國產航母夢圓時刻

中國一直關注並追趕世界最先進的航母技術,但現在我們與世界航母先進水準還存在很大差距,很多技術,比如核動力系統、電磁彈射技術、指控系統等等,不是我們想像的那麼容易,仍需要奮起追趕。

「我國首艘國產航母正在開展舾裝工作,進展非常順利。首艘國產航母的好消息不會讓大家久等。」中國國防部新聞發言人吳謙大校的一句話,引起了輿論對於首艘國產航母001A的強烈關注。

中國航母的夢圓時刻即將來臨。就像一位馬拉松選手跑進了運動場,不管撞線時刻定格在哪一秒,這最後的400米,都將受到全場觀眾的矚目與歡呼。

回顧過往,中國的航母夢,從模糊到清晰到夢圓,篳路藍縷,幾番坎坷,終究,夢想照進現實。

001A意義重大

儘管早在2012年9月25日,滿載排水量60900噸的巨艦以「遼寧」號之名交付中國人民解放軍,但國人似乎更翹首以盼一艘新艦能夠早日問世。畢竟,脫胎于蘇聯「瓦良格」號的「遼寧」號,其艦體本是烏克蘭塞瓦斯托波爾造船廠所造。換言之,「遼寧」號航空母艦並非一艘純粹國產航母,而是一艘改裝艦。然而,這一耗時十年的改裝,確實又是意義非凡的——它實現了中國航母從無到有的飛躍,並且,這是一艘大中型航母,從排水量上看,在現役航母中僅次於美軍裝備的10艘尼米茲級航母,與俄軍「庫茲涅佐夫」號航母旗鼓相當,大於法軍「戴高樂」號核動力航母。

事實上,常規動力、滑躍起飛模式的「遼寧」號與核動力、彈射起飛的「戴高樂」號作比較,會發現「遼寧」號不僅噸位大,且戰力比「戴高樂」號只強不弱。以所載飛機而論,「戴高樂」號可載35架到40架艦載機,比如超級軍旗、陣風,還可搭載鷹眼預警機、黑豹直升機。「遼寧」號可以攜帶24架殲-15和12架各型直升機,總數也在36架左右。載機數二者基本持平,但彈藥數「遼寧」號的噸位大,完全可以勝出。以動力而論,「戴高樂」號雖是核動力航母,但也才8.4萬馬力,而「遼寧」號雖是常規,動力卻高達20萬馬力,比「戴高樂」號高出一倍不止。

因為蘇聯在研製「烏裏揚諾夫」核動力航母的過程中解體了,故而庫茲涅佐夫級是蘇聯以及之後的俄羅斯最高級別航母。「瓦良格」號原本就是蘇聯海軍繼「庫茲涅佐夫」號之後,準備裝備部隊的第二艘庫茲涅佐夫級航母。也可以認為,今日裏的「庫茲涅佐夫」號與「遼寧」號,本是姊妹艦。

而目前成為焦點的001A型航母,則是中國真正意義上的第一艘國產航母,儘管其依然採取常規動力、滑躍起飛,且艦身結構與「遼寧」號大同小異,但值得注意的是,其作戰能力比之「遼寧」號,將有不小的提升,在排水量相似甚至略小的情況下,001A能夠搭載的艦載機數量比之「遼寧」號將有所增加。按照英國《簡氏防務週刊》發表的文章來說,中國新建航母的排水量將為5萬噸級,與「遼寧」艦相當,但將在烏克蘭原有設計的基礎上加以改進,且此番建造航母的材料將會更加先進,使航母的重量更輕,空間更大,能搭載的飛機更多。據一些資訊透露,001A航母的機庫要比「遼寧」號大10%左右。

總體來說,001A仍是與「遼寧」號幾乎處於同一水準的艦隻。但001A的意義決不能小覷——由於此前中國並沒有完整建造一艘大中型航母的經驗,甚至完全沒有自主從設計到施工全程完成過一艘航母的製造,因此001A的完工已經是對自身的一種超越,這說明中國已經掌握了較大型航母的材料製造和工藝處理,今後將會建造更多艘的航母!

以001A型航母的艦體打造為例——脫胎於「瓦良格」號的「遼寧」號,採用的是蘇聯當年的煉鋼技術、鑄造工藝。在打造001A型航母時,則沒人給中國代為鑄造。儘管中國早已是鋼產量世界第一的國家,但優質鋼,特別是航母所用鋼材,則代表了一個國家煉鋼工業科技水準的極致。

航母使用鋼材特別是飛行甲板用鋼要求極高,在軍用船舶中也許只有核潛艇可與之相比。一般認為,現代常規潛艇耐壓殼用鋼的技術水準與中型航母甲板的用鋼接近,而普通核潛艇的用鋼技術水準與大型航母甲板用鋼接近。如果僅以此來看,中國在建造航母方面,鋼不成問題——中國已經建造了多個級別的核潛艇。但問題是航母甲板比核潛艇大得多,換言之,在煉鋼、焊接等方面,比之核潛艇用鋼,航母甲板用鋼需跨越更多難關。一般認為,航母飛行甲板要求能夠承受重達20噸到30噸的艦載機起飛和降落過程中的強烈衝擊和高摩擦力,還要承受噴氣式飛機高達幾千攝氏度的火焰的灼燒。還有,航母飛行甲板的厚度不能太厚,一般是40毫米至50毫米,以此減輕船體重量,增加航速,降低重心,使得船體更加平穩,還要有足夠防彈能力,且要求不平度在每米5毫米以下,否則會影響飛機起降品質。此外,還要求拼焊飛行甲板的鋼板板面越大越好,以儘量減少焊縫增加強度。因為同時要滿足如此多的苛刻要求,所以航母所用甲板超過了任何一種軍用船舶的鋼材品質。世界造船工業通常使用Mpa(兆帕)來表示鋼鐵材料的屈服度,民用船隻一般只需要250Mpa左右的材料即可,普通軍用船隻要求300Mpa左右。而航母採用的鋼材,對此要求更高。據說,美軍最新的福特級航母,其鋼材的屈服強度達到794MPa。福特級航母的用鋼,已經達到在減輕自重的情況下提高了強度——其不僅大量使用HSLA 80和HSLA 100鋼材,而且已經首次應用HSLA 115鋼材。這種鋼材是在HSLA 100的基礎上,改進熱處理工藝而成,除了能夠節省大量資金以外,用HSLA-115鋼材取代HSLA-100,「福特」號可以減重400噸;尤其是艦島減重達到一兩百噸,能夠非常有效地降低航母重心,提升機動性和穩定性。

儘管目前001A型航母的鋼材屈服強度肯定達不到794Mpa,但有資料顯示,國內已經能夠製造各項參數達到HY-80和HY-100的鋼材,這恰是美國尼米茲級核航母甲板主要用鋼。從001A自身排水量比「遼寧」號略低,戰力卻又有所提升來分析,001A型航母所用鋼材一定比「遼寧」號或者庫茲涅佐夫級來得先進。

中國海軍作戰與裝備專家王雲飛認為,與「遼寧」號相比,001A航母最主要的進步有三個方面——一是有更大的機庫容量,因為「瓦良格」號原設計有艦空導彈,佔用部分機庫空間,這源于當年蘇聯海軍在航母設計中融入巡洋艦思維之故,而國產新航母無此設計;二是機電系統適配性要更好,「遼寧」號機電系統有的是用原設備,有的是後加裝的,在改裝設計時各項戰術技術指標必須有取有舍,而國產航母從一開始就進行整體設計,能發揮現有設備的最大效能;三是資訊電子系統,比如航管系統、戰場感知系統等,國產航母又有了最新發展。

自行設計建造比庫茲涅佐夫級更先進的航母,這一點確實非常值得重視。以中國周邊國家為例,譬如日本,儘管在二戰之後未曾建造過航空母艦,但其直升機驅逐艦早已帶有航母功能。譬如新近下水的「加賀」號直升機驅逐艦,儘管其滿載排水量26000噸,約略相當於001A的一半,但因為據說作為出雲級直升機母艦的第二艘艦,其甲板強度一旦加強,特別是假若其求購美國F-35垂直起降戰機成功,其戰力未必比001A差到哪去!目前,日本加強戰備,已然如司馬昭之心路人皆知——從2013年下水的「出雲」號,到新近下水的「加賀」號,距離打造21世紀全新版「八八艦隊」,似乎腳步漸進。

與日本相比,中國在發展航母方面,本沒有任何優勢可言。畢竟,在第二次世界大戰期間,日本與美國在太平洋上抗衡,其主要作戰工具既是以航空母艦為核心的艦隊群。甚至可以說,日本是航母最早的「玩家」。其於1922年建造的「鳳翔」號航母,被學界認為是世界上第一艘真正意義上的標準航母。二戰期間,日本共建造有20多艘航母。儘管二戰時期的飛機都是螺旋槳飛機,比如今的飛機輕得多,二戰期間的航母標準與今日大相徑庭,然而,日本的技術積累、航母文化等,確實在很長的歷史時期超過中國。

如今,儘管日本並沒有真正意義上的航母,似乎與中國無從比較,但畢竟其「出雲」號、「加賀」號頗有咄咄逼人之勢。001A航母,無疑標誌著中國在自行建造航母方面超越日本,起碼不比它差。而比之「遼寧」號艦體的打造者、蘇聯的繼承人俄羅斯,中國的造船技術因001A,而堪稱超越師傅,此言並不為過。

航母作為迄今為止最為複雜的海上戰鬥系統,其建造涉及眾多領域,需要的關鍵技術非常多,比如船體設計技術、艦機適配技術、艦載機技術、彈射技術、攔阻技術、武器技術、動力技術、鋼板製造與焊接技術以及其他配套的各種設施保障技術等。海軍大校、北京航空航太大學教授劉江平認為,中國有著設計建造巨型油輪以及改造「遼寧」號的經驗,因此在建造航母的配套設施——例如大型船塢、200噸以上的龍門吊等方面條件完全具備。在船體設計上,有著成熟的流體動力學設計,還有現成的「遼寧」號可供借鑒。從此前「遼寧」號的訓練來看,也解決了艦載機技術、艦機適配技術、攔阻技術、武器技術等。而在艦載機起飛方式方面,改造「遼寧」號使中國具備了建造滑躍甲板的技術。總之,001A航母,解決了中國自行設計製造航空母艦的問題。

軍事評論員宋曉軍說:「對於中國第一艘國產航母即將下水,很多人首先關心的是這艘國產航母與「遼寧」艦相比有什麼提高。這個問題的答案可以很簡單。按官方正式的說法,『遼寧』號的使命是科研試驗與訓練。那麼首艘國產航母就是在總結『遼寧』號科研試驗與訓練一系列成功經驗和不成功教訓基礎上的一個成果。有些人期待這個『成果』越『高大上』越好,但我卻期待這個『成果』更加科學嚴謹。航母採用先進技術的『高大上』固然很好,但也確實要保證這些技術的成熟度。否則,不僅會拖延航母的服役,而且還會浪費大量的金錢。」

解放軍退役少將徐光裕亦稱,中國發展航母的策略仍是「小步快跑」,雖然首艘國產航母繼承「遼寧」艦,但硬體設備、攻防能力較後者有所提高。徐光裕認為,中國航母發展是循序漸進的,而非突然「彎道超車」,因為這涉及到一系列的技術限制,從平臺建造到人員培養,需要一個過程。

雙航母戰鬥群意味著什麼

比之「遼寧」號,001A的先進之處還有許多。

海軍軍事學術研究所研究員李傑表示,現代化建造航母跟傳統航母建造一個明顯的區別,就是採用了分段式建造的手法,即先分段建造再整合組裝。而此次001A艦艏的安裝,主要是針對滑躍式飛行甲板的拼接。因此,這也意味著要把航母的整個飛行甲板貫通起來並拼接完成。但其上翹角度與「遼寧」號相比,又是重新設計的。

「遼寧」號滑躍甲板的上翹角度是14度,而001A是12度。「上翹角度是根據艦載機上艦之後,一系列試飛所獲得的資料完成設計,這也是近年使用『遼寧』號航空母艦所得的科研成果。」針對艦艏最引人注目的部分上翹12度的滑躍飛行甲板,李傑認為,上翹12度,對於國產航母來說具有非常大的意義,因為它可以大大縮短艦載機的滑跑距離,對於國產航母而言兩條滑行跑道分別長105米和195米,艦載機可以騰出更多空間來裝載航空燃料、彈藥和零配件。

更具現實意義的是——因為有了001A,使得中國海軍即將擁有兩艘航母。

不止一位中國軍事專家曾向媒體表示,由於001A是中國首艘自行設計建造的航母,可能在建造過程中趨向於更為穩妥——先解決有無問題,儘快裝備部隊。因此可能會使用成熟的設計和理念。至於雙艦島設計、電磁彈射器、全電力推進等當今航母設計的先進技術和理念則不會運用於此。不過,在航母的艦載武器和電子設備方面,很可能使用最先進的系統。

緣何如此?新近有媒體披露,中國自2004年8月確立啟動航空母艦研製工程之時,就有一個十六字方針原則,即「統籌規劃、分步實施、以我為主、配套發展」。從這十六字方針開始,對於經略中國未來海權建設的宏大構想就開始進入了歷史性的步步穩踏的推行之中。

中國人民大學國家發展與戰略研究院研究員李晨認為,001A之所以沒有脫離「遼寧」號常規動力、滑躍起飛的窠臼,原因有兩方面。首先,從設計建造上來看,新航母能夠利用「遼寧」號設計建造和試驗、服役以來積累的經驗,進行各項改進;同時,新航母上的很多子系統也可以採用成熟的新技術和新材料來提高性能,並根據前沿技術的發展方向和未來任務需求,預留改進空間。此外,「遼寧」號在使用過程中積累的經驗和培養的人才,也將加快新航母試驗、服役和形成戰鬥力的速度。總之,李晨認為,首艘全國產航母與「遼寧」號雖然都屬於採用固定翼艦載機滑躍起飛方式和常規動力的中型航母,但一定青出於藍。

「新航母的建造和服役,將加快航母這一中國海軍新型作戰力量的成熟。新航母將和「遼寧」艦一道,加快中國航母作戰理論的形成和完善,相關戰法訓法也能通過演練得到驗證、修訂和完善,使航母進一步融入聯合作戰體系。擁有兩艘現役航母后,航母編隊的常態化和多樣化部署需求,將推動中國海軍的作戰力量編成方式的變革。此外,兩艘航母同時使用,也有利於航母相關人才培養和儲備,為航母作戰力量的進一步發展打好基礎。」李晨如是說,「新航母服役並形成戰鬥力之後,將提高海軍落實近海防禦、遠海護衛的海上戰略能力。」

從實戰角度看,「遼寧」號從服役開始,即被定義於一艘訓練艦。而單單只有一艘航母還被定義於訓練艦,某種程度上無法發揮航空母艦的優勢。而多艘航母無疑更有利於日常戰備。即使在近海部署一段時間後,航母也需要返廠維護或進行改裝,何況中國國防部發言人早已有言在先——航母不是宅男。如果只有一艘航母,海上會出現空當。兩艘或多艘航母能夠讓航母不缺位,確保日常戰備,加強常規威懾和危機防範與管控。特別是——在第一島鏈內部的聯合作戰中,兩艘或多艘航母將加強海上編隊防空和對海上與岸上目標突擊能力,為戰役指揮員提供更多戰役和戰術選項。

當然,更常態的一些問題,也將因為中國擁有更多艘的航母,而得到更為穩妥的解決,譬如航母可參與護航、撤僑等保護中國海外利益的非戰爭軍事行動,並通過交流訪問和參與國際演訓成為與其他國家,尤其是主要海上大國軍事交流的新視窗。

在李傑看來,「遼寧」號航母與001A最大的區別在於兩者定位屬性不同。「『遼寧』號航母主要擔任科研和訓練任務,必要時可具備作戰功能。而新的國產航母從定位上來講已經發生了質的變化,將來主要為執行新的作戰任務服務,特別是中遠海海上作戰的需要。」李傑說。

隨著「遼寧」號的入列和001A型航母的開建,我國成為世界上為數不多的「航母俱樂部」國家。擁有航母是國家「硬」軍事實力的一個直觀標誌。軍事專家尹卓近日在接受央視採訪時表示,中國海軍擁有國產航母以後,兵力結構會發生重大變化,以航母編隊為核心的水面艦艇力量結構基本形成。

從舾裝到入役還需時日

吳謙說001A航母正在舾裝。那麼,何所謂舾裝?從舾裝到入役到形成戰力,有需要多少時日呢?

所謂「舾裝」,系船上錨、桅杆、梯、管路、電路等設備和裝置的總稱。舾裝工作是指船體主要結構造完之後安裝錨、桅杆、電路等設備和裝置的工作。

從國外大型艦艇的建造經驗來看,通常以「切割第一塊鋼板」為標誌開始正式建造。然後將船體分割為若干船段或模組在岸上建造,隨後在船塢內敷設龍骨,進行組裝。而舉行艦艇的下水儀式,標誌主船體建造工作基本結束,轉入正式舾裝階段。打個比方,艦船下水好比造房子的造好了毛坯房,下水之後,則需要精裝修。《新民週刊》記者瞭解到,按照西方海軍的指令性檔規定,一艘新艦從下水到交付海軍使用,通常要經過舾裝、驗收和試驗試航三個階段。

參照中國改造「瓦良格」號變身「遼寧」號的經驗,此類航母完成舾裝,大約需要18個月的時間。同時參照美軍航母從下水試航到交付為18個月至24個月計算,再參照「遼寧」號的戰鬥力形成週期,中國國產航母理論上2年內就能形成初始作戰能力,這樣算來,國產航母在2020年前就可搭載艦載機形成戰力。作為中國自行建造的首艘航母,這個進度已相當可觀。

以外軍類似工程作為參照,亦能說明問題。目前,大中型航母的建造週期大約為4年到8年。以美國尼米茲級核動力航母為例,第1艘「尼米茲」號從建造到下水用了4年,下水後的舾裝、海試到最終交付又用了3年,總共用了7年。前三艘該級航母的建造週期平均為7年,而後續航母由於海試的時間縮短,工藝成熟、建造效率提高,建造週期逐步縮短,「斯坦尼斯」號航母的建造只用了4年半的時間。當然,這是航母建造經驗豐富的美國。法國的首艘核動力航母「戴高樂」號,從1989年4月開始建造到2001年5月交付,用了12年之久。考慮到中國首次建造航母,雖有之前改造「遼寧」號的經驗,但針對001A型之服役,國人仍需耐心等待。

另一方面,001A的下水僅僅是一個開始。李傑介紹,航母下水之後即使在完成大量舾裝工作後,仍需海試以測試動力系統、武器系統等。試驗形式多樣,最後還要進行戰鬥力評估等。這個時候,部隊人員相繼介入其中,熟悉航母的結構、技術細節、操作等等,為今後航母正式交付部隊使用做前期的準備工作。

舾裝工作大致完成後,還有不計其數的試驗鑒定。一般情況下,航母的試驗與試航是同步進行的。按照美國海軍的標準,新航母從下水到交付海軍,通常需要幾次試驗和試航,主要有合同試驗、性能試驗與特殊性試驗。其中,各種參數滿足一項就驗收一項。

海上試航是整個航母建造和交付過程中,最令人興奮並緊張的時刻。海試時,會有幾艘拖船將這艘龐然大物拖離碼頭。離開碼頭後,拖船陸續駛離,新航母第一次靠自身動力駛向大海。這時,檢測人員分成幾組對不同的系統進行檢驗,從動力系統、各種升降機、武器系統、指控系統到士兵居住的艙室,不放過任何角落。

實際上,航母的試驗和海試工作之多、任務之繁重是很難想像的,以至於航母交付海軍後,一般還有大約5%的工作量需要陸續完成。

需要強調的是,一艘航母的下水並不能表明中國海軍的實力就有了全面的提升。海軍實力的全面提升,最終還是要靠一個堅實的、可持續發展的國防工業和國防科研基礎。

與世界先進水準的差距

儘管中國如今正在打造001A型航母,但其仍未能達到美軍尼米茲級的水準,更何況美國已在打造更新一代的福特級航母。

李傑介紹:「目前我國在航母的設計技術上已經取得很多突破。比如滑躍式甲板技術,我們已經基本吃透,在設計和建造上也遊刃有餘。首艘國產航母的甲板將比『遼寧』號更加合理、寬大,升降機也重新調整佈局,艦載機著陸條件更好。再比如,武器系統也採用了國產的最新裝備,航母的戰鬥力也有所提高。」

針對有媒體推測,中國已經具備了建造超越英法、接近美國的航母技術條件,李傑則坦然表示:「這種說法也是不夠準確、不太客觀的。英國的『伊莉莎白女王』號航母排水量達6.5萬噸,是英國歷史上最龐大的戰艦。它的動力系統總體上比我們強,採用燃氣輪機,而我國目前的『遼寧』號採用的是蒸汽輪機,比之落後。同時,英國採用的艦載機是美國的F-35B,屬於四代機,隱身性能相當突出,這方面也比我們先進。至於法國的『戴高樂』號航母,雖然噸位較小,但它採用核動力系統。儘管目前還存在種種問題,但依然比我國目前採用的常規動力系統要先進不少。同時,法國的艦載機『陣風』屬於三代半,戰技術性能也十分突出。」

李傑認為,英法航母從總體上來看,要比中國先進。中國雖然已經取得了很大進步,但還不能說具備了超越英法航母的技術條件。李傑說:「中國一直關注並追趕世界最先進的航母技術,但現在我們與世界航母先進水準還存在很大差距,很多技術,比如核動力系統、電磁彈射技術、指控系統等等,不是我們想像的那麼容易,仍需要奮起追趕。」

(姜浩峰/文)