未来航母,变还是不变?
2014-09-15朱旭
朱旭
从上世纪二战中航空母舰确立新的世界海上霸主地位以来,半个多世纪已经过去了;而航空母舰从诞生到改进到发展再到称霸,更是走过了近100年的时光。一个世纪间,引领世界装备技术发展的各类先进技术成果和设计理念争相应用在航母上,各项战术指标一次次被刷新提高,航母已经成为了展示世界先进装备科技的舞台。
然而,自从“小鹰”级常规动力航母出现后,美国乃至世界范围内的大型、巨型航母的总体布置、外形设计等宏观参数,一直以来都没有再产生重大改变。满载排水量7万~10万吨、单体、飞行甲板右舷舯艉部设岛、左舷舯部设光学助降装置、斜角甲板、舷侧设2~4部飞机升降机、边缘设防御武器、弹射或滑跃起飞、垂直或阻拦着舰等等航母的典型设置,几乎一成不变地延续了上世纪五十年代的设计。
尽管国外国内的专业人士、民间军迷和科普爱好者提出的包括水下航母、半潜式航母、气垫式航母、多体航母、浮岛式航母等在内的五花八门的方案层出不穷,但从新近下水的目前最先进航母——美国的“福特”号来看,世界范围内的大型航母设计,似乎已经有了较为固定的形式。从上世纪末开始提出下一代航母概念方案以来,美国便在各类方案中权衡取舍,最后所有技术和方案采用的出发点,都集中在了提高作战效能和降低全寿期费用上。作为世界上唯一的“土豪”航母玩家,美国在科幻和实用之间,谨慎地选择了后者。按一艘核动力航母50年使用寿命计算,美国雄心壮志酝酿出的整整11艘的“福特”级航母建造计划,将“航母在总体设计上依然不会改变”的期限,直接延长到了本世纪末。
这和随着我国“辽宁”号航母服役以来网上线下持续燃烧的军迷热情畅想的各类未来航母,有着极大的反差。未来航母难道一直就长“福特”号这样?那么多帅气科幻的航母畅想就仅仅是镜中花园?本文尝试从非技术可行性的四个角度出发,探讨未来航母究竟几何,借此抛砖引玉。
从宏观角度
从宏观角度,至少50年内,航母大体上不会改变,并将依然大致沿用上世纪50年代形成的总体方案。航母是现代海战编队作战的核心,然而回顾航母的参战史,这个本该是众矢之的的“核心”似乎并没有受到太多挑战:二战时期以航母集群作战为主、在尚未形成真正意义上豪华的“航母打击群”海战方式之时,世界大战就已经结束;而此后的朝鲜战争、越南战争、英阿马岛战争、海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争中航母编队所针对的作战对象,都是没有突破编队防御能力的国家或地区;同时“宙斯盾”系统、近距防御系统等所组成的铜墙铁壁般的编队区域防空能力,也让航母看上去越来越安全。但是,有盾就有矛。随着各类新式武器相继登场,未来海战战场已经在逐渐发生变化。以“过顶”方式打击航母的弹道导弹、以多弹头形式突破编队多层防御圈的分导式多弹头巡航导弹、以超声速巡航让近距防御系统成为摆设的陆基或舰舰导弹、以及未来的大功率激光武器、电磁轨道炮等等,在未来各类新式武器面前,整个编队的防御压力都空前巨大,航母自身巨大的身躯,也成为了蓝色海面上最显眼的目标,甚至可能都防不住第一波打击。
因此,在防御难度直线上升的变革中的海战模式面前,作为历经几十年来性能总布置等各方面重点解决主要矛盾、权衡取舍而优化形成的现代大型航母,已经不能再大,不能再贵,并且除非像美国一样把航母提高到“任何对美军航母的打击视同对美国本土的侵犯”的地位上来,那么也就不能再提高其重要性而增加海军对其的依赖,而使拥有航母的国家甚至承受不起一两艘航母的损失;遵循“越大越不好变”的规律,航母这个级别的装备甚至都玩不起太过超前的设计,很多设想仅仅止步于电脑的三维图纸中;同时,作为以舰载机为唯一作战形式的水面装备,如何提升舰载机保障效率,提高舰载机出动率和航母的整体作战效能,才应该是任何重大改进的出发点,而不是单纯为了整合目前各类先进舰艇设计建造技术而形成的所谓的未来设想。所以从宏观意义上讲,维持现在的总体设计不变,反而是未来航母最好的选择。
从舰载机角度
从舰载机角度,随着新型战斗机的出现,航母会在相应的技术上作出跟进和调整,但在总体造型上不大可能做出创造性修改。舰载机是航母唯一的进攻方式,适应舰载机的发展、保障舰载机的高效使用是航母存在的唯一现实意义。历数航母发展道路上的各类重大改进,都与“适应舰载机发展”这条铁律密切相关:早期螺旋桨飞机重量轻、速度小,在平直甲板上无任何助降措施,也可完成着舰降落;随着航空发动机技术的发展,螺旋桨飞机越来越大、起飞重量越来越重,作为辅助的阻拦降落方式应运而生,相应的,包括压缩空气式弹射器、火药式弹射器、飞轮弹射器、液压弹射器等在内的起飞辅助措施也先后发明并在航母上完成试验和应用;二战后,喷气式战斗机上舰,为了满足其同时起降和降落时的安全性要求,以及提高动辄十几吨起飞重量的舰载机起飞时的加速度,斜角甲板、光学助降装置、蒸汽弹射器被英国人发明出来,并很快被所有大型航母采用;考虑到蒸汽弹射器复杂的机构和可靠性,英国人在上世纪70年代又发明了滑跃甲板;为了在寸土寸金的飞行甲板上提高舰载机的保障面积和优化作业流程,岛式上层建筑不断小型化并后移;设想舰载机在斜角甲板上降落后迅速收入机库,上世纪50年代美国的“福莱斯特”级航母在左舷舯部,即斜角甲板尾端设置了一部飞机升降机,但在实际应用中发现其使用频率较低且时常有上浪的风险,最终又后移至左舷艉部……总结上诉所有经验并在“福莱斯特”级航母上作出重大改进的“小鹰”级航母得以诞生,现代航母的雏形从此才正式进入全世界视野,开始影响此后整整60年乃至更长久的航母发展。新近下水的“福特”号航母所采用的电磁弹射器和先进阻拦装置,除考虑更好的融入全舰综合电力管理外,也还有以更优良的作业性能来适应未来包括X-47B在内的无人机上舰后弹射和阻拦的长远需要。
舰载机影响航母发展,也影响航母设计,按照合理流程,“要设计航母,先设计(改进)舰载机”,但因为现实条件不允许,有时需要航母和舰载机设计并行推进,也才会出现英国最新的“伊丽莎白女王”级航母一改再改,最终设计状态迟迟不能确定,预算严重超支的情况出现。endprint
从舰载机飞行员观点出发,现代航母的造型也是日积月累的舰载机使用保障经验不断反馈的结果。一名舰载机飞行员培养和维持的花费是巨大的,以美军舰载机F/A-18E为例,一架舰载机全寿期内的飞行时间中,有三分之一是在为舰载机飞行员保持熟练度而进行的训练中消耗掉的,飞行甲板上稍微的改变,可能就要带来全舰飞行员一整套的适应性训练。其实,就连岛为什么设在右舷,也跟舰载机飞行员使用习惯有关。因为飞行员多数是右撇子而右手握杆,在早期起飞后习惯上左推而非右拉来使飞机偏离航母航向,同时降落盘旋时习惯拐左弯而形成逆时针的环形航线,所以岛也就顺理成章设在了右舷。
以上种种,不难看出,现代航母总体外形的重大演变和进化,全部都是适应舰载机发展而进行改进和调整的结果,其总体设计并不是说变就变,作为舰载机的保障平台,变不变,怎么变,很大程度上也是舰载机说了算。
从航母自身防御角度
从航母防御角度,隐身性将提到更加重要的位置上来,而目前各类未来航母的猜想在总体外形上的创造,也主要落脚在该角度上。与“福特”号航母前后脚下水的美国新一代驱逐舰“朱姆沃尔特”号在隐身性上做过了头,诸多隐身措施的采用使得排水量一万多吨体量巨大的该型舰在雷达反射面积上只相当于一艘小渔船。从传统观点来看,为了满足隐身性要求该舰甚至打破了很多现役驱逐舰看似不能打破的设计原则,舍弃了不少看似不能舍弃的总体要求和性能,可见美军为未来舰艇隐身性能的重视。隐身性是现代舰船重点考虑的设计因素,对于目前最大且最重要的海上装备——航母来说,即便过去再怎么不重视隐身性设计,在新世纪海战过饱和打击思想导致的防御形势越来越严峻的背景下,航母已经不能轻易放弃从编队外围到自身的任何一处防御能力的提高,提高隐身性也将是航母设计避不开的话题。随着装备制造水平的提升,先进技术的发展,在满足电磁兼容性和不影响乃至牺牲舰载机保障能力的前提下,航母可能会沿着棱角边缘“斜面化”、包括各类天线和防御武器在内的甲板外设“平面化”,寻求与船体结构共形设计的舷台布置“整洁化”,以及上层建筑尺寸进一步缩小甚至“无岛化”的方向进行隐身性的提高改进,而被俗称为“玻璃罩”的电子防御壁垒等先进概念也已经大大方方进入了大众视野。这些旨在提高航母自身防御能力的可能进行的改进所产生的总体外形,不正是大家熟悉的所谓未来航母的典型标签么?
从建造使用角度
从建造使用角度,未来航母需要重视的就更加不是单体还是多体,有岛还是无岛,如何控制航母全寿期成本,适应各类新型装备上舰改造的需要,才是值得关注的重点。现代核动力航母使用寿命一般在50年左右,期间将经历一到两次全舰改造和多次局部技术升级,未来无人机上舰带来的长久时间的有人-无人并行模式,其难度早已远超“尼米兹”级航母时代的多机种并存的混合舰载机编队模式,而可能出现的主动式信息对抗作战系统、电磁进攻/防御系统又将未来战场由“超视距”作战直接提升到了“不可视”……这些先进技术的运用必然需要未来航母为其预留足够的改造升级空间,也是航母设计师值得认真考虑的问题。提升技术的同时,还要降低费用。“福特”级首舰全寿期预算已近1 000亿美元,其中人员费用支出占到了总成本近一半,这是个让人扫一眼也略感肝胆微颤的数字。为了缩减费用,“福特”号通过提高全舰自动化、优化舰面作业流程已将人员编制由“尼米兹”级航母的5 480人压缩到了4 660人,但作战效能更高,这有赖于全舰在自动化、信息化、电子化方面大力开展的工作。人员减少,同时未来无人机上舰,将大大有利于减少训练时间,降低训练开支,缩减物资消耗,使超长时间巡航和超高强度作战成为可能,进一步提升作战效能。
船大了难调头
航母是目前地球表面最大的武器装备,更是各种技术性能长久权衡取舍的结果,总体造型上任何一处惊世骇俗的变动,都可能是断腕般的某个必要性能的割舍,俗话有说“船大了难调头”,莫说是调头,单就“转个大弯”,也不是轻易能做的决定。
行文至此,不妨引出一直以来都有的争论:航母是否已经走到与上世纪巨舰重炮时代终结前一样的时间节点,想变又不能变,能变又变不了。空天一体的出现之于航母,其意义不亚于上世纪飞机的出现之于巨舰。之前由于核武器的横空出世,航母经过二战后又近30年的争论才最终确立海上霸主地位,在核大战的威胁下,其余战场似乎做什么都是多余的。但这么多年过去了,飞机作为战场的支柱,航母作为其最重要的支撑保障平台,不仅没有衰落,反而愈发强大。未来空天技术、无人技术的引入,谁又敢断定一定是把航母送上黄泉路,而不是携手走向新大道呢?
责任编辑:王鑫邦endprint