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建造航母必須具備五大科技能力

2010-6-3 18:39:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:
摘要:... ...
  眾所周知,先進武器云集的海軍素有“貴族軍種”之稱;自航空兵器出現,尤其是二戰后期,各大國無不以擁有技術復雜、成本高昂、綜合戰斗力強大的航母戰斗群為榮。航空母艦作為現代科技的結晶,不僅是巡弋于深海大洋的戰略武器,更是國家力量的體現和象征。但由于航母的設計和建造技術要求復雜,涉及門類眾多,風險高且建造費用驚人,特別是首艦的科研試制和施工組織難度較大,致使不少國家望而卻步。
    綜觀航母發展,有兩大要素對設計和建造航母具有決定性意義。
    一是從噸位和建造規模上講,選型抉擇很重要。航母可分為重型、中型和輕型。重型航母,以美國尼米茲級為代表,該型艦排水量達到了10萬余噸;艦載機達80架左右。這種航母通常采用核動力技術,建造難度大,無核國家難以問津。當今只有美國和俄羅斯建造這樣的航母,但俄稍遜一籌。
    與重型航母不同,建造輕型航母要簡單些。較典型的是英國無敵級輕型航空母艦。該型航母的滿載排水量2萬余噸,搭載戰斗機和直升機的數量不超過30架。不過輕型航母雖然建造比較容易,但因這型航母甲板狹小,且僅能搭載垂直起降的鷂式戰斗機,使數量受限,從而制約了其整體作戰性能。
    這樣,排水量在4萬—6萬噸的中型航母就極有可能成為一些國家的首選。美英軍事專家認為,中型航母雖然在戰斗性能上無法同美國重型航母相比,但此型航母在適航性能和續航力上都可以滿足遠洋作戰的需要,可攜帶一定數量的高性能戰斗機遂行作戰任務,而且在研制技術難度上也相對適中,像中國這樣擁有一定科技、資金實力的國家,傾力打造中型航母,應該是會取得成功的。
    “能造超級油輪就有建造航母的潛質!泵烙④娛聦<胰缡钦f。由于造船能力與建造航母具有顯而易見的直接關系,境外媒體經常把中國艦船工業的快速發展與建造航母聯系在一起。世紀之交,蘭德公司有份專題報告說,“中國艦船工業過去20年來的發展有效地提高了造船實力,在某種層次上將使中國造船廠在政府作出決策后,能夠建造現代化巡洋艦和航母等大型艦艇”。
    二是從建造技術難度上講,必須具備全方位的雄厚的綜合科研制造能力,F代航母是囊括了艦體(含適航性能和續航動力及移動機場)、四維電子設備(含空天導航、高新技術雷達及抗電磁設備)、自衛武備(含導彈、防空火炮、反潛武器)和攻擊武備(艦載飛機)等不同技術成分的系統組合。不僅科技含量和技術難度非常高,技術要求復雜,而且對新材料、新工藝應用都有特殊而苛刻的要求,不是一般國家可以在短期內能夠攻關下來的。
    2007年3月,時任國防科工委主任張云川出席“兩會”接受采訪時說,中國正在研究建造航母的問題,我們立足于自己制造,“我們不存在舊的航母”,準備工作正在進行當中。他強調指出,準備工作是個漫長的過程,有很多技術難關需要克服,“若中央下決心,國防科技部門有信心推進,會竭盡全力進行研制!
    從技術難度分析,設計和建造航母必須具備五大能力:大功率計算機輔助工程設計、大型試驗水池和風洞、航母特殊鋼、配套電子設備、艦載機技術。
    建造航母必具大功率計算機輔助工程設計能力。冷戰當年,美國依靠大功率計算機的幫助,僅在一年半內就繪制出“尼米茲”級核動力航母建造所需的10萬余張圖紙。而蘇聯沒有這些條件,只好發動各設計局的精兵強將“土法上馬”,大量運用人工運算和繪制,結果用了比美國多兩倍的時間才勉強拿出大噸位航母的設計圖紙。
    2010年4月12日新華社披露,國產千萬億次超級計算機曙光6000正在抓緊研制中,目前一切進展順利。屆時,完全自主知識產權的千萬億次量級超級計算機將使中國高性能計算機與國外差距進一步縮小。此前,國防科大自行研制成功的“銀河”系列千萬億次巨型計算機更是表明中國早就具備了大功率計算機輔助工程設計能力。
    擁有大型風洞和試驗水池能力,是航母設計的重要手段。目前世界上只有美俄英法幾個屈指可數的國家能夠擁有這些研究和試驗設施。制造真正意義上的航母,前期對設計、制造、材料等相關領域的研究和試驗要求很高。中國擁有亞洲最大風洞群。2008年11月14日《解放軍報》報道:“具有我國自主知識產權的磁懸浮模型日前在中國空氣動力研究基地低速風洞通過試驗鑒定。至此,該基地風洞群已累計完成風洞試驗50余萬次,獲得各級科技進步成果獎1403項,成為我國規模最大、手段齊備、綜合實力最強的國家級空氣動力試驗、研究和開發機構,其綜合試驗能力躋身世界先進行列!敝袊灾餮兄频念A警機和殲10等多型戰機都曾在這里歷經試驗檢測。
    隨著科學技術的進步,盡管當今建造航母的入門設計變得容易了,但工程實施中大量的細節仍可難倒很多國家。業內專家指出,根據美國海軍工程規范,航母建造一般要經過船體放樣、船體機件加工、船體裝配、設備安裝等 12道“高精尖”工序,其中,航母的船體放樣至關重要。這道工序堪稱航母“胚胎期”,需要標準化的大型試驗水池、風洞及超高速計算機為依托,當今世界僅有8—9家公司有能力完成。
    航母用鋼也是眾多國家心中永遠的痛。由于航母船體必須承受住9級以上風浪,對船板要求很高。目前最具有代表性的莫過于美國研制的HY-100特種鋼,它被美國政府視為戰略物資,不允許擅自出口。2008年4月,印度啟動國產航母項目,可本國公司死活拿不出航母用鋼,軍方只好厚著臉皮找俄羅斯求援,花高價從俄羅斯進口了4560噸特種用鋼,而整艘航母卻需要約2萬噸這樣的鋼材。
    配套電子設備能否跟上航母建造周期也是重要制約因素。美國航母使用的電子配套系統,一般在船體建造前幾年便已著手研制和生產,避免在總裝時出現“艦等設備”局面。蘇聯在這方面卻交足了學費。以“庫茲涅佐夫”號為例,該艦原定于1985年12月底下水,但海軍在1984年底提出改換艦上的無線電對抗系統型號,造艦計劃頓時陷于忙亂之中。新的型號設計變化致使12個系統訂貨脫期和方案被迫修改;造成報廢電纜400公里,新增電纜1200公里;2100多套、110車皮的電子設備未能及時到貨,至少延誤工期一年半。這還只是冰山之一角!爸袊呀洆碛小h望’號大型航天測控船隊這樣的超強實力,配套電子設備運用于航母建造應該是順理成章的事!睒I內專家如是說。
    此外,建造航母,最關鍵的武器——艦載機也不是誰都能制造的。現今艦載機制造技術控制在極少數國家手里。俄羅斯倚仗其雄厚的航空工業力量在艦載機制造上尚可與美國比肩。印度就是從俄購買的航母配屬艦載機。艦載機與常規陸基戰機相比,強調機體結構強度更高,必須具有短距離起飛能力,能夠抗海洋性氣候的腐蝕,機翼能夠折疊。這些苛刻要求,常使得那些有心造艦,卻無力造機的國家陷于窘境。
    艦船專家認為:建造航母最繞不過的難題,還有美國人的獨門技術——蒸汽彈射器。20世紀五六十年代,蒸汽彈射器、斜向跑道等技術的應用,使艦載機能夠在航母上安全而高效率地起降。這些制造技術為美國獨家壟斷,技術高度保密。盡管蒸汽彈射器原理簡單,但并不等于生產容易,其所需的承載滑塊、導軌、汽缸、活塞及傳動裝置不僅需要超級精密機床加工,而且工藝流程非常復雜、精準。
    在運用航母用蒸汽彈射器技術上,蘇聯費盡周折也未搞成功,只好另辟蹊徑,想出依靠艦載機自身動力,通過甲板滑行起飛的辦法。但此舉要求飛機能夠逆風起飛,且滑跑距離很長,天氣情況稍差一點,就難以正常起飛。飛機在滑跳起飛中會因消耗燃料,導致滯空時間縮短和攜帶武器量的減少,嚴重影響戰斗力發揮。
    如今,美國依仗這個“獨門功夫”,對盟國也是吆五喝六,英國CVF和法國PA2航母計劃幾經波折,才得到其蒸汽彈射器。其他與美國有親疏之分的國家只好尋求搭載垂直起降飛機的輕型航母,其戰斗力可想而知。
    同這些技術層面的溝溝坎坎相比,建造航母,最重要的是需要國家下持久的戰略大決心。除了前面談到的技術因素外,要把航母真正制造出來,還需要國家持之以恒的政策支持與資金投入。航母建造是涉及整個科技產業鏈的“系統工程”,沒有強大的國家綜合實力做后盾,航母是不可能完工的。反之,研制航母也能帶動數百產業、數千企業的發展。此外,航母造價不菲,但建成后日常維護和保養費用也是個無底洞,沒有雄厚的經濟實力作基礎,普通國家往往只能“望艦興嘆”。這從另外的角度說明,建造航母是重大的國家戰略行為。
    美國戰略學者赫爾布特認為,衡量是不是軍事強國有兩大硬件指標:能否研制各類先進的電子設備,能否制造超大型的陸?毡。而對于深藍或遠洋海軍而言,建造航母正是最重要的強國標志。當今,美國國會始終保證維持12支航母戰斗群作戰及訓練行動的經費。他們的理由是:“也許航母在未來戰爭中不堪一擊,但充其量也不過損失航母而已;但如果不建造它,我們失去的將是整個海上霸權。”
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