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最近几天,作者一直和大家聊我国海军的航母发展问题,尤其是福建舰,以及之后的航母发展。众所周知,福建舰采用了3部电磁弹射器,属于我国承前启后的重要型号。预计我国之后发展的各型航母,肯定也会采用电磁弹射器。其实,福建舰属于中途修改设计方案的产物,那么,到底出现了哪些问题呢?今天,我, 就聊聊这个问题。

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法国唯一的戴高乐号航母

首先,我们聊聊截至2024年12月、采用弹射器的水面舰艇。目前,总计15艘。其中,美国11艘、法国1艘、中国2艘。在上述15艘大型水面舰艇中,包括了14艘航母、1艘两栖攻击舰。美国海军现役的11艘航母,全部采用了弹射器。其中,10艘尼米兹级航母,采用了4条蒸汽弹射器。1艘福特级航母,采用了4条电磁弹射器,使用了中压交流电技术。

法国海军4万吨级的戴高乐航母,采用了两条从美国进口的蒸汽弹射器。2024年,法国刚刚推出的新一代PANG型航母模型,排水量8万吨左右,采用了3条弹射器。由于法国并不生产弹射器,预计还是需要从美国进口。具体是用蒸汽弹射,还是电磁弹射,目前,很难说。因为,截至2024年,美国的电磁弹射器技术,也并不完全成熟。

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法国阵风M系列舰载机

以美国唯一采用电磁弹射器的福特号航母为例,截至2024年12月,一直没有进行甲板全状态测试。与美国、法国的情况不同,我国的航母发展,直接跳跃了蒸汽弹射器,一步到位使用电磁弹射器,而且采用了中压直流电技术,与福特级航母上的电磁弹射器,并不完全相同。

其实,现在的福建舰,属于方案全面修改之后的作品。按照目前公布的资料,福建舰的早期方案,并不是现在的样式。福建舰的早期设计方案,排水量6万多吨,与辽宁舰采用了相同的动力系统。同时,采用了2部国产的蒸汽弹射器。整体设计和框架,类似于法国戴高乐号航母的升级放大型。就在福建舰早期方案,即将开工建造的时候。

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美国蒸汽弹射器的不同配置

我国电磁弹射技术,取得了重大突破。在这样的大环境下,福建舰的建造时间被推迟,原来的设计方案,开始进行大幅度的改进和调整。方案全面修改以后,2016年、2017年左右,福建舰航母开工建造。2022年下水,被正式命名为福建舰。2024年,开始频繁海试。截至2024年12月,福建舰航母已经陆续进行了5次海试。

那么,一个问题出现了,福建舰的设计方案,为何会出现全面修改,蒸汽弹射和电磁弹射,到底有哪些优点和缺点呢?首先,我们聊聊蒸汽弹射器。蒸汽弹射器属于比较成熟、传统的技术,当然,即便如此,俄罗斯、印度、英国等一系列国家的航母,也没有弹射器。

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美国尼米兹级航母,现役10艘

简单地说,蒸汽弹射是利用水蒸气受热膨胀产生的强大推力,将飞机弹射出去。每次弹射,大约需要消耗1吨水,每次工作周期45秒左右。但是,蒸汽弹射器有几个明显的缺点。第一,弹射的推力无法调节,每次的弹射推力完全一致。弹射舰载战机、预警机和无人机等机型,弹射推力完全一致。其实,对于中小型飞机或者无人机来说,并不需要太大的推力。

弹射推力太大,长期使用以后,会直接影响舰载机的使用周期和寿命。第二,蒸汽弹射器的能量效率,大约只有6%左右,造成了非常明显的资源浪费。第三,蒸汽弹射器系统,在体积和重量上,比电磁弹射器大得多。一整套蒸汽弹射器的体积,高达1100立方米。整体系统全重,超过了500吨。

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美国F35C战机,弹射起飞

福建舰的原计划方案,只有两部蒸汽弹射器,就是因为蒸汽弹射器的重量和体积偏大。与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器的各方面优势,很明显。第一,电磁弹射器的弹射推力,能够调整。根据弹射机型的不同,调整弹射的推力大小。例如弹射无人机、舰载战机、预警机的推力,肯定完全不同。第二,电磁弹射器的能量效率,能够达到60%左右。

相比蒸汽弹射器,高得多。第三,电磁弹射器的重量和尺寸更小。按照报道,一整套的电磁弹射器,体积只有500立方米,全重300余吨。从公开报道的电磁弹射器照片来看,明显比蒸汽弹射器,更加细长。由于电磁弹射器的尺寸、重量小,福建舰的早期设计方案,全面修改以后,能够从2部蒸汽弹射器,直接调整为3部电磁弹射器。

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美国福特级航母的首舰,舷号78

由此可见,与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器的优势,非常明显。美国、中国先后发展自己的电磁弹射器技术,并且安装在自己发展的航母上。就是因为在效率、功能等方面,电磁弹射技术的全面领先。当然,电磁弹射器有两个明显的缺点。第一,太贵。从美国航母的发展和采购来说,一整套电磁弹射器的采购成本,确实比蒸汽弹射器贵得多。

其次,截至2024年,电磁弹射技术并不完全成熟。美国的福特级航母,安装了4条电磁弹射器,一直没有进行全甲板状态测试。同时,也一直没有装备、弹射F35C战机,仍然以FA-18E/F战机为主。我国的福建舰航母,采用了3条电磁弹射器。截至2024年12月,并没有福建舰弹射舰载机的公开报道。

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福特级航母的后续批次,正在建造

所以说,美国、中国的电磁弹射技术,到底谁更先进、成熟。目前,还非常难说。言而言之,电磁弹射技术,全面稳定以后,整体效率和性价比,明显超越蒸汽弹射技术。对比对于那些采用滑跃甲板的航母,更是拥有碾压级的优势。目前,我国的辽宁舰、山东舰航母,英国的2艘女王级航母、印度的2艘航母、意大利的2艘航母、俄罗斯1艘航母等等。

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福建舰航母,堪称承前启后

全部采用滑跃甲板设计,舰载机需要滑跃起飞。请注意,舰载机滑跃起飞,根本无法大挂载大载油,无论是挂载能力,还是作战半径,都会受到很大的影响。同时,在舰载机出勤频率上,也明显不如使用弹射器的航母。无论是歼15基本型,还是F35B、米格29K等等,采用滑跃起飞,都会面临挂载能力不足、作战航程有限的实际问题。

所以说,凡是对海军建设有远大理想的国家,都会发展采用弹射器的航母,例如美国、中国、法国。同时,近年来,一些国家的大型两栖攻击舰,也开始安装使用电磁弹射器。不得不说,具有划时代意义,开创了历史先河。

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歼15T、歼15D战机同框

关于解放军海军舰艇发展、建设的一系列故事,还有很多。作者在以后的文章中,和大家慢慢聊。