中国航空母舰的技术难关与总体设计
建造航空母舰,与建造一艘远洋巨轮不一样。前者是庞杂的系统工程,而不是简单的积木工程,也不是豪情壮志的政治工程,不着急不行,过于着急也不行,只要有一个关键系统、一项关键技术没有解决,这艘航空母舰也不会尽人意。
一.技术难关问题
举几个例子:
1.航空母舰上要铺钢板,这是最常识的问题。但是,航空母舰上铺的钢板,不是我们设计手册上能够查到的钢板型号,也不是我国鞍钢、宝钢等轻而易举就能够轧制出来的钢板。首先,这种钢板耐高温,承受1500度以上高温,因为在甲板上起飞或降落,发动机喷射出来的热量很高,钢板遇到高温变形是不行的。再一个就是飞机降落冲击力很大,这对钢板的弹性、韧性和强度等技术指标都有要求。还有钢板的耐磨性、硬度等技术指标,也有特殊要求。解决这些问题,不是简单的改变钢材成分、冶炼工艺和轧制技术就奏效的。据说,美国航空母舰上铺的是HY-100型号钢板,这是战略物资,美国人不卖给中国。俄罗斯也有航空母舰上用的钢板,我国建造航空母舰需要2万吨,我们花了天价才弄来452吨,杯水车薪啊。
2.大家都知道,航空母舰上的飞机起飞,需要发射飞机用的弹射器。这个系统,说道理很简单,就像小孩玩的弹弓一样,把弹球打出去。资料介绍,美国大型航空母舰发射飞机用的是C-13弹射器,法国“戴高乐”航空母舰上用的是从美国买的。同样中国要买,美国人就是不卖。航空母舰上也可以用其他方法解决飞机起飞和降落的问题,都是弊多利少。
3.还有发动机与涡轮的传动杆问题,据说,美国航空母舰里面的传动杆大约有30 至50米长度,直径在70厘米左右。首先,这根又粗又长又有特殊要求的传动杆,生产技术就是一个难题。其次,这根传动杆工作状态是高速运转或是低速大负荷运转,产生的热变形和扭曲变形怎么解决。学工的技术人员和机械加工类工人,都会敏感地想到这个问题。
还有航空母舰在恶劣条件下的稳定性问题,结构布局与人文环境的问题,等等,也都不是小事情。
简言之,建造航空母舰的过程中有许多工程技术难关需要一个一个的解决。
二.总体设计问题
1.主要尺寸。舰长300~310米,舰宽70~75米。飞行甲板应该满足长300米,宽70米。机库:长150~155米,宽25米~27米,高7~8米。舰载飞机为40~50架。
2.排水量与吃水深度。我国第一艘航空母舰是中型航母,所以,标准排水5~6万吨,满载排水6~7万吨。吃水深度在10~11米。
3.动力与航速。一般来说,航空母舰动力源为燃油动力或核动力。众所周知,核动力具有很多优点,但是,我国是第一次建造航空母舰,采用燃油动力更为安全和稳妥。从发展看,迟早会建造核动力航空母舰。2009年4月,有一篇《中国重型燃气轮机获突破 可作为航母动力》报道,我国自主研究的第一台重型燃气轮机——R0110重型燃气轮机设计与研制项目已经取得突破性进展。R0110输出功率114500千瓦,热效率36%,可以作为中型常规航空母舰的主动力。据此推测,我国第一艘航空母舰可能会采用国产R0110重型燃气轮机。航空母舰的航速应该在29~31节。
4.弹射起飞和滑跳起飞问题。
根据有关资料介绍,弹射器实际上是帮助飞机加速起飞离舰的加速器。结构是重达百吨的一个大蒸汽活塞,蒸汽在瞬间释放时,推动活塞及连动的滑块以3~4G将重达40吨的飞机在100米内由静止加速到高达175节的速度。每一部弹射器弹射间隔为30秒到60秒。资料记载,这种弹射器弹射4架F-14、10架F/A-18、4架A-6E和1架EA-6B,需要25到32分钟。这东西确实先进,但也造价昂贵,重要的是技术难关目前只有美国攻克了。还有其他一些问题,不赘述了。
滑跳起飞无需特殊设备,对机体结构要求也比较低。这种方式的飞机离舰的出动率和弹射起飞相当,并且可以连续出动而无弹射器使用次数的限制,起飞离舰时飞机始终保持控制(弹射起飞时初期实际上是无控的)。但是,要求飞机具有高推重比和短距起飞能力。也就是说,存在起飞不能过于重载,高温环境下发动机推力下降等问题。
中国第一艘航空母舰,可以选择舰载飞机滑跳起飞方案。
5.电子系统和武备问题。这个问题不敢胡说八道,介绍瓦良格航空母舰装备,仅供设计参考。
武器装备:(1)12单元SS-N-19反舰导弹垂直发射装置(备弹12枚)。(2)4座六联SA-N-9防空导弹垂直发射装置(备弹192枚)。(3)8座“栗树”弹炮合一近防系统。(4)6座AK-630型6管30毫米近防炮。(5)2座10管RBU-12000反潜火箭发射器。(6)最大可载50架各类飞机,主要有Su-33(Su-27)和Mig-29战斗机、Ka-27反潜直升机、Ka-31预警直升机。
电子系统:(1)声纳:Zvezda-2 主动搜索/攻击(中低频)声纳和MGK-345 Bronza/Ox Yoke 舰体声纳。(2)雷达:2座“贸易风”-2M三面对空搜索雷达;1座MR-710“顶盘”三座标对海/空搜索雷达(D/E波段);2座MR-320M“双支柱”对海雷达(F波段);3座“棕榈叶”导航雷达(I波段);1座“电阻器”(“糕饼筒”)航空引导雷达系统。
火控:4座“十字剑”(K波段),控制对空导弹;8座“热闪”火控雷达(J波段),控制近防系统。
电子干扰:2部PK-2、10部PK-10。
三.航空母舰系统设计
简言之,就是航空母舰战斗群基本编成的优化组合设计。显然,尤为重要。
航空母舰的核心,是集海军航空兵、水面舰艇和潜艇为一体,是空中、水面和水下作战力量高度联合的海空一体化机动作战部队。航空母舰具有灵活机动、综合作战能力强、威慑效果好等特点,最为重要的是可以在远离军事基地的广阔海洋上实施全天候、大范围、高强度的连续作战。
据有关资料介绍,美国航空母舰战斗群的标准编成为:(1)1艘现役航空母舰。(2)2艘导弹巡洋舰。(3)2艘导弹驱逐舰。(4) 1艘驱逐舰。(5) 1艘护卫舰。(6)1至2艘攻击型核潜艇。(7) 1艘供应舰。
我国航空母舰战斗群的编成,虽然不能照抄照搬美国的一套,但是,不会有很大的差异。
另一个重要问题是,我国航空母舰战斗群的编成,是全部国产化,还是部分引进国外舰艇,应该根据作战需要和我国舰艇装备能力来确定。本人倾向于以国产化为主。
四.几点想法
1.我国设计和建造航空母舰,不应该盲目与美国、俄罗斯等国家比拼,而是应该从需要和实战出发,渐进式地发展与完善。
2.我国航空母舰处于新生阶段,而美国航空母舰处于技术进步与称霸世界的阶段,所以说,我国发展航空母舰主要目的不是与美国航空母舰对峙,或是短兵相接。知己知彼、百战不殆。
3.对付美国航空母舰的军事威胁,应该重点放在针对美国大型航空母舰的反舰导弹的研制上,而不是航空母舰数量和吨位级别的竞争上。
4.实质上,构成对我国直接性军事威胁的不是美国,而是诸如日本、韩国等狗仗人势、狐假虎威。所以说,我国发展军事装备应该针对邻邦不安定国家,随时准备给予美国龟孙同盟国报复性打击,才是军事战略目标。
5.目前,亚太地区处于多事之秋,呼唤中国航空母舰的孕育而生。地区性军事平衡需要中国航空母舰早日横空出世。
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本帖最后由 guiguziabc 于 2010-12-9 09:24 编辑 ]