央视爆了个大消息,国产航母舰载机数量扩容50%_风闻
诸葛兵-每日点兵官方账号-每日点兵官方账号2019-08-25 17:06
之前的文章《想不到吧,中国半世纪前就开始建造航母了》咱们说了下中国航母的发展历史,当时有不少兄弟问兵兵国产航母有啥消息。
其实在近日,央视节目《新中国的第一丨我国自主研制的第一艘航空母舰下水》中,就透露了我国首艘国产航母002,将比辽宁号多搭载12架歼-15战斗机!
也就是说,国产航母的固定翼舰载机的总数量将达到36架!超出大辽的24架足足50%啊有木有!

▲ 央视网报道截图
我们都知道,航空母舰的核心价值,就是让飞机可以超越地理限制进行火力投送,二舰载机的数量、性能、功能对航母的综合作战能力有至关重要的影响。
能够搭载的飞机越多,航母就可以形成更大的威慑能力,执行强度更大也更多样的任务。

▲ 看看人家美国“尼米兹”级航母“里根”号这载机量,羡慕的要死
当航母处在巡航或警戒状态时,拥有更多舰载机就可以建立起范围和密度都更大的前罩区,让预警机工作时更加安全,同时也能提高索敌效率和响应速度。
反之,如果舰载机数量过少或出击率过低,就无法实现有效威慑。
此次国产航母的搭载能力扩容,意味着002号在执行任务时,可以拥有更高的出击率和更大规模的作战编队,亦可根据实际需要灵活调配编组,分别执行打击、拦截、护航等任务。

▲ 我们很少能看到辽宁号的甲板上堆满飞机,但从图上看这么看,8架歼-15已经显得有点挤了(图源:环球网)
除了增量补强,更大的搭载容积也为实现多种功能提供了可能。
在海试中,我们已经看到了“电子鲨”的等比例模型上舰测试,而如果电子战版歼-15能够与新航母一起服役,就可以在增加固定翼数量的同时扩展任务类型,实现全天候电子干扰能力。

▲ 除了电子鲨,直-8的模型也上002进行测试了(图源:新浪军事)
说到这里,小兵兵要给大家做个小科普,以方便理解后面的内容。
航母舰载机分为两大类:一种是作战飞机,如歼-15、F/A-18这样的固定翼飞机;另外一种叫做保障飞机,如E-2C预警机、C-2运输机和SH-60多用途直升机。

▲ 美国海军装备的SH-60’‘海鹰’‘多用途直升机
本次总指挥所说的增量50%,则是特指歼-15战斗机的搭载能力。如果再算上保障飞机,或许002舰载机的总搭载量会超过40架。
那么问题的核心来了,国产航母到底是如何实现在舰体尺寸基本不变,且不影响调度(或轻微影响)的情况下,增加了50%的作战飞机搭载量呢?
要知道,扩容50%,那可是多放了12架歼-15啊!
——大家知道歼-15有多大吗?

▲ 对比升降机上的人,就知道这能直观感受到歼15的庞大了(图源:环球网)
飞鲨全长22米,翼展14.7米,折叠后宽度也有7.4米,是全世界现役舰载机中尺寸最大的。
相比之下,美国的F/A-18E/F“超级大黄蜂”全长只有18.31米,翼展13.62米,匡算下二维面积要比歼-15小23%左右。

▲ 歼-15不止能折叠主翼,尾翼也能折叠哦~但这也改变不了它是个“胖子”的事实(图源:环球网)
如何为12架“胖子”腾地方,相信不少人立刻就想到了辽宁号上,未拆除的花岗岩反舰导弹发射井。
而002一开始就没有这个发射井,这就节省了一部分空间。
还有人认为,体积缩小后的舰岛腾出了一部分甲板空间,也可用于停放飞机。

▲ 这是库兹涅佐夫号航母上的花岗岩反舰导弹发射井,听起来很唬人,但实际上对比后面的人,就会发现体积并不大
难道这两处改进就足够多放12架固定翼了吗?
不一定!
下面进入兵老师推(瞎)理(猜)环节,这部分内容由三个逻辑思路构成,分别是机库面积扩大、舰体结构大改和部署调度优化。

1、扩大机库
002要扩大机库面积的说法在网络上十分盛行,最为主流的观点就是前面提到的,002将原本用于安装导弹的空间节省出来,给机库扩容腾出空间。
然而本兵要告诉各位,只有这种程度的改装是不够的。
小兵兵这里有两张图,第一张是库舰的结构线图,红圈处为12枚花岗岩导弹的布置位置。按照甲板总长305米的比例尺计算,花岗岩导弹发射阵列的二维面积也就和一架折叠机翼后的SU-33差不多。

▲ 俄罗斯库兹涅佐夫号航母结构图。我们总以为这种导弹占用了很大的内部面积,实际上和飞机相比要差远了
第二张是库舰机库塞满22架SU-33战斗机和7架卡-27/31直升机的极限状态,其余的飞机只能停放在甲板上。

▲ 库兹涅佐夫号航母机库塞满军机的极限示意图
虽说在苏联航母的设计思路中,机库的最大作用就是停飞机而不是修飞机,但这种堆满的停放方式一般只有在长途巡航过程中才会使用,训练和作战中会根据任务需求,来调节符合出击频率所需要的Reload节奏,许多飞机要在甲板上待命起飞,机库不会塞这么满。
不过这张图的重点不是机库里塞了多少飞机,而是机库和发射井之间的距离……

▲ 注意红线标识,按比例尺算,这段距离大约48米(两架歼15的长度,还多一捏捏)
如果要将原发射井的位置纳入机库,那么机库向舰艏延伸的部分势必要收窄,所以实际收容面积是要小于机库其他区域的。

▲ 继续注意红线框出来的区域,如果这里改成机库,还是放不下12架歼15
因而,仅用导弹发射井来换取机库面积扩容是不够的。
小兵兵认为,002型航母对机库的改建将不仅仅是增加机库长度这么单纯,而是在舰体结构的设计阶段,就针对机库的位置和尺寸进行了大改。
2、大改结构
002在建造过程中使用了全新的模块化吊装技术,更加优化的承重结构也让机库本身的位置和容积得到改善。

▲ 002舰体使用模块化吊装技术
辽宁舰改造过程中没有计划,或没有条件对机库进行大改,可能也和船体本身的承重、受力有关,贸然将机库加长到原导弹井的位置可能影响到船体刚性。
而这一点在俄罗斯的库舰大修中也得到过侧面证明。
2015年进入大修的库兹涅佐夫号也曾打算过拆掉导弹发射井,以扩充机库面积,但这一方案被否决了。
▲ 瓦良格号上的的导弹井
小兵兵相信,这不单单是经济状况不佳导致的工程缩水。
拆除工作未能执行的根本原因可能和辽宁舰的改装一样,因为基本构型无法改变,即使拆掉了发射井,也无法让机库获得更大扩建空间,还要冒着影响船体结构的风险,那干脆就不拆了。
可我们的002不一样,这艘船是新造的,虽然二者外表看起来差别不大,但我们已经吃透了库舰的结构,能在起始设计阶段结合以往的改建经验,优化出更加合理的布置方案。
为了大家好理解,我们就举一个损管方面的例子来说明。
美国的尼米兹级航母为了在庞大的机库内实现损害隔离,在机库中设置了两道防火舱壁,能够起到火灾和爆炸的隔离抑制效果。

▲ 美军尼米兹级航母的宽大机库,可以看到尽头是有防火舱壁的
当然库舰也有类似设计,从目前搜集到的图纸来看,库舰本来就不大的机库竟然有三道防火舱壁,也就是说将整个库机分成了四段。
如果每道隔舱压缩一部分机库面积,那三道加起来也不是个小数,这样不仅会影响调度,还会压缩面积。

▲ 俄罗斯库兹涅佐夫航空母舰的三道防火
不过俄罗斯人可能不在乎,前面提到过,在他们眼中机库就是停飞机的。
那么,002会采用哪种方案呢?
目前我们只能确定,新舰体的防火舱壁可以全部折叠(其实辽宁舰也可以),让整个机库成为一个大通体。
但无论如何,库舰原先那种三道防火舱壁的设计有点太过了,我们也可以视情况将防火舱壁设置为两道,在调度和库存中寻找一个平衡点。

▲ 中船重工航母工程总指挥在首艘国产航母机库中做报告。从这张图上看,002机库还是很宽敞的(图源:中船重工)
除此之外,舰体内的管线、设备本身也是一个占用空间的因素。
举个例子,过去航母要将舰岛内计算机系统的指令发送到下层舱室,需要胳膊粗细的黄铜管,现在只要一根光纤就足够了,而这也是为什么福特级的舰岛相比尼米兹号缩小了那么多的缘故,因为设备体积本身就在不断缩小。

▲ “福特”号航母巨大的舰体和小巧的舰岛形成了鲜明反差
这种电器、电子设备的体积压缩也让舰体内线路管网的布置更加容易,可以给机库设计留出更多的冗余空间,尤其是苏联那种粗犷的布线方式,到了我们这必然要改。
所以,综合以上几点因素,修改过的舰体结构再加上扩大的机库面积,想要多放12架歼-15就很有可能了。
3、部署调度
一开头,我们就讲了舰载机数量大的好处,那是不是舰载机越多就越好呢?
当然不是。
美国在大量实战和试验中总结出一条经验,想要让航空母舰达到峰值出击率,舰载机总搭载量应该为满编状态的75%,这是对调度最为有利的配置。

▲ 弹射起飞的EA-18G“咆哮者”电子战飞机
过多的数量会导致空间狭窄,调度不畅,反而影响出击架次和作战效率。
在标准状态下,一艘尼米兹号只会搭载四个中队的固定翼舰载机,也就是48架,但是尼米兹号的满编水平是可以塞满90架以上的固定翼;而如果还有一部分是直升机,这个数字甚至可以突破100架。
但如此高的搭载量本身是没有意义的,二战时那种单纯为了运输飞机的护航航母早就消失了。

▲ 高效率的调度才能保证出击率,而不是靠数量
如果翻看库兹涅佐夫级的原始设计就能发现,库舰在满编状态下就可以达到40+的搭载数量,只不过因为作战需求和每况愈下的财政状况始终没有满编而已。
而辽宁舰之所以只安排了24架固定翼的搭载上限,除了没有进行大改以外,还因为其主要作用是作为航母大学,探索使用方法、培养航母人才和编撰训练大纲,所以不太需要在舰载机数量上较真。

▲ 直到去年,我们才初步掌握了夜间起降能力
也就是说,辽宁号本身可能也是有搭载冗余的,那么结合002的扩容,多放12架歼-15也就可以说得通了,我们的指挥调度系统经过经验积累,也具备了多上一些飞机的软条件。

▲ 如何调度飞机是一门非常复杂的综合技术
总体来看,002虽然承袭了库舰的基本构型,但是在使用思路和定位上已经完全脱胎换骨,整个战斗群都更加偏向于美国航母的使用思路。
和苏联四不像的航母发展史比起来,美国人的套路,更适合咱们不是么?
