【探索時分】全面解析中共福建號航母

6月17號,中國第三艘航空母艦003在江南造船廠下水,取名福建號,是中國第一艘採用全通甲板,電磁彈射的航母,滿載排水量達到8萬噸。我們今天就帶著大家詳細的分析一下003福建號航母的具體性能。

003福建號航母性能分析

從尺寸推測排水量及艦載機起降能力

人靠衣裝馬靠鞍,我們先來看外形。福建號長316米,寬76米。這樣一個幾何參數小於美國的10萬噸級航母尼米茲號和福特級,略小於美國已經退役的小鷹級。

美國的小鷹級航母全長326米,寬86米。長和寬比003航母多出10米來,這也直接影響了航母上艦載機起降的能力。我們知道小鷹號航母在直角和斜角甲板上各有兩具C 13蒸汽彈射器。第二,航母只設置了3具電磁彈射器。其中直角甲板上有兩具,而在斜角甲板上只有1具。這樣的安排其實是尺寸決定的。

其實003航母的尺寸和美國50年代建造的第一集超級航母福萊斯特級相當,福萊斯特級航母甲板長為326米,寬76米。尺寸要比003稍微大一點,但大不了太多。所以從美國過去的這幾級航母,我們就大致能推算出003具體的排水量和攜帶飛機的數量。

福萊斯特級標準排水量59,000噸,滿載排水量79,000噸到80,000噸,而小鷹號的滿載排水量達到83,000噸。由此我們可以推測003福建籍的滿載排水量在80,000噸左右,有可能在78,000噸。雖然比不上美國的小鷹級航母、尼米茲級航母和福特級航母,但是已經比英國和法國現役的航空母艦要大。英國的伊麗莎白女王級常規動力航母排水量65,000噸,而法國的戴高樂級核航母雖然號稱核航母,但排水量只有42,000噸,使用的是核潛艇上的核反應爐,最高航速竟然只有27節,可以說是核航母中的敗家子。

根據專家的推測,中共的第一艘航母遼寧號只能帶24架艦載機,第二艘航母山東號能夠搭載36架艦載機,而到了003福建號,搭載的艦載機數量能達到50架左右。003福建號,尺寸足夠大,但是航母並不是比大小。軍艦好不好用還要看它內部的武器裝備,接下來我們看一下003福建號的動力系統。

003福建號動力系統

從目前已知的信息披露,003一定是常規動力,裝備的是4台蒸汽輪機,使用的是重油。蒸汽輪機是人類最早的動力裝置之一,雖然誕生的早,但是因為提供功率足夠大,至今仍然在大型航母上使用。美國50年代建造的福萊斯特級航母速度就能達到33節,小鷹級航母也能達到30節以上,一艘航母的最大速度和動力系統有關,和動力來源沒有關係。以此推測,雖然003並沒有採用核動力,但是在蒸汽輪機性能可靠的情況下,最高速度達到28節,到30節是可以預期的。

003福建號電磁彈射系統

福建號最大的亮點就是電磁彈射系統。電磁彈射系統和蒸汽彈射系統的優缺點,我們在上一節目已經和大家介紹了。電磁彈射有著極其巨大的優勢,不僅能夠提升艦載機的出動效率,大大的減少體積,而且使用更加靈活,可以快速的彈射不同重量的艦載機。對於航空母艦的使用效率來說是一個質的飛躍。

中共在早期研發003航母時,是兩個賽道同時進行,一手準備的蒸汽彈射的研發,一手準備的電磁彈射的研發。在2020年終的時候003航母曾經中斷了一段時間,據悉,當時就是在為是否使用電子彈射而進行討論。那從目前的情況來看呢?003使用的是三條電磁彈射。在這次下水儀式上,三個電磁彈射裝置並沒有完工。

關於常規動力航母如何使用電磁彈射,在上一集我已經介紹過了。電磁彈射用電量並不大,以美國福特級為例,彈射一架飛機大概需要40度的電。但問題是瞬時功率非常大,需要7萬千瓦,怎麼辦呢?美國人的做法是使用飛輪儲能,先將這些電力儲存起來。至於這些電力的來源是核能還是常規動力,都沒有關係。所以從這一角度上來說,003就算採用了常規動力,也完全可以應對電磁彈射的用電需求。

但是我有一個疑惑,美國的電磁彈射,在上艦之前,就已經在陸地上多次彈射飛機了。但是到目前為止,中國還沒有開發出彈射型的殲-15,那麼沒有彈射飛機,電磁彈射是如何在陸地上做實驗的呢?沒有拿彈射飛機做實驗,你怎麼保證你的系統運行良好呢?很奇怪。

說完了電磁彈射器,我們再講講很多人會關心的全電推進。

003福建號電力系統

全電推進要我說,在003福建號上是完全沒有的事情。我們要先解釋一下,什麼是全電推進。全電推進,這裡面有個全電,就是說船上的所有能源都來自於電。這很好理解。

之前的軍艦,我們以小鷹級常規動力航母為例,它的動力是來源於蒸汽輪機,蒸汽輪機推動著主軸,帶動螺旋槳旋轉。同時還有另外一套發電設備,主要是柴油發電機和汽輪發電機組,它們發出來的電供船上的常規用電使用。而所謂的全電推進,就是我的蒸汽輪機不再帶動我的主軸了。船上所有能源全部先轉換成電,再用電帶動主軸推進。

那麼003福建號,為什麼不是全電推進呢?有一大問題。目前中共沒有這麼大功率的電動機,8萬噸級的航母不是你拿一個小電動機就能帶動起來的。過去幾年來,中共一直採取的是循序漸進、小步快跑的策略,如果中共真的使用全電推進,首先要有大功率的電動機,而且這樣的電動機一定要先在其它大噸位的船隻上使用,但是我們並沒有看到這樣的產品。

003沒有使用全電推進,但使用了綜合電力系統,這是兩個不同的概念。什麼是綜合電力系統?簡單地說就是把電力集中起來管理而已。美國的福特級也使用了綜合電力系統,但也不是全電推進,到福特級第四艘,才會使用全電推進。目前003福建號也是這樣一個情況。

003福建號使用中壓直流系統

003福建號的另外一個特點是使用了中共開發的中壓直流系統,而美國的軍艦上,從朱瓦特級到福特級,甚至到英國的45型驅逐艦和伊麗莎白女王級航母,使用的都是中壓交流系統。中壓交流體系技術比較成熟,難度較小,但缺點是系統功率較小,發動機並聯困難。

很多人拿英國四五級驅逐艦和朱瓦特級驅逐艦遇到的困難,試圖來證明中壓交流技術並不成熟。但其實朱瓦特級驅逐艦遇到最大的問題並不是中壓交流體制,而是電動機的問題。朱瓦特級是採用的全電推進,這就意味著它要通過電動機,帶動螺旋槳旋轉。朱瓦特級本來是使用永久磁鐵電機,但該技術方案遇到困難,之後,改用了先進感應馬達。但是該馬達體積巨大,需要很多空間,又很重,還需要開發一種新型的斷路控制器來降低雜訊。並不是中壓交流系統的問題。

我並不是電力工程專業,對於中壓交流還是中壓直流,恐怕沒有太多的發言權。在我看來,無論是中壓直流,還是中壓交流,是兩個不同的工程路線,以目前的情況來說,還難以看出哪一個方案更實效。

003福建號面對的問題

我們從排水量、動力系統、電力系統和彈射系統等幾個方面簡單地分析了003福建號。綜合來說,這艘航母相比之前的遼寧號來說,是一個質的飛躍,按說這艘航母的戰鬥力就要超過山東號加遼寧號之和,但是目前的003福建號,還面對著以下問題:

第一個問題:艦載機

中國目前並沒有適合彈射的艦載機。據悉,殲15T彈射型已經在研發和驗證中了。在我看來,開發彈射型的艦載機並不是什麼困難的事情。因為彈射型的艦載機主要差別在前起落架的強度,因為前起落架要固定到彈射器上,承受相當大的力量,從工程上來說,並不是一件太難的事情。所以殲15彈射型飛機很有可能在不久的將來問世,但僅僅依靠殲15是無法取得空中優勢。中國目前面對的最大問題是沒有第五代隱身戰機,在面對美國F 35的時候沒有還手之力。

殲-15,畢竟是脫胎於蘇聯時期生產的蘇-33艦載機。雖然中共之後不斷改進,更換了雷達航電,甚至是飛行控制系統,但是寬大的機體,和沒有經過隱身處理的外形,使得它的雷達反射截面比較大。美國的F -35不僅有極好的隱身性能,還搭配了強大的相控陣雷達和光電系統。雷達不開機,就能在幾百公里遠通過光電系統發現飛行中的殲-15。如果未來以殲-15遇上了F- 35,將毫無招架之力。

中共也知道自己的問題,最近在通過瀋陽飛機製造廠研究新型的五代機,大陸人稱之為海五代,代號殲-31。在去年珠海航展時,瀋飛的總工程師誇下海口,說,在年底之前,軍民們期待的新一代艦載機就會出來了。結果2022年都過了一半,別說殲-31了,連殲-15彈射型的消息都還沒有確認。這樣的牛皮,不知道吹過多少個了。殲-31什麼時候問世?有多少的作戰性能?這都是一個大大的問題。一艘航空母艦它的核心作戰力量來源於艦載機。如果艦載機無法獲得質的提升,無論你彈射效率再高,動力再大,續航再長,也沒有辦法改變你的核心競爭力。

第二個問題:電磁彈射

電磁彈射是好東西,也一定是未來的航母發展方向,這個就和電車必然取代內燃機車是一樣的。電磁彈射本身技術並不是多麼革命性的。它的概念早在七、八十年前就有人提出來。核心是直線電機,如今在過山車,磁懸浮列車上都大量使用了相似的概念。但是把它運用在航母上,會面對大量的工程問題。它不是一個科學問題,是一個工程問題。

根據美國福特級的經驗,使用電磁彈射器在實戰中測試還是有大量的路要走。美國的福特級航母在2017年服役,之後的五年中不斷地測試和調整電磁彈射,到今年才完整地形成了戰鬥力,將進行首次海外部署。一般來說,美國的尼米茲級核動力航母從服役到首次部署大概需要三年的時間,福特級這次多花了兩年時間就是主要是因為電磁彈射器和電磁阻攔系統。

003福建號的電磁彈射性能到底如何?還需要繼續觀察。

第三個問題:中壓直流系統

到現在而言,我都不知道055大驅到底有沒有採用中壓直流綜合電力系統。根據官方的說法,055目前服役的批次,並沒有採用所謂的中壓直流綜合電力系統。最新的消息表示,055驅逐艦第二批有可能會採用國產綜合電力系統。一個連在055上都沒有實驗的中壓交流系統,首先運用在比055體量要大五倍的航母身上?

003福建號,到底有沒有採用所謂的中壓直流系統,以及所謂的中壓直流系統性能到底如何?我覺得要打一個大大的問號。

第四個問題:何時形成戰鬥力

一艘軍艦下水到他真正形成戰鬥力需要花費大量的時間,首先他有進行舾裝,軍艦下水並不代表了他的建造就完成了。下水一般是指這個船的船體建造完成了。但是船上還有大量的電子設備。比如說雷達,比如聲納,包括一些電路管線,還需要鋪設。這些都要在軍艦下水以後進行。

航母的舾裝可能要進行兩到三年,中共的山東艦是下水之後兩年半才服役的。福建號體積更為巨大,並且採用了諸多新的技術。舾裝的時間很有可能要長達三年。

在舾裝之後,軍艦經過海試和驗收,就可以正式進入軍隊服役。但是從進入軍隊服役到真正形成戰鬥力,恐怕還要經過三年乃至更長的時間。因為很簡單,士兵們要熟悉使用軍艦上的各種設備。新的飛機要在軍艦上進行訓練。那以美國福特級為例,在2017年服役之後,到2022年初通過了所謂的航母資格認證。真正具備了出海作戰的能力。所以雖然今年003航母下水,但真正的形成作戰,恐怕少則需要五六年的時間,多則需要七八年的時間。

第五:003福建號也會有質量問題嗎

中共軍艦最大的問題是軍艦的質量問題。近日歐亞時報報導,中共在2009年向巴基斯坦出口了F- 22級護衛艦,其中的4艘給巴基斯坦海軍造成了極大的噩夢,船員們試圖在阿拉伯海和印度洋的湍流中,使它浮在水面上。

據悉,這些軍艦上裝載的F M90導彈系統是失效的——導彈竟然無法鎖定到目標身上。除此之外,這些軍艦安裝的紅外感應器和SR60雷達也是失效的。它們在大功率傳輸信號時,性能會顯著下降,船上的紅外感應器甚至不得不被巴基斯坦軍方扔掉。這些護衛艦使用的是柴油機,但是當廢氣溫度過高時,轉速只能保持在很低的水平。巴基斯坦軍方表示,特別是發動機的曲軸連桿系統,性能大大降級。潤滑油系統和減震系統也有很大的缺陷。

從巴基斯坦軍方的說法就能看出來,中共製造的武器質量往往存在重大的缺陷。這些缺陷在國內一言堂的宣傳環境中,不容易暴露出來,使得外界也不知道這些缺陷。但是這些武器一旦出口到海外,海外買家就會真實地發現它們的性能。比如約旦曾經購買6架彩虹-4號無人機,但是後來發現性能不好,決定將質檢6架無人機轉手賣給其它國家。在比如說,孟加拉國空軍購買23架南昌P T-6訓練機,這些飛機性能也存在問題。

中共能夠製造很多武器裝備,包括文中提到的柴油機、曲軸連桿、減震系統,這些並不是多麼複雜的系統,但是要用在高溫高壓以及軍事環境中,它對這些零部件的設計和製造質量是有較高要求的。003的柴油機、減震系統、潤滑系統,這些看似不起眼的每一個細節會不會也有相似的問題?

003的下水,提升了中共在太平洋地區對台灣和美國的威脅。那麼在003航母下水之後,中美在西太平洋的角力又會如何?又會如何影響台海局勢的發展?我們下一集帶給大家。

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探索時分】節目組製作

責任編輯:李昊

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