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福建舰海试交付前,美军第12艘核动力航母“肯尼迪号”定了交付日期,造价创下新高,不过就不断推迟交付来看,它还有几个弱点需要解决。
前言:美军第二艘“福特级”电磁弹射核动力航母,“肯尼迪号”定了交付时间,目前来看它已经下水超过4年,可交付时间还是一再推迟,果不其然是遇到了一些问题。而作为我国福建舰的最大对手之一,二者在建造和交付时间上都十分相似,现在来看,先开建的“肯尼迪号”可能在进度上要落后于福建舰了,虽然是个好消息,但是也得警惕,一旦美国解决了“肯尼迪号”的问题,估计就会展现出“福特级”航母真正的实力了。
(美军为福特级航母肯尼迪号举行命名仪式)
1、造价创新高的“肯尼迪号”,为何难产?
最近,美国亨廷顿·英格尔斯工业公司宣布了一则消息,该公司旗下纽波特纽斯造船厂获得了美军授予的价值近4亿的修改合同,这份合同旨在对美国第二艘“福特级”航母,也就是“约翰·肯尼迪”号,确定了其修改费用和交付日期,具体日期定于2025年7月31日正式交付美国海军。并且加上这近4亿美元的修改费用,“肯尼迪号”的造价已经超过了130亿美元,也就是说,它的造价已经超过了第一艘“福特级”航母杰拉尔德·R·福特号的130亿美元,换算下来高达938亿人民币。
都说没有对比就没有伤害,但并不是谁贵谁有优势,这里简单对比一下我国的辽宁舰和福建舰的造价,辽宁舰前身是“瓦良格号”,我国当时购买的时候是2000万美元,经过我国自主改造,最终的造价预计在200亿到300亿人民币,而福建舰预计也在500亿人民币左右,可见“肯尼迪号”的造价的确高得吓人,不愧是世界第一贵的航母。
(我国当时花2000万美元购买的瓦良格号)
但估计美国可不想要这个世界第一,毕竟第一艘“福特级”航母,造价就是130亿美元,并且身上还有着许多不够成熟的点,所以在实战中经常会出现一些尴尬的问题,以至于美国到现在没让它参加过什么重要的任务,属于是“花大钱,办小事”了,而战力也并不像美国预想的那样,因此自然不会满意。按理来说,美国有造第一艘“福特级”航母的经验,建造“肯尼迪号”应该游刃有余,但是为什么花的钱反而更多了,并且工期还一再推迟,这点似乎不太寻常。
其实美国航母花费创新高也能理解,因为毕竟第一艘“福特级”航母就是不成熟的产品,第一次尝试电磁弹射难免把握不好预算,并且130亿美元大部分都是花在了电磁弹射,而美国急于让“福特号”服役也是因为需要保证11艘航母同时在役,如果不交付美国海军,就会出现美军只有10艘航母的尴尬。对此美国海军学会也称,“福特号”航母近些年在重要的设备上发现了不少重大问题,分析来看,除了那台技术先进的升降机没出问题,其他大大小小的问题不断,甚至最重要的电磁弹射,问题最大。
(美海军学会网站发布的《福特号面临最严峻的考验》)
因此,美军是一定不希望“肯尼迪号”也出现这些问题的,能够在造船厂解决的问题是不可能遗留到正式交付后的,但是也能看出,“肯尼迪号”问题不小,不然也不会一再推迟交付时间,估计“福特号”上遇到的问题,“肯尼迪号”没能很好解决,因为美国航母遇到的问题是“科技树”点错了,也就是理论上出了问题,不是说换个航母问题就不存在了,并且在一条错误的路上走,花的钱多也是情理之中。
(美国“福特号”进行抗冲击测试,在航母附近的海水中引爆大量炸药)
2、“肯尼迪号”重铸“福特级”荣光?
有种说法提到,一艘新航母的新设备数量占比不能超过整体的30%,而美国“福特号”这个数字已经达到了50%以上,这样看来,美国不像是在造航母,更像是在探索新技术。那么“肯尼迪号”自然被寄予了厚望,毕竟“福特号”给它铺了路,能否发挥出“福特级”航母的潜力,“肯尼迪号”是关键,而且后面还有第三艘“福特级”航母“企业号”,因此“肯尼迪号”责任重大。
根据“肯尼迪号”具体数据来看,其排水量在10万吨左右,而“福特号”满载排水量能达到11万吨,不过这并不是说“肯尼迪号”弱,反而是升级了的表现,“肯尼迪号”作为福特级的第二艘航母,在建造过程中,采用了更多新技术和材料,对部分设备进行了优化和升级,使得它在尽量保持战斗性能的前提下,实现了一定程度的轻型化,这可能是导致其排水量略小于“福特号”的原因。
(美国“肯尼迪”号的电磁弹射轨道也被工棚覆盖)
再看二者的全长均为337米,舰宽都是78米,有些资料显示“肯尼迪号”型宽41米,这里解释一个概念,型宽是造船图纸上的最大宽度,而为何是41米,应该指的是水线宽,而航空母舰采用底窄顶宽的倒梯形结构,所以会有几十米的差距。不过有些朋友担心这样会不会容易翻,这样的结构的好处之一,就是船只的重心较低,在水线以下,这样倒梯型的船体,一旦向侧面倾斜,海水给的浮力反而会迫使船体回到正浮力状态,因此在海里会更加稳定。
在动力系统方面,“肯尼迪号”本就是核动力,这次还升级了,它装备了两台A1B型核反应堆,每台功率为300兆瓦,可以提供超过100兆瓦的电力。它有四个螺旋桨,每个重达30吨,因此它的最高速度可以达到30节,也就是每小时航行56公里,这对于一个10万吨的巨兽来说是很恐怖的。并且升级了反应堆后,减少了维护成本和船员需求,所以舰员可能不是原本预计的三四千人,可能仅需要2600人左右,这也是得益于“肯尼迪号”的智能化有所提高。
(红色部分都是在水下,前面凸起是船的球鼻艏,使水下部分更接近于水滴型,减少阻力)
3、福建舰的对手来了
我国福建舰下水时间是在去年,并且开建时间是在2015年,不过由于要将蒸汽弹射的设计换为电磁弹射,耽误了一年多的时间,整个建造周期为6年左右,而“肯尼迪号”也是在2015年开始铺设龙骨,并且在2019年下水的,虽然感觉进度比福建舰要快,但是从服役时间来看,应该会比福建舰晚一年左右,不过美国最新的4亿美元的修改合同公布出来,就代表着“肯尼迪号”还存在问题,而这个问题很可能就是美国“福特级”航母存在的通病,也就是电磁弹射这个技术没法应用到实战当中。
根据《中国舰船研究》学术期刊中的描述,电磁弹射这项技术,是四个部分统一协调完成的,其中包括储能系统、弹射直线电机、电力电子变换系统和控制系统。而储能装置也并不是简单的储能释放就行的,因为弹射较重的舰载机时,整个电磁弹射器的峰值功率要达到100多兆瓦,目前技术条件下,无法通过航母电力系统直接供给,因此就得加入储能装置,并且要在航母有限的体积下,能够将电能3秒钟释放出来的装置,美国选择了中压交流电加飞轮储能。不过在2020年时美国“福特号”航母发生过一次致命问题,就是4条弹射器同时罢工的故障。其实就是因为中压交流电是一代系统,而且只能使用飞轮储能,不仅来回转交流电和直流电有损耗,问题发生的几率也更大。
(电磁弹射原理是电磁感应,并且最关键的核心是弹射直线电机)
而我国福建舰采用的是二代舰载全电推进系统,是中压直流加电容储能,发生问题的几率会比“福特级”小很多,这也是为何不必担心美国电磁弹射的问题,发生在我国福建舰上的原因。不过这次“肯尼迪号”是否会改用第二代舰载全电推进系统还不得而知,但根据美国不断提交修改的合同来看,很大概率会采用新一代技术,毕竟这是“福特级”电磁弹射的病根,就是因为交流电需要逆变器等庞大的设备的存在,也导致了储能系统最终设计成“一带四”,也就是一套设备带动4条电磁弹射轨道,因为如果换成“多带四”,就相当于多出了几套储能设备,空间一定是不够的,所以这才有“福特号”四条电弹同时罢工的壮观场景。
(“福特号”测试电磁弹射轨道,没有舰载机只能空弹)
4、中美舰载机赛道开始较量
放在10年前,要说中国舰载机和美国有的一比,肯定是有点自大的,但是随着我国三艘航母的下水,同时今年迎来了我国人民海军舰载机部队成立十周年,中国已经能和美国站在同一条赛道上了,倒不说能完全超越美国,最起码有了一较高下的能力。
先来看舰载机中的利刃,美国有F-35B“闪电II”,也就是F-35的短距离起飞垂直降落型号,而这一技术也体现了它的发动机F-135推进系统的水平,但是都有了电磁弹射技术,垂直起降就显得有点画蛇添足。
就比如英国的伊丽莎白级航空母舰,原本要用电磁弹射技术,但是因为预算问题改成了滑跃式,原本要搭载的F-35C也换成了F-35B,而F-35C,机翼更大,提供更大的内部燃料容量,使作战半径更大。
此外,F-35C装备有如空中加油系统等设备,使其更能适应长时间、长距离的作战任务。这样看来,F-35B的垂直起降反而限制了它的能力。所以中国有了电磁弹射也没必要大力发展垂直起降,当然有了更好,辽宁舰和山东舰可以用。
而我国最新一代舰载机歼-35,从性能方面来看,有着不输F-35的实力,毕竟其对标的就是F-35并且要将其“歼灭”,从发动机来看,歼-35采用的是我国最新的涡扇-19,并且是双发布局,这就让歼-35在推力方面不弱于F-35甚至小胜一筹,F-135推力能达到20吨,而双发的涡扇-19推力在22吨左右。并且我国突破了光电跟踪瞄准系统(EOTS)和红外搜索与跟踪(IRST)等系统,在航电火控技术上,中国也逐渐取得了优势。所以没必要一直认为我国与美国有着很大的差距,要对我国的军工有信心。
(采用双发布局的涡扇-19发动机,一部引擎推力可达10吨)
总之,我国福建舰已经与美国的“肯尼迪号”正式开始了竞赛,美国也在抓紧建设下一艘航母“企业号”,我国也有004号航母和005号航母,但是也得警惕,美国一旦将“福特级”航母的电磁弹射问题解决,就能够发挥出核动力的优势,对此我国也不能放松,尽早将核动力航母造出才能在这条赛道上,与美国齐头并进。
作者:万万不全
2、瓦良格号世界排名,世界上最大的航空母舰
尼米兹号是美国最大的航空母舰,它可以称为是海上城市,是美国建造的第2艘核动力航空母舰,是迄今世界上最大的一级航空母舰,它于1975年服役,生存能力极强,因此还有人称其为世界上“最可怕”的航母。
此外一艘航母的好坏决定因素众多,排水量就是其中一个,据了解尼米兹号的排水量是目前世界上排水吨位最大的航空母舰,该级航空母舰满载排水量达91000吨~102000吨,成为世界有史以来最大的军舰。尼米兹舰长332.9米 ,宽40.8米,高76米,飞行甲板最宽的地方为76.8米。
在这艘航空母舰上,操作系统先进,空间充足能够容纳人数大于3000个,同时据了解尼米兹级航空母舰能够装载一个混合型标准航空联队,这大概就是能够装载85-90架战斗机,当然这些战斗机有大有小作战能力各有不同。
另外“尼米兹”级航空母舰的油料装载量为一万吨,这个油量可以维持20年左右,当然这是在理想状态下。
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