专家:中国国产航母必用弹射器 或装备激光炮
专家:中国国产航母必用弹射器 或装备激光炮
在众多媒体对航母的讨论中,动力系统往往被忽视。这是因为,与航母庞大的体型、雄壮的舰载机和庞大的护航舰队相比,隐藏在内部的动力系统显得并不突出。与航空发动机相比,即便水面舰艇发动机表现不尽如人意,航母仍能在海面上航行;然而,一旦作战飞机发动机出现问题,飞行员就只能准备跳伞了。航母并非仅是漂浮在海上的平台,它同样需要如同现代战斗机一般,拥有极其强大的动力支持,以确保高速航行及舰载设备运作之需。而且,弹射器对于航母的重要性已为众人所熟知。正如众多专家所预测,我国未来自主研制的航母,在弹射器选择上也将是一个不容忽视的问题。蒸汽弹射器和电磁弹射器,两者不仅自身象征着高端工艺与尖端技术,而且与航母的动力系统紧密相连。鉴于此,航母的动力系统成为评价其性能的极为重要的标准,同时也是一项至关重要的核心技术问题。
首先,充沛的航母动力能够满足航母高航速这一实际的战术需要。
首先,航母舰载机的起飞与降落要求航母维持特定的航行速度。实际上,舰载机的起降过程相当于在海面上进行机场作业。依据物理学的基本原理,飞行器要想成功起飞,必须达到一定的起飞速度。尽管美国的核动力航母声称能够实现零速度弹射,但这主要得益于美军舰载机的强大动力和高效的弹射系统。尽管如此,美军仍需持续在风速达到20节且逆风条件下进行起降操作,这样做有助于缓解弹射器的负荷。
航母若采用滑跃式起飞,其速度便显得尤为关键。缺少弹射器的辅助,舰载机的起飞重量自然受限。一旦航母航速减缓,将加剧舰载机起飞重量的负担,进而对其作战半径和携带武器的能力造成负面影响。因此,航母的整体作战效能将显著下降。
其次,航速作为航母机动性能的关键指标,至关重要。航母的使命在于远洋作战,而非固守本土。航速的不同将直接关系到航母部署所需的时间,而海战范围越广阔开元ky888棋牌官方版,航母机动速度的差异就越为显著。每逢国际危机爆发,美国总统都会询问最近的航母位置,这实际上也与航速紧密相关。在马岛冲突期间,英国派遣的特混舰队耗时约30日方才抵达马岛周边海域,而其搭载的航母航行速度仅为18节。若该航母具备核动力且航行速度达到30节以上,则至少可缩短8至9天的航程。而率先抵达马岛海域的英国“征服者”号核潜艇,其水下航行速度为28节,自苏格兰基地启程后仅用了21日便抵达目的地。即便航母的护航舰艇速度有限,整个编队维持25节左右的航速,提前一周到达战场仍是可行的。若阿根廷军力并非如此薄弱,那么延迟一周的时间,很可能会对现代战争的胜负产生决定性的影响。
第三,航母的安全,特别是反潜作战方面,与航速紧密相连。在敌方潜艇可能潜伏的海域,航母需实施频繁的曲折战术机动,以此确保潜伏水下的潜艇难以准确判断航母的移动轨迹,进而使得敌方潜艇难以找到攻击时机,同时,也增加了航母编队反潜力量的规避难度。采用曲折机动战术,航母战斗群需维持较高的航行速度,通常需保持在16至22节之间;在风速较低的情况下,更需将航速提升至29节。航母战斗群以高航速航行,一方面能够有效压缩敌方潜艇鱼雷攻击的扇面,减少其成功占位的机会,同时让对方难以充分利用所获取的情报。航母战斗群的尾部反潜防御范围有限,然而,当航母编队航行时,若潜艇速度不超过26节,想要从后方实施鱼雷攻击便会变得相当不易,这是因为两者之间的相对速度较低,仅有几节,这进而使得潜艇产生的辐射噪声强度增大,且快速占据攻击位置的时间延长,从而容易被位于航母尾部护航的潜艇或水面舰艇搭载的拖曳式声呐阵列探测到。此外,潜艇若要从航母编队的侧面潜行至尾部,也需要耗费数小时的时间。这些因素均对敌方潜艇的进攻行动构成了制约。必须承认,若敌方能够集结核动力与常规动力潜艇发射的鱼雷,以及近、中、远程的反舰导弹,还有机载和舰载的中、远程反舰导弹攻击编队,那么它们将显著降低航母战斗群对潜艇的防御效能。然而,具备如此强大实力的国家为数不多,因此航母的高速机动能力依然具有重要意义。
所以各国在检验航母性能时,必须达到最高速度,以此来验证其是否达到了设计中的最高航速要求。否则,俄罗斯为印度改造的“维克拉玛蒂亚”号航母,在海试过程中也不会遭遇锅炉爆炸的惨痛事故。
航母的高速移动离不开强劲的动力支持,而蒸汽弹射装置与航母动力系统亦密不可分。以美国C系列弹射器为例,其早期型号如C-7,因受“福莱斯特”号航母主动力锅炉的制约,弹射速度难以提升。直至采用专用蒸汽补燃加压锅炉,蒸汽压力才得以翻倍,从而增强了弹射器的弹射效能。即便如此,C-13弹射器仍存在诸多局限。每次弹射需耗费约625公斤蒸汽和大约1吨缓冲淡水。弹射过程中,蒸汽逸散至外界。若航母以每分钟一架的速率进行紧急起飞,连续弹射8架飞机后,航母的主动力蒸汽将减少20%,整体动力将减少32%,航速将降低8节。显而易见,若仅以蒸汽为动力的航母,其承受重型弹射器的能力已显不足。即便成功研发出弹射器,也因动力蒸汽输出量的限制,导致弹射器的重量与效率受限,从而影响舰载机的作战效能。鉴于此,美国选择研发核动力航母,不仅是为了满足全球巡航的需求,也与弹射器对蒸汽的巨大需求密切相关。
随着蒸汽弹射器技术的极致发展,电磁弹射器技术应运而生。我国能否成功运用电磁弹射装置,不仅依赖于弹射器自身的研发水平,还受到舰艇电力输出能力的制约。在传统的航母设计中,推进系统和电力系统是两个相对独立的模块。其中,大部分动力能量用于推动航母前进,而仅有小部分能量用于驱动舰载发电设备,从而为舰载电子设备供电。然而,随着航母技术的不断进步,对电子设备的供电需求持续上升,比如“辽宁”号航母舰岛上安装的四个相控阵雷达;与此同时,电磁弹射器、激光炮、电磁炮等未来可能配备在航母上的高能武器,也对电能提出了更高的要求。与上一代航母相比,这些新型武器和设备将显著调整航母的能量供应与需求关系。
新一代航母不仅需要具备更充沛的动力供应,而且需采用更先进的综合电力技术,以推动航母动力系统实现根本性的变革,即所谓的“全电推进航母”。
航母这类庞大的海上巨兽,采用舰艇综合电力系统后,首先显著改变的是舰艇内部推进系统。凡是亲临辽宁舰底部的人,无不对其庞大的蒸汽轮机、齿轮传动装置以及轴系产生震撼之感。同样,美军尼米兹级航母亦呈现出类似景象。航母的动力输出需借助减速齿轮和长轴来驱动螺旋桨,故而无论是采用核反应堆、燃气轮机、蒸汽锅炉还是传动系统开yun体育官网入口登录app,都必须安装在舰艇的最下层,并且需沿一条直线排列,这无疑占据了航母相当的空间和重量。若采用舰艇综合电力系统,则航母的动力输出可以摆脱减速齿轮箱的束缚,缩短轴系长度,转而通过电动机直接驱动螺旋桨前进。航母的动力装置并非必须安放在甲板下方,其安装位置的选择更为灵活。只需一根电缆,便能驱动电机,使航母前进,此举有效规避了水下鱼雷对舰艇动力系统的致命威胁。舰艇的综合电力系统对航母的布局进行了革新,这为航母提供了更多空间用于装载武器弹药,或提升舰员的生活条件。某些设想中的极端激进型吊舱式电力推进系统,摒弃了传统的轴系结构,将电动机与螺旋桨直接融合,并置于航母船尾,以此驱动舰体前行。
综合电力系统不仅优化了航母的内部结构设计,而且增强了舰艇燃料能量的使用效率。在传统舰艇中,电力只是从整体推进能量中“匀出”固定比例来发电,即便舰艇并非全速前进,电能也不会相应增加。然而,综合电力系统将航母的动力机械能源完全转换为电力,并能够根据实际需求进行灵活的分配。若非航母需全速前进,则可将大量电力分配至舰上高能耗系统,诸如先前所提及的电磁弹射装置乃至电磁炮,进而实现燃料的节约,油耗的减少,即便是核动力航母,亦能延长其核反应堆的使用年限。
显而易见,航母动力系统的强弱开元棋官方正版下载,对于航母的战斗效能具有决定性的影响。在关注我国航母舰载机进步的同时,我们绝不能忘记航母动力这一核心部件的重要性。面对英国“伊丽莎白”级航母和美国“福特”航母等新一代航母,我国航母动力系统需完成两项关键发展任务。首先,必须研发出具备高功率、高效能、高安全性的航母核心动力装置,这包括蒸汽轮机、燃气轮机和舰载核反应堆。此外,还需实现“综合电力系统”这一舰载能量智能化、信息化管理系统的广泛应用。