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主题:茗谈130:003型航母 -- 本嘉明

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家园 茗谈130:003型航母

(一)

航母是什么?就是一个海上的活动机场。首先它是一艘船,不能跑着跑着,自己就破了沉了。其次他要为上面的飞机提供全套的服务并且有能力收发这些飞机。自1930年代起,在航母发展初期,英国为首的几个海军大国注重“舰机并举,不可偏废”;而美国则“飞机优先,牺牲军舰质量”,这两条路线是截然不同的。

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1930年代的美国海军认为,首先要保证航空母舰的攻击力,也就是说一艘航母在特定的时间里能放飞多少架活塞发动机的螺旋桨飞机? 这涉及到了航空母舰的整备工作以及可以携带的飞机数量。

一旦海上开战,能否在尽可能短的时间里放飞尽可能多的飞机就成了决定海战胜负的关键。

美国海军强调航母攻击力的第二个原因,是他们认为双方航空母舰之间的攻击想要完全防住是不可能的,如果假定双方的侦察机同时发现了对方,那么不出意外的话,当甲方攻击机群抵达乙方舰队上空的时候,乙方机群也快飞到甲方了。按照二战期间的警戒技术,舰队最多发现几十公里外来袭的敌机。而对方机群来临的时候,航空母舰是跑不远的。

“所以我们要做的是在对方打烂我们的屁股之前,把他们的屁股打烂!而且航母要分开布置,不能被对手一波全端掉!”美国航母的传统,就是攻击第一,第一波攻击尽可能全力以赴。其次是我方航母分散布置的原则,鸡蛋不能都放在一个篮子里。

根据这些原则,每个航母编队等于是一条大孤狼带几条小狼,必须自给自足,拥有一个足够大的甲板,携带足够多的飞机。甲板大的好处显而易见: 可以安排更多的飞机集中起飞,同时也可以让部分飞机在甲板上进行整备。

至于说如何携带更多的飞机,具体到机库,有几个选择题。

第一个选择题,是开放式机库呢,还是封闭机库?美国海军经过论证和实验后,决定为开放式机库。

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首先,开放式机库结构简单,建一个框架然后在上面放上甲板(当时的飞行甲板不是军舰主甲板,不重),在侧面装上隔层,这叫superstructure。这些结构不算进船体结构(HULL) 。其次,开放式机库可以在机库中“暖机”,打开移门就可以有足够的新鲜空气来供飞机暖机,节省了甲板面积。第三,即使被炸了,想要修复也比较容易,而且爆炸的部分能量会通过侧面的缺口释放到外部,减少了对船体的破坏程度。

这里要解释一下“暖机”。活塞式发动机所用的柴油,在冷却状态是深色略粘稠,必须焐热后变成清澈的液体,才能发挥作用。所以活塞式发动机必须先发起来“暖机”一会儿,停在机场上用发动机的余热加热机油,才能起飞。活塞式发动机开动后,会产生大量有毒废气,必须在开放大空间才能暖机。当年日本的I-400“潜艇航母”对这个问题很伤脑筋,因为潜艇一露头,必须最快速度放飞飞机,在潜艇内的狭窄空间里怎么事先暖机?

第二个选择题,是一层机库呢,还是两层? 当时<华盛顿条约>里的海军大国,法英意日,都是双层机库设计,这样有比单层机库更大的停机面积,可以容纳更多的飞机,但是机库的高度却会降低,而且全舰重心可能抬太高而影响稳性。

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美国人发现,如果考虑机库近天花板的空间的话,似乎单层机库也有获得更大载机量的办法。机库顶部并不直接是甲板,因为航母还要布置高炮的,而高炮肯定是在上部,于是在机库上部和飞行甲板之间要布置一层高炮甲板。而这一层不是全部都占用的,只在外缘布置炮台。发现了这一点的美国人认为他们可以把一批备用飞机拆成几个大零件然后挂在机库顶部,这就是所谓的“挂票”,跟肉联厂差不多。反正那年代飞机也挺简单粗糙,片开来跟片猪肉一样容易。

第三个选择题是防护问题,因为当时美国开工的两艘航母都是用列克星敦级快速战列舰半道改的,侧弦用不了那么厚的装甲了,但设计余地还留着,所以美国人将原本为快速战列舰准备的12寸级别的侧弦装甲重新设计为8寸级别,只要能挡住装甲巡洋舰的火炮就可以了。而水平装甲则被布置在了机库甲板上,因为也是采用了原来为战列舰准备的匀质装甲,所以美国人开工建造的两艘快速战列舰改造的航母也拥有强悍的水平面防护,机库顶甲板厚度高达4寸,弹药库更强大。当时飞行甲板是没有装甲防护的,上面就是一层钢板加一层柚木板,虽然不经炸但也容易修复。

同时期的英国海军就不同了。美国那种强调攻击力的想法和英国人要求攻防兼备的想法出现了冲突。皇家海军对于防护的定义不仅仅是要求战舰不沉,同时还要最大限度地保留战斗力,将破损限制在一定范围之内。英国和美国之间最大的不同在于"综合国力",英国的战舰存量比美国少,战舰的补充能力也比美国差。美国的航空母舰被击伤后只要能勉强开回去就可以,军委可以派出一艘新的战舰来顶替受伤航母造成的空缺,而英国做不到。英国没有那么雄厚的工业资源,所以必须保证每一艘航母都是小强,能够尽可能长时间在海上战斗。尤其是两艘由“海军上将级”战列舰改造的大型航空母舰,将是皇家海军在《华盛顿条约》有效期内的英国海军主力,所以必须安全第一。

保护航空母舰的关键,就是保护航母机库以及飞行甲板。美国人的设计只满足于保证这艘战舰不沉,只要敌方炸弹的命中位置比较好,可能两发炸弹就能让美国航空母舰彻底失去起降飞机的能力。于是在英国海军里,“给航母装上装甲飞行甲板”这个思路就赢了,而世界上第一艘装甲化航空母舰的设计也就此展开。

英国人和美国人对于航母的分歧,不仅仅是在是否有装甲甲板上;在机库设计上,英国人也摒弃了美国人的单层机库设计而采用双层机库。

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上图:这货还参加马岛战争的说。

英国人是这样考虑的:首先,从防御角度来看,既然“屋顶”要装甲化,自然是防御面积越小越好。双层机库等于是两层小楼,可以利用的内部面积远大于单层机库,那么就可以适当的缩小上面一层机库的长和宽,来减少屋顶------也就是装甲甲板------的面积。

而另外一个原因,就是英国人要在北海和大西洋作战,恶劣的海况会导致露天存放的飞机受损。英国皇家海军所属的航空队远不如美国海军航空队(当时美国没有独立的空军,分为海军航空队和陆军航空队)那么不差钱。美国人一看飞机锈了,随手换一架就行了,正好解决就业不足。而皇家海军航空兵因为有皇家空军的强势存在,而无法获得太多的经费,看看二战后期强悍到可以组织千机大轰炸的皇家空军,再看看英国航母悲催的载机量就可想而知了。英国航母不是不能多装,而是没有钱来造飞机装。所以手里仅有的几架宝贝疙瘩,都要护起来。

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美国的“单一高顶机库”思路,在今天成为重型航母的唯一教条。真正独立于美国以外,设计过大型航母的,只有英国和前苏联。英国在建的“伊丽莎白女王号”,放弃了直到1970年代“皇家方舟”号航母还在用的双层机库,改为单一机库。

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上图:2014年4月,俄国公布的新航母模型。

前苏联的乌舰和我们的辽宁舰,都是单一机库。

以尼米兹为例,其机库:208.5米 X 32.9米 X 8米(高);升降机26米 X 16米。

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但无人机逐步上舰,我相信会改变这一局面。

(二)

我们知道,中国航母001型,就是辽宁舰的国产型,002型可能是仿乌舰的核动力9万吨型。

这里我们设想一个003型,“海南型”。

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目前人类能造的最大海船之一,是Maersk Triple E class container ships”3E”集装箱货轮,长400米,宽59米,吃水16米,空载5.5万吨,满载16.8万吨,可装1.8万个标准集装箱。经济航速19节,最高航速25节。

Nimitz级航母,长332米,水面舷宽41米(甲板宽77米),吃水12米,满载10万吨。

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从甲板面积看,Nimitz比”3E”的甲板要短,但更宽,所以两者的甲板面积相差不大。Nimitz只有10万吨,是因为吃水浅,而且不像“3E”可以堆高集装箱。

“海南型”航母,就是借鉴“3E”和“面包船”的设计,开发一款长410米,宽57--60米,满载排水量低于13万吨,最大航速20节左右的“特殊航母”。这艘航母只在西太平洋,南海,印度洋东部地区转悠,所以不需要太高的航速,也不考虑过苏伊士运河。由于庞大得如同青藏高原,我们就叫她“西藏号”吧。

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上图:西藏号与尼米兹的对比

“西藏号”的特色是:

一,她既是战斗舰,也是训练舰,科研舰。“西藏号”的在编舰员(包括飞行大队)共3500人,比辽宁号的2600人略多。但舰上常年载有7000余人(极端时可以上万人),其中近1000人是军工企业的科研人员,跟舰测试;剩余的,就是“西藏海军士官学院”的师生。“西藏海院”专门培养2万吨级以上水面战舰的官兵,从舰长到伙夫,都分院系,学员一半在岸上,一半随舰实习,大大加快新部队的养成,可以早日接舰入役。

二,她的吃水深,所以有条件设上下2层机库。上层机库是开放式,净高7米(比Nimitz的机库低1米,但中国最大舰载机,歼-15,机高6米;歼-20肯定低一些),部分机库净高9.5米。下层库是封闭式,净高5.3米(歼15拆去垂尾后,停放高度不超过4.6米)。

双层机库有一个毛病,就是舷侧升降机的布置。一个十几米乘十几米的升降机占了巨大的面积,所以“埃塞克斯级航母”的舷侧升降机是个突破性的进步,大大减少了对甲板面积的占用。但是双层机库航母,因为下层的机库距离水线太近,如果开个舷侧升降机门的话,遇到风浪,海水有灌进来的危险;甚至军舰急转弯(或剧烈颠簸)时舰身倾斜,飞机会滑落到海里。

“西藏号”航母将有两类升降机,其中A类位于战舰的甲板中间位置(井式电梯),这类升降机是贯穿两层机库的。而B类升降机则是舷侧升降机,只用于上层机库和甲板之间。一艘航母一次能放出的飞机不会到载机的一半,甲板上系留的飞机和上层机库的飞机足够用于第一波攻击了,下层机库是为了维护/保养/教学训练/储备无人机用的,战斗的时候很少用到。第一波放出去后,接着A升降机从下层机库提升备用机到上层机库,也来得及。反正第一波飞出后,上层机库也有空间了,可以让A升降机提升;而B升降机负责从上层主机库提升到甲板,各司其职。

双层机库里的“上机库”设计成开放式机库,可以进行暖机作业,现代战斗机的“暖机”主要是各子系统的起飞前检测,必须一个环节一个环节递进检查,非常耗费时间,其中发动机试车反而不那么重要,因为弹射前必须开到最大马力,此时发动机掉链子,飞机换下来还来得及。所以在上层机库内,大部分整备工作可以完成,飞机一上甲板就基本可以飞了。

下层机库设计成封闭式机库,而“水平装甲”布置在上机库和下机库的天花板上,防止敌人的“钻地弹头”直插底舱弹药库。

三,她的甲板上降落跑道的设置,既严格模仿002型的实际跑道,也能灵活分解组合,供资浅飞行学员,循序渐进培训。起飞跑道为3条弹射道,但总长度很长,也可以供无人机自然滑跑起飞。

通宝推:mezhan,
家园 没看懂您的新船型有何优势?

没看懂您的新船型有何优势?

造这么个大家伙,和其他船型却不匹配。而且没看出来双层飞机库有啥优点。

现代真打大规模海战的话,航母其实就是铁棺材。二战的时候没有海战导弹,航母是唯一能做超视距攻击的武器。现在能做超视距攻击的武器要多少有多少,航母的性价比就太差了。

航母的现实意义就是用来吓唬一下没有航母的国家吧。

家园 两点

飞机现在最多可以折叠机翼,但是拆卸组装就不要想了。而且折叠的代价也是不爽的,对性能是限制

第二,所谓的热机也是想错了。喷气发动机“热机”,能把人喷死。老实上飞行甲板吧

安装装甲也是不必要的,真的挨了打一般别想防得住,不如索性不让你打着

家园 先简单说几句

1)003是一艘002(核动力航母)的多数子模块,外加一艘88舰,一艘福池级补给舰,一艘训练舰的组合。我倾向于用核动力,因为第一次用,核站造得大一点防护多一点,管路走廊宽一点(随时检查,抢漏,改装),这都需要更大的空间。003的载机数仅仅比001(辽宁舰)略多,大量冗余空间是用来确保各个山寨的子系统能正常运转的。而且激光系统等新技术,只能在这么大的试验舰上试验,一则功率够,二来舰上有自己的金工车间,零件随要随做。

2)电磁弹射好不好?在严酷的海上环境能坚持多久?美国人都不知道。如果实践下来不好,已经建成的航母怎么改回去?所以003是“吃螃蟹舰”,它先大强度地使用,海军满意了,造正式的002。

3)由于各操作舱室大,可以预设“观摩区”,学员们呆在观摩区长时间沉浸式观摩,进步就大。

4)歼-15虽然不能拆尾翼,尾翼折叠是不难做到的。

5)舰大,外围溃缩区大,一般分量的导弹和鱼雷,打中了也真没啥用。有种你用核弹头?

6)003的目标很简单:尽快培养新军,顺带执勤。

家园 003的五大功能

由于不受“穿越苏伊士运河”的限制,以中国目前对001,002型航母的技术准备而言,仿法国“西北风”模式,造一艘大舰,多数部位用商船标准,核心舱室用军标,吨位达到13万吨,是nimitz级的1.3倍,是可行的。

但吨位是nimitz级的1.3倍,并不代表甲板面积是nimitz级的1.3倍,并不代表载机数量是nimitz级的1.3倍,并不代表战斗力是nimitz级的1.3倍(以上简称“三个不代表”)。

003的首要功能,是训练舰。在这艘舰上,携带超过3000名,甚至4000名学员,全面观摩学习对一艘航母的操作驾驭。每个功能舱室,既是航母的一部分(在执行保卫海疆的战斗任务),同时也是教学基地。中国海军现在最最缺的,就是时间。百年海军啊。这样超常规培养,可以比现有体制速效可靠得多。

003是在特殊时代一个特殊的“巡逻航母”款,因为在未来20年,中国至少需要:

6万吨以上航母,至少6艘;

4万吨左右的两栖攻击舰(如“万山舰”),至少11艘;

2.5万吨以上的轻航母(081),近10艘;

其他2万吨以上的补给舰,坞登......

这需要至少10万名熟练舰员。以辽宁号为例,2600多人中,2/3是技术士官,1/6是军官,只有1/6是水兵。这样巨大而突发的需求量,需要超常规的方法来应对,不然有舰无兵,战斗力还是要打折扣。

003与其说是略微放大的尼米兹,不如说是猛烈放大的“美国级”两栖攻击舰FLIGHT 1,舰身敦实,甲板不外飘,只是取消了“美国级”原有的坞舱,把陆战队员载舱改为“海上军校”的校园。

本嘉明:茗谈122:万山舰

003的第二功能,是试验舰。美国目前有10艘蒸汽弹射的核动力母舰,所以有底气上马电磁弹射的新一艘航母。如果电磁弹射器在实际使用中出现了意料之外的问题,那还有10艘现成的旧航母在役,不怕。但中国海军不同,假如完全依赖电磁弹射,万一有失,在建的航母怎么办?首先,美国的电磁弹射实用化,不等于中国的电磁弹射也一样成熟可靠了,只能说有人把路趟出来了,你哪年能跟上,难说。其次,电磁弹射是以核动力为基础的,因为耗电实在太大。核动力,电磁弹射,优秀的舰载机,这三大系统,各自本身就非常复杂,还纠缠在一起,一个掉链子了大家吃药。003的优势,就是大,空间大载荷大,大量的科研人员/仪器设备,可以上舰,跟随研制的目标设备,一路测试改造升级。

003的第三功能,是“创新舰”。在这么巨大一个“海上科研基地”里(就是一个浮动的“机器岛”),很多宏大的科学设想,可以试验,比如南北极探险,超大功率激光器,动能武器,甚至,海上发射“快舟”之类航天火箭等。

003的第四功能,才是一艘合格的航母。

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上图:003,nimitz,辽宁舰的机库比较。

辽宁舰的机库为153X26X7.2米,只有4000平方米,由于歼-15体型巨大,因此在辽宁舰的机库,折叠机翼后只能搭载16架,加上甲板系留,全舰勉强到24架。

003有两个机库,上层机库为260X40X7米,有10400平方米,至少能搭载40架歼15。

下层机库为250X40X5.3米,在这里,歼-15或者歼-20并不折叠主翼,而是放倒尾翼,这样能另外搭载12架。在这12架大型飞机的主翼下,则停放各种无人机和货板,充分利用空间。同时由于主翼没有折叠,地勤学员可以利用这批飞机练习装弹/卸弹,电子系统整备,小修维护等各种科目。

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上图:003,nimitz,辽宁舰的甲板比较。

003在平时不需要搭载这么多飞机,两个机库里有大量的剩余空间,可以用来作为学员的操场,五金加工中心的车间,撤侨时的营房等。

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上图:即便战斗机折叠主翼后存放,nimitz的机库还是太高,相当浪费空间。

003的第五个功能,是补给舰,携带大量燃料,淡水,物资,在海上给护航编队提供补给。

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通宝推:mezhan,

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家园 本嘉明的一系列新船型都是不顾实际的瞎想空想

连俺这个看了舰船知识十几年的半吊子都看得出来,这些图纸上好看据说还很便宜很多用途的“新船型”,其实都是业余恶搞,基本上是没有实际用途的,或者只能当远景,目前的技术指标达不到。

但是没有专家有时间用实打实的计算和数字来打击他,所以楼主也就自娱自乐出了一大堆系列,直到现在。你个坏人,为啥要打搅人家!?

家园 本嘉明就一直没醒过,一直等着一朝成名天下知呢

也不知道那黄粱上没上屉。

家园 军控的预奏

中美之间,早晚会有军备谈判,以避免疯狂的军备竞赛拖垮双方。军控谈判中的重点,是外太空,洲际核打击力量,海军。前二者比较容易达成协议,因为两边都容易“偷鸡”,可以隐蔽地开发,或巧立名目规避限制。海军就不同了,造舰是藏不住的。

美国是岛国,全社会对海权有神经质的敏感,特别不肯让步;中国民众对海军就没陆军那么重视,所以中国要开展“大有所为”的外交,积极响应“军控谈判”,以海军的设限(让步),换回天军和二炮的筹码,是合算的。因为美国总统要赢取民意,海军军控是一个亮点,在双方眼里的价值不同。

“军控谈判”谈个30年不稀奇,“军控谈判”本身就是一个高端国际组织,能参加的只能是中美俄,这3个国家老是断断续续在谈着,不求谈成至少在谈,每年一次高峰会,对世界也是一个负责任的态度。

海军的设限,有先例可循,就是1922年的<华盛顿海军条约>,15年为期,限制各强国的主力舰数量和总吨位,可以以旧换新,但不能净增加。要达成这样的“有期限的暂停军备竞赛”,中国需要有既成事实,就是有强大的主力舰队,然后才肯谈拢。而主力舰只在20年内迅速增加,需要大批熟练海军官兵,而且这个建军高峰期一过,又不需要那么多海军院校了。003型“多用途航母”,就是面对这个前景而预备的。

家园 这个船可以考虑不要使用斜角甲板来降落,将舰尾一分为二

将左舷的25米作为降落跑道,一直延伸到舰艏。这样可以获得一条长约400米的降落跑道,已经接近很多战机的陆地降落长度。由于跑道的方向和战舰本身的航向相同,可以降低降落的难度。

家园 这艘舰是为002(专业核航母)服务的

即大批/成建制地培养002上的各部门官兵。

003的跑道分两种,单数(3,5,9号)跑道是弹射起飞跑道;双数(6,8号)跑道是降落跑道。

6,8号跑道互相重叠,共用一套(4根)阻拦索。8号跑道较长,在跑道顶端还有几片钢板,平时折叠紧贴舰体,需要8号跑道时用巨大的液压杆把钢板撑起放平,这样8号跑道加长后有305米之长,着舰复飞时心理上压力较小。6号跑道的长度/宽度,与002舰的降落跑道完全相同(002的尺寸类似于nimitz)。训练新飞行员时,先用8号跑道,打8号跑道的指引灯;等初级飞行员熟练了胆大了,再改用6号短跑道反复磨练技术细节,最后考核。这样既保证安全,又抓了进度。

现在用辽宁舰配88舰,是有缺点的,两边换人不方便。小艇摆渡也好,直升机转运也好,一次能换几个人?把辽宁舰和88舰“焊”在一起变成003,不分白天黑夜,随时随地可以到岗观摩/实习/管损抢修,救灾或作战时,学员就是舰员的好帮手。这个军校就等于是海上的“黄埔军校”,平时练兵,要打陈炯明了就发枪。

当然,003不一定是13万吨,11万吨,10万吨,都行。之所以选“3E”船型,第一是它确实是目前人类能造的最大(单一船体)集装箱船,长度能达400米。当然,超级油轮要更大,长度460米,但海上风浪莫测,有一种叫ROGUE WAVE的滔天浪,能起于无形,超级油轮是个空壳子,其结构强度不能抵挡它,而“3E”内部钢筋密密麻麻,就比较牢靠,至今用得很安全。第二,英国在马岛海战时就征用集装箱轮改装为临时航母(其实不是临时征用,英国有完善的“平战结合”体制,商轮在开建时就有国家补贴,部分结构按军标设计,随时可以征用),使用效果尚可。这里我们把这种用法再深化一下,借鉴了法国“西北风”的先例而已。

尤其是003巨大的机库(其实是把一艘“超级两栖攻击舰”的坞舱间隔成两层罢了),使得003在用途上,有巨大的开放性和多样性,将来退役改装为科考船,把顶掀了,能装多么巨大的设备?征服深海就靠它了。

假设一艘003能承载2000名学员+500名老师,学制2年(一年在003,一年在岸上学区),那么平均每年培养1000人,10年也才培养1万人,对于海军目前的“人才饥渴”,仍然是不够的。这样的舰,实际可能需要3艘。如果连这3艘也没有,那单靠大连舰艇学院撑起6艘航母,岂不是母猪都能上树了?

所以,你说的直通跑道,我们只在“万山舰”里设想了一下,到了正规大航母,那还得跟着美帝的教条走呢。

家园 说实话偶最恶心的就是你这样的,自己屁都放不出个响的,天天

指手画脚冷嘲热讽

家园 但是看着老本,仿佛回到了中学时代

那会儿天天瞎捉摸,也是一种快乐

家园 卢瑟你好,卢瑟再见
家园 很甜蜜的回忆,也是很快乐的过程
家园 也有说的不错的地方

说多了,资料知识积累多了,正确率也上升了。

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