國產航母有哪些 核心技術創新缩略图

國產航母有哪些 核心技術創新

航母是全面完善中國海上立體作戰體系的核心裝備和重要支撐。 2015年最後一天,國防部發言人在記者會上公開發布消息,中國自行設計的第一艘國產航母正在大連建造。一石激起千層浪,這則重大消息無疑是迎接新年來臨最為驚天動地的“爆竹”。

國產航母有借鑒更有創新

  2012年9月25日“遼寧艦”加入人民海軍序列後,中國海軍終於擁有了第一艘航空母艦。儘管這只是舶來品和二手貨,但經過大連造船廠的精心整修,“瓦良格”號舊貌換新顏,以“遼寧”號的全新面目揭開了中國海軍航母時代的序幕。

按照國防部發言人所言,中國海軍第二艘航空母艦完全由中國自主開展設計,正在大連建造;排水量約為5萬噸級,採用常規動力裝置;搭載國產殲-15戰鬥機和其他型號艦載機,固定翼飛機採用滑躍起飛方式;艦上將配有滿足任務需要的各型設備。這艘航母的設計和建造吸收了“遼寧艦”科研試驗和訓練的有益經驗,在許多方面將有新的改進和提高。從這些細節描述不難看出,第一艘國產航母是在“遼寧艦”基礎上自行設計建造的,有借鑒更有創新。

  分析航母戰術技術性能強弱,其一要看排水量。大型航母的排水量在6萬噸以上,中型航母介於3萬噸到6萬噸之間,小於3萬噸則歸類為輕型航母。中國海軍第一艘國產航母為5萬噸級,應當是指標準排水量,就排水量大小而論,算得上是中型航母家族的“領頭羊”。

  其二要看艦載戰鬥機的配置數量與質量優劣。艦載戰鬥機是航母最重要的艦載武器系統,也是完成製空作戰、對海(地)攻擊、防空掩護、電子作戰等諸多任務的主戰裝備,是航母這個“海上巨無霸”最強有力的“虎牙”。在艦載飛機和直升機數量上,大型航母可以搭載60至100架,中型航母通常搭載40至50架,而輕型航母多數不超過20架。第一艘國產航母艦載機的數量估計為40至50架,而固定翼戰鬥機與直升機的搭載比例大致保持在六四開。固定翼戰鬥機仍將繼續配置與“遼寧艦”相同的殲-15雙發重型艦載多用途戰鬥機。根據外軍作戰模擬數據,20餘架艦載戰鬥機只能基本滿足奪取海域制空權作戰任務的需要。因此,中國海軍下一步肯定還需要建造艦載戰鬥機數量更多的大型航母。

從修復改裝到自主設計

  很多人或許會覺得,國產第一艘航母與“遼寧艦”相比並沒有實質性提升,多少還有點“仿製”的嫌疑。這種看法有一定合理性。因為中國過去沒有建造過航母,承擔首艘國產航母建造任務的大連造船廠是在修復改裝“瓦良格”號的工程實踐中逐步積累經驗的。

  航空母艦的設計與建造,直接涉及造船工業、航空工業、電子工業、兵器工業、導彈工業、機械製造業等核心領域,也離不開鋼鐵和高性能合金等基礎原材料。建造航母對一個國家的經濟實力、科技實力和工業實力等有著很高的要求。這也是為什麼很多國家海軍對航母情有獨鍾,但卻只能“望梅止渴”。萬事開頭難,國產航母建造邁出第一步最為重要,而這一步必須“踩實”。大連造船廠將“瓦良格”號修復改裝為“遼寧艦”的寶貴經驗就顯得至關重要,或許只有這種“照貓畫虎”才能夠真正快速地達到“青出於藍而勝於藍”的功效。

  中國海軍界和船舶工業界自20世紀80年代初期就開始對航母進行深入系統的研究,形成了一大批理論和技術研究成果。 1985年,中國聯合拆船公司以買廢鐵方式,從澳大利亞買到了澳海軍退役的“墨爾本”號輕型航母船體,並拖回廣東中山市的拆船廠。當年中國海軍人士在國內首次踏上航母,開始對航母第一手的接觸和研究,並著手繪製中國航母發展藍圖。

蘇聯解體後,中國民間企業於1998年從國際市場買到了俄羅斯海軍除役的“明斯克”號航母船體;2000年,中國一家拆船廠又以7,000萬人民幣競標成功,購進俄羅斯海軍退役的“基輔”號航母船體。先後兩艘航母船體經過維修和改裝,都成為中國沿海城市的航母主題公園。

  1998年,主打旅遊娛樂的澳門創律公司通過競標,以2,000萬美元買下了“瓦良格”號,計劃打造“海上超級賭場”。 2002年“瓦良格”號抵達預定目的地大連造船廠的碼頭,創律公司由於欠下銀行巨額債務無法償還,不得不以其來抵債。中國海軍經過技術評估和細緻研究,接手了“瓦良格”號航母平台,並於2005年4月26日正式展開修復作業。由此,“瓦良格”號在中國內地迎來新生,重新躋身於世界海軍航母家族之列。

“瓦良格”號航母改裝之路開啟了中國航母建設的光明前景,在長達近8年的航母修復工程期間,中國造船界凝聚聰明才智並且全力協同攻關,迅速掌握了航母修復建造的技術經驗,從而為自行設計和自主建造國產航母搭好了“登天之梯”。

悉數攻克航母關鍵技術

  修復改裝進口航母到中國自己建造航母絕非一朝一夕之功,靠的是改革開放三十多年經濟快速發展和綜合實力,以及技術創新的積累。

  巧婦難為無米之炊,建造幾萬噸級航母首先要解決優質特種鋼材問題。中國鋼鐵產量早已多年穩居世界第一,但從鋼鐵產能和產品結構來看,大多屬中低檔鋼材,而建造航母必須是高檔鋼材。好在中國有鞍山鋼鐵等老牌國企,也有上海寶山鋼鐵等後起之秀,還有攀枝花鋼鐵等研製生產特種鋼材的專業團隊,它們的技術實力為闖過航母鋼材這道關卡掃除了所有“攔路虎”。相比之下,印度設計建造國產航母要比中國下手早,但由於需要從俄羅斯引進航母鋼材,結果出現“三次下水”的極端特例,在建造速度上反而逐步落到了後面。

  其次是動力系統。 “遼寧艦”在修復中安裝了4台國產蒸汽輪機,國產第一艘航母仍將繼續採用類似的大型蒸汽輪機動力裝置。中國在這個領域本來就具有堅實的技術基礎和幾十年經驗積累,海軍第一代國產驅逐艦051系列就是配備從蘇聯引進的TB-8蒸汽輪機動力裝置,再加上陸續從俄羅斯和烏克蘭等引進部分關鍵技術,僅就蒸汽輪機動力裝置而言,中國產品已經與世界先進水平幾乎沒有什麼差距。

  不過,如果中國海軍繼續建造更大型航母,蒸汽輪機這類常規動力裝置就顯得有點力不從心,在整體技術上也會有些落伍,新一代小型化、大功率的核動力裝置有可能成為重要選擇方向。中國海軍已經建造並服役兩代核動力潛艇,在潛艇用核反應堆技術領域擁有成功經驗,但在大型水面船舶核動力裝置方面目前還是空白。而中國在第三代和第四代安全核電站技術研究領域已經躋身於世界先進行列,應當盡早安排船用核動力裝置的開發應用,提前做好技術儲備。

  第三個技術難關是輔助彈射裝置。國產第一艘航母與“遼寧艦”一樣,還是採用滑躍起飛式飛行甲板佈局結構,這在一定程度上限制了殲-15艦載戰鬥機最大作戰效能的發揮。為大幅度提升艦載戰鬥機的出動強度和航母效能,需要配備飛機彈射裝置。通過多年研究試驗,中國已經基本解決了蒸汽彈射器的相關技術難題。從國外公佈的衛星照片來看,建在中國東北渤海之濱的海軍航母艦載戰鬥機飛行訓練基地,已經安裝了兩部大型蒸汽裝置,這表明,中國航母艦載機相配套的蒸汽彈射器裝置已經進入了技術測試階段。

從技術發展來看,電磁彈射器的吸引力和前景更加誘人,可大大提高艦載戰鬥機彈射出動強度;還能快速自動調整彈射力量大小以適應各種規格艦載固定翼飛機彈射的需要,如直接彈射大型的預警機,或者直接彈射中小型的無人戰鬥機或無人攻擊機。

  中國在電磁彈射器研究領域與美國其實不相上下,在部分關鍵技術領域甚至超過了正在進行工程化應用的美國。根據國外公佈的衛星照片分析,在武漢附近長江下游的某個江心島上,已經建成了一個全尺寸的航母電磁彈射器測試驗證裝置,預示著這項技術正在快速走向成熟;而在渤海之濱的海軍艦載戰鬥機飛行訓練基地,也有開工建造電磁彈射器試驗裝置的相關跡象,這預示著其已經轉入工程化應用階段。這表明,中國海軍極有可能在後續開工建造的國產第二艘航母上採用彈射裝置。

(作者係解放軍大校)