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晨枫:航母俱乐部的会费
关键字: 山东号辽宁号中国航母英国皇家海军无敌级航母,、“鹞”式战机的主要用户
其实,在“鹞”式圈子里,垂直起飞也很快放弃,改用短滑跑起飞,但垂直降落。短滑跑不足以产生足够的机翼升力达到气动升空,但已经为升力发动机卸载很多,容许大大提高起飞重量。舰载战斗机的起飞重量就等于载油量、载弹量,就等于战斗力。短滑跑对航母要求很低,加装滑跃甲板可以进一步增加起飞重量。但垂直降落还是重要的。返航重量本来就轻,垂直降落的推力要求比垂直起飞低,垂直降落对飞行员的技术要求也大大低于挂上拦阻索。还在“鹞”式时代,皇家空军的“鹞”式经常上舰训练,并不需要特殊设备,飞行员也没有多少特殊训练。这种短距起飞-垂直降落(Short Take Off and Vertical Landing,简称STOVL)已经取代垂直起落(Vertical Take Off and Landing,简称VTOL),成为小型航母的标准模式了。
STOVL比VTOL的起飞重量更大,完全靠滑跑起飞的起飞重量岂不更大?没错。只要有足够长的跑道,较小的推重比也能使得飞机升空。当然,航母上跑道不可能很长,没有助力的话,只有靠滑跃甲板帮一把,这种短距起飞-拦阻索降落(Short Take Off and Barrier Assisted Recovery,简称STOBAR)最早为苏联采用,可以使得重型的苏-33从航母上无弹射起飞,苏-33的战斗力至少不弱于F-18,比“鹞”式要强大得多了。但战斗机发动机推力有限,短跑道的滑跑加速时间也有限,只能轻载起飞,不利于发挥最大起飞重量和最大战斗力。长跑道可以重载起飞,但起飞准备时间长,出动率和周转率太低。
为了在短跑道上也发挥出最大起飞重量,只有用弹射加一把力,也就是说,回到CATOBAR。蒸汽弹射是传统技术,但不是简单技术,机械加工、运作维修的要求都很高。高压蒸汽管道发生冷凝的话,会产生破坏力巨大的水锤现象。产生高压蒸汽需要大量高纯水,对舰上水处理要求很高,寒冷海区使用蒸汽弹射还有甲板结冰的问题。蒸汽弹射还难以调节弹射力度,不适合在轻巧的无人机和重载的战斗机之间灵活转换。
电磁弹射不仅能量效率高,可以从拦阻索回收电能,容易调节弹射力度,还可以适配到弯曲的滑跃甲板,为短滑跑双重加劲,提高起飞重量,但除了电磁弹射本身的技术难度外,对舰载电力系统要求高,包括能快速充放电的大容量储能系统。在同等技术条件下,重型战斗机的综合性能永远超过轻型战斗机。航母上再怎么轻重搭配,战斗机数量总是有限的,有条件的话,或者只有很少航母的话,只有尽量考虑全重型,因为航母战斗机要以一当十,至少要个顶个,而且不是上马对中马、中马对下马那样的个顶个,而是上马对上马甚至中马对上马的个顶个。这就是航母战斗机的宿命。
蒸汽弹射器可以说是美国“尼米兹”级的作战核心力量,图为CVN-72“林肯”号正在进行弹射器维护工作
但能够把重型战斗机放飞、回收只是航母战斗力的一半,形成足够的数量和很高的出动率、周转率,这是另一半。要搭载足够数量的重型战斗机,只有大型航母做得到。要形成足够的出动率和周转率,更是只有大型航母才能做到。较高的出动率可以使得大量战斗机在短时间里放飞,对首次打击特别有用;较高的周转率可以在短时间里回收大量战斗机,做好准备,再次放飞,对持续作战更有价值。出动率与周转率是相关的,但并不等同。
大型航母的甲板面积大,但舰岛占地并不相应增大。舰岛里有飞行指挥中心、航海指挥中心、飞行员待命室等,还有各种天线和电子系统,占地和体积要求相对固定。所以大型航母的舰岛占地不见得更大,中型航母的舰岛占地不见得更小,大型航母的舰岛占地反而相对于整个甲板面积而减小,增加可用的甲板面积。大型航母的甲板可用空间不仅大,而且完整、连贯,便于精细划分,优化停机位和通道面积,也便于通道在更多的停机位之间共享,降低通道的相对面积。全平甲板则有利于把舰首部分也利用起来,作为批量回收时的停机位,加速周转。这一切都使得航母的战斗力随吨位和尺寸指数增长,大型航母比中型航母的战斗力显著增加,全平甲板CATOBAR比滑跃甲板STOBAR的战斗力更强。
全球最强滑跃甲板STOBAR,“辽宁”号
从VTOL到STOVL,从STOBAR到CATOBAR,从小到大,这正是美国海军航母大论战的走向和最后结论,也是苏联海军纠结了几十年最终想通但来不及走完的路,更是中国海军正在走也快要走完的路。只要空中力量依然决定海战场,只要航空技术没有出现革命性的变革,大甲板CATOBAR是绕不过去的终极。这也决定了航母就是烧钱的货,航母俱乐部付不起会费是进不了门的,装饰性航母最终只是装饰性的,空城计被揭穿就不成计了。
当然,大也是有限度的,有技术局限因素,还有成本限制,最终有一个最优点。在少量大型航母和更多的中型航母之间,这又是一个选择。这里要提到“美国”级和F-35B。说起来,“美国”级是接替“黄蜂”级的两栖攻击舰,但1号舰、2号舰取消坞舱,实际上相当于中型航母;3号舰开始恢复坞舱。像更早的“塔拉瓦”级、“黄蜂”级一样,“美国”级实际上是直通甲板航母,但没有弹射起飞,可用于运作直升机,或者“鹞”式和F-35B战斗机。就吨位和载机量而言,45000吨的“美国”号是名副其实的中型航母,现在也确实有呼声,要以“美国”号为蓝本,建造多达10艘中型航母,补充核动力大型航母的数量不足和部署上的捉襟见肘。F-35B为这一设想提供了新的可能。
美国海军陆战队的AV-8B部署于“黄蜂”级两栖攻击舰上
“鹞”式作为“二流战斗机”,在高烈度战争中缺乏实战意义。美国海军陆战队的“鹞”式从来就是作为对地攻击飞机使用的,空战能力仅限于用作自卫,哪怕有了APG65雷达和AMRAAM中程空空导弹。但F-35B在空战能力上与F-35A/C相同,这是历史上第一次STOVL战斗机具有与陆基或者舰载战斗机相同的战斗力。
但先不考虑F-35家族是否为称职的空战战斗机,“美国”级缺乏搭载预警机和加油机的能力,作为中型航母,缺乏独立作战能力。因此,有设想指出,应该在“美国”级或者衍生的中型航母加装一台电磁弹射和拦阻索系统,使得E-2D和其他非STOVL飞机可以起飞、回收。但F-35B的起飞、回收还是按照STOVL方式,简化运作,加快周转率。这样,中型航母就具有一定的独立作战能力了,可以用于低危胁方向,或者舰队船队护航。但中型航母战斗力较低的根本问题还是没有解决,不超过20架战斗机要留出舰队防空和扣除维修因素,实际能出动攻击的只有个位数,这要什么样的低危胁环境才适合中型航母的使用?尽管中型航母与F-35B的组合有各种好处,美国海军内部对这一概念还是高度抵触,“打不赢的武器是最浪费的武器”。
F-35B正在“黄蜂”号上进行降落试验,注意甲板上的烧灼痕迹
如果不考虑实际战斗力的问题,F-35B在理论上可以直接接替“鹞”式,使众多现有的小型航母继续发挥航母作用,但F-35B的试飞经验表明这不可行。F-35B的喷气温度和流量大大超过“鹞”式,在垂直降落时对甲板的烧蚀大大超过预计,“黄蜂”号在试飞中发现严重的甲板和支撑结构弱化问题,短期内用防热铺垫和喷水降温解决,长期使用必须进坞翻修加强。“美国”号在设计时就考虑到F-35B的使用问题,结果还是需要根据试飞结果作耐高温补强。现有原用于“鹞”式的各国小型航母都有这个问题,为F-35B而设计的也有预计不足的问题。
航母俱乐部就像其他很挑剔的贵族俱乐部一样,不是所有会员都是玩家,有些只是陪玩或者看热闹的,或者只是为了和大佬套个近乎。真正的玩家是少数,围着小圈子,旁若无人,专注于真正的游戏。不仅单艘航母要搭载足够数量和足够性能的舰载战斗机才能形成有意义的战斗力,一个国家的海军也要有足够的航母才能形成有意义的战斗力。
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