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国产航母下水两周年:线型微调 球鼻艏变化最为明显

发布时间:2019-05-25 20:27 来源:未知 编辑:admin

  如您所知,4月26日是首艘国产航母下水两周年的日子。由于该舰在很多方面都继承了辽宁舰的基本设计,这使得它至今还没有被北约称作“Renhai-class”(055型的北约代号)之类,换言之,和辽宁舰一样,它仍然被看做是“库兹涅佐夫”级的发展——尽管肯定没有什么1143.6K或者1143.8之类的俄方型号。

  随着中国第二艘国产航母的分段图片逐渐在网上出现,根据目前的信息来看,该舰从主尺度到舰载机起飞方式都与首艘国产航母差别很大,后者显然不会再有同型舰了。而俄罗斯海军即使未来有新航母计划,无论是型号名称还是技术细节,估计与现在境遇尴尬的“库兹涅佐夫”关系也不是很大。所以说,国产航母交付部队命名授旗之日,正是传奇的1143系列重型载机巡洋舰长达半个世纪的设计与建造历史就此终结之时。

  在缺乏靠谱硬件的情况下,“库兹涅佐夫”的维修工作还将进行多久,不时引发着关注

  纵观1143系列的八个“兄弟”,除了基本相同的“基辅”和“明斯克”之外,其他每条舰在飞行甲板和上层建筑上都有一些不同于其他“兄弟”的特点。像“超日王”那样在飞行甲板以上几乎彻底大变身的案例都做得,我国两艘航母在续建、改装和自主建造中体现出诸多独有特征,也十分正常了。

  但航空母舰首先是一条船(废话),而作为船只,其水下线型是决定其航行性能的重要因素之一。1143系列发展到1143.7“乌里扬诺夫斯克”和国产002型的时候,外观上同“基辅”已经天差地别,但究其舰体设计特别是水下线型,仍然能追溯到半个多世纪前,涅瓦设计局总设计师А·В·马里尼奇应对“红色马汉”——苏联海军司令戈尔什科夫海军元帅的各种要求时的那些事儿。

  戈帅当然是支持航母的,但却总是因为被逼无奈合计“曲线救舰”的办法,让设计师们也不得不绞尽脑汁

  当时苏联海军对1123型反潜巡洋舰(即“莫斯科”级直升机航母)的后续改型,一来要求载机能力提升、特别是能搭载垂直起降飞机(迎合当时长期主管国防工业的乌斯季诺夫元帅的想法);二来平台的适航性和续航力必须要在1123型的基础上大幅提升,以适应在风高浪急的北大西洋作战需要。

  前半段是尖瘦的深V以提升快速性,后半段又要大幅度加宽以加装大面积飞行甲板,这使得1123型在高海况下的航行性能非常糟糕

  根据计算,由于1123型的飞行甲板表面空气流场情况受前部上层建筑影响明显,如果操作垂直起降飞机将带来很多技术难题,甚至会影响飞机的安全起降。因此马里尼奇很快确定了需要增加一条斜角甲板,并将上层建筑尽可能右移,以降低气流对飞行甲板的干扰。

  然而此时根据海军提出的技术任务书,考虑到成本等种种因素,此时1143方案的标准排水量仅为20000-25000吨,但却要求最多搭载20架雅克-36M(也就是后来的雅克-38)垂直起降战斗机以及导弹巡洋舰级别的火力配置。所以尽管马里尼奇的团队费尽心思完成了方案初稿,但他对这个“用力过猛”的方案并不满意。

  《舰船知识》杂志当年连载的基辅级航母测绘文章插图,可见即使是最后定案的方案,内部舱室布局仍然相当紧凑

  此时天上掉下来一个不是机会的机会:原定于配备1143的П-120(北约代号SS-N-9,射程150千米,装备在670М型巡航导弹核潜艇上)亚音速反舰导弹研制进度缓慢。马里尼奇突然建议,何不索性把此时进度良好,且更大、更重的П-500重型超音速反舰导弹(北约代号SS-N-12)弄上来?

  火力更猛谁不喜欢呢?这事儿很快得到了戈尔什科夫元帅的首肯,老马也就顺理成章地得到了把1143型的主尺度和排水量放大的许可。对于船舶设计师来说,能有更大的设计空间当然是好的,像二战前的条约战列舰那种限定条条框框的命题作文,就算答了高分得了满堂彩,自己也未必舒服到哪儿去。

  最终定案的1143型,是全长273米,标准排水量30500吨,足足比1123型重了一倍的巨舰

  垂直起降飞机的事儿解决了,接下来得把适航性和续航力提上去。要解决横摇问题,首先得把1123型这高达8.19的水线长宽比给调调,而且由于1143型加装了斜角甲板,为了保证这部分结构的强度,斜角甲板的外飘比例也不能太大,这使得1143型的水线,加之采用水线上外飘设计等手段,航行性能明显改善。

  那么船肥了之后,航速和续航力还能保证么?其实自打1143型排水量指标放宽之后,马里尼奇的设计也就“阔”了很多:反正排水量也是1123型的两倍,就直接把两套1123型的动力系统并联起来,这就决定了航速低不了;由于飞行甲板布局改变,1143型采用进一步修形的方艉布局,流体阻力系数得以降低;再加上船够大,重油装载量再一翻倍。。。。。。

  最终1143型设计航速达30.7节(空载时跑到过31.5节),18节巡航时续航力比1123型大了45%,老马的团队算是成功交了差。考虑到苏制重型载机巡洋舰在定位上杂糅的特点,大量空间需要履行“非航母职责”,所以1143型机库容量偏低的事儿也怪不得他们。

  可见1143型的机库已经尽可能向两舷延伸,艏艉部分舱室设备布局挤占就实在没办法了

  不过问题还是有的,尽管已经估计到由于干舷高度不够(只有12米),所以1143型采用了舷内升降机保证舰载机提升作业安全,但在北大西洋的实际使用中,它们在大风浪天气下仍然遭遇了空前严重的甲板上浪问题,甚至使得舰上控制横摇的摆动稳定器(在6级海浪下能将横摇幅度缩小2/3)主泵过滤器运转不畅,导致横摇个别时候达到25°,进一步加剧了上浪问题,大量武器和设备难以使用。

  马里尼奇本来计划从3号舰“新罗西斯克”开始,把干舷增加一层甲板的高度——这样还能给当时计划中的苏联航母弹射器留下空间。然而老马毕竟不是决定苏联航母建造计划的那个人,最后直到排水量增加,整体布局大改的1143.5(“库兹涅佐夫”),这事儿才有得商量。

  4号舰“巴库”(1143.4)虽然主尺度变化不大,但通过舰岛结构的简化和自卫武器的优化,省下了更多重量用于装载燃油,其续航力比前三艘1143型又有大幅延长

  说起来1143.5能成为苏联第一艘大甲板航母,那得感谢1981年乌斯季诺夫在看了“基辅”领衔的大演习后十分开心,“下不为例”地批准了1143.5可以在之前的1143.4基础上增加10000吨排水量。深知首长意志对航母命运影响之深的苏联海军,自然生怕夜长梦多,因此留给1143.5的设计周期非常短。

  所以1143.5的舰体基本就是在1143的基础上,中段插入了一个30米长的舱段而成。依靠加大两舷的防雷隔舱,使其水线还要稍低一点;一般说来,船越大越稳,所以那个摆动稳定器也不用装了。而排水量的增加,还使其干舷高度增至16米,虽然距离美国超级航母的20米以上级别的高干舷还有差距,但多少还是解决了一些问题。

  “库兹涅佐夫”/“瓦良格”的滑跃甲板从视觉上也部分掩盖了干舷高度不足的问题

  但这种短平快的风格没法解决一切问题,比如1143.5/6广为诟病的机库/甲板面积比例相对较低的问题,除了确有增强机库侧面防护的考虑之外,与舰内舱室布局没时间进行重新优化也有很大的关系。另外,其艏部虽为滑跃甲板设计进行了改动,但总体线系列祖传的球鼻艏设计特点,使得高速行驶时会在艏部后段产生较大的阻力。

  在1143.5之前,1143型在操作垂直起降的雅克-38时很少会涉及这个位置的甲板运用,因而对这个问题并不太在意。等到研制1143.5的时候又认为吨位放大就能“压住”,加上时间也确实有点紧,就使得这个问题一直遗留到了辽宁舰上。

  而国产航母舰体外观最明显的变化,就是将1143系列为了容纳声呐,几十年延续不变的球鼻艏设计,参照其他大型高速船舶的球鼻艏式样进行了调整。想想“库兹涅佐夫”级当年在试航中也就勉强达到过30节出头的轻载最高航速,通过“辽宁”舰的实际使用来看,这几乎就是1143.5/6水动力线型下的极限发挥了。

  所以国产航母要想获得更出色的稳定高速航行性能,除了性能更好的蒸汽轮机之外,线型的微调也势在必行,球鼻艏的变化就是其中最为明显的特征。尽管国内以前确实从来没造过这么大的船,但依靠现代计算设备的模拟也足以保证改进的合理性。

  和任何新型舰船一样,在试航期间,国产航母也少不了“排故”,但找出并解决问题,正是试航的目的之一。在003型之前“插队”建造一艘002型,除了从军事斗争准备的角度出发之外,通过实践“知其所以然”的意义也很重要

  参照辽宁舰2010年3月出坞到2012年9月服役的间隔,设计上仍然继承了辽宁舰很多特点的首艘国产航母,这个间隔会更短一些,因此距离服役交船不会太远了。所以接下来,各方必然会更多聚焦于第二艘国产航母——也就是被外界称为003型的,首艘采用弹射起飞布局的国产航母的设计特点。

  之前我们曾经讨论过003型的斜角甲板是否会加长的问题,参照1143型的发展历程,由于003型的排水量相比002进一步增加,因此除了甲板面积有望扩大之外,干舷高度也可借机提升,这样在提供了安装弹射器空间的同时,又能改善高海况下的上浪情况,特别是让舷外升降机有更好的工作环境,提升舰载机出动及回收能力。

  这个中船重工官方公号无意间泄露出的CG,成了至今关于003型最主要的分析依据,注意背景里的001和002

  通过苏式航母的改造、使用,并基于这两个阶段的经验新造一条苏式航母,中国船舶工业和海军对苏式航母的优缺点有了越来越明确的认识。随着中国海军正在用两条苏式航母初步构建双航母编队,这不仅是自身体系作战能力的提升,还能借此使我军对外军类似型号航母编队的战斗力情况(例如印度海军)有更加细致的预计,有助于决策层判断其持续作战能力,制定各种预案。

  一个又起火了,一个进度依旧迷的很。。。。。。总之当印度这个双航母编队真正能编起来的时候,对于届时很可能已经拥有不止两条航母的中国海军来说,其能力底数也没什么秘密可言了

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