中国第三艘航空母舰即将出现,电磁弹射器可能是最大的亮点,战略意义是什么?

江南造船发布公告,003型航母即将下水,将装备预警机和电磁弹射!

我国003型弹射型航空母舰,终于要下水了!

就在两天前的5月30号,上海江南造船厂进行了一系列船舶进出坞作业,将数艘原位于4号干船坞的在建船舶移动到了旁边的3号船坞内。

通过卫星图我们可以看到,这些被转移的船舶原本所在的位置,正好位于003航母通往长江水域的必经之路上。

这次转运作业正是为了给003的出坞清空通道,这也就意味着这艘建造了4年之久的航母即将下水!

无疑,这是我国海军历史上具有里程碑意义的一天。

那么,这艘航母的建造将给我国海军乃至造船工业体系带来怎样的变化?

1

排水8万吨的海上巨兽

尽管003型航母目前尚未下水,但我们却可以通过外观图片对其基本参数进行一定的推断。

根据国外相关机构的分析,003型航母的长度将达到330米以上,飞行甲板宽度则可以超过80米,满载排水量则为8万吨左右。

仅从外观上来看,003型就比001型和002型大了一整圈,排水量也增加1万吨以上。

体格的增加,直接让003型航母的战斗力相较于前两艘有了很大提升。

这主要表现在两个方面上,第一个是舰载机搭载数量,第二个是甲板运作能力。

(尼米兹级)

首先让我们从舰载机搭载数量的角度进行分析。

山东、辽宁两舰都是库兹涅佐夫级的改进型,这两艘航母的舰体结构相较于库级都没有根本上的变化,只是对舰岛进行了较大幅度修改,机库位置尺寸则完全一样。

库兹涅佐夫级的机库最多可以容纳22架苏-33舰载战斗机机以及7架卡-31直升机。

再加上甲板系留,库兹涅佐夫级最多只能搭载30多架舰载战斗机和10架直升机。

而美军的尼米兹级机库则可以容纳34架F/A-18EF舰载战斗机、10架SH-60直升机和2架E-2C/D舰载预警机。

同样计入甲板系留后,尼米兹级的舰载战斗机、直升机、预警机数量则最多可以分别达到48架、20架、5架。

(库兹涅佐夫级机库)

舰载机数量不足一直是困扰我国航母的心头病,我军在过去甚至需要做出用两艘航母对抗一艘尼米兹级的部署。

而003型航母的出现则彻底改变了这一点,003型的舰体将会相较于前两者扩大20%以上,机库空间自然也会相应扩大。

预计003型航母的机库的舰载战斗机容纳数量将能达到近30架,再容纳10架左右的辅助机种。

加上甲板系留后,足以部署3个舰载战斗机团共36架歼-15、一个预警机团5架空警-600、一个电子战机团5架歼-15D,以及若干直升机等等。

累计下来,003型航母的载机数量将可以达到60架以上。

(在建造的003型)

从甲板运作能力角度分析,003型的提升同样也不小。

003型的排水量虽然只有8万吨,但是其甲板宽度却达到了惊人的82米,比尼米兹级宽出约3米,这也就意味着其甲板面积将非常惊人。

根据国外相关机构测算,003的甲板面积约为1.8万平方米,与尼米兹级相近。

飞行甲板面积更大,也就意味着一次全甲板出击中能够同时待命的舰载机更多。

以尼米兹级为例,其甲板最多可以允许32架舰载战斗机待命,并在30分钟内全部放飞,我军的003型无疑也会具备同样的能力。

但体格的扩大并不是003型航母最大的亮点。

(003型航母想象图)

2

大平板+弹射器,航母战力倍增

相较于我国的前两型航母,003型最大的特点就是采用了弹射装置,取消了山东、辽宁两舰舰艏用于舰载机滑跃起飞的跷跷板。

因此,003型航母也被军迷们戏称为大平板。

使用弹射器尤其是电磁弹射器放飞舰载机,对提升航母战斗力的意义非常巨大。

滑跃航母最大的缺点就是无法运作大展弦比设计的固定翼飞机,而这类飞机往往都是较为重要的辅助机种。

如美军航母上就部署过E-2鹰眼预警机、S-3A海盗反潜机、以及C-2灰狗运输机。

(S-3A海盗反潜机)

尽管在后续的使用中为了简化舰载机型号减小后勤保障难度,S-3A海盗反潜机被SH-60反潜直升机所取代,C-2则以场站部署为主也不再上舰。

但舰载固定翼预警机仍然以其无可替代的重要性,长期占据着航母舰载机机队战斗序列的一部分。

以最新的E-2D为例,它装备的AN/APY-9有源相控阵雷达可以发现480公里距离上的轰炸机等大型目标、爬升到最大升限后则可以监控半径320公里的海面。

在战斗中E-2D如果执行前出侦察任务,以航母为中心做半径200公里巡逻飞行,那么便可以为航母战斗群提供近700公里外的空情动态。

同时,这种预警机还能够在空中滞留6小时以上,航母上搭载的5架预警机轮流执勤便可以确保一天24小时都有空中警戒力量执勤。

(E-2预警机)

我国的001型和002型航母一直以来都面临着缺少固定翼预警机的问题,只能使用直-18预警直升机作为替代产品。

但这种预警直升机不仅最大飞行速度只有200公里出头,航程也只有1000公里左右,约为E-2预警机的1/3。

最主要的问题是,以直升机的载荷无法携带大功率的雷达探测设备,这也直接导致使用直-18预警型的山、辽两舰在态势感知能力上相较尼米兹有较大差距。

003型航母的出现则彻底改变了这一点,配套其研发的空警-600型舰载预警机也将填补我国在这方面的空白。

(直-18预警型)

弹射型航母具备的另一个特点,就是出动能力强。

现代航母为了能够同时进行起飞与降落作业,普遍都设计了斜角甲板。

对于滑跃起飞型航母来说,其往往只在舰艏处安装了帮助舰载机获得迎角的跳板,因此斜角甲板并不能用于起飞作业。

这样一来,库兹涅佐夫级的可用起飞点位就被限制在了3个,分别是舰艏的1号、2号以及舰身中部的3号起飞点。

并且1、2号起飞点由于滑行距离不足,只能让舰载机以25~27吨的重量起飞,仅挂载空对空导弹执行制空任务。

而歼-15舰载战斗机的最大起飞重量实际上可以达到33吨,完全可以挂载重型反舰导弹和对地打击武器。

只不过想达到这样的起飞重量,歼-15只能使用舰体中部的3号起飞点,这也就导致山东、辽宁两舰的性能受到了很大的限制。

在全甲板攻击中,为了达到最高的放飞效率,使用制空挂载与反舰挂载的舰载机只能按照2:1配置。

且3号起飞点到舰艏这一片区域也不能作为停放舰载机的待命区使用,使得全甲板攻击的最大架次有所不足。

(山东舰与003甲板整备区对比)

而弹射型航母则不存在这个问题,它不仅可以让舰载机从斜角甲板起飞,还能保证从所有点位起飞的舰载机都能使用最大起飞重量。

在进行全甲板攻击时,还可以沿着斜角甲板边缘额外设置一个待命区,停放大约5架舰载机,将打击能力提升约15%。

从这两点上看,使用了弹射器的003型航母,其战斗力相较于前两艘不仅是量变,还已经引发了质变。

(美军航母全甲板攻击时的整备区停放)

3

电磁弹射装置,追平世界一流

更令人惊叹的是,003跳过了蒸汽弹射装置直接使用了电磁弹射技术。

电磁弹射相较于蒸汽弹射在性能上具有多方面的优势,首先是其结构体积、重量以及所需的操作人员相较于蒸汽弹射有所缩减。

蒸汽弹射装置需要设置一个储存高压蒸汽的汽缸,当航母准备进行放飞作业时,需要先将动力系统锅炉/反应堆中的蒸汽导入气缸暂时储存,从而获得短时间内较高的功率。

而电磁弹射的供能装置则是飞轮储能系统,这套系统使用若干连接了发电机、电动机的低转阻飞轮,将电力以机械能的方式储存起来。

相较于蒸汽弹射的气缸,飞轮储能系统不仅自身的重量体积较小,还不需要专门的管路系统输送蒸汽。

这也避免了蒸汽在传输过程中的能量损失,从而也就更加高效。

(C-13蒸汽弹射)

同时,蒸汽弹射系统为了控制蒸汽从动力系统中流向弹射器,还需要负责的阀门等零部件,因此故障率也较高,电磁弹射则不存在这个问题。

电磁弹射系统的另一个优点,就是其在弹射舰载机时,给予舰载机的加速度是稳定且可调的。

例如在弹射不同载重的舰载机时,电磁弹射系统可以灵活调整输出功率,减少功率浪费。

而蒸汽弹射不仅功率不可调,还存在一个起步时的爆发力,这个爆发力对机体结构、飞行员生理健康都存在不良影响。

综合来说,电磁弹射的性能要远远强于蒸汽弹射。

不过相对应的,电磁弹射系统的技术难度也要远大于蒸汽弹射。

(电磁弹射)

使用电磁弹射装置首先要解决的问题便是电力供应。

航母弹射器对能量的需求非常之大,以至于哪怕尼米兹级这样的核动力航母在高频率使用弹射器进行放飞作业时,也会因为从蒸汽轮机推进系统中抢占了太多的蒸汽而导致航速下降。

对于电磁弹射装置来说,其使用的电力无法像蒸汽一样直接从动力系统中分流获得,中间还需要经过一个额外的发电机,这就进一步加剧了弹射器与推进系统的矛盾。

在普通舰船的动力系统中,如果要为了满足弹射器用电需求加装更大功率的发电机,就势必会挤占动力舱中留给推进轮机的空间,从而增加工程设计难度。

要解决这个问题,有两种技术手段。

(电磁弹射)

第一种技术手段是直接采用全电推进

使用全电推进的舰船,其动力系统将取消轴推进汽轮机,并将所有功率用于发电,推进系统则也适配为由发电机驱动。

全电推进方案等于说再次将弹射器与推进系统规划为使用同一种动力源,但目前这种技术并不成熟。

使用全电推进的美国濒海战斗舰、英国伊丽莎白级航母当下都因为供电系统不可靠出现了或多或少的趴窝问题。

而第二种手段便是在已有的发电功率上进行智能协调、分配,比如将全舰电力使用计算机进行综合管理,在弹射器工作时暂停生活、娱乐设施的供电。

这种手段也是目前较为成熟的方案,美军福特级就应用了该项技术,相信003型也会有类似的设计。

(全电推进的伊丽莎白女王号)

4

003型不只是一艘航母

003型航母是我军第一艘弹射型航空母舰,也是第一艘从零开始自主设计的航空母舰。

这型航母的下水、服役,并不只是给我国海军带来些许综合战斗力提升那么简单。

以003型为核心的航母战斗群,将会是我军第一支能在远洋环境下以同等规模兵力正面抗衡美国海军航母战斗群的作战力量。

它是我国建设远洋海军的一个重大阶段性成果,也是我国未来海洋战略的实力保障。

同时,这型航母的出现也仅仅是一个开始,在未来我国不仅可能会继续兴建003的二号舰,还会有核动力的004型,乃至更先进的005型出现,让我们静候那一天的到来。

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