從彈道導彈巡洋艦到“航天母艦”:最初的夢想,何時會到達?_風聞
帧察点-帧察点官方账号-微信公众号帧察点,微信之外第一分发平台。2021-01-26 18:07
當地時間1月19日,意大利《十九世紀報》等多家媒體報道,意大利海軍參謀部確認,計劃將“朱塞佩·加里波第”號航空母艦(下文簡稱“加里波第”)加以改裝,以執行發射運載火箭、將衞星送入太空的任務。
▲畢竟長期以來也是意大利海軍的象徵,“加里波第”的突然轉型很快得到了意媒的關注
為適應意大利海軍所選定的下一代艦載戰鬥機F-35B,2008年服役的“加富爾”號航母進行了適應性改裝,計劃於2022年入列的“的裏雅斯特”號兩棲攻擊艦在設計上也兼容了操作F-35B的能力。而1983年下水、主尺度偏小的“加里波第”,由於適配F-35B改裝的價值已經不大,加上現有AV-8B機隊即將退役,故而該艦已降級為直升機航母使用多年,原本預計最晚在2023年、最快在2021年就將退役。
▲一把老骨頭的“加里波第”,確實難以和新鋭的F-35B一同玩耍了
用航母作為火箭發射平台,最早可以追溯到70多年前的“桑迪行動”。1947年9月6日,美國海軍在當時全球最大的航母CVB-41“中途島”號的飛行甲板上,發射了一枚繳獲自納粹德國的V-2彈道導彈,導彈升空後飛行至4600米高度解體落入海中。儘管不算成功,“桑迪行動”仍然作為海上發射彈道導彈的早期探索而載入史冊。
▲“桑迪行動”中豎立在“中途島”甲板上與剛剛起飛的V-2導彈
1964年-1965年,太陽活動進入週期性的最小期,也稱“國際寧靜太陽年”,成為了各國發射探空火箭,對太陽活動對地球高層大氣的影響展開科學研究的一個高峯期。由於要儘可能從更多緯度上發射探空火箭以收集更多數據,美國又想到了改裝一個“移動發射平台”,以進行儘可能多次發射的思路。
1964年秋,原“博格”級護航航母CVE-25“克羅坦”號被臨時借用給NASA,加以改裝作為探空火箭海上發射平台。1964年11月至1965年4月,沿着南美洲西海岸航行的“克羅坦”,共發射了70餘枚各型探空火箭。
▲被改作探空火箭發射船的“克羅坦”號護航航母
▲“克羅坦”號沿南美西海岸航行,6個月內共發射70餘枚“耐基-阿帕奇”(Nike-Apache)、“耐基-卡津”(Nike-Cajun)等各型探空火箭
不過無論是V-2導彈,還是探空火箭,都不能將載荷發射入軌。而此次意大利試圖使用“加里波第”號作為海上發射平台,最主要的目的就是要具備“獨立自主的太空軌道發射能力”。早在去年意大利國防部出版的《海軍》月刊8月號中,一篇題為“海軍在為國家獲取獨立進入太空權利方面的作用”(Il ruolo dellaMarina Militare verso l’acquisizione di un accesso nazionale indipendente allospazio)的文章開篇就指出,當前世界上只有極少數國傢俱備獨立發射航天器進入軌道的能力,它們分別是美國、俄羅斯、中國、法國、日本、以色列、印度以及朝鮮(原文如此)。
造成這種情況的因素,其一是研發運載火箭與設置航天發射場需要較為複雜的技術和經濟實力,另外則是政治、科技、經濟和軍事大國不願看到航天發射能力的擴散,理由是容易使某些國家獲得難以控制的軍事進攻能力。因此,獨立的發射入軌能力是一個國家在政治和軍事上的重要資產。
▲論地理我是個半島國家,他也是個半島國家;論歷史我意大利一個曾經的列強,當世G7之一,難道還不如曾經的半殖民地嗎?
意大利最早的火箭發射場,是位於撒丁島東部的薩爾託迪基拉發射場。由於撒丁島東面與亞平寧半島隔海相望,東、南、北三個方向均有人口密集的區域,由於多級火箭分離下落的危險性,這一發射場難以執行完整的運載火箭發射入軌任務,通常進行的是探空火箭、導彈武器的試射與歐空局部分火箭發動機的試車工作。
▲紅點處就是薩爾託迪基拉發射場,往東往北是意大利自己家,往南是突尼斯,往西是西班牙,這要是打運載火箭,一不小心砸了誰……好像都不大好
不過意大利很快就得到了自己的“海上機動發射場”:1960年,意大利海軍上一代“朱塞佩·加里波第”號輕巡洋艦(1936年下水的9400噸輕巡,改裝後舷號與現在的“加里波第”號航母相同,均為C 551)開始接受改裝,在艉部附近加裝了四具美製“北極星”彈道導彈發射裝置,以作為北約盟國共享核打擊力量的一部分。
▲“加里波第”號巡洋艦的四具“北極星”導彈發射器,注意它和甲板並非絕對垂直,而是稍微外傾佈置——核導彈一不小心砸了母艦,那就更不好了
▲相比普遍有些“奇形怪狀”的冷戰早期導彈化火炮巡洋艦,改裝後的“加里波第”號巡洋艦整體艦容還算美觀協調,發射彈道導彈的能力更是獨一無二,只是可惜……
1962年底,隨着蘇聯撤出在古巴的中程導彈與戰術轟炸機,古巴導彈危機表面上落下了帷幕。雖然咄咄逼人的肯尼迪政府聲稱,絕不對等承諾撤出土耳其和意大利的核導彈,但仍在1963年4月底前不公開地進行了“撤彈”。由於美國已經決定不向意大利提供“北極星”實彈,儘管完成改裝的“加里波第”仍在1963年8月完成了“北極星”模擬配重彈的彈射出筒試驗,但美國人的鴿子是放定了。
▲1963年8月31日,“加里波第”進行“北極星”模擬配重彈的出筒試驗的場面。雖説依靠“加里波第”的改裝和測試,意大利也算掌握了“北極星”的不少數據,為其航天技術建立了一定基礎;但意大利海軍並不希望這艘花了不少錢改裝出來的巡洋艦,只能如此浪費下去
這番“出爾反爾”,加上當時又傳來南斯拉夫秘密研製核武器的情報,刺激了意大利人啓動獨立的核導彈計劃,其最終演變為意大利海軍的“阿爾法”中程彈道導彈項目。該彈與“北極星”構型類似,兩級固體燃料推進,能夠攜帶約1噸重的核彈頭飛行1600千米。從1975年9月至1976年4月,“阿爾法”成功進行了三次陸上試射,然而就在這三次試射之前的1975年5月2日,意大利在美國的壓力下籤署了《核不擴散條約》,其後幾年內,意大利只得停止了一切核武器與彈道導彈研發,1978年,已經退役幾年的“加里波第”號巡洋艦被拆解。
▲“阿爾法”導彈為意大利固體火箭技術的發展奠定了良好的基礎
不過正是拜“阿爾法”的研發所賜,意大利初步掌握了高性能固體火箭燃料及多級運載火箭的技術。到了上世紀末,在意大利主導下,意大利航天局與歐盟共同開始研發“織女星”(Vega)系列固體運載火箭,目前該系列火箭的十餘次發射,均在南美洲法屬圭亞那的歐空局庫魯航天中心ELV發射區進行。
▲在歐空局庫魯發射中心等待發射的“織女星”固體運載火箭
意大利作為歐盟最重要成員國之一,同時也是歐空局裏位居法德之後第三大出資國,天然就有着使用庫魯航天中心的權利;但作為歐盟合作框架下唯一的航天發射設施,歐盟為各家用户安排一個優先發射順序總是必要的。
儘管幾乎可以視作意大利國產火箭的“織女星”,在這裏有着單獨的發射工位;但同一個發射場的發射窗口也總是有限的,更重要的是無論是從出資比例方面,還是從這塊叫做“髪****屬圭亞那”的殖民地名稱來看,此處的VVIP是誰,那不用説大夥也都心知肚明瞭。
▲雖然圭亞那庫魯航天中心規模龐大,擁有多個發射區,但要滿足整個歐洲多種多樣的發射需求還並不容易
既然要搞意大利獨立自主的航天發射能力,那麼把庫魯作為唯一的發射場地肯定不行。前文提到,地中海東南西北都是人口密集區,所以在本土搞自然是不要想了。與英法等國不同,意大利在1943年後就喪失了全部海外省份與殖民地,所以也很難在遠離地中海的地方設置合適的陸上發射場。
▲墨索里尼:怪我咯?
所以早在“加里波第”號巡洋艦剛改裝服役的時候,意大利也開始琢磨海上民用航天發射平台了。1964年,意大利首顆人造衞星“聖馬可1號”在美國沃洛普斯發射場使用美國“偵察兵”運載火箭發射入軌,其後根據意大利與肯尼亞政府簽訂的雙邊協議,意大利使用由美國提供的一個海上浮動平台作為發射平台(“聖馬可”平台),埃尼(意大利國家石油天然氣)公司提供的兩個石油平台作為海上測控設施(“聖麗塔1號”和“聖麗塔2號”平台),加上一些附屬設施,在肯尼亞馬林迪海岸附近建成了“聖馬可”項目的海上發射場。
1967年4月26日,意大利在此使用美製“偵察兵”運載火箭發射了“聖馬可2號”人造衞星,此後該中心一直使用美製“偵察兵”火箭進行航天發射,直到1988年起不再進行發射任務。為紀念2001年逝世的意大利航天之父路易吉·布羅格里奧教授,該中心於同年更名為“路易吉·布羅格里奧”航天中心。目前中心所屬海上發射與測控平台均已失修報廢,岸上設施轉而承擔歐空局的測控職能。
▲正在發射“偵察兵”火箭的“聖馬可”海上發射平台
▲如今已鏽跡斑斑的“聖馬可”發射平台
本土條件有限,當年又有經驗,重新搞起海上航天發射就成了意大利實現“自主發射入軌”能力最好的選擇。前面所提到的意大利《海軍》月刊文章中,也使用了我國利用海上浮動平台發射長征11號固體運載火箭的照片,作為全文首張配圖。
▲原文圖注:中國進行的海上平台發射(2019年6月5號從黃海發射的長征11號)(來源:中國運載火箭技術研究院,CALT)
不過對於意大利來説,另行採購新的海上平台進行火箭發射,不僅需要支付採購費用,還要將其拖航到遠離本土的合適發射地點,這個額外成本可就不低了。而且這類平台普遍只能在近海進行發射作業,這就使得意大利人又想起了“加里波第”——雖然臨近退役,但“加里波第”號航母的狀況還不錯,自航能力和自持力都遠高於一般海上平台。
如果改裝最終落實,那麼意大利在航天發射陣位的選擇上就靈活很多了。《海軍》月刊文章中引用的例圖表明,當“加里波第”在北緯25°、西經30°附近的大西洋上,向東進行近地軌道發射時,上升段投影將穿過荒無人煙的撒哈拉沙漠;而向南北方向進行極軌發射時,則除了大西洋之外再無一物,看上去還真挺理想的。
▲原文中所演示的發射位置示意圖
“加里波第”作為“航天母艦”的好處是明擺着的:航母的直通式飛行甲板足以為火箭發射提供充足空間;取消雷達武器等作戰系統和大部分航空支援能力(保留少量直升機起降及保障能力即可),使得人員編制大幅減少後,能夠為發射保障人員提供較好的居住環境;其封閉機庫也便於裝載和維護各種保障設備。
▲前文提到的那艘美國護航航母“克羅坦”號在執行探空火箭發射期間,其機庫就為各型保障車輛提供了良好的停放空間
但航母的結構特點一樣帶來了問題:相比海上平台,航母的重心偏高、受風面積偏大,**這使得如果艦體受海況影響產生較大幅度搖擺,那麼在位置較高的飛行甲板上起豎待發的火箭,就有可能無法滿足初始發射條件。**考慮到“加里波第”改裝後的預定活動海域是在大西洋,這個問題的確不容忽視。
“加里波第”在改建中究竟會如何解決問題,目前還不得而知。如果在甲板上掏個“發射井”,使得火箭半埋入艦體,雖然花錢花時間,但也能讓火箭受艦體搖擺的影響降到最低。《海軍》月刊文章配圖裏的中國長征11號與俄羅斯“白楊”M均是冷彈射起飛後再點火,這體現出意大利傾向於冷發射固體火箭作為海上發射載具,以避免對艦體本身的損害,那麼搞個“發射筒”的可能性確實存在。
▲雖然不能作為100%的推斷依據,但既然這篇官方期刊文章裏往前舉了自家巡洋艦上加發射井打“北極星”的例子,往後舉了中俄的例子,至少可以看出一種傾向性來
不過從芬坎蒂尼集團切特納船舶研究中心為艦上發射所做的算例模擬圖來看,這個“發射筒”仍可能是直接杵在甲板上進行起豎發射。如果這樣選擇,那麼改裝精力就將集中於為“加里波第”安裝更為先進的主動減搖鰭等現代海洋平台增穩設備,以及通過壓艙物等手段進一步降低艦體重心上。
▲文章中自制的示意圖,可見確實是冷彈射傾斜起飛空中點火的固體火箭
▲由切特納船舶研究中心製作的數字計算模型,雖然從甲板輪廓和升降機位置來看……好像無法對應任何現有型號航母或兩棲攻擊艦
不過無論怎麼改,讓滿載排水量僅有1.4萬噸左右的“加里波第”安全穩定地發射運載火箭,特別是還得跑到大西洋整活兒,這火箭也很難大到哪裏去。故此這類火箭的運載能力並不能完全替代“織女星”系列火箭,一些更重要的載荷甚至仍然只能送到圭亞那庫魯航天發射中心,由“阿麗亞娜”火箭進行發射。然而比起在庫魯“排隊等候用餐”,自己手頭哪怕有那麼一點“掏出來隨時就能吃的零食”,對於在航天領域頗有造詣和追求的意大利來説,這份意義也值得他們將“加里波第”這個名字延續下去。
▲這張頗有年代的照片裏,從左至右分別是意大利“加里波第”號航母、法國的“福煦”號航母和西班牙的“阿斯圖里亞斯親王”號航母——讓人想起當年中國軍迷們“如果有它也行”的航母夢