亚太日报评论员张浩
5月31日,亨廷顿英戈尔斯公司旗下纽波特纽斯造船公司,向美国海军交付了排水量10万吨的核动力超级航母--“杰拉德·福特”号(CVN-78)。“杰拉德·福特”号航母是继承和发展自“尼米兹”级核动力航母的新一代美国航母,该舰的交付,为刚刚过去的,热点军情不断的5月,引发了最后一股热潮。
福特级航母的进步是革命性的,这一个革命性体现在雷达和弹射器上。
在过去,航母的弹射器主要是蒸汽弹射器,它属于一种复杂的释能机械,有着半个多世纪的发展历程,成为了当今国际饱受赞誉的航母特有装备。然而,与很多人认为的“有弹射器就能发挥舰载机的最大起飞重量,就能增加航母的出动效率”这一理论不同,蒸汽弹射器的发展已经走到了尽头,遇到了极限。
蒸汽弹射器的动力来源是主动力锅炉的蒸汽,但是航母的航行并不是时时刻刻都是以最高速度前进,锅炉的压力也并不能时时刻刻保证最大压力。
早在蒸汽弹射器刚刚出现之时,英国就有考虑弹射器工作压力时,不能取蒸汽系统的最大压力,而是选用在95%功率时的蒸汽压力。因为最理想的状态怎能时时都有?这和导弹极限射程实战难以发挥和雷达探测在实战中有弱效区一样,任何武器的极限测试性能,都不能作为其实战中的真正性能。
正在维护检修的美国航母蒸汽弹射器
考虑到蒸汽动力系统的动力容易出现衰减的特点,并且,锅炉出来的蒸汽要通过数百米长的蒸汽管道和若干个阀门才能到达蓄压罐,这个过程中本身就会形成一个巨大的能量亏损。如果在实战中,大强度发射飞机,这一功率损耗还会更加明显。
在美国海军的实际运用中表明:蒸汽弹射器使用次数非常敏感,出现集中连续使用某一条弹射器的情况时,两台蒸汽锅炉仅能满足4、5次全功率弹射,如果要在15分钟内连续弹射8次,就可以让一轴的蒸汽系统损失巨大,蒸汽压力下降20%以上,输出功率急剧减小43%。
这也就意味着,传统的“蒸汽弹射器让舰载机满载起飞”的结论,是有条件限制的:首先,飞机的最大起飞重量不能超过弹射器的最大弹射重量,甚至不能非常接近这一数值;其次,弹射次数有规定的限制,如果超过了某一弹射次数,那么弹射器就很难在短时间内恢复最高功率。
为了解决这些问题,美国海军对弹射器系统进行了大刀阔斧的改进。美国人不但增加了弹射器弹射轨道的长度,还设计了一套蒸汽衡压补偿系统。通常,蒸汽弹射器还是由各自配属的锅炉驱动,当一条弹射器使用过多而另一条基本不使用或使用频率明显过慢时,两条弹射器间的蒸汽供应会产生较大的压力差,通过人为控制,可以打开通路阀,让没有使用的弹射器的锅炉可以把蒸汽与另一组混合,减缓蒸汽消耗带来的压力下降。通过这一改进,美国航母可以满足30分钟内18次弹射的需求(非最大功率,舰载机非最大起飞重量)。
蒸汽弹射器系统发展至今,已经走上了极端化的道路,已经达到极限,不论是机械的设计,还是轨道的长度,进一步提升技术水平,所取得的性能提升,已经不成比例。由此,蒸汽弹射器已经被榨取了最后的价值。一艘美国尼米兹级航母上的蒸汽管路连在一起有七八万米,重量超过了6000吨。
尼米兹级航母
新出现的电磁弹射器,从根本上改变了这一状况。电磁弹射器首先带来了机械设计上的大规模简化,以轻量化的电磁线路取代了过去沉重的蒸汽管路,再也没有了复杂的蒸汽锅炉和蒸汽补偿设备,弹射器的效率得到了巨大提升。同时,弹射功率进一步增加,功率损耗进一步降低,成为了适应未来科技发展的新一代武器系统。
可以说,电磁弹射器,为舰载机的发展也同样开辟了道路,过去受制于弹射器和其他起飞方式,舰载战斗机受困于本身机体强度和重量的增加,在对抗同代陆基飞机时困难较大;现在,采用了电磁弹射器,则让新一代舰载机的设计可以更加的大胆,可以更多的追求性能,带来了海军航空兵发展新的契机。
福特号航母电磁弹射器测试
与电磁弹射器一样重要的还有航母雷达系统的革命性提升。福特级航母和我国新生产的中大型新型航母一样,都采用了在舰岛上搭载相控阵雷达的设计方式,这些雷达使得航母能够更容易、更多的了解到空情信息,更容易实现航空操作和自我防卫,也更多的参与到了舰队整体的对空防护之中。
相比于我国刚刚下水的新型航母,美国航母的雷达设备更加强大,他是由S波段的VSR雷达和X波段的MFR雷达共同组成的双波段雷达系统,使得福特加入了美国海军新一代CEC联合接战系统之中,航母也自身也拥有了分担对空作战的能力,加入了海军综合火控系统。
福特级航母的服役是一个标志性的事件:“过去的蒸汽弹射器已经落后,新一代的电磁弹射器已经服役,他不仅关乎航母作战性能的提升,更是关乎整个海军航空兵大发展的新起点。”
因此,对于要不要发展我国自己的电磁弹射器,我想应该已经有了结论,如果继续死抱发展到极限的蒸汽弹射器,对于海军航空兵未来的整体跃升,都是一种限制。
作者简介:
作者张浩,《舰载武器》杂志评论员,资深军迷。
“亚太军情观察”作者均为资深军事记者和评论员,专栏紧扣全球军事热点和动态,为读者解析大国国防政策、地缘军事动向、国际军事技术、新型武器装备以及军事战略思想等。
(来源:亚太日报)