当前位置: 气缸 >> 气缸优势 >> 建造航空母舰有多难中国青年报
众所周知,航空母舰是大国重器,是一个国家综合实力的体现。那么,建造航母有多难?纵观世界强国发展航母的艰难历程,从统筹设计到施工建造,巨额的军费投入、复杂的技术攻关,让不少渴望加入“航母俱乐部”的国家望而却步。
相比一般水面舰艇,航母更像是一个微缩版的城市。舰载机需要具备起降功能、航母的航行性能要有所保障、舰上各舱室要布局合理、舰岛上电子设备要相互兼容……生活在这座“城市”里,一切工作和生活都要有序展开。
随着海战形态发生改变,武器装备加速更新换代,航母的攻击力和防御力都面临着全新挑战,一定程度上给航母建造提出更难更高的要求。
挑战一:舰载机起降
飞起来还要降得稳
关于航空母舰,科学家最早的设想是打造移动的“海上机场”。
年,法国发明家克雷曼·阿德在《军事飞行》一书中,提出将飞机与军舰结合的构想,航空母舰的基本轮廓第一次被描绘出来。
一年后,美国飞行员尤金·埃利成功完成人类首次飞机舰上起降试验,正式确定了航空母舰将成为一种新舰种。
让飞机在海上起降,并不容易。与陆地起降不同的是,海洋环境复杂多变,特别是变幻莫测的甲板风,使不少飞机硬生生地被吹到海里。因此,舰载机起降被形象地称为“刀尖上舞蹈”。
随着喷气式战机问世,战机起飞滑行距离延伸到千米级。航母甲板长度不过多米,真正可供舰载机起飞的距离更是有限。这意味着,喷气式战机要想成功上舰,采用传统的水平滑行加速起飞方式并不现实,必须采取一定的辅助手段。
自此,蒸汽弹射器和滑跃式甲板开始亮相。作为增大起飞速度、缩短滑行距离的装置,蒸汽弹射器有效解决了重量更大的喷气式战机上舰难题。但弹射器结构复杂,技术难度远超大多数国家科技实力所及。
首先,开口气缸和储气罐,是蒸汽弹射技术绕不开的“两座大山”。弹射器的开口气缸,不仅需要承受巨大的蒸汽压力,还要确保开缝处的绝对密封;储气罐则需要具备良好的蠕变性能和抗拉强度,必须采用耐高温特种合金钢。目前,世界上只有少数国家掌握这一尖端制造技术。弹射器加工工艺十分复杂,稍有不慎就会导致部件报废,考验一个国家工业制造水平。
其次,弹射器安装维护也是一道难题。面对喷气式战机喷出的高温尾焰,不仅航母甲板要进行大范围“改造”,弹射器材料也要耐高温。这些都是很多国家难以破解的技术壁垒。
相比复杂的弹射技术,滑跃式甲板的出现,让建造现代航母由单选题变成多选题。
滑跃式甲板,是将航母舰艏甲板做成弧形上翘的结构,使舰载机沿后部上抛的曲线跑道起飞,从而获得更大的向上动量。滑跃式甲板技术简单可靠,无需对航母进行“伤筋动骨”的改造,因此受到了诸多国家青睐。
不得不说,受航母甲板距离限制,只有高推重比、低速起飞、载弹量低的舰载机才能顺利实现滑跃甲板起飞,这对飞行员的操作要求更高,也影响了航母整体作战实力的发挥。
飞起来还要降得稳。茫茫大洋,航母犹如一叶扁舟,高速飞行的舰载机,要在摇摆不定的航母上精准降落难度非常大,不仅要求飞行员有高超的驾驶技术,还需要可靠的飞机拦阻装置帮助飞机短时间降速为零。
看似简单的拦阻索,工艺制造却异常复杂,需要攻克机械、电气、液压等诸多技术。拦阻索自身既要“过硬”,直接承受舰载机尾钩的冲击力和阻拦力,又要经得起“折磨”,成百上千次弯折后完好恢复原状。目前,世界上能够独立生产拦阻索的只有少数几个国家。
挑战二:舰载机制造
“鱼”和“熊掌”不能兼得
作为航母的攻击“铁拳”,舰载机已成为航母不可或缺的重要武器。纵观全球,目前已有不少国家具备制造陆基飞机的能力,但能够制造舰载机的国家屈指可数。
首先,舰载机对机体结构强度有着很高要求。无论是3秒内从静止加速到起飞速度,还是在拦阻索制动下减速至静止状态,舰载机机体都要承受巨大的冲击力。部分舰载机的起落架系统更要承受航母弹射器的巨大推力,必须具备优异的抗疲劳性能,确保足够耐用。
其次,动力系统是舰载机制造的第二道“门槛”。要在有限长度的甲板上成功起飞,舰载机需要获得巨大推力,这对各种辅助器材和战机自身动力系统有着更高要求。
其中,矢量发动机能够显著缩短舰载机起飞、着落滑跑距离,有效提升最大升力系数。但受制于尾喷管结构、材料设计和矢量推力控制等技术“瓶颈”,很多国家不得不对传统发动机进行优化改进。
再次,高湿高盐高酸的海洋环境,是舰载机制造不容忽视的难题。高腐蚀性的海洋环境,会加速舰载机的机体结构老化,影响发动机、飞行雷达和电子器件等设备正常工作。设计师需要在结构设计、防腐措施、材料和工艺选择等方面进行综合考虑,以延长舰载机使用寿命。
此外,舰载机的折叠机翼、尾钩、气动布局等方面的设计制造难度也很高,每处细节都决定舰载机制造质量,这需要设计制造部门环环相扣、高度配合。
正所谓“鱼和熊掌不能兼得”,任何武器都是技术折中的结果。舰载机满足了结构强度、发动机推力和耐腐蚀等要求,必然要以牺牲航程和载弹量为代价,而这2项数据恰恰是舰载机战斗力的重要指标。
以印度“光辉”舰载机为例,从提出构想到成功着舰,耗费了大约20年时间,虽然满足上舰要求,但航程仅有公里,甚至比一些舰载导弹的射程都小。其载弹量也只有3.5吨,远不能满足现代空战需要。
挑战三:战场防御
航母的生命力有多强
进入21世纪,越来越多的军事专家开始
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