特朗普為了省錢,要求航母彈射退回蒸汽時代?_風聞
战略学人-观察世界,思考未来,做有深度的战略学人。2019-07-13 15:13
美國總統特朗普在美軍駐日本橫須賀海軍基地發表講話時,表示對電磁彈射花費巨資感到不滿,並講他將頒佈命令將航母上的電磁彈射器改為蒸汽彈射器。特朗普稱:“我們將大量資金投在電磁彈射系統上,卻不知道在惡劣條件下其性能如何。所以我要下達命令,下一艘新航母要換用蒸汽彈射系統。”一時引起各國媒體和軍方關注。
艦載機彈射系統只不過是航空母艦龐大系統中的一部分,**為何能引起特朗普的關注?**蒸汽彈射與電磁彈射有何區別?特朗普為何要改換蒸汽彈射器?難道美新航母要退回蒸汽時代?
圖:配有電磁彈射系統的美國“福特”號航母
文章僅供參考,觀點不代表本機構立場。
美新航母要退回蒸汽彈射時代?
作者:學術plus高級評論員 徐秉君
-1-何為航母艦載機彈射系統?
**艦載機彈射器是航空母艦上的關鍵起降設備,**是一個由諸多子系統構成的龐大而複雜的裝置,能夠幫助多種型號的艦載戰鬥機、預警機等,從長度有限的飛行甲板上,安全快速起飛。
航空母艦的核心戰鬥力是艦載機,在作戰中,艦載機負責對空中、地面、以及海上目標進行打擊。因此,艦載機的起降能力是一個航母戰鬥羣戰鬥力的重要標誌之一。
圖:目前美國航空母艦都採用蒸汽彈射器,蒸汽彈射器彈力雖強,但消耗汽量大蒸汽容易泄露等弱點,從而影響航空母艦的機動作戰性能。
目前,艦載機的起飛方式主要有3種,即,滑躍式起飛、彈射起飛和垂直起飛。
滑躍式起飛主要是依靠飛行自身的動力,在航母甲板上短距滑跑,並通過甲板末端的首斜甲板拋射作用,從而實現滑躍起飛。這種起飛方式,由於結構簡單和造價低廉,所以被俄羅斯航母採用。但由於對飛機載荷有嚴格限制,一定程度上削減了艦載機的戰力。
彈射起飛方式是通過大功率的彈射器給飛機足夠的起飛速度,從而實現彈射起飛。這種起飛方式大大降低了對艦載機本身的載荷限制和要求,可以滿載滿油量起飛,使航母的綜合戰力大幅度提升。所以美國的航空母艦大都採用彈射起飛方式。
垂直起飛則主要是艦載直升機、傾轉旋翼機等飛機的起飛方式。
其中,彈射起飛就是利用彈射器助推,可以使飛機獲得更高的加速度,具備在短距離內放飛重型戰機的能力,是艦載機起飛的主流方式。彈射器是飛機起飛的重要裝置,主要有兩種:即蒸汽彈射器和電磁彈射器。
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蒸汽彈射 VS 電磁彈射孰優孰劣?
2.1 蒸 汽 彈 射
蒸汽彈射系統是以蒸氣為工作介質,推動氣缸,帶動滑車,拖拽艦載機,從而實現艦載機彈射起飛。蒸汽彈射器由眾多子系統構成,其中包括蒸汽系統,彈射引擎系統,液壓系統,彈射指令系統,水力制動系統,潤滑系統等。
目前,**蒸汽彈射器技術已相當成熟,**因此被軍事大國航母普遍採用。但蒸汽彈射器也存在一定侷限:
(1)蒸汽彈射器主要是體積和重量過於龐大,如美國最新的蒸汽彈射器,全套體積達1100立方米,全重接近500噸;
(2)單位時間內消耗蒸汽量過大,影響連續彈射;
(3)蒸汽彈射的彈射力量調節範圍小,無法彈射較輕的無人機;
(4)彈射時瞬間爆發的巨大推力,讓艦載機飛行員感到非常不適。
圖:福特航母的電磁彈射系統
2.2 電 磁 彈 射
電磁彈射是繼蒸汽彈射之後發展起來的新一代彈射裝置。其原理是將電能轉化為磁能再轉化為動能,並推動物體達到一定速度的系統,其動力裝置是直線電機,系統通過輸入強大的電流使線圈產生磁場,使往復車加速,從而推動戰機起飛。
近年來,隨着技術的發展進步,各軍事大國開始注重發展電磁彈射技術。相比蒸汽彈射,電磁彈射優勢明顯。據媒體披露:
(1)電磁彈射系統“體小身輕”,全套電磁彈射設備體積只有蒸汽彈射器的一半,僅500多立方米,全重325噸;
(2)電磁彈射比蒸汽彈射的最大能量幅度高20%,可以放飛更重的飛機。而且電磁彈射功率可調,通過調整輸出電流,起飛重量可在2噸至70噸之間調整,終端速度可在50節至200節之間任意設定。
(3)再就是,加速度曲線十分平滑,能夠極大改善飛行員的身體負擔和飛機的結構壽命。
(4)據稱,配有電磁彈射系統的美國“福特”號航母,日出動艦載機達到300餘架次,相比尼米茲級提高25%。而且電磁彈射器的維護保養費用也大幅下降,操作該系統的人力成本可降低30%。
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特朗普為何要換?
**既然電磁彈射優勢明顯,那麼特朗普為何卻要求迴歸蒸汽彈射?**其實,早在2017年5月,美國總統特朗普在接受《時代》週刊採訪時就表示,海軍研發多年的電磁彈射系統(EMALS)過於複雜,希望“福特”級航母能夠繼續使用 “尼米茲”級航母的蒸汽彈射器。這次在日本只不過是舊事重提。
從特朗普的言論來看,他之所以關注電磁彈射器問題,主要還是在於福特級航母上的電磁彈射器太費錢了,再就是他認為電磁彈射技術還不靠譜,尤其是對太多自動化技術的應用一直持懷疑態度,所以要將其改回蒸汽彈射。以至於開玩笑稱,支持電磁彈射的人可能是敵方派來卧底的。
(1)當然,首要問題還是花費太高。
據美海軍透露,“福特”級航母引入3種新型主要作戰系統:電磁彈射系統(EMALS)、先進攔阻裝置(AAG)、雙波段雷達(DBR),EMALS是這3種系統中爭議最大的系統。美海軍海上系統司令部也承認,“福特”號採辦存在嚴重超支問題,EMALS、AAG、DBR這3種系統在“福特”號超支成本中所佔比例為40%。
圖:美軍電磁彈射起飛地面試驗裝置
(2)再就是目前電磁彈射系統確實存在一些技術問題。
據2018年12月美國防部武器測試辦公室報告稱,在迄今為止進行的747次艦上彈射測試中,電磁彈射系統發生了10次“嚴重故障”,故障率“遠高於平均每4166次彈射發生一次關鍵故障的要求”。
(3)另外,電磁彈射系統還面臨維修問題。
在海上試驗中,美海軍發現,頻繁使用時電磁彈射系統故障較多,遠沒有蒸汽彈射器可靠。美海軍稱,一旦在戰鬥中出現一個彈射器無法使用,有可能需要關閉全部4個彈射器才能進行維修。實際上,“福特”號航母的電磁彈射系統不能在彈射作業期間進行維護。這一事實加劇了對系統可靠性的擔憂。
對此,特朗普批評説:美國花費了9億美元用於研製瘋狂的電磁彈射,而我要問的是,蒸汽彈射有何不可?專家們卻説電磁彈射啓動更快,不需要加速度。新航母不需要這種加速度,因為我們每隔2分鐘就能起飛一架艦載機,而且沒人知道昂貴的電磁彈射在惡劣環境下會是什麼樣的情況。
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美新一代航母要退回蒸汽時代?
儘管特朗普聲稱要下令將航母上的電磁彈射器改為蒸汽彈射器,但這並非是一個“萬全之策”,實際操作困難也較大。也就意味着更換“福特”級航母電磁彈射系統可能性不大。這主要是基於現實情況來分析:
**【原因1】**因為“福特”級航母從設計到建造都是圍繞電磁系統而不是蒸汽系統進行的,如果放棄電磁彈射系統而改為蒸汽彈射系統,無疑需要再花費巨大工作量和高額成本重新設計,勢必導致新航母總成本要增加數十億美元,不僅將拖後整體研製進度,而且還會導致部署時間延遲數年。所以,儘管特朗普一再要改換為蒸汽彈射系統,但實際操作不太可行。
圖:電磁彈射畢竟代表航母未來發展趨勢
**【原因2】**再者,電磁彈射系統畢竟是一項新技術,其自身完善必然也需要一個發展過程。儘管目前還存在一些問題和缺陷,但這也是任何新技術走向成熟的必經過程,一旦解決了工程問題,這類問題也就迎刃而解了,隨着技術和工程問題的解決,其性能和可靠性將獲得大幅度提升,同時也可以相應降低其維護成本。
**【原因3】**另外,美國海軍並沒有因此而改變計劃,並對電磁彈射系統仍很有信心。今年早些時候,美國海軍仍推出了批量購買“福特”級航母的計劃,並斥資154億美元開始建造“福特”級的第三艘和第四艘,其中包括電磁彈射系統。
然而,從特朗普新近的態度來看,棄用電磁彈射系統的態度似乎也很堅決。按特朗普的行事方式,也不排除他下令堅持改為蒸汽彈射系統,這可能給電磁彈射系統的命運帶來變數。但有關評論認為,如果新航母再改回蒸汽彈射,無疑是一種倒退。儘管如此,電磁彈射仍被美海軍看好,世界一些軍事大國也在關注和研發這一新技術,因為電磁彈射畢竟代表航母未來發展趨勢。
(全文完)
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