航母涉5大关键技术 自主研发无捷径——专访海军专家

来源:环球网   发布时间:2015-05-20 18:01:48 

航母涉及五大关键项技术

田小川:两位老师,航空母舰是20世纪工业技术的一个集成,也是现代高新技术的集成。航空母舰和其他的水面舰艇有很大的不同,是不是跟我们网友谈一谈,航空母舰有哪些特殊技术或关键技术。

李杰:航空母舰的关键技术每个人理解是不一样的。我觉得大约有这么几项:第一个是航空母舰舰载机的设计技术。与其他的舰艇、战斗机是截然不同的。第二,航母的动力技术。美国已经全核动力化了。法国造了一艘核动力中型航母,回过来又搞燃气轮。再一个是舰机适配技术。包括很多的内容。还有像新概念武器技术,比如激光武器、电磁炮等新式武器。再一个是航母的材料技术,航母采用的钢和其他舰船是不一样的,包括大型船舶和油轮的材料技术。

田小川:这五项技术中,有几项老百姓特别关注的,我觉得航母和别的水面舰艇特别的不同,因为有飞机,起飞、降落,包括舰载机的技术都是航母和其他的水面舰艇不同的技术了。

于瀛:航空母舰与其他的水面舰艇有共同的地方,也有不同的地方。共同的地方是,航空母舰是由水面舰脱胎而来的。这里面一个关键的问题,也是上个世纪70年代以后,总结出来的,就是舰机适配技术。包含这样几个内容:一是作为航母,它如何保障飞机正常地起飞、作战、回收,这是航母要完成的任务。飞机同样要保障它在一个浮动的,漂泊不定的甲板上安全地起飞、降落,那么这个飞机本身应该有适应这个环境的技术。比如机翼可以折叠,陆基航空兵就不需要,因为航空母舰是叠层式布置的机库,空间有限,飞机机翼折叠起来所占的面积就小。

田小川:有些国家的航母飞机的机首也可以折叠。

于瀛:另外它回收的时候要有一个钩子钩住,就是阻拦钩。来保障它在有限的距离之内能安全地降落在飞行甲板上。我们知道陆地机场都是几公里长,2000多米。

李杰:有的长4000米。

于瀛:在海上,航空母舰没有那么长,怎么办?就采取特殊的办法,使它能够降落在上面。怎么样使它起飞呢?目前来看有这样几种。在早期的时候因为飞机的起飞性能很好。

李杰:就是双翼机,升力比较大,在很短的距离就可以起飞。

于瀛:它的空气性能比较好,可以自由滑起飞。现代喷气式飞机必须得有一定的速度以后,升力才可以上来,因此它必须有足够的滑跑距离。于是就想了一个办法,给它加速,比如用助推火箭,但太浪费了;后来用弹射器来助推。

田小川:现在的航母舰载机没有采用火箭助推。

于瀛:航母舰载机和陆基飞机还有一个不同的地方,就是它的结构强度要求高。因为它要在一个不稳定的平台上起降,所以它的耐冲击性各个方面都要好。另外,舰载机在海洋环境中工作,必须耐腐蚀性比较好,一般飞机是不行的。从适配性来讲,基本上可以分为舰和机,两者进行均衡这就是航空母舰设计师和飞机设计师共同来研究、商讨、均衡达到完美的结果。

航母演变——岛式建筑将越来越小

田小川:航空母舰在设计的过程中,在我们最直观地看就是它宽大的甲板,这是最明显的一个特征。以美国“尼米兹”级来说,它的飞行甲板的宽度是水线宽度的一倍。这样特殊的设计,与许多水面舰艇船舶的设计、建造包括材料使用的相比,非常与众不同的地方。但它还有很多特殊装备,比如说岛式建筑,能不能给大家介绍一下这样的设计有什么样的作用?特点是什么?

李杰:正如于老师所说的,设计也应用了很多最新的技术。比如说“岛”,就是航母的舰桥,有三大功能:第一是航海,就是航母本身的航行使用。

田小川:就是航海用的,用于航母在大海中航行。

李杰:还有一个是指挥舰载机起降。

田小川:这个相当于飞机场指挥中心的塔台。

李杰:还有把很多的电子设备集中在岛式建筑上。

田小川:包括水面舰艇的雷达天线。

李杰:就是集成在舰桥上。刚才讲的航母设计除了平面设计,大伙觉得航母甲板设计有什么创新,有什么新技术?

田小川:不就是这么一个宽大的平台吗?

李杰:其实有很多的学问和技术在里面。第一个是舰岛大大缩小了。

田小川:不只是大大缩小这一个方面。岛式建筑是在右侧,是要跟航母甲板的斜角甲板相互平衡,这一点也是同其他水面舰艇不一样的。

李杰:同时体积小了,往后移了。最有特点的是英国的双岛航母,前头是为了航海用,后头是为指挥舰载机起降。所以在航母甲板上的应用,包括升降机的配置也都很有学问的。

田小川:两位老师在讲的时候,都是从专业和技术的角度。对百姓来说,通常看到航母的“岛”第一反应是指挥所,相当于人的大脑。英国的“双岛”航母,人们说是双脑。一个是指挥航海、一个是指挥舰载机。

于瀛:这个岛的功能是由于航空母舰驾驶或者说指挥作战的要求来设计的。从舰载机的应用上来讲,岛是一个障碍物,它对气流有干扰,对飞机的降落是很不利的。所以最原始、最早的航空母舰,舰长不在岛上,是在飞行甲板的前面的下方,那是他的指挥部位。

田小川:但是随着时代的发展,现代的航母设计逐渐地约定成俗,继承、发展成为岛式上层建筑。于老师之前讲到了甲板上的乱流,相当于涡流。它对飞机的起降是非常危险的。也是为什么这个“岛”会影响飞机,或者说飞机起降不太需要有这样的“岛”,也就是为什么李老师刚才讲,现代的航空母舰的“岛”越来越小。

于瀛:所以第一,在设计的时候,要进行“风洞”试验来做出最后的决断。第二,希望“岛”占的飞行甲板的面积越小越好。这主要是为了更有效地运用飞机,使飞机在单位时间内能够出动的越多,那么航母的作战能力就越高。为什么核动力航母的“岛”要比常规动力的小呢?就是因为它没有烟囱。常规动力航母的“岛”除了我们上面讲的具有指挥所功能之外,同时还有排烟的功能,它是烟囱和“岛”合一的,所以一般来讲要比核动力航母的岛大。

李杰:我们国人可以去看看“基辅”号。

田小川:其实“基辅”号还是融合了很多的武器装备。最典型的还可以看一下像“库兹涅佐夫”和“尼米兹”。

李杰:现在美国建造的“福特”级,“岛”是相对靠后的,基本上靠航母后端的。和“尼米兹”级相比,“福特”级的“岛”既小又靠后,飞行甲板的面积增大了,等于舰载机在甲板上可以停载的数量就增加了。

田小川:不管怎么样,我们刚才讲到航空母舰与其他水面舰艇的技术相比,外观来看,无论是飞机甲板还是岛式建筑,它的特点是非常明显的,而且“岛”越来越小,俗话说就是“浓缩的都是精华”。

于瀛:我补充一下,英国的CVF是“双岛”式的,有什么优点呢?就是电磁的兼容性好,因为天线分布空间大。这实际,是CVF的设计师为了均衡“集中排气还是分散排气”这个问题的结果。因为他用的是燃气轮机,燃气轮机需要的进气量和排气量非常大,要比一般的蒸汽轮机大很多。如果它要集中排气或者集中进气的话,进气道和排气道势必占舰内的空间很大,这样舰内的有效容积就小了。它为了获得更大的有效容积,最后选择在动力装置的上方直接排气,形成了两个“岛”,这是他主要的问题,而不是从电磁兼容方面来考虑的。美国航母的“岛”虽然集中,但是电磁兼容性并不差。我觉得这是一个主要的问题。

田小川:刚才于老师讲的CVF,相当于越野车加大了马力和驱动力,在这一点上英国已经做了新的技术突破。有关航母的关键技术我们以后再接着聊。

(环球网-环球时报、腾讯军事 联合访谈)

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