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未来的航母——美国观点

发布时间:2017-11-15  原作者:晨枫   点击数:

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现在与未来舰载机联队构成

  在现在与未来舰载机联队中,战斗机为F-18(现在包括C/D/E/F,远期全部E/F)、F-35(包括B和C)和即将启动的F/A-XX下一代战斗机,这将替代F-18E/F。现在还不清楚美国海军是否会与美国空军合并下一代战斗机的研发。由于F-35计划的经验,海空军强烈反对合并;但巨额开支使得美国国会强力施压。发动机预研已经在美国空军主持下进行。预警机方面,E-2C正在逐步被E-2D替代。电子战机为EA-18G,这将一直使用到至少2030年以后。舰载无人机方面,UCLASS计划几经波折,发展到MQ-25,现定位于加油机,而不是先前的侦察-监视-打击平台。直升机方面,尽管美国陆军在研制先进概念直升机,美国海军还将继续使用“黑鹰”为基础的H-60系列,也就是MH-60R反潜直升机和MH-60S运输/搜救直升机。

  F-18、F-35C、F/A-XX、E-2、、EA-18G、MQ-25都需要弹射起飞、拦阻索助降(简称CATOBAR),F-35B可以短距起飞、垂直降落(简称STOVL),直升机当然是垂直起降的。

  这些特点影响不同的航母选择。

  兰德报告考虑了4个选项:

  1、CVN 8X,10万吨级,核动力,具有CATOBAR能力

  2、CVN LX,7万吨级,核动力,具有CATOBAR能力

  3、CV LX,4万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机

  4、CV EX,2万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机

  CVN 8X的建造最早可从CVN 81开始,这意味着“福特”级不像“尼米兹”级一气建造10艘,将只建造3艘。CVN 8X在吨位和基本能力上与“福特”级相似,但采用一些降低造价的措施。“福特”级尽管造价高昂,但是围绕降低运作费用设计的,有时建造成本还由此而有所提高,电弹、新型雷达、新型反应堆和增强生存力措施进一步推高了首舰造价。航母的运作费用占全寿命费用的大头,但建造费用更引人注意。“福特”级也为高出动率而设计,降低出动率要求的话,可从4台电弹降低到3台。降低生存力要求和取消部分自卫能力还能进一步降低造价,“肯尼迪”号和“企业”号已经计划取消广域搜索和反导雷达,相关能力转移到护航舰只。

  反应堆的进步是另一个降低造价(包括RCOH)的途径。“福特”级的反应堆芯为25年寿命,在RCOH后总寿命为50年。如果把堆芯改为40年寿命但不换燃料,可以取消RCOH,显著降低全寿命成本。扣除44个月的RCOH,总使用寿命实际上缩短略超过6年而不是10年。不过反应堆外的其他系统和设备的大修、升级无法取消,现在换燃料也上不是RCOH最花时间的部分,RCOH可能实际上还是不能取消,只是改为取消换燃料这一步骤的工程大修(简称EOH),时间安排上也比较灵活,不必固定在25年前后的时间点上。40年不换燃料的航母用反应堆现在还不存在,但CVN 8X可以从 “哥伦比亚”级核潜艇借鉴技术,降低研发成本。

  CVN 8X的能力将与“福特”级几乎相同,尽管只有3台电弹,出动率依然高于“尼米兹”级,依然具有增加的弹药舱和燃油舱容量。

CVN LX的大小与“福莱斯特”级相当,重要的是这依然可以搭载全功能舰载机联队,这是“福莱斯特”号当年的情形
CVN LX的大小与“福莱斯特”级相当,重要的是这依然可以搭载全功能舰载机联队,这是“福莱斯特”号当年的情形

  CVN LX在大小上与“福莱斯特”级航母大体相当,最后的“福莱斯特”级是“独立”号,在1998年退役。“福莱斯特”级的飞行甲板尺寸接近“尼米兹”级,在水线高度的舰体长度比“福特”级短了17米,宽度窄了1.7米。CVN LX能搭载“福特”级的全功能舰载机联队,但出动率将有所降低。在兰德报告中,假设为“福特”级的一半,为80架次/日。这是与“福莱斯特”级的运作历史相符合的。但由于技术进步,CVN LX的弹药舱容量和生存力可与更大的“尼米兹”级相当,不过还是不及“福特”级。

  CVN LX的飞行甲板设计可以得益于“福特”级的经验和新型系统,将比“福莱斯特”级更加合理、更加优化、更加有效。舰岛也将更小,便于增加停机位。

  CVN LX降低造价的主要途径是把反应堆从“福特”级的两个A1B降低到一个,但在机库上方增加4台来自“朱姆瓦尔特”级的35兆瓦燃气轮机发电系统,推进方式也改为全电推进。直接使用现有动力系统构件是为了降低成本。英国“伊丽莎白女王”级航母也在7万吨级,采用燃-柴混合电推,CVN LX则用核-燃混合电推,总功率20万马力级,最高航速28节左右,这是根据“福莱斯特”级的功率(28万马力,34节)和现有可用动力模块大体估算的。

  CVN LX采用全核动力将大大增加成本和重量,全常规动力(比如全燃)也是不现实的,系统复杂性、耗油、占地和布置都不可接受。核-燃电推既得益于核动力的持续航速和无限航程,又可用燃气轮机满足峰值动力要求,一体化电推更是现代舰用动力的大势所趋。

  但这样的动力系统和全舰设计需要很长时间才能完成设计,即使考虑到关键系统预订周期,CVN 81的建造也是赶不上了,最早也要从CVN 82开始。

CV LX以“美国”号为基础,只能搭载F-35B和直升机
CV LX以“美国”号为基础,只能搭载F-35B和直升机

  40000吨级的CV LX以“美国”级为基础,这是取消了坞舱的两栖攻击舰,但用作中型航母,还要进一步加大弹药舱和燃油舱。比如说,在水线处船体加宽2.8米。这样加宽后,机库和飞行甲板都可相应加宽。CV LX可搭载25架F-35B战斗机,出动率在50-55架次/日左右。但这将不可能搭载需要弹射起飞、拦阻索降落的E-2C/D和EA-18G,因此,只可能搭载减功能舰载机联队。

  在出动时,减功能舰载机联队可以在威胁等级较低的地区运作,或者在高威胁地区得到陆基或者其他航母的预警机、电子战机的支援的情况下运作,但缺乏自身预警机和电子战机的CV LX不宜单独应对复杂危机或者高烈度战斗。

  由于动力系统的限制,CV LX的最高航速只有22节。由于搭载飞机数量的限制,假定特定战场对飞机数量的要求保持不变,那只有增加出动CV LX才能满足战斗需求,因此CV LX不可能对现有航母进行一对一替换。CV LX常规动力的燃油消耗也需要对舰队后勤补给重新考虑。

  不过CV LX的建造和运作成本明显较低,如果中低威胁是未来战争主要形式,那CV LX还是效费比很高的。在高威胁环境里,即使与其他航母一同运作,也需要美国海军对战术和一般运作重新考虑,毕竟CV LX太离经叛道了。

CV EX将在意大利“加富尔”号的级别
CV EX将在意大利“加富尔”号的级别

  CV EX更加离经叛道。这是2万吨级的轻型航母,只能搭载6-10架F-35B,出动率在15-20架次/日左右。意大利的“加富尔”级是最接近的例子,但美国海军自己设计的话,几乎肯定要加大尺寸和吨位才能满足生存力、适航性和其他要求。

  CV EX具有CV LX的一切局限,而且更加严重,只能应对低威胁环境,或者与传统超级航母一同运作。最大的好处是可以增加航母数量、分散部署,特别适合“存在就是胜利”的情况,但在独立战斗力方面与传统超级航母相比较已经失去意义了。

  “福特”级 CVN 8X CVN LX CV LX CV EX
长度(英尺) 1090 1090 1040 850 800
标准排水量(吨) 10万 10万 7万 4万 2万
飞行甲板(英尺) 1100x250 1100x250 1070x250 820x120 720x110
最大速度(节) 30+ 30+ 28 22 28
搭载飞机数量 80 80 70-80 25-35 10
出动率(架次/日) 160 140-160 80 50-55 15-20
使用寿命(年) 50(有RCOH) 40(有EOH) 50(有RCOH) 35-40 30-35

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