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老牌海军新武器

作者:jnscsh   时间:2021-06-30 08:51:59   浏览次数:

英国是世界上最早建造航空母舰的国家之一,并首次发明了斜角飞行甲板和蒸汽弹射器等多种航母重要设备,二战后首次采用滑跃甲板使舰载机能够短距起降。正因如此,英国人能否在 21世纪再次揭开航母历史的新篇章成为世人注目的焦点。

研制背景

冷战结束后,追随美国进行的几场局部战争使英国清醒地看到,皇家晦军的“无故”级航母及其短距/垂直起降飞机在作战中能够发挥的作用十分有限,只能完成一些辅助性作战任务。于是,通过对世界形势和未来全新作战模式的判断,1998年英国政府出台了《战略防御评估》报告,要求海军建设要紧紧围绕着“前沿存在”和“由海向陆”的作战思想展开,放弃海上决战的思路,将两栖作战提到前所未有的高度,由此开始了英国振兴海军之路。

在这一思想指引下,结合21世纪的作战需求,英国海军拟订了多项主战装备的发展汁划,准备在2010年前后组建“全球舰队”,并指出:新一代航母 (CVF)作为核心力员,基本用途是为英国提供一种远程进攻性空中打击能力,在尽可能大的范围内执行作战行动,完成尽可能多的任务,首批两艘将分别在 2012年和2015年服役。

消息一经发布,以BAE系统公司与泰利斯公司为首的两家公司参与竞争新一代航母的设计、建造。在经过了为期一年的初期竞争评估阶段之后, 2001年7月,英国国防部对新型航母进行了重新考虑,航母的尺寸要能容纳和运用足够多的固定翼飞机以保证出动率,排水量要达到近55000吨,使载机最大可达近60架。2001年11月,两家公司进入到了为期一年的第二个评估阶段,双方各获得2500万英镑的阶段合同。2002年中期,两家公司公布了4种最新的新一代设计方案,国防部选中短距起飞/垂直降落(STOVL型)和弹射起飞/拦阻索回收(CV型)两种方案。

2003年初,英国政府决定由BAE系统公司作为主承包商建造两艘新航母。并进入第三个评占阶段。英国政府出于保护本闲个业的原因,选样了BAE系统公司,但是他们还会以泰利斯公司的方案为主进行下一步论证。英国国防采购局CVF工程小组日前正在就航母的设计,降低风险,成本等问题深入研究。为了最大限度地降低风险,英国国防部决定延长论证阶段的时间,推迟到 2005年中期,才最终决定新一代的建造方案。

需求分析

十几年来,英国海军历次大规模军事行动,包括与美国海军并肩作战参与监控伊拉克禁飞区、轰炸南联盟、派兵支援阿富汗反恐作战以及刚刚结束的伊拉克战争等,对设计中的新航母无疑产生厂巨大的影响。鉴于作战经验,英国皇家海军将CVF航母的作战能力定位在美国“尼米兹”航母作战能力的 60%上。

英国海军提出的任务需求是:新一代航母应是一种联合作战装备,主要用于为英军提供远程空中打击能力,同时具有搭载多种飞机、执行多种任务的能力。他们要求新一代航母必须具备以下几种关键能力:一是能够参与三军实施的联合作战;二是支持舰载机作战,具备强大的C41能力;三是在任何时候都能保证至少有1艘航母在航;四是能够部署到全球任何作战区域;五是具备持续作战能力;六是在没有战区盟国港口支持的情况下实施空中打击的能力;七是具有极高的生存能力;八是能够最大限度地搭载各型飞机,担负多种复杂的作战任务。

根据目前的计划,CVF将只建造2艘,并且部署能力要相当于现役3艘“无敌”级航母。由于“无敌”级航母的使用通常是1艘在海上执行作战任务,1艘在港内进行维修保养,1艘为预备状态,而航母大修或延寿一般要在船坞内停留1~2年,因此,为了避免在此期间另1艘航母需要进行维修保养,CVF在设计上要求每次进坞时间不超过6个月,必要的维修和现代化改装全部在此期间完成。为此,CVF将采取模块化设计,改装和维修时,只更换故障模块,以求简化程序。

总体布置

CVF航母的排水量约为6万吨,全长292米,水线长273米,舰体宽 38.6米,长度为“尼米兹”级的90%。飞行甲板与美国“尼米兹”级航母和英国“无敌”级航母不一样,既没有采用斜角甲板,也没有采用类似“无敌”级的甲板,而是由外飘结构支撑,外形很像常规起降航母的甲板,舰舯部到舰艉部呈长方形。根据英国出资与美国共同研制的F-35B短距/垂直起降战斗机来看, CVF应该是定位于短距起飞/垂直降落(STOVL)航母,或许会留出装备弹射和拦阻装置的空间,以便以后改装成常规起降(CTOL)航母。不过,就目前的情况判断,可能性较大的选择还是在舰艏安装上翘12度的滑跃甲板。

CVF有两个舰岛,分前后布置在甲板右舷,甲板上设有两部升降机,一次可升降两架F-35B飞机。CVF的机库长约180米,宽36米,总面积6480平方米,相当于“无敌”级航母的3倍。机库高7~10米,高10米的地方是飞机维修区域。不过,泰利斯公司称,他们设计的机库全部有10米高的空间,以利于维修飞机。机库可容纳24架F-35B和10架“默林”EH-101HMl,部分飞机将在甲板上露天系留。

舰载机

舰载机是决定航母设计的关键要素之一。英国CVF航母方案迟迟不能敲定的一个重要因素就是舰载机难以确定。现役“无敌”级航母的舰载机数量和作战能力都难以满足英国海军提出的“从海上投送力量”的需求。CVF与“无敌”级航母最大区别就在于对地区冲突的介入能力。英国海军提出,CVF舰载机的搭载数量至少应为“无敌”级的两倍。经过反复论证,英国最后决定 CVF最多搭载50架固定翼飞机和直升机,以JSF为主,配以数架“默林”直升机和预警机,平时40架,战时视情增加到50架。其中STOVL飞行中队三四个,24~36架F-35B战斗机,反潜直升机中队1个,6架“默林”EH— 101HM1反潜直升机,以及4架“海上空中搜索控制机”。

目前,最大的问题是F-35B战斗机最大起飞重量超出预计近1.5吨,这将影响飞机在舰上起飞。为此,英国提出了三种解决办法:一是减轻机身重量,二是增强发动机功率,三是改进机身结构。还有一个解决办法是改变航母设计,改为常规起降方式。但是,这些解决方法都不是很容易实现的。

CVF舰载机的设计运用能力是每日平均最多起降飞机约,150架次。计算标准是,每波攻击的周期’2小时,由12架作战飞机编成的攻击部队,每天出动 12架次。

“海上空中搜索控制机”还没有确定机种,备选方案有:美国的E-2C“鹰眼”改进型,但是,如果没有弹射器和拦阻索,将无法使用;“默林”直升机的预警型,但是,直升机的高空性能和飞行速度不能满足作战需求;美国的V-22“鱼鹰”偏转翼飞机的衍生型,但是,该机还处于研制阶段,由于在试验中事故频发,计划被延期。

无论采用哪种飞机,英国现在都没有可满足要求的早期预警飞机。没有预警机,航母舰载机就难以充分发挥其作战性能。此外,英国海军没有舰载空中加油机和电子战飞机,即便装备F-35B战,斗机,由于缺乏电子战飞机的支援,其作战性能也难免大打折扣。

除了F-35B和反潜直升机以外, CVF根据作战需求还可搭载空军的运输直升机和陆军的WAH-64等对陆攻击直升机,作为情报收集平台,可搭载“守望者”无人侦察机。

甲板设计

根据泰利斯公司设计的飞行甲板,适用性很强,不论采用哪种飞机都无需作太大的改动,而且在今后50年的服役期内,即便英国海军用CTOL飞机替换 STOVL飞机,也只需要进行较小的改装。据说,在甲板设计方案中留有安装一两座弹射器和3道拦阻装置的冗余。

F-35B在起飞时使用加力燃烧装置,为此,在甲板上设有两个挡流板,以防飞机起飞时伤及甲板工作人员。两条跑道呈V字形通向滑跃甲板,所以,两架F-35B只能交替起飞。挡流板设在飞行甲板中央,距舰艏约160米处,这一距离可满足F-35B以最大起飞重量迎风起飞。

为了提高舰载机出动架次率,CVF的甲板作业将采用“一站式补给、武器装填”的方式,在甲板上设置几个类似汽车站的维修,飞机可以在一处同时完成燃料补给、挂载弹药等作业。这样有利于节省甲板空间和作业时间。现役航母都是分别在几处完成这些作业的。

双岛布置

英国的新航母在右舷外飘部分前后设置了两个舰岛。这种双岛布置将分担岛形上层建筑的功能:前舰岛将担负航行驾驶等指挥控制任务,舰桥同美国海军的超级航母一样,为舰长和司令部职权的战位分置,上层舰桥左侧,即靠飞行甲板一侧有宽大的玻璃窗,可以监控起飞时甲板状况;后岛比前岛略低,主要担负航空管制任务。

就目前公布的设计方案来看,舰岛呈倒四锥台形,与法国“戴高乐”号航母的隐身设计手法如出一辙。泰利斯公司坚持认为这种设计可以减小上层建筑的体积,所占面积最小。风洞试验结果表明,这种配置方式减小了对后部飞行甲板的气流影响。不过,短距起飞/垂直降落航母通常采取左舷着舰、起飞,而不是在舰岛后部,如果CVF沿袭这种起降方式,右舷舰岛后方气流不会对舰载机造成很大影响,双岛的优点并不明显。

从另一个角度来看,航母上需要配置多种雷达。通信系统、电子战系统天线,这些都要安装在岛顶部,在一个面积不大的上层建筑上安装众多天线,存在电磁兼容问题,这或许才是CVF采取双岛的目的。

在美国海军的新一代航母的论证研究中电有双岛设计方案,对于现代大型航母而言,单岛集航海、指挥控制、航空管制、天线平台等多种功能于一身,并不是最佳选择。特别是像尼米兹级这种大型航母上层建筑靠后布置,对舰桥的视界有很大影响。

武器装备

CVF上没有直接用于防御的装甲,在重要部位可能有加厚钢板或凯夫拉复合材料,以防弹片造成的损伤。目前,单舰点防御武器还未确定,由以前的构想图来看,舰前后左右各配置1座近防武器系统或“拉姆”导弹发射装置,但是,最近公布的构想图上却没有布置防御性武器。就目前较成熟的装备而言,最终可能会在“密集阵”或“守门员”近防武器系统和“拉姆”导弹之间选择。

CVF可能不会像“无敌”级那样在竣工时就装备“海标枪”舰空导弹,但在设计上留出了安装2座“席尔瓦”A43发射装置的空间,每座有16个“紫菀 15”舰空导弹发射单元。除了硬杀伤武器以外,舰上还将布置箔条、诱饵以及电子干扰设备等软杀伤装备,具体采用何种装备现在还未确定。

目前,CVF的设计工作已经完成了60%,剩下的40%主要是电子装备,但还没有确定。其中,雷达系统预计装备马可尼和泰利斯公司生产的S1850M远程对空/对海搜索雷达或是泰利斯公司生产的SMART-L多用途雷达。根据泰利斯公司公布的设计图,后部舰岛上有隐身桅杆,顶部装有APAK导弹控制兼对空搜索雷达。对海雷达将使用 1007型或1008型对海搜索/导航雷达。其他电子设备,如指挥控制系统、数据链、通信系统等,目前还没有定论。全电力推进系统

除了分布式舰岛以外,CVF最大的技术特点表现在它的动力装置上。 CVF将采用新一代综合全电力推进 (IFEP)系统。其优点是:用电缆完全代替机械连接,使原动机在舰上布置更为灵活,推进轴系短;连接推进装置的电气连线有备用电路,当舰遭到部分损坏后,仍可持续作战;系统噪声低,与机械推进相比,在宽频带可降低15~20分贝,在窄频带降低更多;系统经济性好。

CVF的发动机很可能采用罗尔斯·罗伊斯公司生产用于波音777客机的涡轮风扇发动机和MT300船用燃气轮机。 MT300总重6200公斤,可采取直接的机械驱动和交流发电机驱动两种方式。 CVF如果采用交流发电机驱动,功率应为36兆瓦。包括进排气道和发电机在内,其燃气轮机的主机长16米,宽4.3米,连同基座重77000公斤。在舰上,两个轮机舱分开布置,相距较远,基本是每个舰岛下一个。这样可缩短烟道,而且分置轮机舱有利于舰的生存能力。

CVF上两座MT300用于高速航行,巡航时开启诺斯罗普和罗尔斯·罗伊斯公司生产的两座RW-21中冷回热燃气轮机,功率25兆瓦。

此外,舰上还有数台应急用的大型柴油发电机和蓄电池。可见,整个动力系统在航母中所占的重量和体积的比例都是非常小的,这样,可以减轻重量,减少所占空间。

推进装置为4部25兆瓦的带毂罩的推进器,其中2部固定安装,另外2部可做360度旋转,因此,舰上不装以往舰船常见的舵。利用这种推进系统, CVF航速可达到27节以上,续航力 10000海里。这种速度即便是作为装备弹射器的常规航母,也能够满足起降飞机的需要。

全电推进系统另一大特点是便于维修和更换,可以大幅度节约工时。在维修发动机时连同外壳一起取出,换上备用发动机就可以,如同客机更换发动机一样,拆下的发动机送到工厂进行维修,以备下次再用,简单易行。

高昂的建造成本

CVF的建造费用一直在直线上涨,从1997年预算的每艘建造费7.4亿英镑涨到2001年初的每艘23亿~29亿英镑,后来,英国政府公布的数字是 26.54亿~33.63亿英镑。

为降低成本,英国海军不但缩减了舰员编制,且在技术上不断寻找可能性。2004年,法国决定戴高乐级第2艘航母采用常规动力,并与英国共同建造。这不仅可使英国节约建造经费,还可以获得法国的一些先进技术。

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