為什麼美國人的航母試航特別快?因為熟練啊!_風聞
胡诌施佬-观察者网副主编-2018-06-26 22:40
這是筆者寫給世界軍事雜誌2018年第12期的稿件原文,與實際刊登的有所不同和出入,還望大家仔細鑑別。

4月下旬,隨着首艘國產航母的舾裝工作基本完成以及接艦官兵的陸續登艦,有關國產航母即將出海試航的話題也熱絡起來,特別是4月23日,隨着國產航母在拖輪簇擁下離開碼頭,在港內進行了傾斜測試,更讓人民對於航母試航的期待愈發迫切。航母試航究竟又那些部分,國產航母試航又與此前的遼寧艦試航有何不同?要了解這些問題,還得從艦船試航的一般流程開始。
海試、試航與繫泊試驗
我們通常所説的“海試”,是從英語的“Sea
trial”直接翻譯而來,而在造船領域,一般和其內容相似的通常是指試航。畢竟船舶有大有小,大把的快艇、內河船舶甚至湖區船隻,可能一輩子也沒法完成所謂的“海”試。當然,如果更加咬文嚼字一些,試航的全程應該叫航行試驗,因為只有這麼叫,才能把它和另一項試驗——繫泊試驗的關係體現出來,而二者組成的,就是艦船達成適航條件之前需要進行的船舶試驗。

至於這兩者的不同之處,從名字上就能看出來,繫泊試驗指的是船舶處於繫泊狀態下進行的各種試驗,航行試驗也就是試航進行的試驗則正好相反。當然一般來説,繫泊試驗進行的時間要早於航行試驗,就好像我們買車試駕之前總要看看車燈亮不亮,引擎打不打得着,後視鏡位置準不準一樣,繫泊試驗主要也是作為航行試驗的必要前提和準備。

在大多數情況下,繫泊試驗所試驗的內容,就是艦船在正常海上航行可能涉及的各部分,包括船體本身、船舵與舵機、滅火系統、閥門和艙底泵、壓載系統、生活和排水系統、通風系統、主輔機冷卻系統、滑油系統、燃油系統、空氣壓縮系統、液壓系統、主推進系統、傳動系統、發電機組和供電系統以及其他設備的完好度和可用程度進行試驗。
由於這些設備很多的安裝和調試工作在船隻下水前就已經完成,因此在下水之後,即使船隻的舾裝過程還在進行之中,包括主機、輔機以及推進系統還有舵機的試驗也可以提前進行,這就是為什麼在很多船隻還在碼頭舾裝階段,上層建築設備安裝還未完成,就能見到煙囱冒煙等繫泊試驗的過程。

實際上,類似通風系統和輔機系統的試驗完成,對於艦船的舾裝,特別是艦內設施的安裝有很大的幫助,由於艦船內部封閉不通風,在艦內施工時過程中,往往需要外部的通風管道連接至艦內各處確保良好的施工環境,而在艦內通風系統經過試驗之後,這套系統也能在改善艦內舾裝工作環境的工作裏發揮作用。
一般來説,傾斜試驗要在艦船各類主要設備都完成安裝,但是艦內還沒有加滿燃油和淡水的情況下進行,這也表明傾斜試驗的進行很多時候是一艘艦船繫泊試驗的分水嶺:在此之前進行繫泊試驗的內容大致都只需要艦船的部分系統安裝完成,而在完成了傾斜試驗後,向艦船內補油加水的工作就將正式開展,而這也意味着航行試驗的工作即將展開。
當然,並非一定要進行完所有的繫泊試驗才能開始航行試驗。對於軍用艦艇來説,雖然事關航行安全的諸如船體、動力、舵機等系統的繫泊試驗必須優先完成,但諸如武器、電子設備、作戰系統、航空作業系統等和航行無關的設備則並不強求,也可以在航行試驗的返港間隙,在測試相關設備之前完成即可,因此在這些設備的繫泊試驗經常會穿插在幾次航行試驗之間進行。

▲ 老庫當年的試航就是一個亂啊……
對於一般民船而言,航行試驗主要進行的是關於船隻航行和船上生活設施使用的部分,而對於軍用艦船來説,其試航內容就要更多、更復雜,不僅包括航行、機動、最大航速、最小減速距離等情況,艦上的武器系統和電子設備的試驗也是其必須進行的內容。除此之外,航空母艦作為使用艦載機作為主要武器的艦艇,所謂的艦機聯合實驗,也就是測試航母能否順利支持艦載機在航母上起降、整備、調度、維修等的試驗也是之分關鍵的。而對於大眾而言,軍艦的航行試驗之所以被習慣稱為“海試”,不僅因為其包括了武器系統測試等在內的更多內容,還在於他們鮮明的特徵:到海上去。
航母的海試:更簡單或者更復雜
對於不同國家的航母而言,海試這件事有的時候可以十分神速,而有時候又可以拖拖沓沓甚至反覆多次。這一方面是不同航母實際建造過程中的遭遇差異,另一方面也是不同國家對於航母海試內涵的定義不同所致。

▲ 這位的試航就比較複雜……中間還有返工
儘管對於航母試航本身而言,其最終目的都是發現問題和解決問題,從而將交付部隊的航母調整到符合技術要求的狀態尚來,但對於多數國家的航母而言,大多數時候都是“萬事開頭難”,也就是在建造頭幾艘航母的時候,往往會遇到不少的麻煩和困擾,而且因為在最初的航母設計過程中,往往會遇到各種“想當然”的設計與實際情況不甚相符,甚至截然相反的情況,這時候就需要對航母的設計進行調整甚至大幅度的修改乃至“返工”。也正因如此,各國早期的航空母艦雖然技術水平都不高,加之特色各異,是其試航過程往往十分糾結。
以上世紀60年代才開始發展航母的蘇聯為例,該國建造的首艘航母“莫斯科”號雖然僅僅是一艘直升機航母,但該艦從1966年11月到1967年8月先後進行的3次試航之後,卻發現了大量的技術問題,包括適航性差、升降式聲吶容易故障且維修困難、艦員艙室數量不足等,因此儘管1967年12月該艦正式宣佈服役,但隨後進行的第一件事就是返廠進行了9個月的維修和改進,此後才勉強達到了戰術任務書所要求的技術狀態。

▲ 當年“莫斯科”的問題之多,實際上是返廠也改不好,海軍只能湊合着接了船
同樣的問題也發生在1143型首艦“基輔”號上,該艦從1974年底開始進行各類試驗,到1975年12月28日宣佈完成包括三次試航在內的“第一階段國家測試”並交付蘇聯海軍,但實際上真正入役卻要到1977年2月,原因在於該艦遠比一般航母複雜的武器系統需要更多的試驗工作。在進行這些試驗之前,該艦還進行了從黑海機動到北方艦隊駐地的遠海航行,並在過程中進行了45架次雅克-38的飛行訓練,在此之後,該艦才進行了包括P-500反艦導彈全程飛行試驗在內的“第二階段國家測試”。可見對於有複雜武器系統的蘇制航母來説,航母海試中武器系統的測試佔據了相當多的內容。

▲ 莫斯科級和基輔級的測試,都更像是在搞巡洋艦的海試,所以比較亂
至於蘇聯的第三代航母“庫茲涅佐夫”,由於當時蘇聯已經處於解體前的混亂狀態,加上蘇霍伊設計局的總設計師西蒙諾夫希望提前進行海試,以便讓進度較快的蘇-27K能夠擊敗米格-29K,,因此其實際的試驗順序頗為混亂:該艦1989年6月8日開始了繫泊試驗,但10月21日,在繫泊試驗尚未結束的時候,“庫茲涅佐夫”就離開船廠開始進行了包括艦機協同內容在內的海試,並且進行了蘇-27K和米格-29K的着艦和起飛試驗,而在1989年11月返回造船廠後,該艦還繼續進行了武器系統的部分舾裝,而後續的繫泊試驗則到1990年5月25日才正式結束。該艦的國家驗收試驗從1990年8月1日開始,10月4日完成,隨後在進行了一次維修之後,“庫茲涅佐夫”在1990年12月25日正式通過了驗收。

▲ 到庫茲涅佐夫的時候啊,那就更亂了!
相比之下,當一個國家在航母建造領域已經累積了較多的經驗之後,該國在航母試航時就比較容易做到輕車熟路,特別是當新一代航母在技術上並沒有顛覆性的變化時,這些航母的試航過程就會相當快速。

▲ 比如説二戰時期造航母…………
航母試航過程十分快速的典型自然是建造航母數量最多的美國。由於美國技術實力雄厚,建造航母數量多且從未間斷,擁有豐富的建造和使用經驗,加上在航母技術運用上一貫採取循序漸進的改進策略,美國航母的試航時間通常都相當迅速。

▲ 埃塞克斯級一輩子都是批量來的,批量建造、批量改造……
以冷戰時期建造的幾款大型航母為例,上世紀50年代服役的“福萊斯特”號於1955年8月22日離開造船廠進行海試,1955年10月1日就宣佈進入現役。稍後的1956年1月24日,該艦就開始進行服役後的首次訓練航海,並於3月31日完成試航,4月2日返回諾福克並搭載了一個A3D艦載轟炸機中隊,隨後開展了艦機合練工作,當年11月就參加了干預蘇伊士運河危機的首次實戰部署。也就是説,該艦在大約一年多的時間裏就完成了試航和訓練任務,並且具備了執行基本任務的作戰能力。
至於劃時代的核動力航母“企業”號的試航,則更加迅速。該艦1960年9月24日下水,1961年10月29日才開始首次海試,11月3日就完成首航,11月25日就宣佈正式服役。次年10月底,從海試開始算起也只有1年時間的“企業”號就參加了古巴導彈危機中美國海軍對古巴的海上隔離行動。

▲ 這就算是核動力航母,那也改變不了美國試航快的特點
後來的“尼米茲”級航母的試航時間雖然比“企業”級要長一些,但也只有2-3個月的時間;新一代的“福特”號航母於2017年4月8日開始首次試航,之後在2017年5月31日就被正式從船廠移交給了海軍,並於7月22日正式舉辦了服役儀式。試航進度同樣快的驚人。
高速試航的昂貴與廉價的代價
美國這種高速度的試航過程,一方面和美國強大的造船工業能力密不可分,另一方面也和美國海軍常年研製航母,並且擁有規模巨大、體系全面的航母相關子系統研製和實驗體系。在這樣的情況下,美國海軍航母上實際裝備的各類設備,應用的各種相關設計,都已經在此前進行過長期的岸上測試甚至其他改裝測試,在實際裝上航母之時,儘管可能因為技術原因並不完善,但極少出現根本性的設計問題,導致需要航母進行徹底的返工修理。

▲ 核航母的問題不少,沒事,兜一圈地球先
加上美國航母在設計上一貫保守,儘管從“福萊斯特”級到“福特”級至今的航母設計發生了巨大的變化,但這些改進基本都是逐步進行,導致每一艘航母在試航時主要的任務只是驗證與前一艘航母基本一致的結構和設備能否正常運行,而非全新設計的航母結構在概念上和運用上的成功與否,這種設計上的特點,也使得美國航母的試航過程相對簡單。

▲ 美國航母設計上,多的是“不大一樣”,少的是“大不一樣”
除此之外,由於美國海軍有大量成熟的航空母艦,因此其艦載機的研製和試驗都可以在別的航母上進行,因此在對於航母而言至關重要的艦機聯合試驗上,美國航母在試航時可以選擇“跳過”,因為艦載機要麼已經在其他航母上久經考驗,要麼單獨研製的艦載機會用其他成熟的現役航母進行上艦試飛。其他國家則沒有這麼好的條件,由於航母建造的間隔很長,導致“一代航母配一代艦載機”的情況出現,以至於在航母試航的時候,往往也要有針對性的對艦載機進行試飛,並且進行復雜的艦機聯合試驗。

▲ 這其實是兩個試驗,但是擱一起做,看起來時間就長了
相比之下,法國海軍雖然也有幾十年的航母建造和使用歷史,但在技術上的積累卻顯然不如美國,法國海軍兩代航空母艦“克萊蒙梭”級和“戴高樂”級的核心設備——彈射器全部來自別國進口,後來設計“戴高樂”號之前也沒有太多使用E-2C預警機的經驗,加上本國的造船工業能力有限,這一切導致法國海軍的“戴高樂”號航母在試航過程中問題百出。1999年該艦開始投入試航,結果就在艦機聯合試驗中發現飛行甲板需要延長,於是不得不返港延長了飛行甲板,隨後的試航裏又遭遇核反應出現問題,螺旋槳航行中斷裂,另一個槳葉因為鑄造氣泡存在故障可能等,最終於2001年才正式服役。算上其他試驗,“戴高樂”號前前後後折騰了4年,要不是達索公司的“陣風”戰機提早在“克萊蒙梭”級航母上完成了絕大多數的試飛工作,其最終服役和形成戰鬥力的時間可能還要推遲。

▲ “戴高樂”的糟心事顯然大家已經不陌生了
至於那些在設計階段“投機取巧”,試圖以低廉代價取得較強戰鬥力的航母設計,如果這些問題不在海試中解決,在服役後再度面臨返工的可能會更高。這其中二戰前日本建造的“龍驤”號航母就算是一個典型了。作為日本試圖以小噸位航母謀求大載機量的一次嘗試,“龍驤”號航母的頭重腳輕從一開始影響其使用,雖然在試航中發現該艦重心過高、復原性差、幹舷低、穩定性低,在3-4米海浪下就無法操作艦載機,但仍然在1933年被強行編列入役,隨後就在1934年的“友鶴事件”之後返廠進行了3個月的改進,拆除上層結構減重的同時增加防雷隔艙以加強穩定性,但是小修小改的不徹底使其在第四艦隊事件中嚴重受損,不得不於1935年10月開始接受了7個多月的整修和改進。試航對問題的解決不徹底,導致了“龍驤”服役的前3年裏有接近一年的時間是在船廠裏度過的,可以説,這幾年的服役與改裝,就和一般艦艇的試航與修改一樣,是日本海軍忽略徹底試航之後付出的必然代價。

▲ 至於這位……偷雞不成啊
不難看出,一國航母試航效果的好壞與其速度的快慢,一方面與其在航母設計、建造領域長期的積累有關,另一方面,也和該國有無條件、能否及時分散航母和艦載機研製的技術風險有關。
中國國產航母的“先難後易”
在中國海軍第一艘航母遼寧艦的試航過程中,儘管遼寧艦的基本設計和結構都是沿襲蘇聯“庫茲涅佐夫”級,但是對於中國海軍來説,一來該艦的續建在很大程度上已經是重新設計,而來中國此前沒有任何航母試航的經驗,因此對於中國海軍和中國的造船工業來説,遼寧艦的試航實際上更像是一種技術研究與探索,而非對航母的實際驗證。除此之外,由於中國的艦載機研製項目也依賴於遼寧艦,因此在遼寧艦完成了一般的航行試驗,交付海軍之後,該艦在接下來相當長一段時間裏進行的,仍然是以艦載機上艦試驗為核心的艦機協同試驗,因為只有這一系列試驗完成之後,殲-15戰機才能夠正式定型投產,遼寧艦的艦載機部隊也才能夠獲得批量的實用艦載機投入到訓練中去。

▲ 遼寧艦入役之後,最初的任務實際上是給殲-15定型
正準備試航的第一艘國產航母的情況則並不相同,雖然該艦是中國第一艘國產航母,艦上的很多設備,包括船體、蒸汽鍋爐和輪機等系統也換成了國產設備,在諸如艦橋、飛行甲板以及自衞武器平台的設計上也有不少變化,但在整體上,該艦的總體結構依然沒有脱離遼寧艦的框架。因此在試航過程中,國產航母的主要試驗目的是檢測這些國產設備和結構是否達到了遼寧艦上的水平,而需要全面重新檢驗的設備,主要只剩下艦上電子設備中的一些新產品。加上國產航母同樣繼續使用殲-15戰機(預計搭配國產航母的第二個殲-15艦載機團也已經在遼寧艦上開始展開訓練),這使得國產航母后期進行艦機協同試驗的過程要比遼寧艦簡單不少。而且由於無須再定型一回殲-15,毫無疑問,第一艘國產航母的整個試航過程將比遼寧艦順利不少,時間上也將會大幅度縮短。

不過類似的好事可能輪不到第二艘國產航母。目前的消息已經基本證實,第二艘國產航母的噸位和尺寸都要比第一艘國產航母顯著增大,艦載機的起飛方式也換成了彈射起飛。這兩點不同意味着第二艘國產航母的甲板佈局和運作邏輯都和第一艘國產航母有巨大的不同,因此很多試驗需要“重頭再來”,加上殲-15彈射型艦載機以及未來的第五代艦載戰鬥機都必然要通過在該艦上的試驗才能真正定型,第二艘國產航母的海試過程,反而可能要比第一艘國產航母更長,甚至達到和超過遼寧艦的水平。

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