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【軍事博評】William:由002號艦試航看中國海軍航母走向

濃霧中, 002型航母正離開碼頭。照片來自浩漢防務論壇。

 

002型航母(編號及艦名估計為17及山東號)今早6時45分開始首次試航(1),照遼寧省大連海事局遼海警0094號海域封鎖通告顯示,今次試航可能日持續至18日。第一次試航主要是試驗動力及航海操作系統的穩定性,還有通海閥及大軸有沒有嚴重滲水的情況,紀錄可能遇到的問題並入塢修改,之後的海試會陸續測試其他項目及進行艦載機起降試驗。所有項目的試航大約需要一年的時間(2)

如按當初的計劃,002型航母(前稱001A型航母,即遼寧艦的改進型)應該是不存在的。據聞解放軍2008年時本是計劃吸收遼艦測繪、續建及試行運用的經驗,然後於2016年左右開始建造第一艘國產航母,這艘航母應該是具備彈射器的常規中重型航空母艦;然而,據所知大約2010年時中共中央軍委會認為與美、日間的軍事衝突可能在數年內惡化,一艘「訓練用防空母艦」並不足以保護中國海軍,但尚在設計中的常規航空母艦至少還有十年才能出現,唯有另建中型滑躍起飛航空母艦,以增加艦隊防空戰鬥機的數目,同時加強遠程攻擊能力(這點當時海軍及軍工部門並不是十分贊成的)。結果001型航母在設計上經過適量修改後,就以001A的計劃名於2013年正式開建,並中途改名為002型。

除「急用」之外,002型亦作為船廠「練手」之作,因為之前大連廠方及設計單位(701所)還沒有從頭開始建造航母的經驗,加上局部的設計修改(下有述),002型至少為團隊提供了進一步的「實習」機會。

002型航母下水照片,下緣位置就是吃水線。由此可看到,002型航母的吃水大約比001型深了1米左右。照片來自超級大本營論壇。

去年002號航母下水時,部分不同點已由傳媒概略討論,不過現在裝備基本裝設完畢,其實更有討論空間。單就外觀所見,002型比001型有個很重要但較少有人留意的改變:吃水線以上乾舷比001型低了1米左右。由於船身基本上沒有改變,這似乎代表002型比001型在滿載排水量上比001型重了大約3-4000噸左右(這不是什麼怪事,尼米茲級船身幾乎沒有變過,後期型的排水量卻比前期型大了10000噸以上)。這事實上和甲板及內部艙室修改有些關係,下文將會有述。

遼寧號及002型航母艦島比較圖, 拍攝位置相同。照片來自網絡

其次,002最大的改變在於艦島部分。相對於庫茲里索夫及遼寧號,002艦的艦島佔甲板面積進一步縮小,長度由遼寧艦的64米縮減至54米,而相控陣雷達放在更高的位置(大約高了兩層樓),一般相信是設計人員因應排水量增加導致原雷達高度減低,並想進一步減低電波對人員及降落中艦載機的影響;另方面,如同遼寧號,002的電戰系統所裝載的亦是中國海軍現役最先進的雷達與電戰系統,主要是346A型主動相控陣雷達及382A型大型電子掃瞄三座標雷達。其他電戰系統基本上亦比照現役中最新型的052D型驅逐艦。另方面,後部航空艦橋的面積亦有擴大。

庫艦艦橋第一層(下)及第三層(上)艙室分佈,大部分都是飛行員及艦橋人員的起居室及戰情室。這也是俄式航母艦橋非常巨大的其中一個原因。照片來自網絡。

 

艦橋另一改變在於航海艦橋升高一層,原航海艦橋位置設置了另一個艦橋。這點是過去前蘇聯航母所沒有的。參考美歐海軍航母的作業模式及002型在艦隊中的地位,這艦橋很可能是個「旗艦橋(Flag Bridge)」,是艦隊司令的艦橋。至於整個艦島縮短,代表可能已經將原有航空隊起居室或任務設施搬到其他艙室了,令結構可進一步縮小(蘇聯當年將航空隊的人員起居及作業室都塞進艦橋中,這設計基本上是二戰英美航母的做法,但放到70-80年代上,其實有點不可思議)。然而,由於002型航母仍是以瓦良格的設計為基礎進行小改良,加上為保持艦身平衡及搭載所需雷達,艦橋仍需要一定的體積與重量,故仍未可縮短到西方航母只有30米長的水平。

甲板及相關設施亦有「整形」,例如LSO(降落指揮官)指揮位置及光學著艦系統的高度亦有所升高,降落甲板最前方亦增加面積,以提升降落的安全性(3)(同時亦因應艦身吃水深了1米的影響);另外甲板方面,照現有資料,主要是原有遼寧號三個角上的舊防空飛彈平台昇高至與原有甲板齊平,並著量增加面積,加上艦橋縮短,加起來接近300平方米,002號甲板的停機位可增加3至4個(以SU-33/殲15摺翼後的佔地面積計算)。由於至少有3個新增的停機位相當接近起飛點,事實上更方便艦載機快速就位及起飛。

現時庫茲里索夫號機庫甲板的最可信資料,紅圈顯示彈葯升降機周圍有士兵艙及餐廳,黃圈則是現時機庫唯一有擴展空間的地方。照片來自網絡(原圖於庫艦艦橋上拍攝)

至於機庫是否有擴大,暫時未有確實消息,但由於現時一、二號起飛點仍設有彈葯升降機,而且早年組裝照片中見不到第一、二起飛點前的模塊有機庫結構,故向前擴建貌似不可能,向後盡用空間倒還有些可能,若鋪排得宜,至少可增加兩個大型艦載直升機的停泊位。

上圖及中圖是伊利沙伯女王號第三甲板及牧月級第二甲板的直通路。最下圖是庫茲里索夫號的03甲板配置圖,明顯沒有這設計。照片來自網絡及本人所攝。

艦體上,002號其實沒有什麼大改,但內部艙室結構經進一步改善。照退役海軍裝備部研究人員POP3所言,內艙結構修改主要是將原蘇聯損管要求及規格改成解放軍海軍規格,例如主水密艙之上的人員及工作艙(機庫下一層,即第三甲板)修改至有兩條相距較遠的通道,由船頭貫通至船尾,中間用水密艙門相隔。這是損管的標準要求,即有通道讓損管人員盡快趕至受損主隔艙的上方,然後進入隔艙搶修進水部分,或搶救不同區域的火警(這本身就是西方海軍的損管概念,但蘇聯海軍當年未有相關考慮);另外,鍋爐及動力系統改成國產最新型號,與此同時動力艙室結構亦更改成合乎海軍現有損管要求。這亦能解釋為何煙囪形狀及噴口面積會有所改變,以及艦體噸位的增加。

事實上,002號航母性質與作用和001型遼寧號仍很相似,都是在預警直升機引導下,進行艦隊防空/反潛戰,並兼顧部分遠程攻擊的中型「防空母艦」(遼寧更主要作為訓練艦,必要時才加入戰團)。基於一般軍艦執勤原則(至少一艘在航,一艘在港備航、一艘維修),002型航母應該作為備航艦甚至航母戰鬥群旗艦,而001型繼續擔任訓練航母,至002型需入塢維修時,遼寧就轉作備航艦;當然,如果遼寧號要入塢而剛巧又有航母起降訓練任務,002型也需承擔訓練任務了。

LSO著陸指揮中心紀錄板左上角的編號顯示,四月初的閱兵及軍演中,可能已有17號艦的艦載機參與訓練(遼寧艦的艦載戰鬥機,編號都是1XX號,2XX號很可能就是17號艦所屬機)。照片來自網絡。

 

部分內地軍迷CG技術很好,但對003型航母往往有脫離現實的期待。照片來自網絡。

 


002之後:將來的走向?

此前有學者稱15年內中國將擁有6艘航母(應該包括001及002)。這論調實在令人嗤之以鼻。事實上,這等於未來10年內開工建造四艘航空母艦(航母要五至六年才能正式入役),而且四艘艦都要是新型且更大型的東西,連帶要發展四艘新式航母用的所有配套設施,包括專用泊地、船塢、第四代(西方第五代)艦載戰鬥機、反潛機及電戰機在內的機隊及其陸上機場 / 維護設施,以及培訓12000名以上的高技術人員;另外,大型航母設計工作十分繁複,用腦想想都知不太可能。

差不多完工的江南長興2號線4號船塢擴建部分。照片來自Terraserver 2018年4月10日所攝

解放軍未來航母計劃中,現時唯一可以略知一二的,就只有003型航母(軍事展上那艘超級核動力航母的模型,只算一種遠期展望/YY)。軍評界對於003型航母仍眾說紛紜,可資分析的「蛛絲馬跡」仍然不太足夠,只知2017年11月江南長興造船廠開了一次某工程開始的慶祝儀式,而現時江南廠四號塢(預期航母組裝及維修船塢)延長工作亦差不多進入尾聲。假設11月真是003號航空母艦開工,大組件也至少要明年4-5月才會搬出露天船場,準備入塢組裝。

2012年1月建造中的CVN-78福特號,右邊遠處船場上擺放的,是福特號待擺放的組件。照片來自這裏

 

武漢航母樓最近的外觀,以及參照航母樓新建築猜想的003型航母艦橋。照片來自網絡。

003型航母大概會是怎樣的?大概先可以從武漢黃家湖的武漢船舶設計研究所(701所)大樓看個究竟。研究所的樓頂建成遼寧號航母甲板的外形(大約是遼寧長度的4/5),還有模擬艦島,用來做調度及雷達電磁測試。航母樓曾部分改建成002型航母的特徵,而002型下水後,前甲板完全平整化,而且艦島即著手進行改建,亦引入同期055型驅逐艦的雙波段相控陣雷達設計,同時航空艦橋亦由艦島後方搬到航海艦橋上一層,旗艦橋、航海艦橋及航空艦橋的佈局基本上已和西方航母一致。不過也必須強調的是,這艦橋只會依新型航母必須驗證的部分進行改建,整體外形未必具參考價值。

照片來自網絡。

間中「洩漏」的幾間理工科大學或研究所的船舶設計論文(例如哈爾濱工業大學,以及上述武漢船舶設計研究所),也能透露一些訊息。樓上照片是2013年時701所一篇研究論文,講述中重型航母設計構形及特色。這方案的艦橋竟有和武漢航母樓同樣的特徵:055型驅逐艦的雙波段相控陣雷達系統,而且明顯是裝上兩條彈射器,船身亦比002型稍為加長,更重要的是艦島進一步縮短,已經接近西方常規航母的設計。

一般相信這是003型航母的早期甚至落選方案(但落選方案仍具備當初提出的設計要求)。就技術傳承而言,這種航母其實很切合老解下一條航母的發展脈絡,即瓦良格的進一步改良及常規起降版本。唯一不解的是,這設計似乎未有左舷升降機,某程度上暗示這航母載機的數量只有40-50架(美軍航母同時有左右舷升降機,主要是在更多艦載機的情況下方便載機由升降機及機庫在左右兩舷間移動,減少對飛行甲板的阻礙)。

興城機場衛星照片,分別是002型的甲板線,以及彈射器現址。照片來自網絡。

 

擬似彈射試驗場唯一清晰近照。

 

一張據傳是興城機場首次彈射測試的照片。照片經過非常”過火”的PS處理。照片來自網絡。

 

興城基地亦是留意003號發展方向的重要地方。這機場其實就是現時航母艦載機編隊的駐札機場。現時該機場已有艦上彈射器的原型,並正進行頻密的彈射測試。另外,機場跑道上亦已有001及002型航母甲板的等比例畫線,用以訓練駕駛員降落。由已經多次彈射的彈射器原型推斷,003型有很大機會裝備彈射器(兩條或三條),而到適當時候(預計是2020或2021年),機場上亦應會繪出003的甲板線,以培訓飛行員。

中船重工艦用氣輪機的綜合電力推進系統陸上模組。氣輪機就是蒸氣渦輪,基本上就是由重油/柴油鍋爐或反應堆的蒸氣推動。照片來自網絡。

更需要留意的是馬偉明院士團隊的研究進展,馬偉明院士團隊屬下有很多和電機有關的軍民兩用工程,甚至連電磁砲、潛艇用無軸電推系統及電磁彈射器都歸入他的旗下,但他自己研究團隊的專長是船用電力推進系統及儲能裝置(超級電容),這才是艦用電磁彈射器成功的關鍵。

有傳指003型航母比原定時間遲了一年多才開工,就是等去年年中電磁彈射器與蒸氣彈射器的「比試」(地點就在興城基地兩條彈射器原型,現時說法是電彈已經中選),並讓701所的團隊修改推進系統及彈射器設計,以裝進003型中。考慮到動力艙結構及、空間問題及修改時間,003的推進系統應該仍保留兩台蒸氣渦輪機(10-11萬匹馬力)直接推進兩軸,另兩台蒸氣渦輪則接駁發電機,再由綜合電推系統分配電力到諸如推動及電磁彈射器、雷達系統等地。

左上圖為E-2D、右上為”航母樓”上的艦載預警機模型;左下為一次航母艦載機發展史內部展覽上所拍到的照片(此照片放大自出版物的插圖),右下是解放軍裝備成就展中的艦載預警機模型。照片來自網絡。
傳聞中的殲15T(彈射試驗型)試飛的照片。照片中前起落加增設了彈射拉桿及更強的起落架支撐結構。照片來自網絡。

艦載機方面,因應可能加裝的電磁彈射器設計,艦載機與以往大有不同。現時已知殲15已經存在彈射試驗型(T型?),特點是強化前起落架及機身結構,以適應彈射器的加速度;另一方面,殲15S(雙座型)亦已在頻密試飛中,將來有可能衍生出電戰型及伴隨空中加油型;更重要的是,艦載預警機的工程已經啟動,連武漢航母樓上亦有擬似預警機模型存在(這模型機除在H型尾翼上有不同外,其他地方都和E-2C/D很相似,不過這未必代表將來推出的實機會一模一樣,事實上,由某次內部展覽中的展出圖片顯示,解放軍海軍的在研的艦載預警機仍會是E-2構形,但機身可能比較肥……)(3);甚至有機會搭載無人長程偵察機UAVs (曾被安排彈射試驗)。現時比較模糊的是,第四代(解放軍標準)艦載戰鬥機究竟採用什麼設計,以及原型機能於何時試飛而已。

剛巧4月23日時,有網友於瀋飛的機場附近拍到殲15最新型試驗機的試飛,該機外形和殲15S(雙座型)相約,但兩翼裝備了固定式的圓柱型電子干擾艙,一航相信這是電戰型殲15S(其他電子戰艙則是掛載的)。照片來自超級大本營罪惡大天使兄。

若然003號航母真是中重型艦隊航母,估計其排水量可能比002型再多大約4000-5000噸(事實上,網絡上較為可靠的說法已指出其滿載排水量大約70000噸左右,運用上相當於中途島級或常規起降版CVF的戰力(5)。至於運用上,由於機隊仍不充裕,003型如果有兩艘的話,估計在作戰鬥巡航時會和一艘001/002型防空母艦編成一組,確保一支戰鬥群有平均的防空與遠程攻擊能力。

有趣的是, 解放軍似乎有意為反艦彈道導彈提供空基及海基發射平台(即部置於轟6K轟炸機及水上艦/潛艇上),以盡可能擴展射程及確保平台的機動性與隱密性。圖片來自論文以及海軍裝備部某次講座的投影片。

結語:雞蛋不會放同一個籃子?

解放軍海軍航母技術雖已進入大發展階段,但若斷言老解短期內就變成以航母戰鬥群為主,甚至能和美軍航母戰鬥群匹敵,是很荒唐的幻想。之前已提過,雖然老解已具備基本的航母戰鬥群能力(情況一如六十年代開始英法的中小型航母戰鬥群),老解要建成美軍形式的重型核動力艦隊航母(以及相當的完整支援戰力),至少還需要約10-15年的時間,而且屆時在數量上明顯還是比不上美國,自守尚可,全球大洋角逐還是很遙遠的路。就未來15年而言,營建以「遠程反艦彈道導彈」、「攻擊潛艇與遠程轟炸機」及「海軍艦隊 / 小型航母戰鬥群」作為區域拒止能力三層核心,目前仍是解放軍海軍建設的重點。

 


日本海軍航母隼鷹號1944年5月改裝後首次進行的傾斜試驗。照片來自網絡。

註1:4月23日002型航母給推離碼頭,只是做傾斜測試,測試船身回復能力,以及注排水系統是否正常運作,注排水系統亦是損管操作的重要部分。另外,坊間不斷講海試,但老解海軍的技術詞彙中只有「試航」一詞,海試只是媒體及網民的一般叫法。

註2:英國海軍航母伊利沙伯女王號由正式試航到服役只用了5個半個月,時間其實並不足夠,據說和年度預算計算有關(試航已經推遲四個月了)。試航時船員找出大軸有小許不匹配,造成接口部分磨損及少量滲水。這原本只是小問題,回塢再調整即可,結果卻急著進行服役儀式,之後又被傳媒揭穿了,自然變成「大新聞」甚至「大醜聞」了。

照片中後部航空艦橋頂上有兩部小雷達。照片來自文匯網。

註3:關於解放軍是否有發展(或正在發展)類似美軍魔氊的自動輔助降落系統,現時仍眾說紛紜,至少現時相關訪問中並未見過類似的描述。然而,遼寧號降落訓練意外似乎不多,現有紀錄可能涉及一次(相信是載機鈎不中著艦索,重飛時速度未夠,機師被迫彈射逃生,沒有受傷),而遼寧及002型的艦島航空指揮艦橋上有兩部很奇怪的小型碟形天線,這東西無論在庫茲里索夫號還是解放軍其他艦隻上都未見過。由其指向方向,加上平行裝設兩台而言,有可能是艦載機降落引導甚至輔助裝置(平行裝設兩台,通常具精確三角定位的作用),至於是否具備全自動的輔降功能,就不得而知了。

幾種發展失敗的非E-2系/類E-2系艦載預警機,分別是英國塘鵝AEW.7、P-139B、HS-125及前蘇聯的YAK-44。YAK-44的全尺寸模型曾在庫茲里索夫號上做過調度測試。照片均來自網絡。
美國的E-1A、E-2C及計劃終止的波音EX預警機。E-2C幾變成航母預警機的經典構形。照片來自網絡。

註4:美國海軍研發出雙引擎E-1A艦載預警機之前,50年代的艦載預警機曾經只用單引擎大型反潛機改裝,例子是英國的塘鵝AEW及法國的貿易風AEW,由於雷達盤面積不大,性能有限,之後就是能裝更大雷達盤的E-1A及後繼E-2C構形「一統江湖」,就連前蘇聯都打算採用E-2C構形發展艦上預警機(YAK-44,只進入等比例模型階段);英國倒規劃過三種比較奇葩的預警機,包括塘鵝AEW.7(直接把E-2C的圓盤形雷達罩搬到塘鵝上)、P139B型及一種以公務機為藍本的預警機HS-125型。只是,這些圖紙機最終都因CVA-01型航母停止發展而作罷。事實上,甚至連美國自己都打算以全新機型波音EX代替E-2C,不過由於過於先進(該機採用箱形/鑽石形主翼及共形天線設計,將所有雷達陣列都布置於機翼上),加上戰略需求減少及冷戰完結後軍費收縮而作罷。

當年遇上巨大風浪的影像,以及事後印發的紀念章。當時最大橫搖是26度。照片來自網絡。

註5:中途島級雖以55000噸級排水量(改裝後)坐擁50架以上機隊的戰力,但這是以嚴重犧牲艦體穩性的情況下極度擴大飛行甲板作為代價的。1986年她在菲律賓海航行時遇到大風浪,橫搖甚至已超出設計可承受的上限(24度),離翻船只有幾步之遙……

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William Lam
現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

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