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2023-01-31
更新時(shí)間:2022-11-01 07:30:37作者:智慧百科
來源:軍武速遞官方
注: 本篇 文章的視頻版,已發(fā)布在《楊叔洞察》B站號(hào)
福建艦下水已經(jīng)有一段時(shí)間呢,圍繞這艘新航母新技術(shù)、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),網(wǎng)上已經(jīng)討論很多了。那既然有說好的,當(dāng)然也有說不足的。不得不說:大家的觀察還是很仔細(xì)的,比如討論最多的:福建艦2號(hào)彈射器的檔焰板侵入斜角甲板,會(huì)影響飛機(jī)降落的問題。這里呢,我收集了一些網(wǎng)上討論最多的幾個(gè)問題,對(duì)福建艦的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些補(bǔ)充。
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在下水之后,有關(guān)003航母甲板設(shè)計(jì)的討論,主要集中在以下幾點(diǎn):
第一:只有兩部升降機(jī),沒有采用類似福特級(jí)的左舷升降機(jī),效率不夠啊。
第二:一號(hào)升降機(jī)位于1號(hào)起飛位擋焰板側(cè)邊,作業(yè)時(shí)會(huì)相互干擾。
第三:2號(hào)彈射器檔焰板侵入斜角甲板,影響飛機(jī)降落。
第四:只有3部彈射器,沒有像福特級(jí)那樣用四部。
下面咱們一一說明。福建艦和前2艘一樣,艦島前后各布置一座升降機(jī)。遼寧艦和山東艦的升降機(jī)延續(xù)原蘇聯(lián)設(shè)計(jì),寬度是16米。殲15的折疊翼展是8.4米,一次只能運(yùn)一架。
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而美國航母的重型升降機(jī)一次可運(yùn)送兩架超級(jí)大黃蜂。所以福建艦放大了升降機(jī)面積,寬度增加到21米,可以在保持一米間距的情況下同時(shí)運(yùn)送兩架折疊殲15,或者一架折疊的空警600。而且由于海四代的體型比殲15要小,折疊后,升降機(jī)也完全能一次可運(yùn)兩架。
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目前網(wǎng)上說福建艦只有兩部升降機(jī),沒有像福特級(jí)那樣,采用三座升降機(jī):右舷兩座,左舷一座。這樣在運(yùn)作效率上就不如后者,同時(shí)增加一部升降機(jī)也能留下設(shè)計(jì)冗余,比如在右舷升降機(jī)故障或者戰(zhàn)時(shí)損壞的情況下備用。
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不過,在甲板日常運(yùn)作時(shí),升降機(jī)的使用并不是特別頻繁。美軍航母在實(shí)施全甲板出動(dòng)時(shí),通常都是把需要出動(dòng)的飛機(jī)提升到甲板上,然后只使用甲板上的飛機(jī)參與進(jìn)攻。此時(shí),升降機(jī)要么處于鎖定狀態(tài),要么只兼顧作為彈藥運(yùn)輸機(jī)。因?yàn)轱w機(jī)在機(jī)庫和甲板之間運(yùn)送時(shí)間長,進(jìn)出路線和操作復(fù)雜,頻繁用升降機(jī)很影響航空作業(yè)。因?yàn)橹苯記Q定航母戰(zhàn)斗力最大的設(shè)計(jì)要素還是飛行甲板,高效的甲板運(yùn)作才是關(guān)鍵。
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而且從美軍航母的實(shí)際使用來看:三升降機(jī)、或者更早的四升降機(jī),使用效率也不一樣。以四部升降機(jī)的尼米茲級(jí)為例,右舷,艦島前面的一號(hào)和二號(hào)升降機(jī)使用頻次最多,單位時(shí)間內(nèi)的使用占比分別達(dá)到了23%和52%,二號(hào)升降機(jī)幾乎承擔(dān)了一半的飛機(jī)調(diào)運(yùn)工作;而艦島后面的三號(hào)升降機(jī),使用占比只有13%;左舷的四號(hào)升降機(jī)使用最少,只有12%。增加左舷升降機(jī)并不會(huì)帶來運(yùn)作效率的明顯提升,而且為了左右平衡,還要放大噸位。這點(diǎn)大家放心啦!用不用左舷升降機(jī),那位80后的總設(shè)計(jì)師,肯定是經(jīng)過精心計(jì)算的,比咱們專業(yè)多啦。
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另外我覺得還有一點(diǎn):從設(shè)計(jì)繼承方面考慮,遼寧艦和山東艦都是三起飛位,加兩升降機(jī)的組合。福建艦也采用二三組合,這樣在甲板操作調(diào)度上可以繼承之前的使用經(jīng)驗(yàn),有利于更快形成戰(zhàn)斗力。
至于說增加左舷升降機(jī),在右舷升降機(jī)損毀時(shí)備用,這個(gè)問題也并不用過度考慮。一方面升降機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,不易故障;另一方面你航母遭到攻擊時(shí),更大概率是被命中甲板或者舷側(cè),不太可能只打中升降機(jī)。這時(shí)候,航母大概率已經(jīng)喪失戰(zhàn)斗力了,必須立即撤出戰(zhàn)場,設(shè)置備用升降機(jī)作用不大。
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那第二個(gè)問題:一號(hào)升降機(jī)位于1號(hào)起飛位擋焰板側(cè)邊,作業(yè)時(shí) 會(huì)相互干擾。因?yàn)楦=ㄅ炘诮ㄔ鞎r(shí),臨時(shí)修改了設(shè)計(jì),把蒸彈換成了電彈,后者軌道長度更長,導(dǎo)致1號(hào)彈射器的擋焰板后移到了升降機(jī)的側(cè)方。這個(gè)問題也不必過于擔(dān)心:其實(shí)類似的問題在小鷹號(hào)上同樣存在,美軍的解決辦法很簡單:你只要從升降機(jī)左側(cè)進(jìn)出就行了。
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另一方面,上面也說了。甲板運(yùn)作時(shí)會(huì)把要使用的飛機(jī)全部調(diào)運(yùn)上來,盡量減少升降機(jī)使用。在日常放飛模式下,通常只使用艦首一部彈射器和左舷彈射器,另一部彈射器備用,用于停放飛機(jī)。
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此時(shí)調(diào)配給艦首彈射器的飛機(jī),全部從主停機(jī)區(qū)和彈射備用區(qū)調(diào)度,并不存在相互干擾問題。飛機(jī)沿黃色部分起飛,紅色區(qū)域作為待命區(qū),沿藍(lán)色路線進(jìn)入起飛位置,其余甲板用作加油、裝彈、待命。
那這里順便可以回答上面第三個(gè)問題:2號(hào)彈射器檔焰板侵入斜角甲板,影響飛機(jī)降落”。這個(gè)問題同樣是由于替換彈射器造成的,但同樣不必過于糾結(jié)。因?yàn)殡m然斜角甲板,在理論上可以同時(shí)完成艦載機(jī)起飛和降落,但在實(shí)際使用時(shí),這是兩種完全不同的運(yùn)作程序模式,幾乎不會(huì)同時(shí)進(jìn)行。
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從美國航母情況看:甲板回收飛機(jī)時(shí),從斜甲板著陸后,迅速離開,到停機(jī)區(qū)等待,然后沿路線下機(jī)庫。而且裝備是死的,人是活的。即使面臨緊急情況,需要同時(shí)用斜角甲板和2號(hào)彈射器,只要稍微錯(cuò)開即可,不是什么大問題。
而至于很多網(wǎng)友關(guān)心的“福建艦只用3部彈射器,沒有像美國航母那樣用四部”。一方面,此前美國航母用四部蒸汽彈射器,很重要原因是由于蒸汽彈射器故障率相對(duì)較高,得留下一定的設(shè)計(jì)冗余。左側(cè)兩臺(tái)彈射器前段交叉,只能交替使用,通常情況下會(huì)留一臺(tái)備用。
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四部蒸汽彈射器日常用的只有3臺(tái),而且蒸汽彈射器使用間隔時(shí)間長,每次彈射后需要時(shí)間,讓儲(chǔ)壓罐的蒸汽恢復(fù)到一定壓力才能繼續(xù)使用。正是因?yàn)檎羝麖椛淦魇褂貌环奖?,尼米茲?jí)才要配四部才能達(dá)到足夠的甲板出動(dòng)效率。
而電磁彈射器天生就具有結(jié)構(gòu)重量輕、故障率低的優(yōu)點(diǎn)。福特級(jí)的電磁彈射器,單套系統(tǒng)體積不過600立方米,重量250噸左右。而尼米茲的C-13彈射器,總體積在1000立方米以上,重量500噸。尼米茲級(jí)之所以要把排水量做到10萬噸,一定程度上是用排水量來消化四臺(tái)蒸汽彈射器的結(jié)構(gòu)重量。福特級(jí)使用四部電磁彈射器,更大程度上是設(shè)計(jì)繼承,而且至今尚未形成可靠戰(zhàn)斗力。
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得益于電磁彈射器的高可靠性,福建艦用3部就能達(dá)到,甚至超越美國四部蒸汽彈射器的運(yùn)作效率。另一方面,減少一部彈射器也有降低成本和控制排水量的考慮,如果左舷再增加一部彈射器或者升降機(jī),為了平衡重量必須增加右舷外飄甲板面積,由此帶來更大的排水量。
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所以航空母艦本質(zhì)上還是座移動(dòng)的海上機(jī)場,甲板設(shè)計(jì)很大程度上是螺螄殼里做道場,最終目標(biāo)還是在面積有限的情況下,盡可能提升航空運(yùn)作效率。盡管福建艦是8萬余噸的大型航母,但甲板上的每寸空間、每處細(xì)節(jié)都要力爭做到最優(yōu)設(shè)計(jì)。沒有完美無缺的武器,即使有一些小BUG,我們也會(huì)在下一艘航母修正,大家拭目以待把。