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        建造航空母艦有多難

        2024-08-27 00:00:00雷柱高德政劉輝
        領(lǐng)導(dǎo)文萃 2024年16期

        眾所周知,航空母艦是大國重器,是一個(gè)國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)。那么,建造航母有多難?

        相比一般水面艦艇,航母更像是一個(gè)微縮版的城市。生活在這座“城市”里,一切工作和生活都要有序展開。

        隨著海戰(zhàn)形態(tài)發(fā)生改變,武器裝備加速更新?lián)Q代,航母的攻擊力和防御力都面臨著全新挑戰(zhàn),一定程度上給航母建造提出更難更高的要求。

        挑戰(zhàn)一:艦載機(jī)起降,飛起來還要降得穩(wěn)

        讓飛機(jī)在海上起降,并不容易。與陸地起降不同的是,海洋環(huán)境復(fù)雜多變,特別是變幻莫測的甲板風(fēng),使不少飛機(jī)硬生生地被吹到海里。因此,艦載機(jī)起降被形象地稱為“刀尖上舞蹈”。

        隨著噴氣式戰(zhàn)機(jī)問世,戰(zhàn)機(jī)起飛滑行距離延伸到千米級。航母甲板長度不過200多米,真正可供艦載機(jī)起飛的距離更是有限。這意味著,噴氣式戰(zhàn)機(jī)要想成功起飛,必須采取一定的輔助手段。

        自此,蒸汽彈射器和滑躍式甲板開始亮相。作為增大起飛速度、縮短滑行距離的裝置,蒸汽彈射器有效解決了重量更大的噴氣式戰(zhàn)機(jī)上艦難題。但彈射器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度遠(yuǎn)超大多數(shù)國家科技實(shí)力所及。

        首先,開口氣缸和儲(chǔ)氣罐,是蒸汽彈射技術(shù)繞不開的“兩座大山”。彈射器的開口氣缸,不僅需要承受巨大的蒸汽壓力,還要確保開縫處的絕對密封;儲(chǔ)氣罐則需要具備良好的蠕變性能和抗拉強(qiáng)度,必須采用耐高溫特種合金鋼。目前,世界上只有少數(shù)國家掌握這一尖端制造技術(shù)。彈射器加工工藝十分復(fù)雜,稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致部件報(bào)廢,考驗(yàn)一個(gè)國家工業(yè)制造水平。

        其次,彈射器安裝維護(hù)也是一道難題。面對噴氣式戰(zhàn)機(jī)噴出的高溫尾焰,不僅航母甲板要進(jìn)行大范圍“改造”,彈射器材料也要耐高溫。這些都是很多國家難以破解的技術(shù)壁壘。

        相比復(fù)雜的彈射技術(shù),滑躍式甲板的出現(xiàn),讓建造現(xiàn)代航母由單選題變成多選題。

        滑躍式甲板,是將航母艦艏甲板做成弧形上翹的結(jié)構(gòu),使艦載機(jī)沿后部上拋的曲線跑道起飛,從而獲得更大的向上動(dòng)量?;S式甲板技術(shù)簡單可靠,無須對航母進(jìn)行“傷筋動(dòng)骨”的改造,因此受到了諸多國家青睞。

        飛起來還要降得穩(wěn)。茫茫大洋,航母猶如一葉扁舟,高速飛行的艦載機(jī),要在搖擺不定的航母上精準(zhǔn)降落難度非常大,不僅要求飛行員有高超的駕駛技術(shù),還需要可靠的飛機(jī)攔阻裝置幫助飛機(jī)短時(shí)間降速為零。

        看似簡單的攔阻索,工藝制造卻異常復(fù)雜,需要攻克機(jī)械、電氣、液壓等諸多技術(shù)。攔阻索自身既要“過硬”,直接承受艦載機(jī)尾鉤的沖擊力和阻攔力,又要經(jīng)得起“折磨”,成百上千次彎折后完好恢復(fù)原狀。目前,世界上能夠獨(dú)立生產(chǎn)攔阻索的只有少數(shù)幾個(gè)國家。

        挑戰(zhàn)二:艦載機(jī)制造,“魚”和“熊掌”不能兼得

        作為航母的攻擊“鐵拳”,艦載機(jī)已成為航母不可或缺的重要武器??v觀全球,目前已有不少國家具備制造陸基飛機(jī)的能力,但能夠制造艦載機(jī)的國家屈指可數(shù)。

        首先,艦載機(jī)對機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著很高要求。無論是3秒內(nèi)從靜止加速到起飛速度,還是在攔阻索制動(dòng)下減速至靜止?fàn)顟B(tài),艦載機(jī)機(jī)體都要承受巨大的沖擊力。部分艦載機(jī)的起落架系統(tǒng)更要承受航母彈射器的巨大推力,必須具備優(yōu)異的抗疲勞性能,確保足夠耐用。

        其次,動(dòng)力系統(tǒng)是艦載機(jī)制造的第二道“門檻”。要在有限長度的甲板上成功起飛,艦載機(jī)需要獲得巨大推力,這對各種輔助器材和戰(zhàn)機(jī)自身動(dòng)力系統(tǒng)有著更高要求。

        其中,矢量發(fā)動(dòng)機(jī)能夠顯著縮短艦載機(jī)起飛、著落滑跑距離,有效提升最大升力系數(shù)。但受制于尾噴管結(jié)構(gòu)、材料設(shè)計(jì)和矢量推力控制等技術(shù)“瓶頸”,很多國家不得不對傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

        再次,高濕高鹽高酸的海洋環(huán)境,是艦載機(jī)制造不容忽視的難題。高腐蝕性的海洋環(huán)境,會(huì)加速艦載機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)老化,影響發(fā)動(dòng)機(jī)、飛行雷達(dá)和電子器件等設(shè)備正常工作。設(shè)計(jì)師需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防腐措施、材料和工藝選擇等方面進(jìn)行綜合考慮,以延長艦載機(jī)使用壽命。

        此外,艦載機(jī)的折疊機(jī)翼、尾鉤、氣動(dòng)布局等方面的設(shè)計(jì)制造難度也很高,每處細(xì)節(jié)都決定艦載機(jī)制造質(zhì)量,這需要設(shè)計(jì)制造部門環(huán)環(huán)相扣、高度配合。

        正所謂“魚”和“熊掌”不能兼得,任何武器都是技術(shù)折中的結(jié)果。艦載機(jī)滿足了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、發(fā)動(dòng)機(jī)推力和耐腐蝕等要求,必然要以犧牲航程和載彈量為代價(jià),而這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)恰恰是艦載機(jī)戰(zhàn)斗力的重要指標(biāo)。

        以印度“光輝”艦載機(jī)為例,從提出構(gòu)想到成功著艦,耗費(fèi)了大約20年時(shí)間,雖然滿足上艦要求,但航程僅有500公里,甚至比一些艦載導(dǎo)彈的射程都小。其載彈量也只有3.5噸,遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代空戰(zhàn)需要。

        挑戰(zhàn)三:戰(zhàn)場防御,航母的生命力有多強(qiáng)

        現(xiàn)代航母防御主要分為主動(dòng)防御和被動(dòng)防御。主動(dòng)防御包括近程防御、電子干擾以及誘餌等系統(tǒng),目標(biāo)很明確——盡可能避免對方武器直接命中。

        與其他水面艦艇相比,航母防御系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上面臨諸多難題。航母體積太大,安裝幾座防御系統(tǒng)才能滿足全方位防御要求?安裝在哪里才能最大限度不影響艦載機(jī)安全起降?

        目前,這些問題解決得并不是很理想?,F(xiàn)代航母以安裝3~4座近程防御武器系統(tǒng)最為常見,飛行甲板一側(cè)則安裝在甲板下層平面上,高度必須低于甲板,這無疑給方位射界造成一定影響。

        被動(dòng)防御,即利用航母材料結(jié)構(gòu)來抵御外來武器攻擊?,F(xiàn)代航母主要由三種鋼板組成:第一種是裝甲鋼板,主要用在航母指揮中心和動(dòng)力系統(tǒng)等重要防護(hù)部位;第二種是船體鋼板,主要用于抵御水下魚雷與潛艇導(dǎo)彈的攻擊;第三種是甲板特種鋼,用來抵擋反艦導(dǎo)彈和航空炸彈的直接打擊。

        其中,甲板特種鋼制造技術(shù)難度最大。印度“維克蘭特”號航母建造就曾因?yàn)楦哔|(zhì)量鋼材的斷供問題,不得不推遲三年時(shí)間。

        回顧航母百年發(fā)展歷程,可謂充滿荊棘。雖然很多核心技術(shù)問題正一步步突破,但航母無疑是世界上最復(fù)雜的武器系統(tǒng)。

        航母建造是一個(gè)國家綜合實(shí)力水平的體現(xiàn)。正如有人所言,“航母,非大國難造也!”

        (摘自《解放軍報(bào)》)

        亞里士多德認(rèn)為,工作是追求幸福的一種運(yùn)動(dòng),也就是將自己的“潛在”轉(zhuǎn)化成“現(xiàn)實(shí)”的過程,而這樣的轉(zhuǎn)化是為了讓我們可以做“更善的選擇”。如果你發(fā)現(xiàn)自己正迷失于無休止的忙碌,不妨想一想:你的工作,有善于誰?你的工作,又是如何讓你做出“更善的選擇”呢?

        ——米哈《更善的選擇》

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