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主宰21世纪海战的超级航母

■ 王致诚

《航海》2004年第02期  浏览 人次



  主宰21世纪海战的将是新一代的“CVNX”级航母。“CVNX”是一种超级航母。美国海军认为,为满足2l世纪海战的需要,制造新一代低消耗、高效能的全新航母是当务之急。按照设计方案,“CVNX”级将采用大量尖端技术,并大大减少人员数量,降低20%以上维修费用。按计划,“CVNXl”航母将于2006年开始建造,2013年接替已服役52年的“企业号”航母。最先进的“CVNX2”计划于2011年开始建造,2018年替换服役50年的“肯尼迪号”,并为未来的“CVNX”级航母设立建造标准。
  
  CVNX航母的超级功能
  
  那么,未来的CVNX航母如何博得军界的青睐呢?
  Function—1:模块化建造的卓越效能
  从舰艇的建造技术上看,传统的造舰技术是在船台上从底到上、从外到里,一步一步地建造,因此,建造周期往往较长,而且建好后很难改造。现代造舰技术已经发展到了模块化的时代。采用模块化技术建造,在完成设计后,就可以在船厂同时建造整舰的不同部位模块,然后像拼积木一样在船台上完成组装,从而大大缩短建造周期,建好后还可以方便地更换不同模块,有利于战舰的改装。
  Function—2:大吨位、大甲板效能
  虽然航母费用昂贵、消耗巨大、保养费力,但大型化仍是其主要发展方向。如美国虽然已拥有12个大型航母战斗集群,但在美国海军重新制订面向21世纪的新航母发展计划、研究未来航母采用何种设计方案时,面对有关研究机构提出的吨位分别为大、中、小,载机量分别为80架、60架、40架3种方案,美国海军仍毫不犹豫地选择了大吨位、大甲板的CVNX方案。其原因是:“两大”航母的效能比中、小型航母大得多。据研究,一般10万吨级的航母由于所载的飞机、航空燃油和弹药多,其攻击威力及战斗持续能力几乎等同于两艘6.5万吨级中型航母的作战效能,而两艘这样的中型航母的建造费和使用费则要大于一艘大型航母。其次,“两大”有利于未来先进的重型化和调整化舰载机的搭载和作战使用,而中、小型航母的甲板长度和宽度有限,从而影响其战斗力的发挥。再者,“两大”航母的适航性更好。无论是实施远洋作战,还是跨越大洋实施由海到陆的近岸作战,大吨位航母较中、小型航母的适航性都更好,也有利于舰载机的作战。除此之外,大型航母在作战中使用的灵活性、自身的生存性、舰员生活的舒适性等方面,较中小型航母具有优势。因此,美军最后确定的CVNX航母主尺度为:水线长度为359.9米,比“尼米兹”长21.35米;水线宽度为44米,比“尼米兹”宽3.2米;飞行甲板总宽度可增加到87米,比“尼米兹”宽7米。
  Function—3:增加隐形性能
  据测试,仅“尼米兹”级航母上层建筑的雷达反射面积就与“阿利·伯克”级驱逐舰整舰的反射信号相当。因此,加强航母的隐形性是各国主要的发展方向,而高科技的发展已经为这种梦想提供了可能,由此也将使得未来航母与现代航母变得面目全非。
  未来航母隐形主要是彻底改变传统航母的上层结构,大大降低光学特征和雷达反射截面积。取消传统突出的桅杆、旋转雷达天线、烟囱和各种通信天线,而采用与舰桥融为一体的封闭式桅杆和传感器,并将导弹、舰炮等各种武器放置在舱面以下,外形更显扁平、低矮、光洁,如美国的CVNX的上层建筑设计成倾斜的多面体。岛上设置将传统的岛型舰桥一分为二:一个置于甲板右舷前侧,负责舰只操作;另一个置于甲板右舷靠后,负责舰载机的起、降作业;也可将“岛”前移。同时,原来众多的雷达、通信天线全部内置,并对一些突出部位采用敷设雷达吸波涂料等措施,从而达到外形隐形的目的。除此之外,未来航母在降低红外辐射、消除舰体磁场和电子设备的电磁辐射等方面,也采取相应的隐形措施。采用新型动力推进系统,大大降低舰艇的自身噪声,减小音响特征,如现代潜艇般安静。
  Function—4:不“掉头”收放飞机
  飞机弹射器和飞机着舰制动装置(也称阻拦装置)等航空支援设备也将得到现代化的改进。目前美国航母使用的蒸汽弹射器体积超过1100立方米,而质量接近500吨,工作效率只有4%—6%,设备过重,体积庞大,效率太低。飞机在起降时,航母必须逆风航行,以获得足够的升力。
  随着科学技术的发展,电磁弹射器的成功已指日可待。电磁飞机弹射器实际上就是利用电磁能量来弹射舰载飞机,预计输出的能量达122兆焦,巨大的能量使航母无须掉转“船头”,飞机迎风即可顺利展开弹射作业,可望比现在的蒸汽弹射系统减轻50%的质量、65%的容积和30%的人力。它将更有利于舰面布置,并使飞行甲板设施的总质量减少约1000吨。同时,为取代目前已明显落后的飞机阻拦装置,一种新型的电磁着舰制动装置也正在研制之中。该装置质量轻,容积小,操作容易,不但能增加飞机着舰次数,还能延长飞机的寿命。
  Function—5:全电力推进系统
  未来航母将采用现代化的全电力推进系统,综合全电力推进系统是一种将舰上动力机械能源改成电力能源,同时向全舰提供日用和推进用电的综合利用与统一管理的系统。该系统具有诸多优点,如采用模块化、系列化、标准化产品,降低造舰的采购费用;对舰上能源实行综合管理,减少能源消耗及机器磨损,运行经济性好;装机数量减少,节省操作和维修人员;发电机组布置灵活,电网多路供电,系统更安全可靠;噪声低,隐形效果好;便于现代化改装,较易兼容先进技术,有足够的功率储备,可为电磁弹射器、阻拦装置、升降机等提供充足的电力。正因如此,该系统被誉为21世纪舰艇最先进的推进系统。目前,美、英、法、德等国在这两方面研究已取得重大进展。
  Function—6:智能化综合系统
  目前,现役“尼米兹”级航母50年全寿命周期的费用高达2lO亿美元。据研究表明,在航母的各项开支中,最大的单项开支为人员开支。这就迫切需要最大限度地减少人员配备,而最为有效的方法之一就是提高舰艇的“智能化”。在航母上,航空保障和支持人员占相当大的比重。通过采用先进的飞行管制系统,提高维修保养和加油等作业的自动化水平,安装新型弹射器及着舰制动装置等措施,即可有效减少舰面航空保障人员的数量;而通过众多先进信息传感器的使用,采用新型计算机支援系统和多功能控制台,实现信息的综合显示等手段,则可裁减航空、战斗情报中心的人员。此外,舰上还将装备新式无人机。这种战斗机装备有智能化的通信、导航、目标识别及武器系统,能够在控制中心的指挥下完成各种作战任务,远程作战能力和战场生存能力具有优势。
  Function—7:新型自卫武器系统
  由于现役航母自卫武器十分有限,在面对海上全方位、多批次饱和攻击的威胁时,防御能力较差,所以有人称其为漂在海上的“浮动靶标”。因此,增强自身防御能力、提高安全性是未来航母的一个重要指标。CVNX将配备一种专为非“宙斯盾”舰艇开发的新型自卫武器系统,与舰上的传感器和武器系统相连,可最大限度地发挥它们的防御作用:系统中传感器主要包括经过改进的多部对空搜索雷达、先进综合电子战系统、一套全新的红外搜索与跟踪系统及热成像传感器等;武器主要包括有“拉姆”滚转弹体导弹、“密集阵”近防武器系统、“海麻雀”导弹及“软”武器“纳卡尔”主动诱饵系统等。
  CVNX航母的舰艇自卫武器系统借助光纤局部区域网络技术,能将舰上防空传感器及武器与新型计算机和先进显控台结合起来,可处理探测设备搜集到的全部信息,并具备同时准确跟踪多个空中目标的能力。能迅速对来袭目标的威胁程序进行评估,并以最高的效率指挥舰载武器系统实施目标攻击,有效对付和拦截来自各个方向的反舰导弹的“饱和攻击”。
  Function—8:自动化指挥系统
  同时,CVNX航母还采用更加先进的集预警探测、情报侦察、指挥控制、综合通信为一体的自动化指挥系统。这些系统不仅能够用于指挥和协调本编队内各型舰艇和飞机的作战能力,还能与岸基部队、空军、陆军、远征部队以及盟军部队全部兼容,起到将航母纳入网络中心战之中的作用,使舰母的防御能力大大提高,安全性得到更好的保障。此外,未来航母还将改善舰员生活环境。
  
  未来超级功能航母新成员
  
  各国设计专家还构想了许多别出心裁的新型超级功能航母的种种方案。
  fresh blood—1:双体形航母
  由两个舰体中间留有一定间隔并排支撑起了一个较大的海上平台作为飞行甲板,这就是双体形航母的基本结构形式。这种航体在航行中不会像普通舰体那样激起多大的波浪,由于阻力的下降,从而既可以节约能源,又可以提高航速。
  fresh blood—2:超级隐形航母
  美国专家构想的超级隐形航母,与传统航母模样大相径庭:若从空中往下看,它十分像一只放大了的节肢动物“鲎”,尖细的头部,犹如一把利剑,直插水中,流畅细溜、逐渐浑圆的舰体,使其雷达散射截面积和在水中航行时的噪声信号大为降低和减弱。从侧面看,整个舰身低矮扁平,并取消了传统的、设置在右舷的上层建筑,仅仅保留了一个隐形设计极佳的矮小舰桥,且被挪至舰的右后部,因而其雷达散射截面积极小。从前往后看,全舰飞行甲板平直且略向两侧伸张,仿佛一只欲展翅腾飞的海鸥。甲板上除了上面提及的一个低矮的上层建筑外,不再保留任何设施和武器装备,平时所有的飞机都被安放在甲板下方的机库内。水线以上部位的舷侧斜外张,从而使这部分雷达散射截面积只有常规航空母舰的几十分之一,甚至更低。此外,有关专家还决定在这艘隐形航母上涂敷吸波涂料,采用吸波材料。这项措施的应用也能收到极好的效果。
  fresh blood—3:潜水航母
  潜水航母的最早尝试始于二战期间的日本海军。当时的日本伊-400潜水航母的最大航速14节,可航行4.2万海里。在这艘特殊航母的甲板右舷设置了可容纳3架水上攻击机的机库,舰艏装设了一部长26米的弹射器。由于潜水航母问世后不久,日本就投降了,因而它没发挥多少威力便被人淡忘了。70年代中后期,科学技术的飞速发展,有关潜水航母的各项关键技术相继成熟,使潜水航母研究再度兴起。潜水航母具有不暴露目标、航行隐蔽、易于达成突袭等优点,不少军事专家极为看好。当然,潜水航母的排水量无法与大型航母相比。为了适应潜水航行时的需要和搭截飞机的要求,未来潜水航母的排水量在一万吨左右,搭载飞机主要为垂直/短距起降飞机,数量在30架上下。
  英国、美国等多年前就已进行了潜水航母的可行性论证和一些初步的试验。英国的“天钩”系统在潜水航母上的应用前景尤为诱人。“天钩”系统实际上是一台特殊的起重机。它能与垂直/短距起降飞机进行很好的配合。这套“天钩”系统的吊钩具有捕捉、锁紧、释放飞机等多种功能。航母拟放飞飞机时,先由吊钩抓住飞机机背上的红外探头,转动手臂将飞机移向舷边并提升到飞行高度,然后,飞行员操纵发动机,逐步增大功率,当飞机依靠自身的动力能悬停且吊钩上也感测不到飞机的重量时,吊钩即解开锁紧装置,完成放飞作业。
  美国已进行了潜水航母的应用研究,并在其上搭载了6架“海鹞”垂直/短距起降战斗机和两架直升机,同时还装载了一支能实施两栖作战的部队。
  fresh blood—4:气垫式航母
  这种航母采用与气垫船相同的原理,专门装备一种能产生巨大升力以举起航母的风扇。它既可使航母腾离海面一定距离航行,又可在陆地行驶,而且无须像车辆那样靠轮子与地面接触。气垫式航母虽然能像一般船舶在海面航行,却不必靠水的浮力来支撑;但又不像飞机那样完全腾空而起。总之,它不受地域、海域限制,不惧水雷等威胁,是一种能够自由迁徒的“海上浮动机场”。按照目前已建造成的5000吨气垫船的情况分析,随着气垫技术和制造工艺的不断发展,今后建造排水量达万吨甚至数万吨的气垫式航母,完全能够实现。
  气垫式航母还有一个突出的优点,即它的航速是其它航母望尘莫及的,其最大航速可达100节甚至更高。在气垫式航母上,高性能飞机完全不需要弹射、拦阻装置等,就能轻而易举地实现垂直/短距离起飞和垂直降落。