中国航母猜想复习过程.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。中国航母猜想-中国航母猜想中国航母已经箭在弦上。“瓦良格”号改装只是第一步，自主设计、自主建造的中国航母只是一个时间问题。中国航母到底会是怎么样的呢？坊间传说很多，当局保密很严，我们只能猜测。猜对了，大家相对一笑；猜错了，大家也相对一笑，哈哈。个人认为，中国现在造航母，应该是6-8万吨级的“中型偏大”航母。再小了，装载不了几架飞机，实际上干不了什么用，效费比低；再大了，技术风险大，投资也大，从小步快跑的角度来说不合适。或许10年后造第二批航母可以升级到10万吨级，但不是现在。考虑到中国在近期内不可能获得

2、F-35或者雅克-141那样的垂直/短距起落战斗机，中国航母只能用常规起落，航母尺寸的下限就不能太低，怎么的也得5-6万吨以上。法国的“戴高乐”级航母只有4万吨，这有“阵风”是中型战斗机而不是重型战斗机的关系，也有法国只有和“凯旋”级核潜艇共用的核反应堆可供“戴高乐”使用的因素，功率只有那么多，再大就推不动了。就现在这样，速度也勉强达到28节，离航母常规的30节以上有一点距离。“库兹涅佐夫”级是为苏-27K（后改称苏-33）和米格-29K设计的，采用经6万吨的满载排水量不是偶然的。英国正在建造的“伊丽莎白女王”级也在6万吨级。F-35B是最新的具有垂直起落能力的战斗机，但中国无缘获得这样的战斗

3、机，限制了中国航母的设计和吨位歼-10具有优秀的性能，但改装上舰的前景不如歼-11，这里不仅有双发的缘故，还有作战效能不及歼-11的问题。在只有有限的航母的情况下，战斗力最大化才是王道。L-15“猎鹰”上舰的前景不妙，中国航母飞行员可以从精锐飞行员中抽调，通过战斗机的双座同型教练机就可以完成上舰训练，专门为上舰研制教练机没有必要航母的战斗力来自于舰载机，舰载机的大头是舰载战斗机。舰载战斗机可以专门研制，美国海军的舰载战斗机大多是这个类型；也可以从陆基战斗机改装，俄罗斯、法国的战斗机是这个类型。不过俄罗斯和法国还是有一点区别，俄罗斯是纯粹陆基改装，如苏-27K（后改称苏-33）和米格-29K，法

4、国则是在设计的时候已经对上舰有所考虑，如“阵风M”。对于中国来说，除了传言中的第四代战斗机，现有先进战斗机已经过了在设计时就加以考虑的窗口了，只有从陆基战斗机改装。改装包括加装着陆钩以使用拦阻索着陆、加强机体和起落架以适应航母上的高下沉率着陆、机体和发动机的抗盐雾处理等。这些对中国都不简单，但也不是高不可及的。舰载战斗机的选择基本上是苏-33/歼-11B和歼-10改。苏-27的机体大，气动性能好，载弹多，航程远，机载系统的空间大，升级余地也大，是舰载机的理想选择。直接进口苏-33作为样机的可能不在于中国，而在于俄罗斯。中国已经看不上俄罗斯的缩水版航电了，不缩水的俄罗斯又舍不得给中国，所以就僵持

5、住了。另外，中国即使引进苏-33，国产化的意图也十分明显，不大会长期大批进口。俄罗斯为中国重开生产线，但又只有小批生产，并不一定值得。俄罗斯海军自己接着用苏-33恐怕又用不起，准备用较小、较便宜的米格-29K了。中国自己改歼-11B上舰缺乏经验，但苏-27的底子好，中国在国产化和大改的过程中对结构也有相当的掌握，自己改不是不可能的任务。歼-10也是改装上舰的候选对象，但可能比歼-11小。歼-10机体小，推重比也不及歼-11，歼-10上舰的理由只能是两个：1、高地搭配，2、歼-11的生产许可不容许。生产许可的事情要看原来的条文是怎么说的了，估计中国也不太会被一纸条文就捆绑得一筹莫展了。歼-11B

6、不是已经绕过合同条文了吗？90年代的俄罗斯对合同法条文还没有经验，说不定有很多漏洞的。这样说来，高地搭配是歼-10上舰的最大理由。但在近10年里，中国航母不会超过2-3艘，全部采用高档配备还是高低搭配，在全寿命成本上差别并不大，毕竟采购成本只是全寿命成本的一部分，航母上同时支持两种不同战斗机的飞行员训练和技术支援负担也是要考虑的。战斗力最大化才是正途。为了这么小的批量还要同时研发两种舰载型，可能划不来。在技术上，歼-11的双发之间的结构上理想的安装着陆钩的位置，歼-10就需要在发动机匣结构上安装着陆钩，这位置本来不是吃力的，为此需要大幅度加强，会对重量和操控带来不利影响。至于歼-10单发是否适

7、合上舰，单发的舰载战斗机是有先例的，美国的F-8和F-35都是单发的，要是算上攻击机，那还有A-4和法国的超军旗，A-7和F-8是一奶同胞，就不重复计算了。歼-10改双发的传闻一直若隐若现，但个人认为这个可能性很小。单发改双发就不是改了，是重新设计了。为了上舰重新设计，中国还没有那么大的派头。兼做陆用，空军上有歼-11，下有歼-10，对双发中歼没有需求。所谓L-15“猎鹰”上舰作为舰载教练机和攻击机，那可能是昌飞的一厢情愿。如果歼-10轮不上高低搭配，L-15更没份了。L-15的机动性不错，还可以超音速，但毕竟是教练机出身，装载武器和系统升级的空间受限制较大。在只有有限的航母平台的情况下，L-

8、15占用舰上的宝贵空间太鸡肋了。当然，舰载机飞行员有训练问题，但中国只有那么几艘航母，那么不多的几十、上百个飞行员，最初应该都是从有经验的飞行员里抽调，然后用双座同型战斗教练机上舰，没有必要研制专用的舰载教练机，等到中国也有八九十来艘航母的时候再谈这个问题不迟。预警机是一个麻烦事。运-7为基础在载重量和一般飞行性能上还行，但短距起落能力依然不足，运-7原设计的时候没有这个要求。要大幅度提高运-7的短距起落能力，需要重新设计机翼，极大地增加襟翼面积，甚至增加翼展，改变翼型。垂尾也要重新设计，改成双垂尾乃至E-2那样的四垂尾，以补偿机背雷达盘带来的方向稳定性下降的问题。这些都不是做不到的，但还没有

9、迹象可以看到中国在这么做。如果不用固定翼预警机，那就只有用直升机代替了。直升机预警机性能不如固定翼预警机，但总比没有好。053C级上已经装用相控阵，空警2000上也是，说明中国的相控阵技术已经达到相当高度。中国航母上也采用相控阵将一点也不奇怪中国航母不会像“库兹涅佐夫”那样在航母上装载很多反舰导弹和远程防空导弹，这是护航舰队的事。航母就是要最大限度地增加载机空间和甲板空间，一心一用。至于舰载系统，相控阵雷达、数据链和CEC、大屏幕作战显示这些一样都少不了。造航母最难的不在于那个船体，造更大一个铁壳子中国人也有这个本事。也不在飞机，歼-10、歼-11改装上舰可以管一阵子用的了，再说飞机和造船也是

10、两码事。也不是电子设备，没有最好的，但有够用的也可以对付一阵子了。造航母最难的是怎么把飞机弄上天去，固定翼飞机这一跃可是非同小可。起飞技术才是航母的最关键技术。蒸汽弹射系统的示意图，注意甲板表面下的汽缸和滑块，钢缆和滑轮系统是帮助滑块复位准备下一次弹射用的拦阻索系统示意图，注意钢缆、滑轮系统连接到液压缸上，液压缸起减速作用二战时期的航母飞机大多是靠自己动力滑跑起飞的，但液压弹射起飞也开始用了。那时飞机的低速性能好，总重小，这就可以起飞了。战后喷气战斗机需要的跑道越来越长，但航母的尺寸是有限的，所以英国人发明了蒸汽弹射起飞，用高压蒸汽推动活塞，活塞推动战斗机，很快达到起飞速度，飞机得以安全离舰、

11、加速爬升，转入正常飞行。但这说说容易，做起来麻烦事一大堆，要不也不至于世界上迄今只有美国制造蒸汽弹射装置，连心高气傲的法国在造“戴高乐”号的时候也要向美国购买。高压蒸汽注入汽缸，肯定不能一面在锅炉里烧蒸汽，一面往汽缸里灌。蒸汽弹射需要很大的爆发力，只有用高压汽包储存高压蒸汽，在使用前由锅炉向汽包里灌注，使用时打开阀门，一下子把高压蒸汽注入汽缸，产生爆发性的推力。这里有几个问题。1、汽缸一下子不但受到高压，还同时受到高温。为了防止热膨胀造成裂纹，必须常年保持汽缸处于热状态，只有检修或者一段时间不用，才能撤热。再次使用前要按照规定的速度预热到工作温度，太慢了耗时间，太快了要造成热应力，导致损坏。2

12、、汽缸直径要大，才能形成足够大的推力。但大直径活塞不仅制造维修困难，还极大地增加了蒸汽负荷。3、即使采用大直径活塞，活塞也是越推进越没有力气，加速度渐渐降了下来，极端情况下甚至可以随冲程的增加而最终开始减速。而弹射起飞需要的恰恰相反，飞机应该维持恒定的加速度，这样可以达到最大的离舰速度，而对飞机只有最低的应力。对于活塞来说，还有飞机释放后要迅速减速的问题，这增加了冲击和磨损。4、蒸汽弹射的间隙使用使管路里可能产生冷凝水，但高压蒸汽推动下的冷凝水可能造成“水锤”现象，对管路的危害极大。轻则造成可怕的锤击声，重则造成管路爆裂。高压蒸汽系统还有很多别的恶劣性质，工业上看到高压蒸汽像看到大老虎一样，没

13、有办法的时候只得硬着头皮上，但能避免的时候还是尽量避免。5、航母动力有很大一部分被蒸汽需求吃掉，美国用核动力有很大一部分考虑就是蒸汽需求，而不完全是无限航程或者不挤占航空燃油的容积。6、蒸汽弹射需要消耗大量的高纯淡水，用海水或者不纯淡水会造成严重的腐蚀和结垢问题，这也是航母用核动力的另一个原因。7、在高寒海区使用的时候，蒸汽冷凝造成的结冰是很大的危害。汽缸、汽包和管路保持加热还好说，甲板表面就不大可能全部用蒸汽或者电除冰了。这是苏联最后放弃蒸汽弹射的一个原因。高压蒸汽使用起来很麻烦，管路里的冷凝水在高压蒸汽的推动下，像铁锤一样砸过来，很容易损坏设备，这是工业上蒸汽管路发生“水锤”时设备损坏的样

14、子蒸汽弹射起飞有那么多麻烦，但好处还是显然的，最大的好处是容许弹射起飞总重较大的飞机，极大地增加了飞机设计和使用上的灵活性。但如果能保持蒸汽弹射的好处，而避免那些麻烦，这岂不更好？电磁弹射就是这样一种技术。电磁弹射不是用磁铁同性相斥那样把飞机真的弹射出去，而是用直线电动机把飞机加速，达到起飞速度后释放。直线电动机是交流电动机的一个很特别的特例，把定子一线铺开，转子不再转动，而是沿着定子随电磁场的递进移动而拉动。磁悬浮列车就是用直线电动机驱动的。直线电动机的拉力不随冲程而降低，线圈适当安排的话，甚至可以逐渐加速，这比蒸汽活塞的速度逐渐降低要有利得多。直线电动机也没有热应力和结冰的问题，或者对淡水

15、的需求问题。直线电动机本身的技术并没有什么太了不起的，电磁弹射还有利于控制助推力，适合于不同重量级的飞机从航母上起飞。中国在研制和建造磁悬浮列车的过程中，对大功率直线电动机也深有体会。电磁弹射的难点在于超级电容或者飞轮储能。直线电动机就是把通常电动机的定子和转子倒一个个儿，使通常电动机的转动变成直线电动机的直线运动要是对切割磁力线造成的运动方向感兴趣，这是另一个示意图和蒸汽弹射不能靠现烧锅炉灌汽一样，电磁弹射需要的超大电流也不能靠发电机现发，而是需要用超级电容储存电能，然后放电。随着电动汽车的发展，超级电容有了长足的进步。上海的电动公共汽车据说就是用超级电容驱动的，说明中国在超级电容方面也有了

16、不俗的进步。另一个充放电的方式是用飞轮储能，据说美国下一代航母的电磁弹射就是用飞轮储能的。电磁弹射的另一个好处是可以和滑跃起飞相结合。滑跃起飞对飞机没有助推，但通过一个向上的滑板角度为离舰的飞机提供了一个初始迎角，增大机翼升力，达到缩短滑跑距离的目的。滑跃起飞省却了弹射系统，根本性地解决了助推系统的可靠性和循环工作问题，增加了持续出动率，飞行员对起飞全程可以控制，起飞过程对飞行员和设备的过载小，但飞机总重受到最大推力的限制，不能太高。即使像苏-33那样的高推重比的战斗机也不能满载起飞，螺旋桨的预警机之类就更难了。相比之下，蒸汽弹射可以把较重的飞机打上去，但有可靠性、重量、维修工作量和出动率的问

17、题。弹射本身是几近无控的过程，对飞行员和机上设备的过载很大。从无控的弹射到飞行员自主控制的正常飞行的安全过渡也对飞行员的训练和身体要求很高。在系统上，蒸汽弹射需要耗用大量高纯淡水，对航母的动力系统是一个不小的负担。将蒸汽弹射和滑跃起飞两者相结合或许是取长补短的好主意，但蒸汽活塞不能曲线运动，很难结合。电磁弹射就不一样了。电磁弹射在技术上和磁悬浮的推进部分是一个意思。磁悬浮的轨道是可以弯曲的，电磁弹射轨道也同样可以弯曲。美国下一代航母CVN79“福特”号已经决定采用电磁弹射，但依然采用平甲板，而不是滑板。这和美国海军的技术传统和飞行员训练体制有关，不等于中国就不能把两者结合起来。结合起来的可以把

18、电磁弹射从唯一的加速手段“降格”为助推手段，大大降低了对电磁弹射的要求。如果用滑跃起飞获得一部分起飞速度和迎角，用电磁弹射辅助加速，有望大大扩展可以起飞的飞机总重和种类。电磁弹射的直线电动机的定子可以沿弯曲的滑板布置，这是蒸汽弹射所不可能做到的。在电磁弹射故障的时候，也可以用滑跃起飞临时应急。在紧急防空截击的时候，也可以纯用滑跃起飞，不受充电时间的限制。防空起飞本来也不需要满载，轻载还可以增加机动性。在电磁弹射还没有成熟到可以可靠应用的时候，也可以用滑跃起飞先形成战斗力，退而求其次总比什么都没有强。如果和电磁拦阻索相结合，在拦阻降落的飞机的时候，还可以发电，向超级电容或者飞轮充电，一方面节约燃料，另一方面加速充电。高强度战斗的时候，反复起降正好可以帮助缩短充电时间，一举两得。随着超导技术的发展，电磁弹射的前途不可限量。总而言之，单纯用滑跃起飞能较快地解决中国有无航母的问题，但很快就会遇到种种限制，最后陷入技术上的尴尬。中国对蒸汽弹射并无经验，各种技术问题要解决起来技术风险一点不比电磁弹射小，现在从头研制蒸汽弹射的话，费时费力，还不能和滑跃起飞相结合以取长补短，既保证长远的技术潜力，也容易尽快形成战斗力。滑跃加电磁是比纯滑跃或者纯电磁或者纯蒸汽更加有利的技术方案。-