航母为何限制在12万吨以内

新闻出处:西陆微博
作者:
2018-09-07

瀚海狼山:中国历史上第一艘国产航母即将于2017年4月23日隆重下水!而同年4月初,美国第一艘电磁弹射的核动力航母,也是当今全世界号称吨位最大、技术最先进的福特号航母,进行了为期7天的首次试航。虽然后来美国海军对福特号非常不满,拒接接收,但并不妨碍福特级仍然是当今全世界最大的航母,满排吨位高达11.4万吨。

中国第一艘国产航母002,仍然是辽宁舰的模仿升级版,因此吨位指标应该和辽宁舰非常接近,辽宁舰的标准排水量大约是5.5千吨;满载排水量大约是6.75万吨,因此目前中国拥有的两艘航母,都是6万吨左右的中大型航母。

美国有世界上最大规模的航母战斗群,而且美国航母的单舰吨位,也是世界最大的曾经装备最大吨位的常规动力航母小鹰级,满载排水量是8.5万吨左右,目前已经全部退役;而现役的十艘尼米兹级航母,满载排水量从9.5万吨到10.5万吨不等,可以算是10万吨级别的。

至于其他国家的航母,吨位则更小,俄罗斯的库兹涅佐夫号和辽宁舰原本就是姊妹舰相当,也是6万吨级;英国的两艘女王级都是6.5万吨级,法国的戴高乐号虽然是核动力,最大满排吨位却只有4.5万吨;至于三哥的所有现役航母,都不超过5万吨级;其他的国家的轻型航母,吨位仅仅在2万吨到4万吨之间,基本和二战时期的航母吨位相当了。

即将服役的福特号,就成为当今全世界最大吨位的航母,也是人类到目前为止,建造过的最大战舰。

但当今世界,最大的海船,却不是航母,而是超级油轮和超级矿石船!超级油轮VLCC和超大矿石船一般吨位都有30—40万载重吨,长度可以达到350米以上,超过最长航母330多米的记录!宽度也有65米以上,仅仅比最大航母的飞行甲板宽度小了10米左右,原因是油轮甲板没有外飘!

人类历史上造过的最大油轮,吨位高达55万吨,仅仅甲板就有480米长!宽度也近70多米,相当于5个标准足球场连起来!这么大面积的甲板,喷气战机不用弹射器和拦阻索,都可以自行起降了!

当代各国海军为何不征调和改造油轮当航母?而最大的航母满排,为何限制在12万吨以下?这两个问题看似简单,实际却牵扯到海军和航海知识的方方面面。

航母也不是一上来就建到10万吨的;二战初期的主力航母才2万多吨;二战后期发展到四五万吨甚至最大七万吨。

二战结束后,由于喷气舰载飞机需要比较高的起飞、着舰、失速限制速度,因此回收甲板和起飞弹射区都需要比从前更长距离,大型航母才普遍扩大到5万吨以上。

到冷战后期,只有美帝这样的超级霸权,才把航母扩大到10万吨以上。其他国家的大型航母还没有满排水量超过8万吨的。

航母说到底,就是个海上的高速机动机场,这一句话已经说到了航母的本质:

1,航母是水面特殊的浮动机场;2,航母必须机动,而且要高速机动。

既然是机场,那么收放飞机是主要功能。航母最重要的区域就是飞行甲板。其他舰艇的设计,可以先根据动力参数,确定吨位,然后再设计舱室和武备。而航母是特例:大型主战航母是先确定舰载机性能参数,再根据飞机性能,确定飞行甲板参数。道理很简单:螺旋桨飞机时代,航母甲板(总长)可以只有200米;而固定翼喷气机时代,航母甲板(总长)无论如何不能低于220米,否则无论弹射还是滑跃,都无法起飞常规固定机翼舰载机。

因此现代航母的设计,是先确定舰载机,根据舰载机参数倒推甲板尺寸参数,再根据甲板参数,确定舱室总体布局,最后确定吨位和动力系统参数。

而不论采用弹射还是滑跃起飞的航母,要更好的放飞和回收飞机,航母本身和舰载机之间的速度差,越小越好。也就是说,舰载机的失速速度(最小起飞速度、着舰速度都和失速速度成正比)越小越好,而航母在收放飞机时,能长时间保持的最高航速,越高越好。

这两者的速度指标,都是有极限的。现代喷气飞机的失速速度、起飞速度,至少在100节到120节。(一节就是一海里/每小时)

而采用蒸汽、燃气、柴油主机的现代大型水面舰艇,最高持续航速在25节到32节之间。

航母收放舰载机时,必须长时间(维持数小时)维持高航速,低海况下(风浪不大),航母持续航速28节到30节基本就是极限;在迎风状态下,有30节以上的甲板风,已经完全够用;再想提高航母的航速,主机受不了。

无论是军舰还是民船,吨位体量越大,要求巡航的速度越高,对船舶主机的功率要求自然越高,而主机的功率越大,机器本身的重量和尺寸也越大,这是个非常简单的对应关系。

深吃水型常规单体大型船舶,其最高航速,每提高一倍,需要的主机最大功率,几乎是原输出最大功率的二次方到三次方之间。

也就是说,常规大型船舶是不可能无限制的提高最高航速的——因为这要求动力系统功率输出成指数暴涨;目前人类使用的主流内燃机和蒸汽机动力的发挥潜力,基本已经挖掘殆尽;船舶核动力其实也仅仅是将核能转化成蒸汽能做功,核热能本身目前还不能直接用来推进航母和核潜艇。而且航母核动力包的单位重量(比如每公斤输出功率值)输出功率,甚至还不如大型燃油锅炉,因此核动力也不能无限制提高航速。核动力的优势是持续输出动力时间长,而不是单位功率更高。

航母是水面运动的高机动特殊机场。

高机动对起降飞机的意义前面已经讲了。那么作为水面超大战斗舰艇,必然面对水下、水面和空中三个方面的威胁,而来自水下的攻击,一直是航母面对的最大的威胁。航母虽然牛,但来自水下的危险,是最致命的。

面对空中敌对飞行物(敌机和导弹等)和水面敌对舰艇的威胁,航母因为有大量舰载机,大范围大半径作战和预警机战场感知优势,对这两方面的威胁,航母可以通过提前发现,先发制人来消除和降低威胁程度;而对来自水下的威胁,当代最先进的反潜措施,也不能百分之百保证是可靠的。

军事实践中已经证明过无数次:无论过去还是现在,航母最怕的仍然是水下神出鬼没的潜艇,尤其是携带重型鱼雷和反舰巡航导弹的现代化核潜艇。现代的潜艇,已经不是二战时期只能通过潜望镜观察和近距离发射直线鱼雷攻击的战法了。

现代潜艇在卫星数据链的支持下,可以从100海里外就对航母发射潜射反舰导弹;而且现代化的智能鱼雷在几十海里外就可以多枚齐射,发动对航母的致命攻击。一旦被重型智能鱼雷锁定,几乎任何大型船舶都要坐以待毙,因为至今还没有什么特别有效的反智能鱼雷的海战措施。

由于水的密度是空气的800多倍,因此同样的炸药当量,在水中爆炸的威力,比空气中爆炸破坏力大许多倍——任何舰艇被重型鱼雷命中,要比被常规掠海反舰导弹或航空炸弹命中,造成的破坏严重的多。

一艘七八千吨级别的大型驱逐舰,可以抗击2到3枚鱼叉