近期美媒注意到,正在扩建的武汉水泥航母已初露峥嵘,大幅增宽的飞行甲板,以及后移至辽宁舰尾部武器平台的位置的上层建筑,都显示中国第四型国产航母会是一款类似于福特级超级航母的核动力超级航母。
辽宁大连造船厂和江南造船厂都曾发布过004型航母的宣传照,18舰模型至少也被披露了两个版本,大连造船厂航母船坞还出现了斜角甲板设置两条弹射器的004型航母左舷外飘分段。004型航母显然会是一款四弹三升核动力后置舰岛的超级航母。问题是三弹两升就挺好,为啥要调整为四弹三升呢?
(图文高度相关,阅读过程中推荐与配图一同食用)
舰载机的翼展在10至20米之间,航母舰艏甲板的宽度最多三十米左右,很显然航空母舰的舰艏甲板不可能同时放飞两架舰载机。斜角甲板与轴线甲板之间存在夹角,可在斜角甲板上设置一个不影响轴线甲板放飞作业的起飞点。
换言之航母上真正能够用来放飞舰载机的通道只有两个,即轴线甲板通道和斜角甲板通道,如何更加有效的利用这两个通道就成为了所有航母共同面临的大难题。
斜角甲板上难以设计可供舰载机起飞的滑跃甲板,因此STOBAR航母会挖空心思的增加轴线甲板舰载机放飞通道的利用率。舰艏甲板是一艘航母最窄的位置,通过加宽滑跃甲板宽度的方式,左右错开的方式设置两个互不干扰的整备位,从而实现舰载机的顺序放飞。
在延长左起飞位之后,还可在外飘甲板位置设置第三起飞位,第三起飞位的长度要比第一、第二起飞位更长,能够让舰载机以更大的起飞重量起飞,有助于提升舰载机的起飞效率。但第三起飞位滑跑距离变长的同时也降低了舰载机滑跑起飞的容错率,因此第三起飞位的使用率会比较低。
在航母吨位较小,无法在舰岛前部设置一左一右两个起飞点时,STOBAR航母可以在舰岛左侧区域设置两个略微错开的起飞位。但为了避免过度蚕食停机区两个起飞位之间的空间会很少,舰载机整备区、舰载机调度路径严重重合,放飞效率略高于单通道。若非迫不得已航母不会如此设置。
CATOBAR航母得益于弹射器,放飞舰载机所需甲板长度更少,但价格动辄上亿甚至数亿美元的弹射器,也要比滑跃甲板贵很多。在预算有限只能给航母安装一条弹射器时,设置在轴线甲板是唯一的选择。与此同时还能削减斜角甲板外飘幅度从而节省更多的经费。
计划设置两条弹射器时,轴线甲板放飞通道、斜角甲板放飞通道各设置一条弹射器是最理想的选择。两个起飞位的整备区互不干扰,舰载机调度通道干扰情况也很轻微,此外由于两个弹射器的间隔比较大,被一枚炸弹同时带走的概率比较低。
设置两条C-13-13型蒸汽弹射器的戴高乐号
但对于航母而言甲板永久停机位同样重要,不能为了放飞舰载机就不停飞机了。
小吨位航母外飘幅度较小,释放预警机等大翼展舰载机时,预警机的机翼会划过轴线甲板的左侧,既然轴线甲板左侧被影响是必然的,弹射器也应该往左移一移以腾出右侧空间停放舰载机。如此一来航母在放飞战斗机时拥有两个互不干扰的起飞点,预警机也可以任选一个起飞点起飞。
航母吨位比较大时外飘甲板外飘幅度也比较大,从外飘甲板上放飞的预警机影响不到轴线甲板上停放的舰载机。将弹射器右移有助于分散风险,并腾出一块足够大的舰载机停机区。
基于同样的原因,在预算有限不足以设置两条等长的大功率弹射器时,将长弹设置在斜角甲板位置是更为理想的选择。
设置一长一短两条BS-5型弹射器的皇家方舟号航母
将长弹设设置在轴线甲板偏右侧会出现出现严重挤压舰载机停机区的问题,设置在偏左侧会出现严重侵占停机区的问题,设置在偏右侧的弹射器则会明显深入降落区,严重影响舰载机的降落作业,甚至存在侵占斜角甲板弹射器安装空间的可能。既然长弹势必严重影响舰载机降落作业,设置在斜角甲板上自然是最好的选择。
设置一长一短两条BS-5型弹射器的皇家方舟号航母
设置在轴线甲板上的两个起飞位,能够通过左右错开的方式,设置两个相对独立的舰载机整备区,放飞效率比较高。设置在斜角甲板上的两个起飞点,由于斜角甲板宽度有限,两个起飞点的距离势必会比较近,在实际使用中会存在非此即彼的情况。因此在经费允许设置第三条弹射器时,第三条弹射器会被设置在轴线甲板位置。
法国PANG型航母可选装第三条弹射器
当航母吨位进一步提升,国家财政也更加宽裕,允许给航母设置第四条弹射器时,在斜角甲板设置第四条弹射器就成了唯一的选择。但斜角甲板上的两个起飞点存在着严重的相互干扰问题。斜角甲板上的三号四号起飞点间隔很小,四号点放飞舰载机时三号点就是炉子上的羊肉串,两个起飞点只能轮流使用。
美国海军曾公开了小鹰号航母的在1984年、1985年时的弹射器使用频率,1984年:一号3019次、二号476次、三号2981次、四号2141次。1985年一号7064次、二号1882次、三号3295次、四号2416次。
小鹰级航母二号弹射器使用频率远低于另外三条弹射器,三号、四号弹射器的使用频率加起来才和一号弹射器差不多。三号四号起飞点在实际使用中只能二选一,所以对于一艘超级航母而言三条弹射器真的已经够用了,三条弹射器与四条弹射器区别真的不大。
在弹射器可靠性比较低无故障工作周期只有几百次之时,为防三条弹射器一块故障的尴尬(理论可能但从未出现)有必要设置充当备胎使用的第四条弹射器。电磁弹射器的无故障工作周期以千次为单位,别说三条弹射器一起故障了就是两条弹射器一起故障都有必要检讨自己。
福建舰采用三弹弹射器是因为,电磁弹射器足够可靠,三条弹射器和四条弹射器在舰载机放飞能力方面也没有本质的区别。
只有两台升降机是因为满载排水量8万吨级的福建舰斜角降落甲板左侧的三角区面积很小。设置舰载机升降机之后左侧三角区剩余空间只能勉强停放一到两架舰载机,几乎不具备实际意义,还不如在左舷设置3到4个停机区并设置一台弹药升降机以转运弹药呢。
而004型核航母会是一款满载排水量至少10万吨的核动力超级航母。更大的吨位让004型航母会比福建舰长20米左右。这20米的长度意味着一号弹射器能与一号升降机错开,从而优化调度流程。也意味着降落甲板左侧的三角区能再延长20米,从而再挤出设置一到两架舰载机的空间。
三两架舰载机调度时横跨甲板还能勉强接受,但5架甚至更多的舰载机需要横跨甲板调动时,会对舰载机的降落造成极大的负面影响。左舷三角区停机数量的增加会导致舰载机调度工作的迅速复杂化,设置一个舰载机升降机正好,尽管增益不明显但总比没有强。
004型航母计划安装第四条弹射器也是同样的理由。在实际使用过程中,第三、第四弹射器确实是非此即彼的关系。但有个备胎总比没有备胎来的强,就算是正常情况下用不着,不也有着少之又少的特殊情况么。况且都十万吨级核动力航母了,充沛的舰内空间也让国产核航母负担的起鸡肋的第四条弹射器。
美媒配图
任何事物都是有着边际效应的,双弹明显强与单弹,三弹比双弹强不少,但四弹的增益就少之又少。双升降机就能满足航母舰载机吊运所需,设置在斜角甲板的第三台升降机也不过是锦上添花的那朵花。但能强一点和更大的冗余终究是更好的。