中国国产航母山东舰舷号-17,已经建造完成,还在各项海试调试中,那新的航母与辽宁舰舷号-16,都有哪些不同的改进之处呢?根据公开资料,诸如新型相控阵雷达、缩小的舰岛、扩大的停机面积,国产新航母和辽宁舰相比外观上有哪些变化,一些不太为人注意的细节就跟军迷朋友聊聊
但实际上威风凛凛的航母除了自身防御用的少量武器之外,其全部威慑力和攻击力都来自于那层薄薄的飞行甲板。只有保障飞机正常起降,雷霆才能打得出去、收得回来。
我们来看看17号舰和辽宁舰在飞行甲板系统上有什么样的特点和变化
[ 整体布局 ]
对照一下实际照片,基本上还是准确的。和辽宁舰比较一下,可以看到飞行甲板的布局整体上几乎一模一样。
当然细节之处还是有些变化的,飞行甲板本身(不包括甲板上和周边的具体设备)就至少有5处不同。
辽宁舰改造过程中彻底拆除了原来瓦良格号上的武器系统,换成全国产装备。但是这些武器系统的承载平台都没有动,对于飞行甲板来说,原先四角上的四套SA-N-9舰空导弹垂直发射系统只是拆除了发射井,拆除后的空间并没有得到利用。
在17号舰上,前甲板的1、2号发射井位置将原来凸起的平台彻底移除,1号位的甲板向前拓宽了一小截,剩余部分和2号位一样与低一层的近防武器平台拉平成为一体,扩大了射界,简化了建造过程。
后甲板的3、4号发射井位置则抬高了原来的平台,成为飞行甲板的一部分,扩大了停机面积。
因为舰岛缩短了大约8米,在前升降机后面5号这个位置宽度增加,得以多停一架飞机,而且这还是一个宝贵的“湿机位”,即机尾可以伸出甲板外沿进行发动机试车的位置。
这几处改动面积都不大,除了5号位增加一个机位,后甲板两处只能是扩大一些操作、转运空间,对载机数量没有大的影响。
两舰甲板的长度、宽度、滑跃起飞跳板的角度都没改变,不但如此,凡是直接涉及到起飞和降落性能的部分,包括斜角甲板的角度、阻拦索的数量也都维持原样。主要目的就是尽量保持两艘航母航空性能的一致,以尽快使航母飞行员形成战斗力。
[ 斜角甲板角度 ]
在美、中/俄航母的甲板中线位置不同。
如上图,杜鲁门号的甲板中线已经偏到了右侧1/3的位置,而辽宁号的甲板中线还在中点的左侧。造成这个差异的原因就是两舰的斜角甲板倾斜的角度不同。
自英国在50年代初发明了斜角甲板之后,这一革命性的设计迅速成为航母的主流。斜角甲板的好处很多,最主要的是三点:
- 起飞和降落区域分离,各司其职,航母作战效能显著提高,彻底解决了直通甲板回收飞机时无法起飞,起飞时无法降落的窘境。
里根号前甲板正在弹射F-18,斜角甲板已经清空处于回收战机状态。
- 斜角甲板令飞机着舰失败后可以立即拉起复飞,极大地提高了降落作业安全性,大幅降低的伤亡率对飞行员和舰员的士气也是一大鼓舞。直通甲板一旦着舰失败就意味着飞机撞入前部的机群,不成功便成仁,因此需要设置多达十几道阻拦索还不能绝对保证安全,斜角甲板则只需要4道。
上图为林肯号VFA-97中队的F-18C在2007年的一次老虎巡游中向舰员家属演示触舰复飞的能力。
- 斜角甲板和前部起飞区域之间形成大面积的三角形停放区,战机可以在此区域进行加油、挂弹、维修、调度操作而完全不受起降作业干扰,甲板作业效率大大提高,整备完毕可随时出动的舰载机数量显著增加。
甲板上停满战机的艾森豪威尔号,数量虽然很多但是忙而不乱,秩序井然。
仔细观察可以发现各国各型航母的斜角甲板角度是不同的:英国的小甲板航母最初只有5.5°,后期改为8.5°:
法国的克莱蒙梭级是8°,戴高乐号增加到8.5°:
美国的超级航母从福莱斯特级到小鹰级、
企业号都是10.5°,尼米兹级略微缩小到9.5°
中途岛级甚至达到13.5°:
辽宁号和库兹涅佐夫号一样是7°:
斜角甲板也不是倾斜度越大越好。越倾斜,降落轴线与母舰航向偏离的角度就越大,再加上前甲板及舰艉产生的空气絮流扰动也更厉害,将增大降落难度;同时斜角甲板的外飘结构也越大,增加造价,对航母的稳性也造成不利影响。各国的实践证明最佳的倾斜度在8°-10°之间。
中途岛号空前绝后的13°斜角甲板,具有夸张的外飘结构
中途岛号着舰的驾驶舱视角,在波涛汹涌的海上对着三维移动的甲板倾斜进近,难度非常大。
库兹涅佐夫号和辽宁号的7°相对有些保守,压缩了可用停机面积。作为航母运作经验较少的国家,在第一次建造斜角甲板时采用降低着舰难度、减少外飘结构复杂程度的设计也是可以理解的,就像英国当初那样循序渐进。17号舰与辽宁号一脉相承,也没有改动这个角度。
但是我们可以预见,随着中国海军航母操作经验的逐步增加,未来的平甲板大型航母上斜角甲板的倾斜度将会适当增加,在甲板效率和降落难度上达到更佳的平衡。
[ 鞭状天线 ]
在航母甲板的边缘竖着很多长长的“钓鱼竿”,这些是鞭状天线,主要用于舰机和舰艇编队之间的远程高频通讯,它们的长度一般为所发射波长的1/4或1/2,所以长短并不一致。因为电磁兼容的问题,它们之间得尽量拉大距离,以免相互干扰,最合适的地方就是沿着甲板的外沿一字排开。当舰载机进行起降作业时,鞭状天线将放倒和海面水平。
个人目测辽宁舰共有19根鞭状天线:左舷15根,右舷4根,其中在前升降机前方的第18号比较特别,稍后再详细说,舰岛上还有1根。
着舰控制室周围有三根天线(13、14、15)是直接安装在甲板上的,因为处于着舰跑道安全范围以外,外面又有栏杆围着,不能放倒。
但稍早期的照片上又没有这三根天线,在这个船舷外飘的位置不可能升降收起,也没见到放倒的机构,可能是后来装上去的,和着舰控制的通讯有关。
17号舰
右舷滑跃甲板侧面有3个基座,比辽宁舰多1个,后面的天线间隔距离略有不同。在着舰控制室的位置是否还有三根固定天线,因为没有突出舷外的基座不好判断。左舷滑跃甲板侧面有5个基座,比辽宁舰多出3个,19号也是那个后面会提到的特殊装置,舰岛上还多了2根。
所以17号舰比辽宁舰要多出2-5根鞭状天线,说明它的通讯能力有所增强,也预示着舰载机数量、航母编队舰艇数量将会增加。
[ 航向标杆 ]
现役美国航母的右舷前部都有一根比较粗的杆子竖立在升降机前的甲板边缘,它不是细细的鞭状天线,上面没安装什么雷达通讯设备,就只有几盏航行灯,也不能放倒,在空旷的甲板上显得很突兀。
这根杆子似乎连一个正式的名称都没有,在一些退役海军军官称之为前向标头灯、前桅杆,一位在多艘航母上服役过的OOD(Officer of the Deck – 甲板军官)甚至干脆叫它“贝尔纳普杆”。
这就引出了海军史上非常出名的一起碰撞事故。1975年11月22日夜间,在西西里岛以东70海里处航行的肯尼迪号航母与伴随的贝尔纳普号巡洋舰发生了严重碰撞。肯尼迪号左舷被撞出一个大洞,大量航空燃油流到贝尔纳普号上,引发大火。贝尔纳普号的上层建筑采用当时流行的铝合金结构,被大火烧化彻底坍塌,事故造成8名水手死亡,48人受伤。
事故第二天拍摄的贝尔纳普号惨状,和上图对比整个上层建筑都消失了。
事后调查表明,当时两舰正在进行夜间训练,风浪较大,舰艇难于操纵,双方的瞭望观测员空间判断失误,最终导致相撞。
这起事故对世界海军发展的影响极大,之后美国海军规定所有军舰上层建筑必须采用耐高温的钢材建造(今天濒海战斗舰又重新走回了铝合金上层建筑的老路),并成为世界造舰的潮流。
对于肇事双方,贝尔纳普号花了5年时间才整修一新重新服役。而受创较轻的肯尼迪号以及所有现役和之后建造的航母,都在右舷正对航海舰桥的位置加上了那根“贝尔纳普杆”,其作用就是给舰桥上的操舰官兵一个固定而且醒目的参照点,以免不规则的甲板边沿造成空间方向的判断错误。在进出港、靠泊码头以及狭窄水域航行时,这种最简单最原始的标杆可能比任何先进导航仪器都更直观有效。
从里根号舰桥看出去的“贝尔纳普杆”
在夜间这根杆子上会亮起前部航行灯。过去航母的前后航行灯都集中在舰岛上,因为距离过短,夜间其它舰船瞭望时很容易误判航母的长度和距离,所以必须拉开距离。
对于中国航母来说叫“贝尔纳普杆”肯定政治不正确,姑且叫它航向标杆吧。那我们的航母上有没有这样一个杆子呢?
在辽宁舰和17号舰上,前航行灯位于滑跃甲板顶端,也是可收放的,舰载机起飞时放倒,这个位置也不适合作为标志杆。
辽宁舰早期在升降机前有这么根长杆,又细又长,比最长的鞭状天线还要长出一大截,还像钓鱼竿一样有点弯曲,作为航行标志杆似乎太不严肃了,更可能是某种特殊的天线。
在辽宁舰去年访港的照片中,这个位置变成了一根非常短但比较粗的杆子,这个高度给舰桥做参照似乎太矮了,失去了标杆的意义,不知道葫芦里卖的什么药,可能还是一个通讯装置。
到了17号舰上,我们终于见到了一根比较像样的航向标杆。
没有美国航母的“贝尔纳普杆”粗壮,上面似乎也没有任何大尺寸的灯具,作为鞭状天线又太粗了点;而且首次海试在其它鞭状天线尚未安装的情况下先装好了这根杆子,应该是和航海安全有关的航向标杆了。
[ 着舰指挥台 ]
在美国航母上是没有这个小建筑的,美军的LSO – 着舰信号官们就是躲在一块简陋的铁皮后面风吹雨淋地指挥战机着舰的。几十亿造价的超级核航母,全舰队最资深的精英飞行员,为什么不给如此重要的指挥战位稍微现代化改造一下,实在是想不通。
从F-14年代一直到最新的福特号,一直如此,前面的挡板还是这么简陋的一层铁皮,窗口还是这么小,要查看飞机挂钩的情况还是得转身、猫腰、探头,记录着舰成绩还是得靠助理LSO的小本本和笔头。
俄式航母因为要在气候严酷的北极海域作业,设置了全封闭的着舰指挥室而没有室外的指挥设施,虽然视野比较压抑,但是能够保障作业人员的安全。
中国航母的操作水域比俄罗斯要温暖得多,所以辽宁舰在保留着舰指挥室的同时也设立了美国航母那样的室外指挥台,而且媒体公布的照片上看基本都是室外操作的,着舰指挥室成了备份。
辽宁舰早期的挡风板是两片落地玻璃,前面有撑杆,是固定式的。
后期则改成上半部3片玻璃,视野比美国航母的小窗口好太多,玻璃上面还可以记录着舰情况,清晰明了,一举两得。
到了17号舰上,着舰指挥室的高度似乎略有增加,窗户也更宽大。前面的挡板加宽了至少1/4,变成了四片玻璃,和着舰指挥室同宽,而且是折叠式的,明显看到有液压机构可以收起叠放到着舰指挥室顶部。挡板加宽说明这个战位上工作的人员会增加,以保障更高的着舰频率。
另外17号舰的这个战位有一个很大的改进,就是增加了逃生通道,由一个楼梯通向低一层的平台,万一甲板上发生撞机、爆炸等恶性事故,最宝贵的LSO指挥员们可以迅速前往下层,通过一个舱门进入舰内避难。
辽宁舰的这一位置只低了小半层,完全敞开的空间没有任何隐蔽措施,一旦发生事故避无可避。
美国航母没有舒适的着舰指挥室,在救生这点上却更加人性化,它们的LSO战位旁边有一个“神器”:俗称“漏斗”的紧急逃生斜槽,发生危险时LSO军官不用噔噔噔跑楼梯,直接跳进这个帆布包围的漏斗就能滑到下层去,将逃生时间压缩到最低,这也是美国航母无数次着舰失败、燃烧爆炸带来的滴血教训。
1967年7月29日,四天前刚刚从诺福克不远万里抵达北部湾战场增援的福莱斯特号发生了战后最惨烈的一次航母大爆炸,一架停放在舰尾的F-4B上挂载的“祖尼”火箭弹意外点火,击中了对面一架A-4的油箱,进而引发席卷整个甲板的大爆炸,并点燃了军械库。这场灾难导致134人丧生,21架飞机被毁,43架严重受损,福莱斯特号只好返回本土大修。这次事故中最初发生爆炸的部位恰好就是LSO的战位,不过当时没有进行着舰作业。
[ 弹药抛弃坡道 ]
鉴于随处堆积的航油、弹药带来的巨大危险性,突发危机时就近处置这些危险品就成了航母甲板损管设计的一个关键。但是甲板四周安装有防坠 或者舷侧裙廊,依靠舰员的能力想越过这些障碍把几百公斤重、随时可能爆炸的弹药、副油箱抛出舷外难度相当大。
为此损管经验丰富的美国航母上专门安装了“滑梯”状的弹药抛弃坡道,搭建在裙廊和防坠 的上方,舰员使用装弹小推车可以将弹药直接推入海中。福特级就装有14个坡道,分布在两舷各处及舰尾,甚至升降机上也有,可以做到每50米半径内就有一个坡道。
俄式航母似乎对此认识不足,没有发现安装过类似装置。辽宁舰早期也没有,后来在舰尾安装了一个坡道。
17号舰则安装了7个,极大地增强了甲板损管能力。
[ 弹药升降机 ]
说到弹药,17号舰的甲板系统还有一个不太明显但非常重要的改进,那就是弹药升降机。
美国航母的甲板上通常有三处弹药升降机,一部在前部弹射器中间,两部在舰岛左侧停机区,舰体内还有另外7部用于不同甲板间的武器转运。
2008年3月在波斯湾执勤的杜鲁门号正用弹药升降机调运大批弹药
辽宁舰设有两处弹药升降机,分别在前部两个挡焰板的中间和舰岛的左侧,形式和库兹涅佐夫号完全一样,都是细长条的。
前部共有四部小升降机,我相当怀疑这几台升降机在实际操作中是不使用的,因为它们周围没有任何标识,而其它所有可升降的设备,比如飞机升降机、中部的弹药升降机,甚至甲板表面的大小口盖,都是用非常醒目的斑马线表示边界的。
17号舰共有三处弹药升降机。甲板前部同样位置,用一台尺寸堪称巨大的升降机代替了原来的四小台。
中部舰岛旁同样位置也有两台,尺寸增大了很多,开口变成较宽的矩形。
最引人注明的是在舰艉斜角甲板左侧增加了第三处弹药升降机,前后纵列两台,尺寸可能和第二处的一样,而且明显是和旁边的弹药抛弃坡道配合使用的。其它各国航母上从来没在这个位置配置过弹药升降机。
弹药升降机尺寸的巨大提升预示着舰载机携带重型弹药的能力大大加强了,弹药使用量、战机出动率都会有显著的提高。而尾部弹药升降机的出现,说明我们对航母甲板运作有新的认识,优化了从重载起飞点放飞的作业流程。
17号舰的这些细节变化是相当令人欣喜的,在不改变飞行起降性能、尽快形成双航母战斗群的同时,更加注重航海安全性、人员安全性、损管能力、甲板运作效率、舰机通讯能力等内功的修炼,从很多无形的地方着手扎实提高战斗力。
不过在这里还是要泼一盆冷水,不能认为我们的航母就已经大步赶上,强大无敌了。即便是今后推出更先进的常规电弹、乃至核动力航母,硬件上达到世界一流水平,在航母运作经验、海空协同作战等软性方面我们还有很长很长的路要走。我们现在缺乏的就是海战实战经验。
1942年5月在珊瑚海海战中战沉的列克星敦号,美国二战中损失的第一条舰队航母,之后的5个月内接连损失了约克城号、黄蜂号和大黄蜂号,整个太平洋只剩下带伤的企业号孤军奋战,苦撑到1943年才迎来了埃塞克斯级的大规模入役。
人们总是说百年海军,美国第一艘航母兰利号1922年就服役了,如今令人羡慕不已的载机出动能力、甲板调度效率、全球补给能力、战斗损管经验等等,都是通过二战中战沉的12艘航母,从马里亚纳猎火鸡到朝鲜战争、从越战打到海湾战争、每次部署动辄9万公里的航程,用96年的时间积累而来。
跨出岛链、迈向大洋,经过大风大浪的锤炼,中国航母才能走向辉煌。
(未完待续)
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