全部取相对于被替代机型的相对值。有小部分比较结果是大致参考值。具有垂直/短距起降能力的飞机按采用短距起飞方式计算。

从这些统计很明显地看到,新型舰载作战飞机与其要取代的机型相比,远航、久航和载重能力提高是多么显著!应该仔细对这种变化带来的影响进行分析,特别是它对航母作战效能的影响,如果我国要发展舰载战术飞机,也必须充分考虑这几方面性能,远航、久航和载重能力都更好的舰载机更符合发展趋势,其作战效能和使用弹性都较大。

记:舰载机大了可能影响航母搭载数量,另外这个图中没有比较F/A-18E/F取代的F-14,但F-14的远航、久航和载重能力应该不会比它差。

郭:不一定。尺寸要看舰载机的停机系数,也就是它在停放时所占用的相对空间大小。停机系数越大,舰载机所占空间越大。停机系数考虑了飞机外形和机翼折叠,不能简单说飞机尺寸大停机系数就一定大。比如像“阵风”M,它为了和空军型保持最高的结构通用性,机翼不折叠。苏-33正常情况下比它大得多,但苏—33的机翼和平尾折叠面积也很大,结果就是两者占用面积差不多。至于重量,在甲板调度时它基本上只可能影响升降机的工作,这两个应匹配。

应强调的是,航母舰载机必须比陆基飞机更强调质量,特别是在没有海外空军基地可对航母作战提供支援的时候,舰载机的作战能力就最好不要有空白和明显短板,这是数量根本没法弥补的。在陆基使用的条件下,数量优势是有可能在一定程度上弥补质量差距,但还是不能弥补能力的缺陷和空白。那么在海基使用时,可以说数量优势在与对手的对抗中什么都弥补不了。这个问题很明显:你能比对手多出几架飞机?甚至你的飞机数量还可能处于劣势,因为对手的航母比你大比你多,或者你作战的地方远离本土,却靠近別人的国上。

像F-14这样的重型防空战斗机,虽然后期改进能执行战术侦察和精确打击任务,但它在这方面的能力和潜力还是远不如新研制的舰载战术飞机。而且这个飞机的结构已相当老化,后勤保障越来越困难,费用很高昂,失去主要作战对象后又让它很多付出代价的设计派不上用场。所以它在2006年的全面退役是必然的。俄罗斯现在的苏33其实问题更严重,只是它实在拿下出后继机,才到现在还在用。俄罗斯打算在2013年左右,在陆基五代机PAK FA的基础上研制新的舰载战术飞机替代苏-33,这个飞机肯定会比苏-33要小一些、轻一些,但多功能性会要好得多。

记:航母的动力选择、舰载机起降方式会受什么影响?

张:动力无非是常规和核两种选择。如果需要全球到达、经常进行部署或长久保持前沿存在,核动力是最好的选择。费用上,核动力和燃气轮机实际上差别也不是太多。美国海军在预研新一代航母时,就采用了一个这样的估计:采用核动力的费用比釆用燃气轮机高大约10%。这个估计也一直得到美国国防部和美国总审计署的认可。实际上航母应该看总的费用,全寿命周期费用,下应只盯动力这一块。通过综合优化设计,是可能做到比以前显著降低全寿命周期费用的。比如“福特”级和“尼米兹”级比就是这样,可能降低11%~20%。核动力航母的快速。向应能力比常规动力好很多,因为可多年不需换料,而常规动力航母为保持战备部署状态,每隔一小段时间就要补充燃料。美国人很计较这一点,认为这对后勤保障会是一个很大负担。所以,如果用常规动力航母作“尼米兹”级的后继、那么美国人的口头禅“航母在哪里?”就得改了,改成“油船在哪里?”

舰载机起降无非弹射起飞/拦阻着舰、滑跃起飞/拦阻着舰和垂直/短距起降三种,大甲板航母采用弹射起飞的作战效能比滑跃起飞高很多。美、法的研究结论是两者作战效能比是5:1,苏联的计算分析也认为比值至少太子3:1。所以苏联在“乌里扬诺夫斯克”级设计中引入了弹射起飞方式,只是保留了滑跃起飞。

造成这种效能差别的一个关键是舰载机的出动率。滑跃起飞需要较长的起飞长度,对同时进行甲板调度不利,有时滑跑区甚至直接延伸到停机区的拦阻区。比如印度新建的“维克兰特”号就是这样。另一关键是滑跃不利于重载起飞。如果要重载起飞,需要的舰上起飞长度会更长。

记:如何衡量航母和舰载机系统的整体效能?

张:过去的衡量标志主要是舰载机的出动率,现在增加了舰载机群能在一天内攻击多少个瞄准点。

出动率是指航母一天能出动多少架次舰载机。“尼米兹”级的出动率是140~160架次/日,“福特”级要求提高至少15%,达到160~185架次/日。实际上这是一个比较稳定的出动率指标,更具体的情况是这样:开战首日,“尼米兹”级可在首日的半天内出动120架次。在首日开始算起的4天内保持230架次/B的出动率。“福特”级的这两个设计要求分别是160架次、270架次/日,分别提高33%和18%。“福特”级还有一个紧急出动率指标,要求达到4天内保持310架次/日的出动率。实际操作时的出动率可能略低于这些数据,但仍相当可观。比如“尼米兹”号曾经在1997年,通过一次“紧急97”演习验证紧急出动率,结果是4天内舰载战术飞机共出动771架次,平均每天193架次。

上面的数据是有条件的,它针对的是90分钟的典型甲板作业周期,也就是两个波次飞机弹射的间隔时间。在分波作业的情况下,前一波次飞机在后一波次飞机弹射起飞前着舰,而连续作业的情况下前一波次飞机则会在后一波次飞机弹射起飞后不久着舰,所以90分钟的甲板作业周期限制了舰载战术飞机的出航时间,上面说到的出动率和“尼米兹”号的演习验证实际上都对应着作战半径为200海里这样一个条件。

如果舰载机需要像阿富汗战争或伊拉克战争中那样,实施远程奔袭或在战区上空持久巡逻时,实际的出动率就到不了那么高,比如在阿富汗战争中,美国海军每艘航母上舰载机联队的出动率就只有90~100架次/日,在伊拉克战争中是120~130架次/日。不过这样的出动率已经能够满足战役需要,前提是有大型陆基空中加油机提供支援。事实上实际出动率要看作战需求,如果没那么多任务可执行,没有那么多目标可攻击,实际出动率自然高不了。

英国“伊丽莎白女王”级在研制时也对舰载战术飞机出动率提出了较高要求,具体是:开战首日108架次,此后10天内保持72架次/日,再往后20天内保持36架次/日。这样,一艘“伊丽莎白女王”上的F-35B就能在首日开始算起的5天内出动396架次。而“卓越”和“皇家方舟”的最高出动率很难超过70架次/日,这是个很悬殊的比较。

随着精确制导武器的发展,舰载机出动率已不太适合作为航母及其舰载机群作战效能评价的唯一关键指标。因为如果都使用笨炸弹,有可能一天出动300架次也没能摧毁几个目标。这种情况下,衡量舰载机群在一天的出动中能够攻击多少个瞄准点更合理。按最大出动率、打击半径在200海里以内、天候良好的条件计算,那么1989年时的美国航母舰载机联队一天能攻击162个瞄准点,2001年的联队能攻击683个,2010年的联队将能攻击1080~1200个,几乎是1989年联队的7倍,2001联队的1.5~1.8倍。现在美国1架F/A-18E/F或F/A-18C一次出航能攻击4个瞄准点,而1989年时的A-7攻击机只能攻击1个。阿富汗战争中,美国海军的F/A-18C已做到平均每次出航命中2个瞄准点。所以在考虑充分使用精确制导武器,特别是轻型制导弹药的情况下,舰载机实际出动率并不需要达到太高。这是发展滑跃起飞的多功能舰载机时,更应重视的一个问题。

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