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泄大了!中國軍工自建航母十大懸疑解密,絕對困難重重

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bjymvq 發表於 2011-5-24 12:17 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  泄大了!中國軍工自建航母十大懸疑解密,絕對困難重重

  即將正式服役的「瓦良格」號航母其實只是中國海軍一個沒有秘密的秘密,雖然它仍披著—層濃厚的面紗,大量具體細節不為人所知,但是,將真正充任海軍戰鬥任務的、中國完全自造的第一艘航母,還停在上海長興島江南造船廠被封得嚴嚴實實的船台上。

  這才是中國海軍最大的秘密,也是中國軍方保密最成功的項目。

  雖然中國官方並無正式信息透露其正在建造,但種種跡象表明它不但存在,而且根據已知材料,不難分析拼接出其大體的樣貌和性能。

  目前為止,對長興島江南造船廠國產航母項目最詳盡的報道,是2008年12月31日」出版的英文版《朝日新聞》的一篇報道《中國將於明年開工建造首艘航空母艦》。該文作者為《朝日新聞》駐北京記者峰村健司(Kenii Minemura),他並因這篇文章獲得2010年度沃恩—上田國際記者獎。

  沃恩二上田獎是日、美兩國新聞界於1950年設立的國際新聞獎項,知名度與普利策獎齊名。該獎每年評選一次,授予通過傑出國際新聞報道為增進國際理解做出貢獻的優秀記者。

  《中國將於明年開工建造首艘航空母艦》—文的大概內容是:

  軍方和船廠方面消息來源透露說,中國將於明年在上海開工建造該國首艘國產航母,其目標則是到2015年完成兩艘中型航母的建造工作。此外,預期北京還將完成停靠在該國太北部大連港的前蘇聯航母「瓦良格』』號的整修翻新,以用於航母艦載飛行員和全體乘員的訓練工作。

  中國的兩艘5萬_萬噸級國產航母將使用常規推進系統,而非核動力。另有消息來源指出,兩艘新航母將編列人民解放軍海軍南海艦隊,主要執行南海海域巡邏任務。

  據接近上海市政當局的消息人士透露,世界最大造船設施之一於2008年秋天在位於上海附近長江口的長興島完工。該造船設施擁有4個船塢,而其中之一用於航母建造。

  另據船廠方面消息人士表示,已經擬定了從俄羅斯進口電氣控制零件的計劃,且已經向國內軍事供應商下了定單。如果採購計劃一切順利,則航母可能將比想象的提前兩年完工。

  那麼,中國第一艘真正完全自己設計建造的航母(以下簡稱「長興島航母」)性能、裝備如何?何時下水?將部署何地?本刊將這些問題分解為十大懸疑並嘗試解答。

  按照峰村健司在獲獎報道中的說法,上海江南造船廠很可能會有兩艘航母在建,他在接受本刊記者採訪時依然稱,他堅信自己當時的判斷。

  從中國缺少航母建造經驗和技術看,中國連續建造兩艘同型航母確實不合常理,而且,大型航空母艦是人類迄今為止建造過的、結構最複雜的船舶。但假定中國首批航母確實是選擇建造2艘,而非只建造1艘作為起步,也有其邏輯。

  中國造船工業發展至今天,已經擁有世界上最大規模的造船工業,不僅在年度造船噸位上超越韓國奪得世界首位,也具備了建造大型液化氣船、半潛船、深水鑽井船等特種大型船舶的能力。在軍艦建造方面,儘管中國此前沒建造航母的經驗,但也建造了2萬噸級的071大型兩棲船塢登陸艦。071型兩棲船塢登陸艦擁有可以容納4艘氣墊登陸艦同時停放的塢艙、上層還設置了大型車輛庫、直升機庫和飛行甲板,其結構複雜程度並不不比艘輕型航母遜色。

  而報道中承建首批國產航母建造任務的上海江南造船廠,曾在同一時期建造了4艘滿載排水量達6000噸級的052B/C型驅逐艦。江南造船廠在08年搬遷到長興島后,廠房佔地面積達560萬平方米,擁有4個大型船塢,其中最大的船塢長580米、寬120米,具有450萬噸年造船能力。從建造經驗、產能等方面來看,江南造船廠同期建造2艘6萬噸級大型航空母艦(一艦下水,一艦上船台),問題並不大。而前蘇聯在建造「庫茲涅佐夫」級航母時的做法也可以對這個分析提供佐證。

  1982 年5月7日,經過反覆醞釀和討論,蘇聯共產黨中央委員會和部長會議做出了按照1143.5設計方案建造第三代航母的決定,事實上蘇聯當時還將航母定義為 「重型載機巡洋艦」。繼第一艘「定單105」(1143.5設計方案的工廠編90「定單105'』曾被命名為「第比利斯」號,就是現在的「庫茲涅佐夫」 號)於當年9月開工后,1983年蘇聯軍方決定建造第二艘「定單106'』(1143.6),同樣由當時烏克蘭聯盟共和國的尼古拉耶夫黑海造船廠承建。參與航母建造工作的共有將近五千個蘇聯企業、科學研究院以及設計局。

  為建造這兩艘航母,蘇聯政府撥款對黑海造船廠進行了第二次大規模技術改造,包括建成了裝配和焊接車間,允許將船體分段重量增大到200噸;裝備了2台載重各為350噸的自行平板車,建成了從新車間到船台的運輸車道;0號船台的長度加長了30米;建成了裝配重達1700噸總段的水平船台旁平台,安裝了船台和船台旁平台用的2台起重量各為900噸的芬蘭制龍門吊車,並加裝了其他新型吊車,使得整個船台上使用的吊車達到10台,同時,改造大渠舾裝碼頭。為了保障航母出廠駛往黑海,還將大渠和布格—德涅伯—和一利曼河道浚深到10.5米。這次技術改造,大大增強了黑海造船廠的生產能力。

  1985年12月6日,繼「定單105'』下水之後,「定單106」(「里加」號)在0號船台安家落戶(一艦下水,後續艦於第二日上船台)。到了1988年,「里加」號船體建造成功,並於當年11月25日下水。1990年7H,「里加」號被改名為 「瓦良格」。(Varyag,俄語:Bapr)號,以紀念在1904-1905年日俄戰爭中沉沒的「瓦良各。號巡洋艦。截~1991年11月,「瓦良格」 的建造率已達68%。

  就中國的造船能力來說,兩艘航母開工並不存在技術上的困難,而且按照師承蘇俄的傳統和思維習慣來看,它未必不是一種選擇。

  不過,對中國同時建造兩艘航母的說法,加拿大《漢和防務周刊》總編平可夫分析認為並不可能,在接受本刊記者採訪時稱:建造兩艘航母是可能的,但不可能在初期建造階段同時開工,按照國外經驗,通常會相隔一段時間,畢竟對中國來說,經驗的摸索,技術的積累,需要一定的時間消化,第一艘建造並下水了,第二艘再開始。

  關於長興島航母,其噸位、動力系統是猜測、爭論的焦點。在外媒報道方面,4萬噸的小型航母,5—6萬噸的中型航母,7—9萬噸的大型航母,可以說各個噸位的可能性都已經涉及。動力方面,常規動力、核動力亦眾說紛紜、撲朔迷離。但隨著前蘇聯「瓦良格」號航母改建工作接近完成,即將成為中國海軍的第一艘航母,它也為國產航母規格的猜測提供了依據。

  「瓦良格」號航母水線長270米、水線寬38米,吃水9.1米,滿載排水量達67000噸。其動力為4台TB-12蒸汽輪機、配套8台增壓鍋爐,4軸推進(即2爐1機1軸的配置方式),推進功率為20萬馬力,最大航速約30節。

  海外媒體對長興島航母的規格猜測如下:

  動力選擇方面,國產航母不太可能採用核動力。因為從國產核潛艇的情況來看,新型093型攻擊核潛艇和094型戰略核潛艇均只建造2艘,其中最大可能是國產核動力系統仍不夠成熟。在有另外選擇的情況下,國產航母不應採用目前還不甚成功的國產潛艇用核動力系統。在這方面,法國「戴高樂」號航母就吃盡了苦頭,「戴高樂」號航母原計劃採用全新的船用核反應堆,但受困於資金短缺,最後只能採用「凱旋」級戰略核潛艇的K—15核反應堆。但由於K-15反應堆原功率不足,雖然經過改進,但「戴高樂」號航母的最大航速也只達到27節,比老式的 「克萊蒙梭」級常規動力航母還低5節,並且K—15反應堆在航母上使用還出現過冷卻系統不良、振動過大等問題。

  如果使用常規動力,則有燃氣輪機和常規蒸汽動力兩個選項。

  燃氣輪機方面,國內引進烏克蘭技術生產的GT25000燃氣輪機最大額定功率為33000馬力,8台GT25000,8總功率超過20萬馬力。但燃氣輪機進氣量和排氣量都很大,進排氣管道需要佔用過多艦體和艦島空間。我們可以看到英國「無敵」級輕型航母,其艦島尺寸比美國大型航母還要大,就是因為要容納燃氣輪機的進/排氣管道。從空間效率、特別是甲板空間效率來考慮,現在的大中型航母都放棄了燃氣輪機,均採用蒸汽輪機(包括核動力)。而更關鍵的問題是,如果主動力採用燃氣輪機,還需要配套較大功率的鍋爐為蒸汽彈射器提供蒸汽,在系統複雜性和動力系統體積方面都不是合理的選擇。

  所以,國產航母更大的可能還是沿用 「瓦良格」號上的常規蒸汽動力。事實上,從第一代051型驅逐艦開始,國內—直在建造採用常規蒸汽動力的驅逐艦,051之後是051B、051C兩型。儘管05lB只建造1艘、051C也只建造2艘,但這已經基本可以保持一支熟悉在軍艦上安裝蒸汽動力系統的技術隊伍。國產艦用蒸汽動力系統與俄羅斯也擁有極為密切的技術姻緣。「瓦良格」號採用了4台TB一12蒸汽輪機,TB一12的前身是TB-8,而TB—8正好是國產051型驅逐艦的主機,國產型號為 453型蒸汽輪機。TB-8的功率是36000馬力,當年「旅大」級驅逐艦採用2台TB-8蒸汽輪機,達到了38節的罕見高速,TB一12的功率則為 45000馬力。蒸汽:動力的技術要求不高,國內通過自身努力,加上「現代」級驅逐艦GTZA-674型蒸汽輪機(TB—12的改進型)和「瓦良格」號航母上丁B-12的維護和整修經驗,要造出TB-12級別的軍用蒸汽輪機並非難事。

  所以,從技術延續性和保證建造時間節點等方面的考慮,國產航母沿用常規蒸汽動力的可能性極高。應該還是類似「瓦良格」號的動力配置,4台蒸汽輪機、8台增壓鍋爐、4軸推進、總功率20萬馬力。

  對於國產航母的動力問題,還流傳著較多的說法,例如中航黎明公司研製的R0110重型燃氣輪機和哈爾濱汽輪機公司生產的系列大功率蒸汽輪機。RO110重型燃氣輪機最大功率為15萬馬力,從功率上看2台即達到美國「尼米茲」級航母的30萬馬力總推進功率。但R0110的體積重量非常大,設計上也只是著眼於油田發電所用,並不適合上艦。而哈爾濱汽輪機公司的新一代大功率汽輪機功率更大,功率最小的都超過40萬馬力。這種超大型動力的報道,為不少軍事愛好者對中國長興島航母的尺寸規格提供了極大的想象力,有人因此認為,長興島航母標準排量很可能達到8萬噸級的規模,接近美國大型航母的水平。

  但是,哈爾濱汽輪機公司的產品明顯是為陸上發電或超大型民用油輪研發的。軍艦從軸系生存能力出發,多採用雙軸推進,航母則多採用4軸推進,對單機功率要求並不高。軍用蒸汽動力與民用的另一個不同點是,追求更高的蒸汽壓力,以提高熱效率、降低整套動力系統的體積,這比起單純追求高功率難度更大。

  海外媒體分析,如果動力系統確定,那麼根據基本航速要求(30節),國產首艘航母的主尺度與排水量應該與「瓦良格」號航母相近,在6萬至7萬噸之間。配備蒸汽或電磁彈射器,可以搭載36架國產殲—15艦載戰鬥機及10餘架其它支援飛機。由於目前國內並沒有艦載固定翼預警機,所以在初期應該會採用6-8架卡—31或直—8 預警機直升機替代,對遠程空中打擊能力造出較大影響。在國產艦載固定翼預警機研製成功后,預料配置模式會變為36架殲—15,4架固定翼預警機及4-6架反潛/救援直升機。

  外間有說法稱,中國首艘長興島航母大致將於2012年下水,2015年舾裝完畢,2020年前後形成戰鬥力。

  從目前中國裝備製造業整體技術水平和其他相關條件看,這個時間進程表的推繼有一定的合理性,但若考慮到航母系統建造的複雜性,比這個時間表延後也是極為正常的事倩。

  首先面臨的一個問題就是航母系統的複雜性。

  中國目前在建的最大型船舶是為巴西淡水河谷公司建造的40萬噸級超大型礦石運輸船,首批船舶將於2011年交付;此前擁有成功建造32萬噸級超大型油船的經驗。但擁有建造超大型民用船舶的經驗並不等於有能力建造大型航空母艦。例如說,台灣中船公司具備建造20萬噸級民船的能力,但卻不能獨立建造一些軍用艦船。

  與民船相比,軍艦出於抗沉性、火災控制方面的考慮,分隔艙特別多、特別小。而航母與一般水面艦隻相比,還存在艦載機庫、彈藥庫、飛機備件庫、航空燃油和滑油艙等更多特殊艙室,所以內部結構尤為複雜。例如法國「戴高樂」航母就擁有20個水密艙段,2600個艙室。這種情況對航母的設計和建造提出了水面艦船建造的最高要求。2003年明3日,在山海關造船廠進行改建的前蘇聯「基輔」號(改建成航母主題公園)第6層甲板的一個艙室曾發生過一起小型火災,消防隊員雖及時撲救,但由於航母艦體結構複雜,消防隊員無法進入,火災—直延續到夜晚,並造成2名正在航母艙內作業的工人窒息而死。「瓦良格」號航母在2002年回國抵達大連港后,至少用了6年時間進行內部整修改建。從這些案例,都足以看出航母內部結構建造之複雜。

  而軍艦設備多,一艘幾千噸驅逐艦的管路、電纜長度可能是一艘萬噸級民船的3—5倍。這意味著軍艦內設備布置非常密衙集,並且軍艦上特殊電纜較民船更多,信息電纜與電氣電纜需要分隔敷設,6萬噸級大型航母的內部施工難度可想而知。

  同時,航空母艦還配備有雷達、通訊天線、電子對抗設備、防空導彈、近防炮等電子和武器設備,這些設備都對安裝精度提出了較高要求。按照國軍標的要求,假設在艦上設立—個基準平台,那麼各種武器電子設備基座的水平面就要和基準平面達成一致。基座的精度關乎雷達的跟蹤精度、導彈火炮的射擊精度,需要採取特殊的工藝措施來保證。而採用彈射器的航空母艦則面臨更大的難題——必須使長約80米的彈射器安裝精度符合要求,這是看似平常、但實施起來非常困難的事隋。

  航母的複雜性和高要求,還體現在鋼材的特殊要求和焊接建造工藝的複雜性。

  這是因為軍艦的船體外殼線型複雜多變;軍艦結構為縱向骨架,而不像民船為橫向骨架,分段對接的裝配和焊接工作難度和工作量都較大。特別是軍艦採用的高強度合金鋼,對焊接工藝提出了極高的要求。

  在軍艦用鋼和建造方面,中國海軍擁有深刻的教訓。在初創時期,國產無鎳鉻鋼性能往往不及蘇聯進口的同型號,在建造第一代05l型驅逐艦、潛艇時都暴露出鋼材問題。1985年,132號驅逐艦出訪南亞三國時遭遇大風大浪,上層建築多處被破壞,出現很多裂紋。這一事故引起當時海軍高層的高度重視,945鋼的研發由此加速。945鋼為鎳鉻合金鋼,耐腐蝕、強度高、低溫衝擊韌性好,首次用於052型驅逐艦的首艦——112艦。但945鋼對焊接工藝要求非常高,需要進行保溫焊接,鋼板生產也更為複雜,建造費用、工時隨之攀升。目前在國內軍艦建造方面,945鋼為驅逐艦用鋼,後續的052B/C型驅逐艦採用的也是945 鋼或是性能改進的945鋼。054型護衛艦則採用強度稍低的907A鋼,護衛艦排水量較小,907A鋼強度足媳巾可以避免建造費用上揚。

  大型航母排水量在6萬噸以上,是052B/C型驅逐艦的10倍,必須使用比945鋼強度更高的鋼材,並且鋼板厚度也加大到一個新的量級,這無疑對焊接工藝、建造水平提出了更高要求。特別是大型航母作為最具價值的水面作戰艦艇,殼體必須考慮耐魚雷轟擊能力,而飛行甲板也需要承受大中型艦載機降落時的巨大衝擊力。例如,美國「尼米茲」級大型航母的飛行甲板採用了屈服強度達到850MPa(兆帕)的HY80鋼。較新的CV-74「斯坦尼斯」號航母的殼體建造採用了屈服強度為690MPa的HSLAl00鋼,目前正在建造的CVN-78航母的飛行甲板則採用強度更高的HSLAll5鋼(屈服強度800MPa)。相比之下,英國「無敵」級航母採用的是法國軟鋼,這種鋼材屈服強度較低,一般只能用於垂直起降或直升機航母,因此法國「戴高樂」號航母就只能採用從美國進口的 HY80高強度鈉來建造飛行甲板。前面提到的國產945鋼屈服強度僅為440MPa、更強的921A鋼稍好為590MPa,而用於潛艇的980鋼屈服強度雖然達到了785MPa,但加工更複雜,需要專用設備,造價也極為高昂。

  所以僅從用鋼方面考慮,國產航母的飛行甲板要達到足夠建造品質,必須有新研製的高強度鋼和相應的工藝來支持。在1980年代,945鋼的研製與052型驅逐艦同步進行,冒著極大的風險最後取得成功。現在看來,國產航母的建造同樣伴隨著新型號鋼的研製,還需要經歷一次「鳳凰涅架」般的歷程。

  儘管國內造船工業已具備建造航母的能力,但在工程問題上不盤經歷實踐、改進是不敢奢談「成功』』兩字的。所以,如果國產航母建造出現延期,並不是一件奇怪的事情。

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