中国第二艘国产航母会直接上电磁弹射器吗?
的有关信息介绍如下:在第一艘国产航母17号即将下水之际,又传出了第二艘国产航母正在建造中的消息和照片,于是这艘升级版的002型航母自然激发起了众多军迷的好奇和关注,特别是围绕着会用蒸汽弹射还是电磁弹射的讨论更为热烈,那么002型航母将会怎样
中国海军第一艘航母16号“辽宁舰”和第一艘国产航母17号都是滑跃起飞,也就是借助飞行甲板前端上翘的仰角给舰载机增加升力而起飞的方式,这种方式虽然不需要弹射起飞那样复杂的起飞系统,但是缺陷也是显而易见的。那就是无法起飞较大重量的舰载机,就是较轻的战斗机也不能在满油满弹的满负荷状态下起飞,更不用说重量更大的固定翼预警机。这样一来,战斗机的航程和作战性能都将受到很大限制,对于航母的整体作战能力自然是要大打折扣。对于刚刚开始在航母历程上起步的中国海军来说,首先采用技术相对比较简单的滑跃起飞,自然无可厚非,这有是001型和001A型之所以选择滑跃起飞的原因。而在经过了16号和17号两艘航母的发展之后,也就是解决有没有的问题之后,很自然就会提升到更高的层次,那么在002型上采用弹射起飞以提高航母的作战能力就是顺理成章的事了。所以,现在几乎所有的军事观察家都公认中国海军的002型航母肯定是采取平甲板弹射起飞,而且公布的正在建造中的002型照片似乎也没有看到飞行甲板前端的上翘仰角。
随着飞机性能的逐渐提升,到了二战期间就已经有40%的舰载机是通过弹射起飞的,二战以后弹射起飞的重要性就更加突出,目前弹射起飞有两种,一是蒸汽弹射,二是电磁弹射,其中蒸汽弹射是1950年就出现了,到今天已经有六十多年的历史,技术上非常成熟,也是目前世界最广泛采用的,就是通过蒸汽来推动舰载机能够在较短的距离起飞,即使飞机重量较大也没有问题,这就保证了不但战斗机能满载起飞,而且更重的固定翼预警机也能顺利起飞。而电磁弹射起飞则是最新的技术,迄今为止也只有美国还未下水的最新型的“福特”号航母采用。电磁弹射是利用电磁能力推动飞机起飞,比起蒸汽弹射,电磁技术具有系统设备体积小、对舰上辅助系统要求低、起飞效率高、重量轻、能量输出范围可灵活调节、运行和维护更简便等诸多优势, 也是未来航母弹射技术发展的趋势。不过蒸汽弹射并不是电磁弹射的基础,两者在理论基础和技术手段上截然不同的,没有必然的技术联系,因此完全可以不经过蒸汽弹射而直接采用电磁弹射。既然蒸汽弹射已经落伍了,那又何必还要多此一举再走这段弯路?因此不少军事观察家都认为002型航母采用电磁航母的可能性非常大,2016年海军司令员吴胜利上将为电磁技术专家中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明打伞的照片,以及舰载机的岸上训练基地已经安装了电磁弹射器都成为了002型航母一步到位直接采用电磁弹射的旁证。
002号航母基本达到美国小鹰号航母的水平。001型航母排水量只是6万吨级的中型航母不同,002型航母必然会更上一层楼,普遍认为会是排水量达到8万吨级的大型航母。这或许也是定型为002型的原因,说明不再是001型改进,而是真正意义上的升级换代。不要小看排水量增加了2万吨,对于001型航母来说,就是增加了三分之一的排水量,也就意味着航母的空间会有非常明显的增加,那么相对的,航母上搭载的舰载机数量、燃料、弹药等等都会有显著的增加,这对于航母的综合作战能力来说,可不仅是简单的增加了三分之一,而是一个层次上的提升。特别是随着弹射起飞和航母空间的增加,舰载固定翼预警机成为002型航母舰载机的组成就成为可能,这将极大提高航母的预警、指挥能力,对于整个航母舰队的战斗力也是质的飞跃。衡量航母性能的另一个重要指标就是看动力系统,排水量的提升以及弹射起飞方式,都要求动力系统的输出功率要有较大的扩容,因此也有人提出会不会采用核动力的疑问。虽然中国已经建成多处核电站,也建造出了核动力潜艇,对于在舰艇上采用核动力,在技术上难度并不大。而且核动力航母比常规动力航母在作战性能上具有更大的优势,费效比也大得多,但是毕竟要驱动如此大吨位的航母,对核动力系统的要求还是很高的,对于航母发展刚刚起步的中国来说,仅仅只有改装、建造两艘航母的经验就采用核动力,确实步子迈得有点大,美国也是在建造了64艘舰队航母之后才建造了第一艘核动力航母,所以002型采用常规动力还是比较明智和稳妥的。谈到中国未来航母战斗群的发展数量,
军事专家王明志表示,中国作为一个大国,需要一支强大的海军以维护国家利益。国家要根据综合国力以及对海外利益的情况等确定航母建造数量。如果我国建造三个航母战斗群,其中一艘航母作为备份,另外两艘航母能按照不同的作战模式来灵活规划,既可以在某个方向采用单航母战斗群,也可以在某个重要方向出动双航母战斗群作战。
不会。或者说在实现稳定的核动力之前都不会用电磁弹射。即使安装了电弹更多程度上也只是技术验证和训练用,并不具备太大的实战价值。
首先要考虑到电磁弹射是用电大户,对于常规动力航母而言,虽然动力系统功率强大,但是由于燃料有限,如果要分出一部分来供应弹射还是有些力不从心,这也决定了其战斗能力不具有持续性。在战时高强度作战条件下,在大规模放飞舰载机时为了尽可能提高飞机的起飞重量,航母会以全速航行以提供尽可能大的甲板风,在这种条件下,如果采用电磁弹射的话还要分出一部分功率来供应弹射器,由于常规航母携带燃料有限,在动力系统全开的条件下燃料消耗的速度是很快的,这种情况下航母的持续作战能力是可疑的。现代战争条件下,航母的阵位必须不断移动,以免遭到打击,几乎不可能有停下来进行补给的可能,何况燃料补给的总量相当庞大而且耗时较长,一旦被发现航母就是敌人的靶子。
除此以外,中国海军的航母上配备了相控阵雷达,而且雷达天线面积显然比052D和055上的更大,这就意味着雷达有更高的功率和更大的烧穿距离,这对于防空作战而言是革命性的变化,利用更大的功率获取更大的探测距离和更高的精度。但这同时意味着需要足够的电力,常规动力在分出这一部分功率的同时再去满足电磁弹射器有些勉为其难。
中国第二艘国产航母,是自行研制的第一艘航空母舰,属于常规动力平甲板弹射起飞航母,型号为002型,建造数量为2艘。
首舰于2015年3月在江南造船厂开工建造。002型航空母舰是中国设计建造的第二艘国产航母。常规动力,平甲板,配备弹射器,总体性能与美国小鹰级航母相当。
002型航母将采用蒸汽弹射器,没有配备电磁弹射器。由于002型航母的设计阶段与电磁弹射器项目的研制时间大体一致,像航母这样重要的武器装备,其子系统的成熟度必须远早于总体开始设计的时间,所以002型航母在设计之初必然选择蒸汽弹射器,在2015年开工建造的时候,电磁弹射器刚刚取得成功,如果002型航母要采用电磁弹射器,那么就意味着这艘航母的总体设计要从头开始,这显然是不现实的。
尽管2017年1月25日,在中央电视台CCTV10频道播出的“2016年度科技盛典”节目中,海军电力工程专家马伟明院士,透露大家最为关心的电磁弹射技术的最新研究进展情况,表示电磁弹射技术,将在十年内取代传统的化学能技术。这个振奋人心的消息表明,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。
航空母舰的构造极其复杂,仅进行下水是远远不够的,新建航母的多半工作量都下水以后的舾装。新航母需要进行大约二年的设备安装,功能调试,还需要进行一年左右的海试,然后才能交付海军正式服役。假如002型航母于2018年末或2019年初下水,那么到2021年末或2022年初,人们可以见到第二艘由中国人自己设计建造的国产航空母舰正式交付人民海军。
马伟明的电磁弹射器技术和美国人的电磁弹射器技术大相径庭……原理是一样的,实现的路径是不一样的……
马伟明的答案暴露出了他的电磁弹射器技术是由两个部分组成的:第一部分是飞轮加速系统……系统的能量调节范围是0~120MJ……
也就是先前所说的动子、被动子撞击……给足舰载机初速的系统……第二部分则是电磁弹射器技术的接力赛、接力棒系统…系统的能量是50MW…相当于5万机组的汽轮机发电机系统……
这个构思是很有创意的创新型技术!可以简单的称之为:机械飞轮~电磁弹射接力棒系统!
马伟明确实是一个高技术的天才!他的思路的可取之处在于:在弹射舰载机的初始加速阶段,他采用了飞轮加速…回避了大电流对于电器原件造成的损坏…在这个舰载机具有了一定的速度以后再用电流和磁场之间的作用力接力过去……所使用的电流相对较小…电流对于电器原件造成的损坏因素就降到了最低!………
马伟明式电磁弹射器
总长150米,助跑冲程70米,冲程80米。它的动子是分为两部分,动子与被动子,当被动子处于80米始端其弹射臂与前轮飞机连接,而动子部分根据飞机重量不同向后退到适当的距离(最大70米),此时燃气轮机带动发电机空转,至额定转速(蓄能),由大功率开关向电磁线圈送电,动子开始无负荷空跑电流很小,当动子以一定速度的惯量在80米处撞击被动子(橡胶块+导向定位),动子推着被动子开始带动飞机滑跑,因为飞机获得这个了惯量起步电流也不是很大,这样比较节能,所用发电机组比较小。
现在的问题是:
1、这样的技术设想是否可以顺利实现?
2、还会碰到什么意料不到的问题?
3、电磁弹射部分的电流依然是很大的……大电流的损坏依然很大,可靠性究竟是如何?
4、150米的长度是太长了……在这个航母甲板上如何去安装布置?
5、实现上述的技术设想还要在10年之后?国家发展航空母舰特混舰队形势逼人……能等得及吗?
中国第一代航空母舰主要为滑跃式航空母舰,即001型航母辽宁号和001A型航母,目前辽宁舰已经处于正式入役状态,而001A航母也已经下水舾装,这两艘航空母舰都使用歼-15舰载机,并采取滑跃式起飞方式,这是因为辽宁舰本身是一艘滑跃式航母,001A航空母舰参照辽宁舰研发,不仅能够省时省力,而且还可以共同使用歼-15这一舰载机型。
资料图:辽宁舰
而在001A航母下水舾装的同时,新的002型国产航母也已经开建一段时间。很多媒体消息分析认为,中国现在已经有2艘可用的滑跃式航母,新的002型航空母舰应该会争取使用弹射器,也就是说新航母应用弹射器系统的概率是非常大的,关键问题在于究竟是使用蒸汽弹射器还是电磁弹射器?
外媒报道认为,中国目前实际上已经充分掌握了上述两种弹射器的技术成果,并可能同时在开发这两种系统。因为蒸汽弹射器和电磁弹射器并没有明显的技术过渡关系,美国之所以使用蒸汽弹射器,只是因为在以前电磁弹射器尚未被发明出来,而且那时候配套条件也有限,使用技术成熟的蒸汽弹射器更符合控制成本和减少技术障碍的要求。
资料图:中国测试弹射器性能
另外,此前媒体已经披露了中国在弹射器试验场同时对比两种弹射器性能的图片内容,这说明中国的弹射器技术发展已经进入实际应用阶段。中国将会在两种弹射系统之间选择一种,而002型航空母舰显然赶上了这一发展节奏。如果002型航母在2020年前后下水的话,弹射系统应该是能够顺利安装上舰的。
如果可以选择的话,中国应该也会优先在002型航空母舰上发展电磁弹射器,因为电磁弹射器的研发成本并不比蒸汽弹射器高多少,而且其运作成本低于蒸汽弹射器,弹射效率则明显比蒸汽弹射器要高。
资料图:电磁弹射器
优先发展电磁弹射器的另一个好处,是能够发挥电磁弹射器系统和滑跃式甲板的兼容作用,也就是说,现在的辽宁舰和001A航母,以后也是可以安装电磁弹射器的,这是电磁弹射系统较之蒸汽弹射系统的独特优势所在。由此可见,002型航空母舰上电磁弹射器的概率是相当大的。
就目前中国的战略环境和需求来说,拥有两个航母打击群已经能勉强维护,而在选择电弹和气弹上,明显气弹已过时,只能在陆上试验获取经验而已,因为两者没有传承性,今后核动力和电弹将是航母的高配,也是发展的趋势,如果电弹必须核动力才能运行,也不用急于将气弹上舰,经过努力,说不定气弹航母服役时,我们的核动力技术也成熟,因此花几百亿建气弹航母,再加上高昂的后勤保障维护费用,是劳命伤财得不偿失的,更重要的是,等我们拥有了核动力航母,这气弹航母打包外销,那买家又在哪里呢?这世界能玩转航母的国家毕竟太少,就象巴铁兄弟,送他们一艘也玩不动,为此,从长远利益来说,中国的国产第二艘航母就是晚建两年,也要上电弹,这将是我们别无的选择。
实际上,中国第二艘国产航母是核动力电磁弹射器弹射舰载机起飞已经几乎板上钉钉了。
中国实际上是最看不起印度那样的"跨越式发展"的,而是一贯坚持小步快跑。但在航母的升级上还是要考虑现实。
首先,中国的电弹技术已经相当成熟,只要能源供应不出问题就没问题了。
第二,航母不是飞机或小型舰只,一艘航母动辄几百亿人民币,没有必要在先进技术成熟的情况下再重复生产落后产品。
第三,提升航母战斗力需要电弹。
当然,目前电弹航母最大的障碍不在电弹本身,而在航母的核反应堆。航母核反应堆技术目前来看美国还是一家独大,而且戴高乐号也证明了直接把核潜艇的反应堆搬到航母上行不通。
这也是唯一可能影响中国电弹航母的因素了。
如果电磁弹射器的研发工作顺利进行,各项实验稳步跟进,我们还是很有希望在第二艘全国产航母上见到电磁弹射器的。
一种普遍的说法是:电磁弹射器耗电,所以常规动力航母得用蒸汽弹射,核动力航母才能用电磁弹射。不过这是比较扯淡的。
电磁弹射技术相比传统的蒸汽弹射有一个很明显的优势就是:能量转化率高。
弹射同样的一架飞机,飞机需要的动能是固定的,能量转化率更高的电磁弹射器所需要的总能量是比蒸汽弹射器更低的。所以实际上常规动力航母要考虑发动机组出力的话,电磁弹射相比蒸汽弹射还有不小的优势。电磁弹射的难点在于需要高能量密度的电容系统,说白了就是需要好的电池。在占用空间,弹射系统总重方面,电磁弹射也有不小的优势。
电磁弹射技术上,美国是在2013年10月把这玩意装在了福特级上,不过一些坑爹的小问题仍然没有解决。
我国这边,弹射型J-15也是早就有了。
虽然我国一直秉承着小步快跑不搞跃进的作风,但是毕竟航母这东西造出来要用很多年,某些先进技术虽然不成熟,但是一直造滑跃式甲板航母这种权宜之计也只是应付一时。辽宁舰和001A也就是为以后中国海军积累航母使用经验,仅仅是过渡品。
总之,关于第二艘全国产航母是常规动力还是核动力这点可能目前不能完全确定,但是就使用弹射器来说,是绝对跑不了的。这方面也不是没有官泄。
6月20日凌晨,中船重工的官方微信号发布了一篇消息:在6月19日,中船党组书记,董事长胡问鸣到701所办公室进行专题调研和检查。
平甲板不至于不上弹射器吧?
图注:中国海军第一艘国产航母,以及“辽宁”号航母都是滑跃起飞方式,第二艘国产制造的航母采用弹射起飞方式可能非常大
航母起降战斗机,目前的两种方式一个是滑跃起飞,一个是蒸汽弹射。两种方式各有优缺点,但总体来说滑跃起飞方式缺点更明显,而弹射方式优点更明显,因此历来认可弹射方式的人更多一些。毕竟就当今的实际情况来看,弹射器是解决航母甲板长度不足,能起降重量大大增加的舰载喷气式各型飞机的唯一有效手段。
航母的弹射方式可以短距离、大重量起降舰载机,舰载机的大重量起降,意味着可以满弹满油,对于战斗力的提升作用是不言而喻的。中国已经服役和即将服役的两艘航母,都使用滑跃起飞方式,这种方式对舰载机战斗力的限制还是很明显的,原本歼-15是当今世界唯一一款重型舰载机,但因为受制于滑跃起飞的限制,很多时候并不能实现满弹满油起飞作战,让歼-15空有一身本事而没法发挥出来,不得不说是一个很无奈的事情。因此,中国下一步发展新的航母肯定会采用弹射起飞方式,这是中国海军适应新时代作战要求的必然选择,从这个意义上来说,中国第三艘航母,也即中国第二艘国产化航母采用弹射起飞方式的可能性非常大。
弹射方式除了蒸汽弹射之外,时下还有时髦的电磁弹射技术。据互联网媒体曾报道,中国在某试验基地建造了两种模式的地面模拟的弹射器,用来分别验证蒸汽弹射和电磁弹射技术,而且,相应的弹射试验已经完成多次,技术已经趋近于成熟,甚至,有报道称一架歼-15已经做了改造而进行了电磁弹射试验。
但说到中国第三艘航母到底是采用蒸汽弹射还是电磁弹射,外界也是议论纷纷。电磁弹射器很先进,但即便连美国也还只是处于测试阶段,说明技术成熟度还有待时间检验,而蒸汽弹射已经是炉火纯青的成熟技术,过去我国从国外航母航接触过蒸汽弹射器实物,对其有长期的专业研究,由此来看,电磁弹射呼声高,蒸汽弹射的技术更成熟,最终哪个被中国第三艘航母选中都有可能。
直接上电弹的可能性非常大!理由如下:
从战略需求上看:韬光养晦带来的战略机遇期已成过去式,现在面临着日益激烈复杂的国际政治军事环境,每一步走的都很小心,尤其军事方面面临着来自各个方向的压力,最大的热点仍然来自海上。我们推进一带一路、保护能源通道等等,也都离不开海洋方向的军事保障。这都需要加快快航母为核心的深蓝海军建设,辽宁号只是勉强解决了有无航母的问题。所以,我们必须在航母这个关键点上采取超常规的手段,快速的提升航母数量和质量。
从装备政策上看:据公开的信息,中国航母研制的基本思路是“两步三走”,两步即先滑跃后弹射,三走是续建瓦良格号,研制常规动力弹射型航母,研制核动力航母。据称,从2004年中国航母“048”工程确定,直至2007年,这一计划是没有改变的。直到2008年高层提出,在瓦良格号与国产弹射型航母之间,加建一型瓦良格号的仿制升级型。目前在建的001A型航母由此诞生。这型航母的使命,就是在目标航母出现前,尽快形成双航母编队,确保及时应对高强度海上作战。但001A的技战术性能毕竟有限,也没有必要建设更多的数量。
从研发进度上看:据媒体公开的信息,江南厂2年前已经派出核动力试验队到北方某地进行陆上模拟实验。这个信息就是说明,航母核动力已经研制完成,随时能够装船使用。解决了核动力的问题,就解决了电磁弹射器能源供应这个关键。马明伟研发的地球黑科技,在舰船综合电力技术和电磁发射系统,已经日益成熟。在最新的媒体采访中,马院士提到:为了对比蒸汽弹射和电磁弹射系统性能,拍板推迟了新航母的建造。最终的比对结果电磁弹射器完胜。这种推迟,反过来应该是加速,因为我们可以迈过蒸汽弹射阶段,和美国同时迈进电磁弹射阶段。
综上,经过推迟建造的002型航母,极有可能是核动力航母,而且使用电磁弹射器!