劉相春 盧 晶 黃祥釗

1海軍裝備部艦船辦公室，北京100071 2中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢430064

國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系分析

劉相春1盧 晶2黃祥釗2

1海軍裝備部艦船辦公室，北京100071 2中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢430064

航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力是航母艦機(jī)適配性的重要表征指標(biāo)之一。為研究艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系及指標(biāo)內(nèi)涵，重點(diǎn)分析了航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的基本概念及影響航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的某些約束因素；針對(duì)國(guó)外衡量航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力中常用指標(biāo)，討論其內(nèi)涵及設(shè)定這些指標(biāo)的意義。通過(guò)對(duì)美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和俄羅斯幾個(gè)典型實(shí)例的分析結(jié)果表明：實(shí)戰(zhàn)和演習(xí)是國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系建立和相應(yīng)指標(biāo)值設(shè)定的主要依據(jù)。

航空母艦；艦載機(jī)出動(dòng)回收；指標(biāo)體系；艦機(jī)適配性

1 引言

航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力是航母艦機(jī)適配性的重要表征指標(biāo)之一，是衡量航母作戰(zhàn)能力和綜合保障能力的一項(xiàng)重要戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)指標(biāo)，也是航母最重要的總體性能指標(biāo)之一，涉及到航母的總體布置和相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備的設(shè)計(jì)，是航母設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

本文首先闡述航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的基本概念及主要特征，重點(diǎn)解釋在出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系中至關(guān)重要的架次、架次率等名稱(chēng)的含義及對(duì)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的約束因素，同時(shí)分析這些約束因素對(duì)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的影響。然后，對(duì)國(guó)外衡量航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力中常用指標(biāo)進(jìn)行分析，重點(diǎn)分析這些指標(biāo)的內(nèi)涵及設(shè)定這些指標(biāo)的意義。對(duì)國(guó)外航母現(xiàn)有出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系、主要指標(biāo)值及其含義進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括美國(guó)“尼米茲”級(jí)及“福特”核動(dòng)力航母、英國(guó)CVF航母、法國(guó)的“戴高樂(lè)”號(hào)核動(dòng)力航母及PA2航母、俄羅斯“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航母。

2 基本概念

2.1 航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的基本概念

航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力是指合理配置并高效使用母艦資源，保障艦載機(jī)在一定條件下執(zhí)行各種飛行任務(wù)的能力，一般用出動(dòng)架次率來(lái)衡量［1］。

出動(dòng)架次率指的是在一定約束條件下，給定時(shí)間內(nèi)航母艦載機(jī)為完成特定任務(wù)而出動(dòng)的架次數(shù)。其中，一定的約束條件是指艦載機(jī)的作業(yè)周期、數(shù)量、完好率，及飛行員數(shù)量、武器裝載計(jì)劃、平均掛彈時(shí)間、加油小組數(shù)、平均加油時(shí)間、維修能力等指標(biāo)保持一定的情況；給定時(shí)間指的是一段時(shí)間，一般為一個(gè)飛行日。

此外，與航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力相關(guān)的還有飛行日長(zhǎng)度、特定任務(wù)、出動(dòng)架次等相關(guān)概念。

對(duì)于飛行日長(zhǎng)度，不同國(guó)家取值也不盡相同，一般取12 h或24 h。以美國(guó)海軍為例，根據(jù)當(dāng)日作戰(zhàn)任務(wù)的情況，飛行日的12 h可分為晝間、夜間、晝夜交替3種：晝間為6～18時(shí)或9～21時(shí)，晝夜交替為0～12時(shí)，夜間為18時(shí)至次日6時(shí)。在美軍的演習(xí)報(bào)告中也出現(xiàn)過(guò)一個(gè)飛行日按18 h統(tǒng)計(jì)的情況［2］。

對(duì)于單個(gè)飛行日，為有效管理飛行甲板，航母通常按照指定的時(shí)間周期進(jìn)行作業(yè)，通常按1 h（1＋00周期）、1 h 15 min（1＋15周期）、1 h 30 min（1＋30周期）、1 h 45 min（1＋45周期）、2 h（2＋00周期）進(jìn)行。在單周期作業(yè)中，飛機(jī)在空中停留一個(gè)周期后著艦；雙周期作業(yè)的飛機(jī)在空中停留兩個(gè)周期的時(shí)間后著艦。

圖1 航母作業(yè)周期示意圖Fig.1 Operation period of aircraft carrier

特定任務(wù)包括攻擊任務(wù)、攻擊支援任務(wù)和其它任務(wù)。其中，攻擊任務(wù)包括空中封鎖、近距空中支援、進(jìn)攻性防空作戰(zhàn)、壓制敵方防空火力等；攻擊支援任務(wù)，包括電子支援、空中加油、戰(zhàn)術(shù)空中偵察等；其它任務(wù)，則包括空中早期預(yù)警、防御性防空、海面搜救與協(xié)調(diào)、海面武裝偵察、功能檢查試飛、后勤保障等［3］。

出動(dòng)架次指的是艦載機(jī) （固定翼飛機(jī)和旋翼機(jī)）以完成任務(wù)為目的，從飛行甲板上起飛到著艦完成的一個(gè)循環(huán)過(guò)程［4］。一般情況下艦載機(jī)起飛后，無(wú)論在空中停留多長(zhǎng)時(shí)間，只要是還沒(méi)有著艦，就屬于一架次，只有艦載機(jī)著艦后，該架次才視為結(jié)束。

2.2 航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的主要特征

航母艦載機(jī)出動(dòng)回收的能力指標(biāo)，具有下列特征：

1）指標(biāo)來(lái)源于使用方的需求；

2）提出指標(biāo)的目的是指導(dǎo)航母設(shè)計(jì)；

3）提出指標(biāo)的基礎(chǔ)是一定的母艦和艦載機(jī)平臺(tái)及適當(dāng)?shù)募夹g(shù)水平；

4）完成指標(biāo)的條件是盡量高效利用保障資源，最大限度地發(fā)揮各種保障設(shè)備的作用；

5）衡量指標(biāo)的前提是在一定的時(shí)段內(nèi)考察。

每一項(xiàng)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的提出，總是在綜合考慮使用方的需求、現(xiàn)有母艦和艦載機(jī)的技術(shù)水平及典型作戰(zhàn)時(shí)間上形成的。在這三個(gè)方面中，使用方的需求是核心，每一項(xiàng)指標(biāo)的含義、要達(dá)到的具體數(shù)值以及要發(fā)展的方向幾乎都圍繞著使用方的需求展開(kāi)；而現(xiàn)有母艦和艦載機(jī)的技術(shù)水平則是每一項(xiàng)指標(biāo)提出的基礎(chǔ)，是主要制約因素，任何一項(xiàng)新指標(biāo)的提出或是原有指標(biāo)數(shù)值的增加都必須考慮到現(xiàn)有母艦和艦載機(jī)所能達(dá)到的技術(shù)水平。

高度有效地利用保障資源則是完成每一項(xiàng)指標(biāo)的必要條件，是提出指標(biāo)時(shí)所希望達(dá)到的狀態(tài)。在一定的時(shí)段內(nèi)考察指標(biāo)則是衡量不同指標(biāo)的前提，特別在進(jìn)行相同指標(biāo)的比較時(shí)，一定要放在同一時(shí)間段內(nèi)比較。

3 影響艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的主要因素

影響艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的主要因素可以分為三部分，第一部分是設(shè)備因素，包括艦載機(jī)與艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)相關(guān)的設(shè)備。第二部分是人為因素，包括飛行員和航母上與艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)相關(guān)的工作人員。第三部分則是環(huán)境因素，包括艦載機(jī)出動(dòng)回收時(shí)的氣象條件及水文環(huán)境等。

3.1 設(shè)備因素

在這三方面因素中起主要作用的是設(shè)備因素和人為因素，其中設(shè)備因素又可細(xì)分為設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)所確定的設(shè)計(jì)因素和設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)的使用因素。

1）設(shè)備設(shè)計(jì)因素

設(shè)備設(shè)計(jì)因素是指設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所確定的母艦總體設(shè)計(jì)及布局、艦載機(jī)性能、站位設(shè)置、維護(hù)保障要求、保障設(shè)備配置等。這些因素的合理性、先進(jìn)性、協(xié)調(diào)性決定了艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)是否能夠在滿(mǎn)足使用方需求的前提下達(dá)到盡量高效地利用保障資源，最大限度發(fā)揮各種保障設(shè)備作用的理想狀態(tài)。

對(duì)于航母設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，需要在設(shè)計(jì)階段就重點(diǎn)研究艦載機(jī)出動(dòng)回收能力與平臺(tái)承載能力的匹配性和協(xié)調(diào)性，提高母艦和艦載機(jī)的適配性技術(shù)水平，最終提高艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的設(shè)計(jì)指標(biāo)。例如，為提高艦載機(jī)出動(dòng)回收能力，需要縮短艦載機(jī)從機(jī)庫(kù)到飛行甲板的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，可以采取增加配置飛機(jī)升降機(jī)數(shù)量和加大裝載量的措施，但這又可能導(dǎo)致飛行甲板停機(jī)區(qū)面積的減少或是甲板上其他設(shè)備布置的困難，反過(guò)來(lái)不利于艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的提高。

因此，需要航母設(shè)計(jì)人員綜合考慮各方面因素，在權(quán)衡利弊的基礎(chǔ)上提出艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2）設(shè)備使用因素

設(shè)備使用因素是指使用過(guò)程中所確定的艦載機(jī)使用頻率特性、故障生成特性、母艦保障設(shè)施性能指標(biāo)實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的差異，及母艦保障設(shè)施使用中的局限性等。這些因素決定了航母使用過(guò)程中艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的設(shè)計(jì)值與實(shí)際值的匹配性。對(duì)于航母使用者來(lái)說(shuō)，需要在使用階段重點(diǎn)分析艦載機(jī)和母艦各保障設(shè)備的使用特點(diǎn)、故障特性，采取有針對(duì)性的預(yù)防和使用措施，將設(shè)備使用因素對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的影響降到最低程度。例如，為提高艦載機(jī)出動(dòng)回收能力，需要縮短艦載機(jī)再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間，可以采取利用飛機(jī)升降機(jī)向飛行甲板一次運(yùn)送大量彈藥、氮?dú)馄康缺Ｕ显O(shè)備，減少物資轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的措施。但飛機(jī)升降機(jī)的使用需要嚴(yán)格按照使用步驟進(jìn)行，當(dāng)出現(xiàn)升降機(jī)平臺(tái)上的飛機(jī)沒(méi)有系留好、停放在升降機(jī)上的飛機(jī)方向不正或操作升降機(jī)的軍士長(zhǎng)人員不足等情況時(shí)，會(huì)停止使用升降機(jī)，必然又會(huì)對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的提高產(chǎn)生影響。因此，要求航母使用人員必須重視艦載機(jī)和各種保障設(shè)施的使用規(guī)則，摸清它們的使用規(guī)律，編制合理的使用步驟與注意事項(xiàng)。

3.2 人為因素

人為因素是指在既定設(shè)計(jì)背景下（艦載機(jī)、母艦主要航空設(shè)施、關(guān)鍵設(shè)備等均已確定），基于作業(yè)流程規(guī)劃運(yùn)用層次方面的任務(wù)規(guī)劃、轉(zhuǎn)運(yùn)線(xiàn)路、作業(yè)工況、人員戰(zhàn)位設(shè)置、指揮管理等因素。這些因素的合理性、協(xié)調(diào)性、可行性也會(huì)對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的完成產(chǎn)生重大影響。例如，艦載機(jī)在執(zhí)行出動(dòng)回收作業(yè)時(shí)，飛行員的使用率（配備次數(shù)／天數(shù)／飛行員數(shù)量）必須處于一定的范圍內(nèi)，合適的飛行員使用率上限取決于飛行員執(zhí)行任務(wù)時(shí)所承受的壓力、工作量以及擔(dān)任非飛行任務(wù)的情況。在實(shí)際設(shè)定艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)值時(shí)，必須要考慮到飛行員的使用率對(duì)這些指標(biāo)值的影響，并綜合考慮掛彈組、加油組等其他甲板工作人員因素。

3.3 環(huán)境因素

環(huán)境因素屬次要因素，對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)影響較小，但在某些情況下也會(huì)造成較大影響，應(yīng)該引起重視。例如，當(dāng)海上風(fēng)浪較大時(shí)，為防止海水沖到下降的升降機(jī)平臺(tái)上，升降機(jī)會(huì)停止使用，必然會(huì)對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的完成產(chǎn)生影響。對(duì)于此類(lèi)因素，在設(shè)定艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)值時(shí)也要充分地予以考慮。

4 國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力常用指標(biāo)體系分析

從國(guó)外艦載機(jī)出動(dòng)能力指標(biāo)描述來(lái)看，通常包含兩個(gè)層次，一種為核心指標(biāo)，一種為衍生指標(biāo)。

4.1 核心指標(biāo)

核心指標(biāo)包括緊急架次率、持續(xù)出動(dòng)架次率、高強(qiáng)度出動(dòng)架次率，是衡量航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的關(guān)鍵指標(biāo)，為第一層次指標(biāo)。核心指標(biāo)的提出與航母的作戰(zhàn)需求和任務(wù)使命密切相關(guān)，如美國(guó)航母常常以打贏一場(chǎng)中等敵對(duì)國(guó)家的局部戰(zhàn)爭(zhēng)出發(fā)，提出對(duì)這三個(gè)核心指標(biāo)的要求，用于指導(dǎo)航母設(shè)計(jì)和改裝，以挖掘航母作戰(zhàn)潛力。

1）緊急架次率

緊急架次率指的是按一定的戰(zhàn)備警戒等級(jí)，在幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)間內(nèi)，航母以最快速度能夠起飛的艦載機(jī)數(shù)量。與架次率不同，此時(shí)每架艦載機(jī)只有一次機(jī)會(huì)，不存在一架艦載機(jī)起飛多次的情況。緊急架次率是衡量航母在自身面臨外來(lái)危險(xiǎn)時(shí)的反應(yīng)能力的重要指標(biāo)之一，是國(guó)外航母設(shè)計(jì)和使用中的重要因素之一，單位為架／min。它與單波最大出動(dòng)架次的區(qū)別在于：后者關(guān)注的是航母在甲板上同時(shí)進(jìn)行多架艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)的極限能力，而前者關(guān)注的是航母在甲板上短時(shí)間所能出動(dòng)艦載機(jī)的極限能力，不用考慮艦載機(jī)的回收作業(yè)。

2）高峰出動(dòng)架次率

高強(qiáng)度出動(dòng)架次率用于表示航母艦載機(jī)在短時(shí)期內(nèi)高強(qiáng)度出動(dòng)時(shí)（一般按1～4天計(jì)），平均一個(gè)飛行日內(nèi)艦載機(jī)的出動(dòng)架次。高強(qiáng)度出動(dòng)架次率是衡量航母面臨高威脅或擔(dān)負(fù)重要使命時(shí)作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)之一，是國(guó)外航母設(shè)計(jì)和使用中的重要因素之一，單位為架／天。

3）持續(xù)出動(dòng)架次率

持續(xù)出動(dòng)架次率用于表示航母艦載機(jī)在持續(xù)出動(dòng)作戰(zhàn)時(shí)間段內(nèi)（一般不少于4天），平均一個(gè)飛行日艦載機(jī)的出動(dòng)架次。持續(xù)出動(dòng)架次率是衡量航母面臨中等威脅時(shí)持續(xù)作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)之一，是國(guó)外航母設(shè)計(jì)和使用中的重要因素之一，單位為架／天。

4.2 衍生指標(biāo)

衍生指標(biāo)包括平均起飛間隔時(shí)間、平均回收間隔時(shí)間、單機(jī)日出動(dòng)架次率，為第二層次的指標(biāo)。它們和核心指標(biāo)密切相關(guān)，一般可以通過(guò)核心指標(biāo)的分解遞推出來(lái)。例如，從持續(xù)出動(dòng)架次率可以推出單機(jī)日出動(dòng)架次率，而從緊急架次率可以推出平均起飛間隔時(shí)間、平均回收間隔時(shí)間。這些指標(biāo)的含義和計(jì)算方法如下：

1）平均起飛間隔時(shí)間——相鄰兩架艦載機(jī)起飛時(shí)間間隔的平均值，是艦載機(jī)起飛能力的主要表征，單位為min。

2）平均回收間隔時(shí)間——相鄰兩架艦載機(jī)回收時(shí)間間隔的平均值，是艦載機(jī)回收能力的主要表征，單位為min。

這兩個(gè)指標(biāo)的計(jì)算方法為：

平均起飛（回收）間隔＝一波次起飛（回收）艦載機(jī)所耗費(fèi)的時(shí)間／一波次艦載機(jī)總數(shù)

3）單機(jī)日出動(dòng)架次率——單架艦載機(jī)在一個(gè)飛行日內(nèi)出動(dòng)的平均架次數(shù)，單位為架次，計(jì)算方法為：

單機(jī)日出動(dòng)架次率＝飛行日總時(shí)長(zhǎng)／（飛行時(shí)間＋地面保障時(shí)間）

其中，

飛行時(shí)間＝兩倍的艦載機(jī)至目標(biāo)飛行距離／艦載機(jī)飛行速度地面保障時(shí)間＝艦載機(jī)降落后完成再次出動(dòng)準(zhǔn)備

的時(shí)間＋修理或替換艦載機(jī)故障系統(tǒng)時(shí)間

對(duì)于只在晝間或夜間出動(dòng)的艦載機(jī)，一個(gè)飛行日按12 h計(jì)算，而對(duì)于在晝間和夜間都出動(dòng)的艦載機(jī)，一個(gè)飛行日按24 h計(jì)算。

5 國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力常用指標(biāo)體系實(shí)例分析

5.1 美國(guó)航母

5.1.1“尼米茲”級(jí)和“福特”級(jí)航母有關(guān)出動(dòng)回收能力要求分析

在“尼米茲”級(jí)航母和“福特”級(jí)航母的研制中，美國(guó)確定了出動(dòng)架次率的兩個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)，即持續(xù)出動(dòng)架次率和高峰出動(dòng)架次率［5－7］，如表1所示。

表1 尼米茲”級(jí)和“福特”級(jí)航母持續(xù)出動(dòng)架次率要求對(duì)比Tab.1 Comparision of sortie generation betwecn Nimitz and Ford classes

1）持續(xù)出動(dòng)架次率——30天（26個(gè)飛行日，4個(gè)停飛日）內(nèi)，每天飛行作業(yè)12 h，艦載機(jī)的平均日出動(dòng)作戰(zhàn)相當(dāng)架次。

2）高峰出動(dòng)架次率——連續(xù)4天時(shí)間內(nèi)，每天飛行作業(yè)24 h，艦載機(jī)的平均日出動(dòng)作戰(zhàn)相當(dāng)架次。

這些指標(biāo)的制定有如下特點(diǎn)：

（1）利用設(shè)計(jì)參考任務(wù)來(lái)確定航母將面對(duì)的威脅、任務(wù)和作戰(zhàn)環(huán)境。在一艘新研制航母設(shè)計(jì)前，美軍方會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)參考任務(wù)來(lái)確定該航母所面臨的威脅、任務(wù)和作戰(zhàn)環(huán)境，并據(jù)此提出該航母的高峰出動(dòng)架次率和持續(xù)出動(dòng)架次要求。

（2）利用作戰(zhàn)相當(dāng)架次來(lái)衡量航母的出動(dòng)回收能力?！白鲬?zhàn)相當(dāng)架次”指任何從航母甲板出動(dòng)并著艦的攻擊、攻擊支援和／或占據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的任務(wù)架次，包括固定翼飛機(jī)和旋翼機(jī)。由此可看出，衡量航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的架次不只包括攻擊架次，還包括攻擊支援和／或占據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的任務(wù)架次。這也可看出，不只是包括固定翼飛機(jī)，還包括占據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的旋翼機(jī)架次。

（3）分別提出了門(mén)限值和目標(biāo)值要求。在提出高峰出動(dòng)架次率和持續(xù)出動(dòng)架次要求時(shí)，提出了門(mén)限值和目標(biāo)值的概念。門(mén)限值是指該航母設(shè)計(jì)時(shí)必須達(dá)到的值，目標(biāo)值是設(shè)計(jì)期望值，但不作為考核指標(biāo)。

5.1.2“尼米茲”級(jí)航母97高潮演習(xí)有關(guān)出動(dòng)回收能力數(shù)據(jù)分析

1997年7月，作為聯(lián)合軍演（JTFEX97－2）的一部分，“尼米茲”級(jí)“卡爾文森”號(hào)航母搭載第9航空聯(lián)隊(duì)進(jìn)行了一場(chǎng)高峰出動(dòng)攻擊演練。演習(xí)持續(xù)了4天，總共出動(dòng)了975架次，全部由固定翼飛機(jī)完成，直升機(jī)架次沒(méi)有包括在內(nèi)，見(jiàn)表2和表3所示。演習(xí)后，美海軍分析中心根據(jù)演練的情況，完成了“美‘尼米茲’航母及第9航空聯(lián)隊(duì)高峰出動(dòng)分析報(bào)告”。

1）高峰出動(dòng)架次率分析

根據(jù)對(duì)作戰(zhàn)相當(dāng)架次的定義，確定這次演習(xí)中作戰(zhàn)相當(dāng)架次包括771次攻擊架次、104次攻擊支援架次、28次空中早期預(yù)警架次、5次防御性防空架次、2次地面搜索與協(xié)調(diào)架次、4次武裝地面?zhèn)刹旒艽危约?2次攻擊任務(wù)未完成架次，總共956架次?？梢钥闯?，在飛行員超配的情況下（表4），這4天的演習(xí)達(dá)到的高峰出動(dòng)架次率為239作戰(zhàn)相當(dāng)架次／天，超過(guò)了美國(guó)海軍對(duì)“尼米茲”級(jí)航母要求的230作戰(zhàn)相當(dāng)架次／天。

在高強(qiáng)度演習(xí)時(shí)，第9航空聯(lián)隊(duì)固定翼飛機(jī)總數(shù)為68架。飛行員標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量107名，為執(zhí)行本次高強(qiáng)度演習(xí)增加了23名，總數(shù)為130名。

2）單機(jī)日出動(dòng)架次率分析

在美海軍分析中心的報(bào)告中，還將不同類(lèi)型艦載機(jī)單機(jī)日出動(dòng)架次率與1995年艦載機(jī)高峰出動(dòng)演習(xí)情況進(jìn)行了比較，如表5所示。

表2 4天中高峰出動(dòng)架次的分布情況Tab.2 Surge sortie generation in 4 days

表4 “尼米茲”級(jí)航母強(qiáng)度演習(xí)中飛行員與飛機(jī)的數(shù)量Tab.4 Number of pilots and aircrafts embarked in Nimitz during the surge exercise

表5 美軍航母歷年演習(xí)單機(jī)高峰日出動(dòng)架次率對(duì)比表Tab.5 Sortie generation rate per day in suge demonstration of USS carriers

圖2和圖3分別是F－14和F／A－18飛機(jī)4天實(shí)際出動(dòng)次數(shù)分布和仿真分布的對(duì)比。圖2顯示了在演習(xí)中有2架F－14飛機(jī)在4天內(nèi)出動(dòng)17架次，有1架飛了18架次。圖3顯示在演習(xí)中有1架F／A－18在4天內(nèi)出動(dòng)30架次。雖然都不是典型數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)確實(shí)顯示F／A－18相對(duì)F－14具備優(yōu)異的多次連續(xù)出動(dòng)的潛力。由此可看出不同飛機(jī)，其單機(jī)日出動(dòng)架次率差異較大。

圖2 F－14艦載機(jī)的飛行情況Fig.2 F－14 airframe utilization

圖3 F／A－18艦載機(jī)的飛行情況Fig.3 F／A－18 airframe utilization

3）平均出動(dòng)間隔時(shí)間分析

美航母彈射一架艦載機(jī)需要30～60 s（4部彈射器航母），如圖4所示。

4）平均回收間隔時(shí)間分析

在高峰演習(xí)中，美國(guó)海軍分析中心利用艦載機(jī)回收間隔時(shí)間對(duì)回收能力進(jìn)行分析和評(píng)估得出，航母回收間隔目標(biāo)值為1 min；回收間隔平均為76 s。在日常演習(xí)中，其變化范圍大約在67～ 81 s之間。在1995年高峰演習(xí)中，“羅斯?！碧?hào)上的第八航空聯(lián)隊(duì)飛機(jī)回收時(shí)間間隔為73 s，如圖5所示。

圖4 平均起飛間隔時(shí)間Fig.4 Average interval time of launch

圖5 平均回收間隔時(shí)間Fig.5 Average interval time of recovery

5.2 英國(guó)航母

根據(jù)英國(guó)公布的資料，英國(guó)CVF航母的排水量為65 000 t，選用垂直／短距起降方式，還可在改裝時(shí)加裝彈射器和阻攔裝置。搭載的艦載機(jī)數(shù)量為40架。英國(guó)海軍對(duì)CVF型航母的出動(dòng)架次率要求為：在作戰(zhàn)開(kāi)始的24 h內(nèi)要出動(dòng)108架次，接下來(lái)的10天要達(dá)到72架次／天，以后的20天為36架次／天。而英國(guó)現(xiàn)役的“卓越”號(hào)航母目前僅能達(dá)到每天26架次的水平［8］。

英國(guó)海軍對(duì)CVF型航母的出動(dòng)架次率要求并沒(méi)有像美軍一樣嚴(yán)格的區(qū)分出持續(xù)出動(dòng)架次率和高峰出動(dòng)架次率，他們對(duì)航母出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的建立更像是從持續(xù)1個(gè)月的戰(zhàn)役時(shí)間出發(fā)，對(duì)戰(zhàn)役開(kāi)始階段（持續(xù)時(shí)間為24 h）艦載機(jī)出動(dòng)架次率提出了很高的要求 （24 h要達(dá)到108架次），對(duì)應(yīng)于美軍的高峰出動(dòng)架次率，而對(duì)戰(zhàn)役進(jìn)行階段（持續(xù)時(shí)間為11～30天）艦載機(jī)出動(dòng)架次率要求則較低（36架次／天），對(duì)應(yīng)于美軍的持續(xù)出動(dòng)架次率。

5.3 法國(guó)航母

法國(guó)“戴高樂(lè)”號(hào)航母標(biāo)準(zhǔn)排水量為36 600 t，滿(mǎn)載排水量為42 000 t，搭載的固定翼艦載機(jī)為34架，飛行甲板可以連續(xù)7天每天保證100架次起降；每30 s起飛一架飛機(jī)，每12 min回收20架飛機(jī)。

根據(jù)最新版法國(guó)海軍年鑒介紹，法國(guó)PA2航母滿(mǎn)載排水量為65 000 t，采用彈射起飛阻攔著艦方式，搭載的艦載機(jī)數(shù)量為40架。法國(guó)海軍對(duì)PA2型航母的出動(dòng)架次率要求為：在作戰(zhàn)開(kāi)始的頭7天，“陣風(fēng)M”戰(zhàn)斗機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷掛載的情況下，每天可出動(dòng)75架次。接下來(lái)的10天要達(dá)到72架次／天，以后的20天為36架次／天。

法國(guó)海軍航母出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的建立同英國(guó)海軍很相似，他們主要也是從持續(xù)一段時(shí)間的戰(zhàn)役時(shí)間出發(fā)來(lái)規(guī)定艦載機(jī)出動(dòng)架次率在戰(zhàn)役的初始期、中期及后期分別要達(dá)到指標(biāo)值，和英國(guó)海軍唯一的不同點(diǎn)在于，他們對(duì)戰(zhàn)役初始期定義的持續(xù)時(shí)間為作戰(zhàn)開(kāi)始的頭7天，顯著不同于英軍的24 h。

5.4 俄羅斯航母

根據(jù)資料，俄羅斯“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航母設(shè)計(jì)飛機(jī)出動(dòng)能力為：飛行甲板可保障單波最大起飛艦載機(jī)的數(shù)量為15架蘇－33艦載機(jī)；設(shè)計(jì)回收保障能力為：飛行甲板可保障每組8架蘇－33艦載機(jī)以間隔1 min著艦。第2組艦載機(jī)降落的間隔時(shí)間要依照艏部飛機(jī)調(diào)運(yùn)至停機(jī)區(qū)和機(jī)庫(kù)里的時(shí)間而定。

“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)的要求主要是從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，重點(diǎn)關(guān)注航母在甲板上同時(shí)進(jìn)行多架艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)的極限能力。由于該艦是誕生在冷戰(zhàn)背景下，是前蘇聯(lián)為了實(shí)現(xiàn)與美國(guó)展開(kāi)政治與軍事的全面對(duì)抗為戰(zhàn)略目標(biāo)的產(chǎn)物，因此在以美軍為假想敵的前提下，該艦在提出設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)考慮的是與美軍大機(jī)群作戰(zhàn)，必須要以極限能力一次盡可能多地出動(dòng)和回收艦載機(jī)，并發(fā)揮蘇－33滯空時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，以保持空中力量的相對(duì)勢(shì)均力敵。

6 結(jié)論

本文對(duì)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系及指標(biāo)內(nèi)涵進(jìn)行了分析，首先重點(diǎn)介紹了航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的基本概念以及在出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系中至關(guān)重要的架次、架次率等名稱(chēng)的含義及對(duì)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力的約束因素，分析這些約束因素對(duì)航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的影響，然后結(jié)合國(guó)外衡量航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力中常用的一些指標(biāo)，討論了這些指標(biāo)的內(nèi)涵及設(shè)定這些指標(biāo)的意義，最后列舉出國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的幾個(gè)典型實(shí)例，得到以下結(jié)論：

1）從國(guó)外艦載機(jī)出動(dòng)能力指標(biāo)描述來(lái)看，艦載機(jī)出動(dòng)回收能力主要包括時(shí)間和架次兩個(gè)基本因素，常用一定時(shí)間內(nèi)所能出動(dòng)回收的艦載機(jī)架次來(lái)衡量。

2）分析國(guó)外航母艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系的幾個(gè)典型實(shí)例可以看出：國(guó)外航母大都是從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)建立艦載機(jī)出動(dòng)回收能力指標(biāo)體系及相應(yīng)指標(biāo)值。

［1］F－22 aircraft progress in achieving engineering and manufacturing development goals［R］.GAO／NSIAD－98－67，1998.

［2］ANGELYN J.Sortie generation capacity of embarked airwings［R／OL］.ADA359178，1998［2010－05－21］.http：／／www.cna.org／documents／279801110.pdf

［3］ANGELYN J，MAUREEN A W，COLLEEN M K，et al. USS Nimitz and carrier airwing nine surge demonstration［R／OL］.1998［2010－08－12］.http：／／www.cna.org／documents／2797011110.pdf

［4］ROBERT M，STAMMER A.Database approach to aircraft carrier airplan production［D］.Monterey：Naval Postgraduate School，1992.

［5］JOSH T.Applying design of experiments（DOE）methodology to sortie generation rate （SGR）evaluation［C／OL］／／10th Annual NDIA Systems Engineering Conference.San Diego，2007 ［2010－07－02］.http：//www.dtic.mil/ndia/ 2007systems/Tuesday/PM／Track2／5489.pdf

［6］THOMAS P E，ROBERT O W.The unmanned combat air system carrier demonstration program：a new dawn for naval aviation？［R／OL］.Center for Strategies and Budgetary Assessments，2007 ［2011－01－16］.http：／／www. csiaonline.org／wp－content／uploads／2011／02／2007.05.10－The－Unmanned－Combat－Air－System－Carrier－Demonstraion－Program.pdf

［7］MATTHEW T R，CHARLES J R.Incorporation of the virtual carrier（VCVN）into operational test［R／OL］.AVW Technologies，2010［2010－12－30］.http：//www.avwtech.com/ press/VCVN_MS_Brief_（Final）_15_Jan_10.pptx

［8］艦船知識(shí)編輯部.世界現(xiàn)役航空母艦［M］.北京：解放軍出版社，2007.

Analysis on the Index System of Sortie Generation Capacity of Embarked Aircrafts

Liu Xiang－chun1Lu Jing2Huang Xiang-zhao2
1 Ship Division，Naval Armament Department of PLAN，Beijing 100071，China 2 China Ship Development and Design Center，Wuhan 430064，China

Sortie generation is one of the critical indices which are used to characterize carrier and air wing capablity.In order to research the index system of sortie generation capacity and their effects on the embarked airwings，attention was drawn to the analysis on the basic concept of sortie generation rate（SGR）and a range of constraints for lanuch and recovery，following by a review of definition of SGR index system that commonly applied in the assessment of various types of aircraft carriers commissioned in the foreign navies（e.g.the USN，the RN，the French Navy and the Russian Navy）.As study examples，analyses were also performed on the SGR index system used for these typical carriers.The conclusion is that the estabilishment of effective index system and setting for the relevant indices must be accomplished by actual operations and combat exercises.

aircraft carrier；aircraft sortie generation；index system；carrier suitability

U674.771

：A

：1673－3185（2011）04－01－07

2011-01-25

海軍裝備預(yù)先研究項(xiàng)目（1010104××××01）

劉相春（1969－），男，高級(jí)工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計(jì)。

盧 晶（1981－），男，博士，工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計(jì)。E-mail：lujing0806＠sina.com

黃祥釗（1979－），男，博士，工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計(jì)。E-mail：prodigy99＠126.com

10.3969/j.issn.1673-3185.2011.04.001