福建舰核心数据遭公布战力性能超福特级美专家:落后美70年
2024-06-02 来自: 案例展示 浏览次数: 1
产品介绍
根据凤凰卫视的报道,福建舰核心数据遭公布,福建舰每日的舰载机出动架次可达160架次,极限出动架次甚至可达270架次。相比之下,尼米兹级的日出动架次仅为120架次,极限出动架次为220架次。不仅比“尼米兹”级提升了33%,就算是“福特”级的理想状态都比不了。
这表明中美两国航母的舰载机出动能力已然浮现了明显的差异。20世纪初,正当战列舰在海上称雄称霸,不可一世时,一种新型的搭载飞机,并利用飞机进行作战的战舰,在不知不觉间登上了历史舞台,与在一战中的小试牛刀相比,在二战中这类舰船奋勇崛起,主导与成就了许多著名的海战案例,如空袭珍珠港、珊瑚海海战,决战中途岛等,之后,世界上的海上强国更是竞相发展,这种在现代军舰大家族中,堪称顶级、最具威慑力的大型军舰,就是航母,被誉为新一代的“海上霸主”。
航母是以舰载机为主要作战武器,并作为其海上活动基地的大型水面战斗舰艇。通常以一艘或多艘航母为核心,与巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、潜艇等护航兵力和海上补给舰船组成航母战斗群(又称航母编队),执行作战任务,大多数都用在攻击敌方水面舰艇、潜艇和大中型勤务舰船,袭击基地、港口设施和陆上目标,夺取作战海区的制空权和制海权,支援登陆和抗登陆作战等。
而舰载机顾名思义就是以航空母舰或其他军舰为基地的海军飞机。用于攻击空中、水面、水下和地面目标,并遂行预警、侦察、巡逻、护航、布雷、扫雷和垂直登陆等任务。它是海军航空兵的主要作战手段之一,是在海洋战场上夺取和保持制空权、制海权的重要力量,被称为“航母的手臂”的航母舰载机,以航母为搭载平台,通过灵活的改变自身“坐标原点”,能无限延伸作战半径,叱咤远海蓝天。从某一种意义上说,航母的性能是否出众,关键得看舰载机的战斗力。一艘大型航母可以搭载上百架飞机,配备完整的作战机种,包括战斗机、预警机、电子对抗机以及反潜机等,能够将强大的武力投送到地球的任一角落。
美国就是依靠航母,稳坐了全球霸主的位置,1941到1945年这5年时间里,美国曾经爆兵155艘航母,尽管当时的航母是木质甲板,工艺更简单,但当时基建狂魔的名号非美国莫属。
也因为航母建造能力的强大,航母成为美军称霸海洋的核心利器,美国海军自二战中途岛海战后,确立了以航空母舰作为海军主力的舰队建设方针,并在之后的50余年始终未变。虽然在这期间出现多种创新思路,但它们或昙花一现,或无疾而终,或沦为航母编队的附庸。
说回正题,为什么福建舰的舰载机出动架次会远超尼米兹航母呢?是因为福建舰采用了电磁弹射系统的原因。
航母中有滑跃甲板和平直甲板,而平直甲板一开始就是用的蒸汽弹射器,假如没有弹射器,舰载机就只能采用滑跃方式起飞,但即便是大型航母,其甲板长度也会明显制约飞机的起飞重量以及起飞频率,战斗机的载弹量与燃油携带量将会受到很大限制,几乎不可能搭载重量超过30吨的预警机、反潜侦察机以及电子对抗机等。另外,由于跑道的限制,飞机的起飞与降落必须分别进行,准备时间长,起降频率低,极度影响航母的战斗力。
弹射器可以有效克服滑跃起飞的缺点,使战斗机的载弹量与燃油携带量大幅度提升,实现战斗力强、作战半径大、航时长的目的。舰载预警机、反潜机以及电子对抗机等都可以弹射起飞,使舰队的预警、指挥与防卫能力极大的提升。由于弹射起飞距离短,甲板空间就可以被最大限度地利用起来,不但可以设置多达四条起飞跑道,还能够同时设置降落跑道,保证高密度的起飞与降落。
其工作原理是将蒸汽压力转化为对飞机的推力。蓄压器是一个高压储气罐,储存着来自于舰上锅炉的蒸气。当弹射阀打开时,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞,带动滑梭总成(由位于甲板上方的滑靴和位于甲板下方的滑车组成),拖动牵引杆,使飞机向前滑行。
在弹射准备阶段,飞机首先滑行进入弹射位置,工作人员用拖拽杆将前起落架向后固定,再将牵引杆挂到滑靴上,通过勒紧装置将滑靴与牵引杆之间绷紧。飞行员踩紧刹车,启动引擎并将操纵杆推到全加力档。与此同时,弹射操作员启动弹射阀,蒸汽进入汽缸,对活塞产生推力并传递给牵引杆。当飞机引擎达到满推力时,飞行员松开刹车,在弹射器推力与飞机引擎推力的合力作用下,拖拽杆释放,飞机便开始加速滑行。高压蒸汽源源不断地进入汽缸,持续产生弹射力,飞机滑行慢慢的变快。在弹射行程末段,活塞在水刹的作用下减速。滑梭与牵引杆分离,飞机便如离弦之箭飞速而去。
但是蒸汽弹射也是存在缺点的,蒸汽弹射器体积大、能量利用率低、对舰载机作用力不均衡等问题。
而电磁弹射的体积将比蒸汽弹射器减少一半,这使其在航母上布置灵活性更好,便于优化航母设计,有效利用舰上空间。其次是可靠性好、便于维护。电磁弹射器用直线电机对舰载机加速,结构相对比较简单,其电力电子变换系统、控制管理系统都在成熟技术基础上发展而来,具备极高的可靠性。再次是结构相对比较简单,而且装备有自动监控检测设备,对操控和维修保养人员的需求量大幅度减少。第四是电磁弹射器的能量利用率可达到60%甚至更高,弹射作业时对能量的需求大为降低。第五是能量幅度宽,易于控制和调节,可弹射舰载机的范围广。蒸汽弹射器的弹射能力能够很好的满足现役固定翼飞机的弹射需要,但限制了未来舰载机的起飞性能,同时缺乏精确控制能力,而电磁弹射器则不存在这样一些问题。最后,电磁弹射稳定性很高,对舰载机的作用力均衡,延长舰载机使用寿命。
电磁弹射器主要由储能系统、电力电子变换系统、弹射直线部分所组成,其中弹射直线电机是核心,其工作原理是载流导线在磁场中受力,利用磁通量巨大的瞬间变化而产生的感应电磁斥力将飞机弹射升空。
美国“福特”号航母之所以用电磁弹射,取代美国海军现役航母使用的蒸汽弹射装置,对提高航母舰载机出动架次率,减少人力需求等具有至关重要的作用。配有电磁弹射系统的“福特”号航母,日出动舰载机可达到300余架次,相比尼米兹级航母提高了25%。
但是福特号的电磁弹射有一定的问题,这就导致了福特号的日出动舰载机实际状态下,还不如尼米兹航母。
美国国会有一份针对福特号的报告,大概意思是一共进行了8175次弹射起降。电磁弹射的设计指标是4000次的故障周期,实际只有272次,也就是说电磁弹射只要运行272次就会故障。
电磁弹射的理论最大起飞重量预期是41吨,实际只能弹射不超过25吨的重量。这也就从另一方面代表着美国的福特号无法弹射F35,即使是满油满弹的F/A18也无法弹射。
而这一切是由于,福特号采用了中压交流方案,采用中压交流,就需要逆变器等庞大的设备,导致了储能系统最终设计成1V4 (四套弹射器共用一套储能系统)。这样的结果就是1个弹射器坏了,四个都无法工作。
也因为多了逆变器等庞大设备,能量无法一步到位,从而没办法实现精准控制,简单来说,从1档到100档,美国要不然就是1档要不是就是100档。
这样的结果就是首先是无法弹射F35C这种重型舰载机,还不可以中途随意更改舰载机的弹射吨位。也就是一旦开始弹射,如果要弹射的第一架舰载机是25吨,那么后面的所有需要弹射的十几架甚至几十架舰载机都必须是标准的25吨;一旦更改弹射重量,哪怕是减少到24吨级,那么福特级的电磁弹射系统就会当场死机,必须立即重新再启动。要让电磁弹射系统的储能飞轮从急速旋转状态到最后停转。
中国是中压直流,交变电流肯定会产生感应磁场,军舰拢共就那么大点地方,各种精密仪器之间非常紧凑,交流输电产生的电磁干扰就不能忽略了,对比而言,稳定的直流输电完全不用考虑这样一些问题。而且直流电是一步到位,不需要逆变器等庞大复杂的设备,而且储能系统各干各的,互不干扰,不需要过多的担心一套弹射器坏了,总系统都没有很好的方法用了。
中国采用的是电容储能方式,单位体积内的包含的能量 和比功率都高于一般储能装置,工作时候的温度范围长、使用 寿命长且无污染。这样电容放电放出来的是直流电。从1档到100档,都可以丝滑切换。比如歼15弹射之后,可以无缝切换,立马弹射歼35。
不过,面对福建舰的优势,美国专家却酸了,美国地理政治学战略专家彼得·泽汉特意发文表示,中国海军的整体水平不仅不如美国海军,甚至远远比不上英国皇家海军或日本海上自卫队,“福建舰”对美国海军来说也不足为惧。
究其原因,他认为“福建舰”带有浓厚的“新技术验证平台”的味道,短时间之内不会具备真正意义上的战斗力,中国至少还需要一二十年的时间,才能造出与上世纪70年代的美国航母水平相近的产品。也就是说,此公觉得中国的航母技术与美国存在约70年之久的代差。
不仅如此,“福建舰”未像美国航母那样采用核动力技术,而是仍使用传统的蒸汽动力,也是彼得·泽汉认定该舰“战斗力低下”的一大原因。
这话实在是可笑,打一个比喻,就比如说美国摩托罗拉在70年代末发明了手机,而现在的智能手机就是比不上美国70年代末的摩托罗拉。
科技是在慢慢的提升的,同样一件物品,20年后的技术水平肯定是要超过20年前的,对于航母来说,也是如此,70年代的美国航母有一体化隐身桅杆吗,有先进的五代战机和电子战飞机吗,都没有。
按照他的逻辑来想,如果一款运用了大量新技术、带有技术开创和验证色彩的新装备,短时间内不会拥有真正的战斗力,甚至有可能比很多成熟装备落后几十年之久,那上世纪初期起源于英国的无畏舰为何瞬间就淘汰了各类前无畏舰,乃至成为了各国发展战列舰的蓝本?
那同样是美国的现代航母为何又会淘汰了英式军舰,成为了现代军舰发展的蓝本?
事实上,相比起常规动力航母,核动力航母的优点是“说走就走”、更大的活动范围和更久的航行时间。但抛开航程不谈,核动力航母在航空燃油、润滑油、食品、弹药、被服和各类备用部件方面所需的补给,可一点都不比常规动力航母少,核动力航母相比于常规动力航母,优势是续航,而并非战斗机,美国之所以需要大量的核动力航母,是因为美国在全球都建立了基地,一定要通过航母来维持他的军事存在。
从这个也可以看出来,美国是难以接受中国的技术会实现领先美国,因此,一旦看见中国技术领先美国,就会大肆打压污蔑和造谣。
关于福建舰究竟强不强,美国五角大楼已经有了定论,美军大平洋司今部联会情报中心前作战部主任卡尔·舒斯特表示:“这些海试标志着中国在发展向远海投送海基空中力量的能力方面迈出了重要的第一步”