【探索时分】全面解析中共福建号航母

6月17号,中国第三艘航空母舰003在江南造船厂下水,取名福建号,是中国第一艘采用全通甲板,电磁弹射的航母,满载排水量达到8万吨。我们今天就带着大家详细的分析一下003福建号航母的具体性能。

003福建号航母性能分析

从尺寸推测排水量及舰载机起降能力

人靠衣装马靠鞍,我们先来看外形。福建号长316米,宽76米。这样一个几何参数小于美国的10万吨级航母尼米兹号和福特级,略小于美国已经退役的小鹰级。

美国的小鹰级航母全长326米,宽86米。长和宽比003航母多出10米来,这也直接影响了航母上舰载机起降的能力。我们知道小鹰号航母在直角和斜角甲板上各有两具C 13蒸汽弹射器。第二,航母只设置了3具电磁弹射器。其中直角甲板上有两具,而在斜角甲板上只有1具。这样的安排其实是尺寸决定的。

其实003航母的尺寸和美国50年代建造的第一集超级航母福莱斯特级相当,福莱斯特级航母甲板长为326米,宽76米。尺寸要比003稍微大一点,但大不了太多。所以从美国过去的这几级航母,我们就大致能推算出003具体的排水量和携带飞机的数量。

福莱斯特级标准排水量59,000吨,满载排水量79,000吨到80,000吨,而小鹰号的满载排水量达到83,000吨。由此我们可以推测003福建籍的满载排水量在80,000吨左右,有可能在78,000吨。虽然比不上美国的小鹰级航母、尼米兹级航母和福特级航母,但是已经比英国和法国现役的航空母舰要大。英国的伊丽莎白女王级常规动力航母排水量65,000吨,而法国的戴高乐级核航母虽然号称核航母,但排水量只有42,000吨,使用的是核潜艇上的核反应炉,最高航速竟然只有27节,可以说是核航母中的败家子。

根据专家的推测,中共的第一艘航母辽宁号只能带24架舰载机,第二艘航母山东号能够搭载36架舰载机,而到了003福建号,搭载的舰载机数量能达到50架左右。003福建号,尺寸足够大,但是航母并不是比大小。军舰好不好用还要看它内部的武器装备,接下来我们看一下003福建号的动力系统。

003福建号动力系统

从目前已知的信息披露,003一定是常规动力,装备的是4台蒸汽轮机,使用的是重油。蒸汽轮机是人类最早的动力装置之一,虽然诞生的早,但是因为提供功率足够大,至今仍然在大型航母上使用。美国50年代建造的福莱斯特级航母速度就能达到33节,小鹰级航母也能达到30节以上,一艘航母的最大速度和动力系统有关,和动力来源没有关系。以此推测,虽然003并没有采用核动力,但是在蒸汽轮机性能可靠的情况下,最高速度达到28节,到30节是可以预期的。

003福建号电磁弹射系统

福建号最大的亮点就是电磁弹射系统。电磁弹射系统和蒸汽弹射系统的优缺点,我们在上一节目已经和大家介绍了。电磁弹射有着极其巨大的优势,不仅能够提升舰载机的出动效率,大大的减少体积,而且使用更加灵活,可以快速的弹射不同重量的舰载机。对于航空母舰的使用效率来说是一个质的飞跃。

中共在早期研发003航母时,是两个赛道同时进行,一手准备的蒸汽弹射的研发,一手准备的电磁弹射的研发。在2020年终的时候003航母曾经中断了一段时间,据悉,当时就是在为是否使用电子弹射而进行讨论。那从目前的情况来看呢?003使用的是三条电磁弹射。在这次下水仪式上,三个电磁弹射装置并没有完工。

关于常规动力航母如何使用电磁弹射,在上一集我已经介绍过了。电磁弹射用电量并不大,以美国福特级为例,弹射一架飞机大概需要40度的电。但问题是瞬时功率非常大,需要7万千瓦,怎么办呢?美国人的做法是使用飞轮储能,先将这些电力储存起来。至于这些电力的来源是核能还是常规动力,都没有关系。所以从这一角度上来说,003就算采用了常规动力,也完全可以应对电磁弹射的用电需求。

但是我有一个疑惑,美国的电磁弹射,在上舰之前,就已经在陆地上多次弹射飞机了。但是到目前为止,中国还没有开发出弹射型的歼-15,那么没有弹射飞机,电磁弹射是如何在陆地上做实验的呢?没有拿弹射飞机做实验,你怎么保证你的系统运行良好呢?很奇怪。

说完了电磁弹射器,我们再讲讲很多人会关心的全电推进。

003福建号电力系统

全电推进要我说,在003福建号上是完全没有的事情。我们要先解释一下,什么是全电推进。全电推进,这里面有个全电,就是说船上的所有能源都来自于电。这很好理解。

之前的军舰,我们以小鹰级常规动力航母为例,它的动力是来源于蒸汽轮机,蒸汽轮机推动着主轴,带动螺旋桨旋转。同时还有另外一套发电设备,主要是柴油发电机和汽轮发电机组,它们发出来的电供船上的常规用电使用。而所谓的全电推进,就是我的蒸汽轮机不再带动我的主轴了。船上所有能源全部先转换成电,再用电带动主轴推进。

那么003福建号,为什么不是全电推进呢?有一大问题。目前中共没有这么大功率的电动机,8万吨级的航母不是你拿一个小电动机就能带动起来的。过去几年来,中共一直采取的是循序渐进、小步快跑的策略,如果中共真的使用全电推进,首先要有大功率的电动机,而且这样的电动机一定要先在其它大吨位的船只上使用,但是我们并没有看到这样的产品。

003没有使用全电推进,但使用了综合电力系统,这是两个不同的概念。什么是综合电力系统?简单地说就是把电力集中起来管理而已。美国的福特级也使用了综合电力系统,但也不是全电推进,到福特级第四艘,才会使用全电推进。目前003福建号也是这样一个情况。

003福建号使用中压直流系统

003福建号的另外一个特点是使用了中共开发的中压直流系统,而美国的军舰上,从朱瓦特级到福特级,甚至到英国的45型驱逐舰和伊丽莎白女王级航母,使用的都是中压交流系统。中压交流体系技术比较成熟,难度较小,但缺点是系统功率较小,发动机并联困难。

很多人拿英国四五级驱逐舰和朱瓦特级驱逐舰遇到的困难,试图来证明中压交流技术并不成熟。但其实朱瓦特级驱逐舰遇到最大的问题并不是中压交流体制,而是电动机的问题。朱瓦特级是采用的全电推进,这就意味着它要通过电动机,带动螺旋桨旋转。朱瓦特级本来是使用永久磁铁电机,但该技术方案遇到困难,之后,改用了先进感应马达。但是该马达体积巨大,需要很多空间,又很重,还需要开发一种新型的断路控制器来降低杂讯。并不是中压交流系统的问题。

我并不是电力工程专业,对于中压交流还是中压直流,恐怕没有太多的发言权。在我看来,无论是中压直流,还是中压交流,是两个不同的工程路线,以目前的情况来说,还难以看出哪一个方案更实效。

003福建号面对的问题

我们从排水量、动力系统、电力系统和弹射系统等几个方面简单地分析了003福建号。综合来说,这艘航母相比之前的辽宁号来说,是一个质的飞跃,按说这艘航母的战斗力就要超过山东号加辽宁号之和,但是目前的003福建号,还面对着以下问题:

第一个问题:舰载机

中国目前并没有适合弹射的舰载机。据悉,歼15T弹射型已经在研发和验证中了。在我看来,开发弹射型的舰载机并不是什么困难的事情。因为弹射型的舰载机主要差别在前起落架的强度,因为前起落架要固定到弹射器上,承受相当大的力量,从工程上来说,并不是一件太难的事情。所以歼15弹射型飞机很有可能在不久的将来问世,但仅仅依靠歼15是无法取得空中优势。中国目前面对的最大问题是没有第五代隐身战机,在面对美国F 35的时候没有还手之力。

歼-15,毕竟是脱胎于苏联时期生产的苏-33舰载机。虽然中共之后不断改进,更换了雷达航电,甚至是飞行控制系统,但是宽大的机体,和没有经过隐身处理的外形,使得它的雷达反射截面比较大。美国的F -35不仅有极好的隐身性能,还搭配了强大的相控阵雷达和光电系统。雷达不开机,就能在几百公里远通过光电系统发现飞行中的歼-15。如果未来以歼-15遇上了F- 35,将毫无招架之力。

中共也知道自己的问题,最近在通过沈阳飞机制造厂研究新型的五代机,大陆人称之为海五代,代号歼-31。在去年珠海航展时,沈飞的总工程师夸下海口,说,在年底之前,军民们期待的新一代舰载机就会出来了。结果2022年都过了一半,别说歼-31了,连歼-15弹射型的消息都还没有确认。这样的牛皮,不知道吹过多少个了。歼-31什么时候问世?有多少的作战性能?这都是一个大大的问题。一艘航空母舰它的核心作战力量来源于舰载机。如果舰载机无法获得质的提升,无论你弹射效率再高,动力再大,续航再长,也没有办法改变你的核心竞争力。

第二个问题:电磁弹射

电磁弹射是好东西,也一定是未来的航母发展方向,这个就和电车必然取代内燃机车是一样的。电磁弹射本身技术并不是多么革命性的。它的概念早在七、八十年前就有人提出来。核心是直线电机,如今在过山车,磁悬浮列车上都大量使用了相似的概念。但是把它运用在航母上,会面对大量的工程问题。它不是一个科学问题,是一个工程问题。

根据美国福特级的经验,使用电磁弹射器在实战中测试还是有大量的路要走。美国的福特级航母在2017年服役,之后的五年中不断地测试和调整电磁弹射,到今年才完整地形成了战斗力,将进行首次海外部署。一般来说,美国的尼米兹级核动力航母从服役到首次部署大概需要三年的时间,福特级这次多花了两年时间就是主要是因为电磁弹射器和电磁阻拦系统。

003福建号的电磁弹射性能到底如何?还需要继续观察。

第三个问题:中压直流系统

到现在而言,我都不知道055大驱到底有没有采用中压直流综合电力系统。根据官方的说法,055目前服役的批次,并没有采用所谓的中压直流综合电力系统。最新的消息表示,055驱逐舰第二批有可能会采用国产综合电力系统。一个连在055上都没有实验的中压交流系统,首先运用在比055体量要大五倍的航母身上?

003福建号,到底有没有采用所谓的中压直流系统,以及所谓的中压直流系统性能到底如何?我觉得要打一个大大的问号。

第四个问题:何时形成战斗力

一艘军舰下水到他真正形成战斗力需要花费大量的时间,首先他有进行舾装,军舰下水并不代表了他的建造就完成了。下水一般是指这个船的船体建造完成了。但是船上还有大量的电子设备。比如说雷达,比如声纳,包括一些电路管线,还需要铺设。这些都要在军舰下水以后进行。

航母的舾装可能要进行两到三年,中共的山东舰是下水之后两年半才服役的。福建号体积更为巨大,并且采用了诸多新的技术。舾装的时间很有可能要长达三年。

在舾装之后,军舰经过海试和验收,就可以正式进入军队服役。但是从进入军队服役到真正形成战斗力,恐怕还要经过三年乃至更长的时间。因为很简单,士兵们要熟悉使用军舰上的各种设备。新的飞机要在军舰上进行训练。那以美国福特级为例,在2017年服役之后,到2022年初通过了所谓的航母资格认证。真正具备了出海作战的能力。所以虽然今年003航母下水,但真正的形成作战,恐怕少则需要五六年的时间,多则需要七八年的时间。

第五:003福建号也会有质量问题吗

中共军舰最大的问题是军舰的质量问题。近日欧亚时报报导,中共在2009年向巴基斯坦出口了F- 22级护卫舰,其中的4艘给巴基斯坦海军造成了极大的噩梦,船员们试图在阿拉伯海和印度洋的湍流中,使它浮在水面上。

据悉,这些军舰上装载的F M90导弹系统是失效的——导弹竟然无法锁定到目标身上。除此之外,这些军舰安装的红外感应器和SR60雷达也是失效的。它们在大功率传输信号时,性能会显着下降,船上的红外感应器甚至不得不被巴基斯坦军方扔掉。这些护卫舰使用的是柴油机,但是当废气温度过高时,转速只能保持在很低的水平。巴基斯坦军方表示,特别是发动机的曲轴连杆系统,性能大大降级。润滑油系统和减震系统也有很大的缺陷。

从巴基斯坦军方的说法就能看出来,中共制造的武器质量往往存在重大的缺陷。这些缺陷在国内一言堂的宣传环境中,不容易暴露出来,使得外界也不知道这些缺陷。但是这些武器一旦出口到海外,海外买家就会真实地发现它们的性能。比如约旦曾经购买6架彩虹-4号无人机,但是后来发现性能不好,决定将质检6架无人机转手卖给其它国家。在比如说,孟加拉国空军购买23架南昌P T-6训练机,这些飞机性能也存在问题。

中共能够制造很多武器装备,包括文中提到的柴油机、曲轴连杆、减震系统,这些并不是多么复杂的系统,但是要用在高温高压以及军事环境中,它对这些零部件的设计和制造质量是有较高要求的。003的柴油机、减震系统、润滑系统,这些看似不起眼的每一个细节会不会也有相似的问题?

003的下水,提升了中共在太平洋地区对台湾和美国的威胁。那么在003航母下水之后,中美在西太平洋的角力又会如何?又会如何影响台海局势的发展?我们下一集带给大家。

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责任编辑:李昊

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