现代航空母舰的核心总体设计技术(精)

现代航空母舰的核心总体设计技术

首先应该是现代航空母舰的核心总体设计技术。我们知道,现代新型航空母舰不但排水量巨大,而且整体结构复杂,是一个完整的系统工程。虽然我国已能够设计和制造数十万吨排水量的民用船舶,但军用舰船由于要考虑防护、隐形、武器综合布局、动力、复杂的综合电子设备、内部合理的结构等等方面,因此,建造难度远远高于民用舰船。

其次应该是航空母舰的动力技术。虽说我国早在上世纪七十年代初就已经成功的掌握了大型舰艇用核动力技术,但不知什么原因,我国的舰艇用核反应堆技术仅限应用于核潜艇,不知是技术的原因还是核安全的原因或者其它原因,从来没有应用于其它水面舰艇。也许考虑到核动力舰艇的敏感性(有些反核国家拒绝核动力舰艇进出其主权水域,我国在近期服役的大型水面舰艇上也没有使用核动力技术,因此,估计新设计的航空母舰也不会使用核动力技术。那么,以前制约我国航空母舰发展的动力技术就是常规舰用发动机了。本世纪初期,我国与独联体国家的乌克兰(俄罗斯不愿意向我们提供签订了引进技术制造DA-80(用于国产大型舰船和DA-100(用于万吨级以上和航空母舰大型船用发动机的协议,并在上海某工厂国产化成功,填补了我国大型舰艇用常规发动机的空白!由此,我国就具备了为国产大型舰艇提供国产…心脏‟的能力。

再次是舰用飞机起飞弹射器技术。我们知道当今世界上航空母舰固定翼飞机起飞有两种方式:弹射式起飞和滑跃式起飞(美英等国的AV-8B…海鹞‟式战斗机垂直起飞另当别论。美国、法国等拥有的大型航空母舰都是采用蒸汽弹射器弹射起飞,这样起飞的战斗机不但载荷量大,作战半径远,还有起飞弹射速度快的优点,是现代舰载作战飞机起飞的主流。而象英国、西班牙、意大利等拥有中小型航空母舰的国家,大都采用简便易行的滑跃式起飞方式起飞自己的舰载战斗机(主要是使用…海鹞‟式飞机,但这样起飞的飞机耗油量大,需要携载较多的燃油才能维持一定的作战半径,武器携载量较弹射起飞要少不少,因而主要用于近距作战和舰队自身的防空。前苏联由于没有开发成功舰用蒸汽弹射器.

以我国军工技术人员这些年以来的不懈努力,并参照法国秘密提供的部分技术,相信我国自己研制的飞机弹射器已经在陆地模拟甲板上试用成功了。还有另一种说法,就是我国走的是另一条捷径:使用有中国自主知识产权的新型磁悬浮飞机弹射器。如果真是这样,那么中国就拥有了领先世界水平的飞机弹射器(据说美国也在开发类似的飞机弹射起飞技术并可能应用于下一代大型航空母舰。

又次是航空母舰上的舰载机升降机技术。航空母舰上搭载的舰载作战飞机,平时是要维护保养的,这一般都在航空母舰的主飞行甲板下的机库中进行,还有作战用的武器弹药也存放在更下层的甲板下,这些东西的搬运就要靠设在航母舷测的大型升降机来完成。从美国航空母舰升降机的载重能力来看,一般一次可以同时升降两架大型飞机,如F/A-18和已退役的F-14,这些飞机的重量一般每架都在近30吨左右,一次搬运两架就是60吨。以前,我国根本就没有设计制造这种大型升降机的能力,但是近几年以来,随着国家对重大技术装备的不断重金投入和重点引进大型加工设备,使得我国很快具备了制造生产这种大型升降机的能力。

最后是舰载飞机的机翼折叠技术。这项技术虽说简单于上述几项技术,但也是一项重要的技术。由于航空母舰上要携载尽可能多的舰载飞机,而航母上相对狭窄的空间和舰载机庞大的机体是两个不可调和的矛盾,因此,是需要尽量减少每架飞机所占用的空间的---这就应用到了飞机机翼折叠技术。飞机机翼折叠技术就是指在飞机不执行任务时,将修长的飞机机翼从机翼中段向机身方向折叠起来,显着减少飞机自身所占用的平面空间。飞机要起飞执行作战飞行任务时,机翼再展开经液压锁定后,就能仍然恢复原来的状态。这其中的关键就是折叠前后的铰接、管路联接、电路联接等技术,是需要较高技术来实现的。经过我国航空部门科研人员的持续攻关,现在,这个问题已经基本解决了,并有可能首先应用在歼10海军型

和歼11海军型上,使之成为我国自研的第一代舰载战斗机!

当然,一艘大型航空母舰是一个系统工程,这里面还要包括电子、武器、机械、材料等等方方面面的东西,并不是几项关键技术就能概括的。

比较

弹射起飞似用上弹弓

滑跃起飞像高山滑雪

弹射起飞类似于弹弓,把飞机从飞机甲板上弹射出去;而滑跃起飞有点像高山滑雪,战机最后利用上翘一定角度的甲板,飞离航母。弹射起飞对飞行员的要求较小,相比之下俄罗斯的重型舰载机滑跃起飞对飞行员要求较高。而且,作为航母防御体系重要组成部分的预警机,没有弹射器是根本飞不起来的。

有人问了,弹射既然这么重要,那就用呗。但这弹射器虽不是高技术的产物却是高工艺的产物。在高峰期间,航母每30秒就需弹射一架战斗机。在这种状态下,一旦弹射器的气缸或者制动装置质量是“山寨”水平,就意味着飞行甲板下有个随时可能爆炸的蒸汽炸弹。

如果从航母的用途和性能上考虑,在目前的技术条件下,弹射器仍是第一选择。美国在研制新一代电磁弹射器,因为现有蒸汽弹射器的性能已到极限,满足不了新一代战斗机要求,而且电磁弹射器的推力大小可调节,这样航母不但可弹射有人战机,还可以弹射无人机。

降落更是大挑战

技术

降落难度超过起飞

专家找来光学助降

几乎所有描述航母的文章中,都会提到航母降落对舰载机飞行员的巨大挑战。在空中看来,再大的航母也变得渺小,如果气象条件差的话就更糟。对于刚刚建设航母的国家来说,战斗机成功降落的意义是等同甚至超过起飞的。

除了垂直起降战机外,舰载机降落非常复杂。但垂直起降战机的性能无法满足航母全方位作战的需要。为了让舰载机平安降落,技术专家想了各种点子。首先是

光学助降系统。现有“菲涅尔”透镜光学助降系统,一般安装在航母中部左舷的一个自稳平台上,主要是中央竖排的5个分段灯箱,通过菲涅尔透镜发出5层光束,光束与降落跑道平行,形成5层坡面。正中段为橙色光束,向上、向下分别转为黄色和红色,正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯。当舰载机下滑角正确时,飞行员可以看到橙色光球处于绿色基准灯的中央,保持此角度就可以准确着舰。由于光学助降系统在恶劣天气下力不从心,专家还开发了全天候雷达自动着舰系统、激光助降装置系统等。

要拉住几十吨战机

对阻拦索要求很高

战机降落到只有几百米的甲板上还要迅速停下来,就需要阻拦装置。现代航母一般都有4条阻拦索,美军的一些最新型号航母阻拦索数量已经降到了3条。这些阻拦索,要拉住几十吨全速飞行的战机,对于阻拦索质量、战机结构、飞行员反应都有很高的要求。美军F-35C前些时候暴露出的问题就是飞机尾钩很难钩住阻拦索,这可以说是致命问题。

除了阻拦索,航母阻拦装置还包括阻拦网。但阻拦网一般情况不用,只有一些紧急情况,例如起落架出现故障,才会使用。对于那些钩不上阻拦索的战机,只有迅速加大油门立即复飞。

藏军于工

真正的日本军力,雪藏于强大的工业体系之中。

“日本国民对于解放军的印象就是…人民战争‟和…人海战术‟,往往低技术和…山寨‟就是中国军力的代名词。”富士电视台在一档防务节目中如此评价中国军力。

始于明治维新的技术传统,使得日本自卫队的装备技术含量很高。日本现有装备几乎都不过30岁,军舰服役年限不超过20年。2005年以来,日本更是以每年一两艘的速度建造新型驱逐舰,海上自卫队的平均舰龄不足15年。