国产航母模型背后的秘密

国产航母模型背后的秘密

一家高端模型制造商刚刚提供了一个独特的机会,让世界得以领略中国对未来航母的愿景。为了刺激中国观察界的讨论,对这家商业企业的3个新国产航母模型加以批判性地评估,并考虑其可能的重要性,然后关注有关情况最终将会如何在现实中展现的其他指标,这样做是有益的。

两种国产航母模型引关注

两种国产航母模型引关注
  • 总部设在湛江市嘉善区的金帅模型工艺品厂,在其网站上和产品目录中展示了假定航母船体CV17、CV18和CV19的模型。这些模型提供了一个重要问题的线索:中国国产航母设计与生产将会趋于哪个方向?简言之,这些模型表明:中国将会尽可能快地朝着大型核动力设计的方向取得进展。这一设计将类似于尼米兹级或者福特级航母的船体,并具有中国特色,随着中国获得这种能力,该设计将使甲板航空能力急剧增长。(图为金帅模型工艺品厂官网产品展示区)

  • 为什么要花费时间认真分析这些描述?

    首先,虽然另外一些模型已经出现,但据笔者所知,这是有关CV17和CV19船体的首次描述。有关这3种设计的想法颇为有趣,因为中国的各方面消息来源都把“辽宁”舰描述为一艘用于训练的航母,同时阐明中国至少需要3艘功能齐全的航母。据解放军军事科学院研究员杜文龙说,这样做的目的是为了“总有一艘航母可以执行作战任务,同时第二艘用于训练,第三艘用于补给和改装”。(图为辽宁舰航母编队)

  • 其次,金帅模型工艺品厂声称自己与其他厂家相比略胜一筹。该厂位于湛江的南海舰队司令部附近,生产解放军海军战舰等一系列构造精细的模型。该公司声称已经生产了解放军武官在进行舰队访问时作为官方礼品赠送的模型,这种赠送是为了配合在亚丁湾进行的海军外交活动——该公司的说法要想令人信服,起码必须具有一定合理的生产纪录。

    最后,该公司看来具有经济上的动机,要提供尽可能细节准确和具有前瞻性的产品,从而使销售额最大化。它很可能有联系人,而且有机会获得信息,有助于确保其对航母平台的仿造尽可能合乎现实,尤其是在更宽泛的参数方面。这家模型制造商对这些航母模型可能有稍微“即兴发挥”的地方,比如涉及相关的武器系统、传感器和舰载机。在这方面,他们的描述与官方相比要差一些,并且看来受到了互联网上推测的影响。(图为CV17模型局部特写)

  • 首先要提出明确警告:除非另有说明,否则以下列举的武器和传感器规格并非来自模型本身,而是来自伴随CV17和CV18舰模型的铭牌。虽然有关航母总体规格和性能参数的铭牌数据是可信的,但有关武器和传感器的铭牌数据往往与模型上的描述不一致。尽管如此,这些铭牌数据在这里列出是为了给进一步讨论和分析提供有价值的材料。这就是本文写作的主旨:不是为了提供超越金帅模型工艺品厂迄今为止所营销的有限的和有时自相矛盾的所有产品范围的结论,而是为激发对中国正在进行的用于海空且十分复杂的、象征性的系统开发的深入研究。(图为辽宁舰航母编队)

CV17:借鉴苏联设计但有创新

CV17:借鉴苏联设计但有创新
  • 像“辽宁”舰一样,CV17舰也拥有一个滑跃式甲板。该模型铭牌提到该舰长315米、宽75米、吃水9米和巡航速度31节。CV17舰被认为拥有6.5万吨标准排水量和8万吨的满载排水量。这些数字似乎说得过去。

    然而,CV17舰的烟囱形状和排气烟囱布置并非仅仅显示出中国对苏联11437项目的乌里扬诺夫斯克级核动力航母的复制,而是表明了其朝着全燃气涡轮机,甚至是柴油/燃气轮机结合的过渡,而不是采用核反应堆和蒸汽涡轮机。显示出设计改善方面意图的另一个迹象是,该模型拥有流体力学投射的球鼻艏。(图为CV17航母模型特写)

  • 在CV17模型中的一个令人好奇之处就是,它不仅采用了一块滑跃式甲板,而且还有两个弹射器。虽然从美国观点看肯定很奇怪,但这并非完全古怪,对于中国“从背后缩小差距”,或者在理想情况下的航母作战“追赶”式开发来说,这甚至有一定道理。这种设置能够为飞行员提供一个平台,以开始研制弹射器,然后过渡到全面的航母平台。此外,所显示出的弹射器轨道(暗红色线条)以及相关的射焰偏转器的相对位置实际上并不合理。这可以归因于模型制造者缺乏知识。

  • 远非那么清楚的是相关的武器系统。上面安放了大约70架舰载飞机:歼-15战斗机、卡-28空中预警直升机、直-9反潜多用途直升机、直-8运输直升机和卡-31预警直升机。列出了以下武器装备:4套24枚红旗-16防空导弹、FL12000弹炮合一近程防空系统(海基红旗-10和1130舰炮)、4门30毫米口径自动炮、3个12管反潜、反鱼雷发射器以及7个箔条火箭发射器。虽然对于确切武器装备的确认需要打折扣,但多层的防空装备与11437项目的设计是一致的。此外,令人困惑的是看到混杂了带有出口标志名称的武器,尽管无法设想中国可能会在国产标志不详情况下对这些武器加以使用。(图为CV17航母模型舰载武器特写)

CV18:尼米兹级+福特级

CV18:尼米兹级+福特级
  • 正是在CV18模型问题上,情况变得真正有趣。这艘装备着弹射器的航母平台的广告说,它是一艘“国产核动力航母”。其造型很像美国福特级航母,拥有与之相似的船体布局和远在后方的飞行甲板上层建筑。但是,也有与尼米兹级航母异曲同工之处。因为2013年4月我在美国海军旗舰“尼米兹”号(CVN68)上讲课和做报告,所以对该舰很熟悉。像CV17模型一样,CV18上的爆炸引下线和弹射器的位置可以归因于模型制造者缺乏知识。

    该舰长330米,宽76米(没有提供任何草图),标准排水量8.8万吨,满载排水量10.18万吨。所有这些参数都接近《简氏防务周刊》提供的尼米兹级和福特级航母参数。尼米兹级航母长332.9米、宽76.8米,福特级航母长332.8米、宽78米,CV18的甲板尺寸与前者相似。从广义上讲,CV18所记录的速度、船体形状和反应堆更像尼米兹级,而模型外观像福特级。鉴于中国喜好搜集、复制、采用外国技术以及进行多源仿真,所以这很可能并非巧合。(图为CV18模型局部特写)

  • 这就是这家模型工厂所设想的中国将会如何利用原子能:从常规动力航母进步到核动力航母,两座压水反应堆将提供强大动力。每个反应堆驱动2套主涡轮机,总共4台涡轮机,与4个轴连接,产生26万马力。虽然每个轴一台涡轮机是保守的,但却与美国的做法相一致。

    总功率为194兆瓦——可能不是热输出,而是把所有效力低下的因素都计算在内之后的功率;巡航速度33节,这意味着CV18能够在比尼米兹级少耗用15兆瓦动力的情况下以同样快的巡航速度航行。这看来是乐观的,在理论上也貌似合理,因为该模型拥有阻力低一些的舰艏。然而令人困惑的是,虽然福特级的舰艏标志着民用流体力学方面的最新成果(不仅是其球鼻艏与投射能力,而且还有侧倾性能),但CV18的舰艏更酷似“辽宁”舰(苏联11436项目),而非CV17的式样。(图为美军福特级航母)

  • 此外还有4套应急柴油发动机,总共8兆瓦。通过民用商船的生产,中国在低转速柴油发动机研制方面经验丰富。如果对此加以实施,就会使CV18和CV19航母(其船体首次进入世界航母第二梯队)不仅拥有核动力,而且拥有常规推进的动力配置。其现有的例子就是俄罗斯的基洛夫级核动力巡洋舰。

    表明该模型工厂可能正在试图填补空白和订单的一个迹象就是,CV18将有70架舰载机,与CV17相同,但也有一些不同之处,比如增加了攻击无人机,同时取消了卡-31预警直升机,可能是由于比较先进的JZY-01预警机能够从水平甲板上起飞。在CV18模型上,展示了一款拥有双引擎的预警机,这与JZY-01相一致。后者在理论上可能会装备空警-2000飞机的有源电子扫描阵列雷达的一个较小的变体。

  • CV18模型的铭牌上罗列的武器与CV17类似:6门30毫米口径单管火炮、4枚HHQ-10点防御导弹以及(捎带推测性的)4套激光反导系统。然而,在模型上实际见到的只有2枚HHQ-10导弹,位于前舷台。该模型清楚地显示出与“辽宁”舰相同的加特林火炮设置,包括4门1130型舰炮。铭牌上罗列的电子设备包括一套电子干扰发射装置和一套SLQ29雷达预警与电子干扰系统。最后一项令人费解,因为这是美国冷战时代的一种陈旧系统。也许,这是模型工厂的设计师们需要增添最后一项细节,以便赶上节日期间的订货吧。

    至于CV19模型,它看来与CV18模型一模一样,给人感觉是要开发“具有中国特色的福特级航母”,然后建造额外的船体。(图为CV18模型武器系统特写)

航母核反应堆技术亟待突破

航母核反应堆技术亟待突破
  • 可以肯定这些模型存在问题,尤其是其铭牌,但这些模型的确显示出中国的航母设计理念:把3部电梯、点防御武器与飞行甲板上层建筑后移相结合。金帅模型工艺品厂制作的CV17模型,折射出中国用国产航母超越11436级项目的近期努力,尤其是在动力设备和舰艏形状方面。相比之下,CV18和19则显得野心勃勃,它们是根据中国今后可能想要做什么所进行的设计。套用中国领导人的话说,这是中国的航母梦。但是,即使中国拥有具体的航母计划,也丝毫不能保证研制工作就能一帆风顺。CV18和CV19的实际情况最终可能会截然不同,设计式样的具体情况取决于CV17工作的实际情况,以及中国海军设计师和造船工人在此过程中都学到什么。

  • 要想开发出中国的福特级航母,就必须使中国海军结构和工程方面的要素取得长足飞跃。虽然中国造船工业在加工金属和开发具有特色的船体方面的能力应该绰绰有余,但反应堆的情况却截然不同。尽管中国近年来已经取得很大进展,在关键领域消除了与俄罗斯的差距,但其在推进技术、冶金技术和某些特殊的物理制造工艺方面仍然落后。虽然北京能够进口法国和德国的柴油机,以及乌克兰的燃气涡轮机供中国海军使用,但它必须依靠自己的力量制造海军使用的核反应堆。这造成了严重的局限。大多数民用技术无法直接应用于航母:陆地核电站的关键设备过于庞大,不适于有限的舰上空间。一个切题的例子是:中国专家在其中进行了大量研究的高温气冷反应堆所要求的额定功率要比水性反应堆容量大得多。此外,高浓缩燃料对于延长反应堆寿命来说至关重要。

    要以所列举的最大速度,仅仅依靠2座反应堆驱动如此庞大的航母,就必须将动力增加大约5到6倍——由于水面战舰上的核动力设备的容量仍受限制,所以这种增加不可小觑。中国仍然购买外国的设计用于本国民用能源部门,因而尚未开发出具有必要的大小、密度和整体能力的航母核反应堆。

国产航母将在大连或上海建造

国产航母将在大连或上海建造
  • 如果说该模型工厂的预测总体而言是合理的话,那么我们可以期望中国建造和开发这些航母吗?

    鉴于CV17作为CV16改进版本的地位,所以它很可能会在大连生产,以充分整合当地造船经验及改造“辽宁”舰的几年中所积累的生产能力。据辽宁省的一位官员宣布的时间表表明,CV17的生产已经开始。当然,如果是一位海军负责人或船厂经理来说类似的话,就会明显地更具权威性。如果CV17的生产实际上已经在大连开始,那么大型构件就可能正在悄悄地开发,但是,庞大而无法隐蔽的某种东西应该很快就能够被外国卫星所察觉。然而截至2014年10月,谷歌地球仅仅显示出大连干船坞中的商船。此外,上海长兴岛船厂的干船坞中也没有出现任何迹象。该厂已经制造了一个在造型上类似于伊丽莎白女王级航母上所见到的原型横截面。但是,该原型船体横截面仍然屹立在其中一个船坞前面的存储区域。看来没有对其进行过额外的任何建造。在这里,该造船厂目前在航母生产方面没有跟上形势,但看来它打算证明自己也有能力这样做。也许这是又一个新迹象,表明情况很快就会变得更令外国观察家对大连造船厂的生产感兴趣。

  • 一个更大的问题涉及中国的福特级航母将在哪里建造。鉴于上海长兴岛船厂拥有配备着尖端技术的新设施和专门用于军用生产的充足空间(与陈旧和拥挤的大连造船厂形成鲜明对照),所以它看来很有希望。但是,无论中国未来的核动力航母在哪里建造,其生产都将标志着在黄海的葫芦岛潜艇生产设施以外,其他地方第一次建造核动力战舰。即使来自葫芦岛的工程师们被派去提供专业知识,成为中国海军核武器开发方面的“约翰尼苹果种子”,这对中国来说也会是一项富于挑战的新工作。

  • 北京开发国产航母的道路看来正在变得集中而坚固,理想也更为清晰,尽管这场旅行仍然很艰难,其时间线与里程碑也仍然捉摸不定。中国一贯采用对外国设计进行模仿和照搬的模式,现在看来其正谋求在合理情况下尽可能快地实行最高标准——即美国标准。首要任务看来包括采用美式的船体、核动力、弹射器和先进的缆索装置。开发新船体与核动力是第一步,稍后可能会增添改进型舰载机。北京决心成为首屈一指的海洋大国,即使要达到目的仍有许多工作要做。

中国能够比美国更为廉价地建造船只,但建造航母从一开始就会十分昂贵,随着时间推移就更加如此。在更宏观的问题上,模型本身显然无法提供结论性的答案。或许只有时间和更权威性的数据来源才会告诉我们,中国航母的真实选项是什么。

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