福建舰的正式入役,对像我这样的中年军迷来说,除了高兴,更像是解开了一个心结:它是一艘“带弹弓”的,真正的航母。福建舰在技术路线上也能直接对标、甚至超过全球第一航母“福特号”。

福建舰被全球关注的亮点是两条:一是电磁弹射,二是完全体的综合电力系统。这两项以前只有福特能做到,所以外媒报道福建舰的时候说:中国第一次拥有了“超级航母能力”。但截止目前,官方从来没有公开过任何具体数据,目前外界所有对003的讨论,都属于“开源情报推断”,咱们这期视频也不例外。

所谓“开源情报推断”(Open-Source Intelligence / OSINT)简单说就是:根据公开信息推断事实。可以理解为把摆在桌面上的碎片线索,比如新闻报道的照片和视频、行业信息、学术论文、智库分析都拼在一起,推断出最可能的真实情况。那么开源推测靠不靠谱呢?如果只有一条线索,那当然不可靠。但如果所有线索都指向同一个方向,准确度也是八九不离十。

打开网易新闻 查看精彩图片

根据公开报道,福建舰的“综合电力系统”IPS,本质上是把整艘船变成一个巨型发电站。推进、电磁弹射、拦阻系统、雷达都由同一套电网来调度。而核动力的福特号,也一样使用高度集成的电力模式。所以,这两艘名字里都带个福字的航母,也有另一个共同点:极度依赖电力。

正因为这种依赖,所以一个外界普遍关心的问题就是:在遭到攻击时,军舰还能不能保持供电?可靠性会不会太低?这期节目我们就来对比一下,面对呼啸而至的反舰导弹,福建舰和福特号到底谁更可靠,更抗打。

要比较两艘航母的生存力,先得说清楚“生存力”到底是什么。对一艘电磁弹射、全舰电力高度集成的超级航母来说,生存力可以从四个主要方向来判断:

第一,供电和关键系统的抗损能力。也就是受损后是否还能维持推进和进行电力分配,电磁弹射和拦阻系统能否继续放飞并回收载机。

第二,舱段防护能力。主要包括结构抗冲击和防爆设计的水平,以及避免火灾、电缆损坏、管路破裂等事故带来的二次损伤的能力。

第三,系统冗余。主要是指包括多路供电、多条配电链路、控制系统冗余以及关键设备的热备份能力。一旦主系统受损,备份系统能否以毫秒到亚秒级完成切换,这是判断航母能不能“带伤作战”的关键。

第四,损管。包括火情控制、进水隔离、结构加固和关键系统抢修等全套体系。它决定着航母能不能在几分钟内完成“发现、隔离、控制并修复”,遭到攻击后是不是能保持最低限度的战斗能力。

打开网易新闻 查看精彩图片

除了以上四条,还有一些因素,对航母生存也同样关键。比如,C4ISR系统的抗干扰和链路冗余能力、航母战斗群的多层防空、反导、反潜单元的接战效率和反应速度等等。不过这些属于更宽的体系层面,变量太多,今天就不展开细说了。但必须强调,这些节点一旦出问题,航母生存力会被严重削弱。

搞清楚航母是靠什么生存之后,我们就可以把福特号和福建舰摆在一起做个对比,看看在战场环境下,谁更“抗造”?

由于两艘航母的舱段防护、装甲布局等细节上都属于高度保密的领域,公开资料几乎为零,所以我们只能从动力、供电、系统冗余、电磁弹射以及损管等其他几个方面入手,进行尽量客观的比较。

好,咱们先来看最底层的部分:动力和供电。

福特号使用两座核反应堆作为动力核心,动力优势非常明显,也几乎没有燃料焦虑。强大的输出功率给电磁弹射、双波段雷达和未来可能装备的高能武器提供了巨大的冗余电力。美国人的电磁弹射选择了“直线同步电机(LSM)+飞轮储能”的技术路线。这种电弹方案需要精密的相位控制和极高的电力稳定性,而核反应堆持续、充裕、波动极小的电力输出,正好能托住这套系统。

但福特号问题在于,大型核反应堆是高度集中的单体结构,而且大部分关键系统,包括电磁弹射、拦阻、雷达、升降机,甚至部分损管设备,基本都挂在同一套主电网上。这种“集中式电网”的特点是:效率高,但抗损差一旦核心节点被击中,影响范围不是“一条线”,而是“整条船”。

打开网易新闻 查看精彩图片

美国人也清楚集中式电网的抗损弱点,所以他们采取了一系列降低风险的措施,不但给核反应堆加装了极厚的装甲,还采用分区式供电(ZEDS),能在受损后自动把故障隔离,它的四条电磁轨道和拦阻系统模块也都各自独立。

之前我看到有的视频说福特号的弹射轨道,一条坏其他几条也跟着瘫痪,但查了一下发现这是个误解。福特号的每条弹射轨道其实都有独立的功率控制模块,一条坏了可以隔离,另外几条还能用。真正的风险是,上游的飞轮储能系统或者主逆变器出问题,就会导致下游全系统受影响。美国政府问责署(GAO)和美国国会研究处(CRS)对福特号的集中式电网一直不放心,多次在报告里警告:福特号的主电网依然存在单点脆弱性,一旦核心节点受损,影响范围可能覆盖多个关键系统。

福建舰是常规动力,走的是“综合电力系统(IPS)”路线。从马伟明团队公开的论文和055大驱的情况看,福建舰的动力和用电负载由多台燃气轮机发电机组共同支撑,分布在舰体的不同区域,这是一种典型的分布式供电结构,一个发电机组被打掉,其他发电机组立刻接力,电网自动重构(power reconfiguration)。受损区域会迅速被屏蔽,电力会从其他分区绕过去,继续维持航行和飞行作业。这是现代海军工程中“牺牲局部,保住整体”的优先级设计理念,在抗打击性上比集中式电网更有韧性。

福特号和福建舰虽然都采用“分区式供电”,但架构截然不同,本质上是两个东西。福特号有点像“一颗强心+分区止血”,而福建舰更像“多心脏互联+分区备份”,所以电网不怕单点故障。

福特号的电网修复难度极高,但美国人依然这么选,也有他的道理。

打开网易新闻 查看精彩图片

从60年代以来美国的反应堆都是超大功率,而功率越大,选择“集中式”电网就越合理,因为 成本最低, 效率最高、布置简单、供电稳定,损耗还小,完美符合美国航母“远洋高强度作战”的任务模式。而且美国航母的供电方式也和它的战场预设密切相关。二战后,美国海军长期在全球强势存在,对航母的生存能力非常自信。他们认为在多层防空网保护下,对手突破防线的概率极低,因此不需要为了“多波次饱和攻击”去牺牲效率,做过度冗余设计。所以,美国人使用大功率反应堆加集中式电网结构,是逻辑自洽的。 但这并不是核动力航母的唯一选择,只能说是美国人的选择。 我们也可以讨论一下,未来中国核动力航母会不会走福特路线。我个人看法是:基本不会。

003和055都采用了“分布式供电+电力重构”为核心的综合电力系统。2000年以后的公开论文和工程案例也都佐证了,中国舰船电力技术的发展路线始终围绕这个思路展开。

马伟明团队的研究也几乎全部聚焦在分布式 IPS 的负载管理、电力重构和多节点协调上,这说明这条路线已经形成体系。所以,如果未来 004 号航母上核动力,更可能选择的是“多台小型反应堆(SMR)+分布式 IPS”的组合。工程上,IPS也和多个小堆的匹配度更高,抗损性和可重构能力也更强。俄罗斯最新一代三万多吨的22220 型核破冰船采用“小型多堆 + 全电推进”的架构,已经得到验证,说明这条动力路线在大型舰艇上完全可行。

动力说完,接下来咱们来看更核心的东西:最能拉开代差的电磁弹射和先进拦阻系统。 如果只看参数,福特号是被认为是全球技术最新、最复杂的航母,几乎全身都是高科技。但美国自己的官方文件,却把这些高新技术带来的“成长的烦恼”写得很清楚。 根据美国国防测试与评估办公室(DOT&E)的年度报告、美国政府问责署(GAO)武器系统年度报告和美国国会研究处(CRS)舰载机与航母项目报告,福特号的电磁弹射可靠性极低。 原设计指标是平均4,166次弹射,允许1次故障,现在是每大约181次就出一次故障。

打开网易新闻 查看精彩图片

拦阻系统设计指标是每16500次着舰,允许一次故障,在2020年前后的测试中是每拦阻 48次就出一次故障。后来经过改进,现在的故障率是每100到200个拦阻出一次,远远低于设计指标。实际上,福特号的电磁弹射已经连续六年被评定为 ‘不达标、不成熟、不可靠’。 美国政府问责署(GAO)2023年度的评估报告就明确指出:福特号的拦阻系统,在现有配置下 不具备足够的冗余能力。“The current configuration does not support redundant capability.”

虽然中国没有公开任何关于福建舰电磁弹射的细节,但从国内舰用工程领域的公开论文、海试影像、舱段布局分析,以及国际战略研究所、美国战略与国际研究中心等国外智库的报告来看,有一个高度一致的判断:福建舰很可能采用的是“分布式供电 + 电容/混合储能 + 直线感应电机(LIM)”的技术路线,对空警-600这种大重量的飞机更有优势。这是目前最稳妥、且被多家专业机构交叉验证的推断

总结下来就是,福建舰的电弹走的是一条稳健、抗损、可维护性强的工程路线。而福特号选择的是“极限性能优先”的路线。这二者没有绝对的优劣,但在“战场生存力”和“可维护性”这两项上,福建舰的架构显然更有后劲。

打开网易新闻 查看精彩图片

接下来再说说福建舰的拦阻系统。

中国从 2010 年起就开始系统性研究舰载机拦阻装置的电控化,目标是取代16 和17号舰沿用的传统液压系统。从公开论文的技术路线来看,2010 年之后国内的研究重点明显集中在“电反馈式拦阻系统”上,包括动力响应、自动调节、系统控制等方向。

因此可以推断,福建舰很可能采用的是“电反馈式电控拦阻系统”。不过它的具体构型、材料参数、能量管理方式,以及最敏感的故障率和可靠性指标,全部没有对外披露。

目前能参考的公开信息只有中央电视台、解放军报等媒体的定性描述,比如:“电磁拦阻可自动适应不同重量战机”“结构更紧凑、重量更轻、反应更快”“连续着舰能力更强”等等。这些模糊的报道只说明了方向,没有数据。

国外机构的判断也与此类似。美国海军协会(USNI News)和日本防卫省相关研究,普遍把福建舰的拦阻装置归类为“中国自主研发的电控拦阻系统”。目前唯一可以确定的是:福建舰的这套拦阻系统绝不是一夜之间“空降”到舰上的,而是经历了十多年连续研发和技术验证的产物,是一条完整而成熟的工程路线,有着扎实的技术积累。

最后,我们再看看损管。

从央视军事、新华社、和福州日报对福建舰工程团队的采访,以及中国船舶集团的相关文稿中披露的个别信息,福建舰继承了055的数字化损管体系,包括自动火情探测、进水监测和计算机辅助决策。它的舰岛采用了新型复合材料,耐火性和抗冲击力更强;全舰布置了新型阻燃电缆、抗电弧动力线缆以及防火分区。在海试画面中,我们能看到应急排烟、隔离门关闭、损管装备布置等训练片段。这些信息虽然不构成完整的参数,但能说明福建舰的损管能力是有体系支撑、有技术积累、有训练验证的,只需需要时间来进一步磨合。

美国航母从二战起在各种事故中不断修订,目前拥有世界上最成熟的损害管制体系。中国使用大型航母的时间不过十几年,所以至少在短期内,美国在损管组织、流程和实战经验方面仍然更成熟。

打开网易新闻 查看精彩图片

把前面的所有线索整合在一起,我们终于可以回答视频开始那个问题:福特号和福建舰,到底谁的生存力更强?

在远洋部署能力、理论出动效率和峰值电力储备上,福特号仍然是世界第一,这一点没有悬念,但它也谈不上“无懈可击”。大型核反应堆一旦遭到致命打击,恢复难度极高,新技术的可靠性也需要时间来验证。

福建舰的硬件配置不如福特号耀眼,但它在动力分布、供电架构、电磁弹射路线和系统冗余上,明显避开了福特号暴露出的单点风险。整体性能略逊一筹,却在“抗故障”和“战时可修复性”上占据优势;加上作战环境更接近本土防御圈,它在真实战场上的生存概率并不低。

一句话总结:福特号更强,但风险更集中;福建舰更稳,在抗故障和可恢复性上更占优势。

福建舰的入役说明,中国已经具备了航母稳定生产、体系化运营的能力。虽然目前海军的远洋补给和海外基地支撑体系还需要完善,但这并不影响福建舰在海权布局中巨大的象征意义:它是中国海权战略的“破局者”,让中国在亚太和印度洋都拥有了前所未有的战略机动空间。对这一点,邻国已经感到了压力。尤其是印度,一想到福建号未来在印度洋方向的活动,心情更是五味杂陈。

(本文为视频文字稿)