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美国福特级核动力航母的优势不包含?a支持激光武器(美国福特级核动力航母的优势是)

时间:2024-03-01 03:05:32 编辑:鹰视狼顾 来源:网络

中国没必要建造核动力航母,遇到战争全是缺点,美国苦不堪言

之前我发过两篇反对中国建造核动力航母的文章,收到了不少网友的意见和疑问。今天,我们延续之前的话题,为什么核动力航母不适合中国。

中国的军事指导思想中,有一句话特别著名,那就是召之即来,来之能战,战之能胜。它是毛主席提出的,也被历代军委主席强调。而我今天重提这一句话,那就是因为核动力航母并不符合这一要求,尤其是召之即来这一点上。

核动力航母具有严格的保养周期。按照美国的保养计划,航母分为四个等级的维修,分别是:“航母增量维修(CIA)”, “计划增量可用性维修(PIA)”, “ 入坞计划增量可用性维修(DPIA)”, “换料大修(RCOH)”。分别耗时1个月,6个月,11个月和39个月。尤其是换料大修,只有纽波特纽斯船厂中的一个船坞可以做这个大保养。因此一旦船厂工作中出现各种拖延,就不知道拖到猴年马月了。

比如华盛顿号航母,2017年入坞换料,原计划4年出坞,结果直到今年5月份才出坞进行试航。足足用了6年。因为只有这一个船坞,紧随其后的斯坦尼斯号原计划19年入坞,结果足足在船厂晒了2年太阳,等到2021年才入坞,至于哪年出坞,就只有天知道了。就算它能按时在2025年出坞,那今年底就到期的杜鲁门号也必然要晒两年太阳,才能进坞保养。

而以美国现在制造业空心化,熟练工人流失的境况,这种拖期现象必然会越来越严重。那在船厂晒太阳的航母也必然越来越多,越来越长。这也导致美国尽管有11艘航母,却多次在太平洋出现航母空窗期。而且这种维修保养是不能紧急完工的,必须做完才行。这使得其他国家可以轻易的计算出美国航母空窗期在什么时候,并可以选择这个空窗期发动进攻。而常规航母的维修时间就短的多。最多也就是不到1年的DPIA,没有长达4年的换料时间。

更重要的是,遇到紧急任务常规航母可以迅速结束保养,投入战斗。比如91年海湾战争,尽管美国提前进行了保养的部署,但5艘核航母中只有一艘能赶赴战区,而7艘常规航母中却有5艘能赶赴战区。其应急出动能力的差异一目了然。

有人也许会反驳,福特级航母的反应堆终身不换料,是不是就没这个问题了?就算福特号解决了这个问题,其实核动力航母在来之能战这一点上,其实也有很大的问题。主要原因就在于抗损性太差。很多人也许质疑,美国航母都要经过真实炸弹的考验,抗损性明明没问题。比如,福特号航母,就经历过爆破试验。但我们说的抗损性,不是说外壳有多硬,在各种反舰弹道导弹和高超音速导弹面前,那些装甲都不值一提。

关键问题是受伤后,能不能快速恢复。这里举个二战时的例子。美国参与中途岛海战的航母有三艘,其中的约克城号在此前的珊瑚岛海战中被一枚日军炸弹穿透四层甲板在内部爆炸,日军当时判定这艘航母已经完了。但在美国船厂工人齐心协力的工作下,仅用了3天,这艘航母就带着一身补丁赶赴了中途岛战场,并发挥了至关重要的作用。

设想一下,如果这是一艘核动力航母,被一枚高超音速导弹击穿多层甲板在内部爆炸,引起核反应堆的泄露,那么唯一的可能就是赶紧自沉,根本不可能还能拖回船厂紧急维修。而这一场景在未来海战中是极有可能发生的事情。

所以,在平时,核动力航母仗着航程远,补给依赖较低等优势,可以到处耀武扬威。但真到了打仗的时候,它的固定且漫长的维修周期,它的抗损性差,都会带来致命的问题。毕竟墨菲定律告诉我们,越怕出事,越会出事。所以,我们不能对核航母在真实战场上的表现抱有任何期待。换句话说,核航母就是不打仗优点多多,一打仗问题多多。

这样的航母,各位网友希望它出现在中国海军的序列里吗?

在前面的节目后面,网友提出了很多的问题,这里挑一个典型的回答一下。那就是,随着电磁弹射器,激光炮电磁炮等高能武器的应用,航母对能源的要求越来越高,只有核动力才能支持。其实,这个问题已经科普过多次,这里我就再重 复一下,这些武器设备,在开动的时候,功率确实非常夸张,但他们并不都是一直工作的。电磁弹射器一次只工作几秒,激光电磁炮更是只有一瞬间,因此,他们都会用飞轮或超级电容进行蓄能,在瞬间释放,而不是用舰船电网直接抗下所有。

通过计算可知,按照每隔45秒弹射一次的最大频率算,福特号单条弹射器也不过7MW的平均功率,而考虑到全舰的出动率,那四条弹射器每天的平均用电功率更是只有2mw。这点电,一台柴油机就搞定了。激光电磁炮类似。所以并不是非核动力不可。实际上,核动力航母相对非核动力航母,最大的优势就是没有烟囱,在整体结构设计和甲板调度上更有优势,但也高的有限。所以,什么样的核航母是最好的航母?那当然是出现在美国舰队里的核航母。

距离不是问题,动力才是关键,核动力航母续航力可超百万海里

核能是人类目掌握的能量密度最高的一种形式,自掌握可控核反应以来(目前还只是可控核裂变),首先实际应用的就是军用动力,而核动力航母是目前核动力系统应用的最高等级,比陆上的核电站还要更加苛刻。相对于常规动力航母,核动力航母最大的优势就是续航力,世界上第一艘核动力航母是美国的“企业号”,于1961年11月25日服役,装备8座A2W(W为Westinghouse西屋公司)压水堆,总功率为28万马力(209MW),最大航速可达35节!相对于常规动力航母最多10000海里左右的续航力,“企业号”核动力航母第一炉料的续航力为20.7万海里,相差20倍,此后的服役期间内,“企业号”还进行了3次换料,至2012年12月退役,共航行超过100万海里!

1961年服役的全球第一艘核动力航母“企业号”,首炉料的续航力超过20万海里!

在“企业号”核动力航母之后,美国意识到核动力在航母应用上的巨大优势,并紧锣密鼓的开始了第二代核动力航母是“尼米兹级”的研发,首舰“尼米兹号”于1968年6月便开工建造,并于1975年5月3日服役。“尼米兹级”航母也是目前建造数量最多的一型核动力航母,到2009年1月10日“布什号”服役,41年时间建造了10艘“尼米兹级”大型核动力航母。相对于“企业号”,“尼米兹级”航母更新了反应堆,采用2台A4W压水堆,总推进功率约为26万马力,略低于“企业号”,航速也降至约31节。虽然动力有所降低,但A4W反应堆的单堆功率更高、换料周期更长,平均换料周期约15年左右。按照20%的满功率因子计算(这个因子可能比实际略低),“尼米兹级”一次装料可以满足3年全速航行的需求,简单计算一下续航力就是31*24*365*15*0.2=814680海里,比“企业号”高出2倍以上!

满载舰载机的“尼米兹号”核动力航母

“尼米兹级”最后一艘“布什号”核动力航母

美国在核动力航母方面尝到了甜头,也符合美国海军的全球战略,因此,在“尼米兹级”之后,其最新的“福特级”核动力航母已余2017年服役。“福特级”装备整体性能相对于“尼米兹级”更进一步,不仅体现在其装备了电磁弹射和回收系统、双波段有源相控阵雷达等,核动力方面也革新换代!“福特号”核动力航母装备2台A1B新型反应堆,单堆推进功率达14万马力(104MW),双堆共28万马力,与“企业号”航母一致,但由于吨位大112000吨,最大航速约为32节;除此以外,2台A1B反应堆还可以为全舰提供最多达200MWe的电力,是美国也是全球性能最强劲的舰用核动力装置。A1B反应堆设计寿命为50年,宣传上说理论上为全寿期内不需要换料,但是个人认为其25年的中期大修应该是需要进行换料操作的。同样按照20%的负荷因子,简单计算“福特号”的续航力为32*24*365X*25*0.2=1401600海里,续航力为“尼米兹级”的1.7倍、“企业号”的7倍!

“福特号”核动力航母已于2017年服役

“福特号”航母上装备的新一代航母用A1B反应堆

在核动力航母方面,除了美国的核动力航母以外,还有1艘法国的“戴高乐号”核动力航母。“戴高乐号”满载排水量约4.2万吨,装备2台K-15改进型反应堆,总推进功率约76000马力(约56MW),最大航速约27节。“戴高乐号”采用的是与其“凯旋级”战略核潜艇相同的反应堆,单堆热功率只有约150MWt,整体上与美国“企业号”装备的A2W接近。虽然没有关于K-15反应堆的换料周期的相关数据,个人估计应该在15年左右,再考虑“戴高乐号”低的可怜的可利用率,那么其续航力估计最多也就在40万海里左右。

法国“戴高乐号”核动力航母

“戴高乐号”核动力航母上的K-15反应堆结构示意图

核动力系统在续航力方面的优势之大,完全与常规动力不在一个量级,即便是半个多世纪前的“企业号”核动力航母,其一次装换料的续航力也在20万海里以上,相对于目前全球最先进的常规动力航母都高出20倍以上!如果再考虑核动力航母的高速部署能力,其续航力方面的优势将更加明显。关于核动力航母和常规动力航母的性价比,美国海军做过详细的对比论证,结果显示核动力航母整个使用寿期内的花费要比同级别常规动力航母高出50%左右,但是正是考虑到核动力航母在快速部署和持续作战能力方面的优势,美国确定了只发展核动力航母的技术路线,而这一点也值得其他有类似需求的国家借鉴。

并肩航行的3艘“尼米兹级”核动力航母,核动力航母的优势就是快速部署和持续作战能力!

发展大型核动力航母,才符合大国海军的建设需求

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最强航母福特号,除了电磁弹射,还有三大优势,让他国望尘莫及

作为美国海军的下一代主力航母,福特级航母绝对是当今世界上独一无二的产品,没有任何一个国家的航母能够望其项背。而这款航母之所以有如此性能,不仅是因为其先进的电磁弹射系统。为了打造出一款任何国家都难以媲美的航空母舰,美国把自己能够搜罗到的最好的技术都集结到了这艘航母上。即使除去电磁弹射带来的巨大优势,福特级航母至少还在三个方面令其他国家的所有航母都望尘莫及。

首先,福特级是核动力航母,这就已经甩开了普通的常规动力航母一大截。而与它的前级尼米兹级航母比起来,福特级的核动力技术更加先进。福特级航母使用的是全新的A1B型反应堆,能够提供的能量比尼米兹级上的核反应堆高出足足1/4,提供的电力更是尼米兹级能提供的三倍。正是有了如此强大的电力,福特级才能负担大量的先进耗电设备。理论上说,福特级航母使用的这款核反应堆在50年的服役期限内,根本不需要更换核燃料棒,做到了反应堆和军舰同寿命。这就极大的降低了成本,并且提高了福特级的出动效率,不需要像原来的航母一样在船厂内耗费大量时间更换堆芯。

其次,航空母舰最主要的战斗力来源来自于其携带的舰载战斗机,能够携带更多的舰载飞机,并且提供更高的出动效率,就代表着更强的战斗力。从这点上说,福特级先进独特的飞行甲板技术是其重战斗力的重要来源。尼米兹级航空母舰飞行甲板长宽分别为332.8米和76.8米,而福特级的飞行甲板长宽分别为332.8米和80米,面积稍大一点。不过真正令福特级航母能够携带更多飞机的,并不是面积大那么一点的飞行甲板,而是飞行甲板的独特设计。

福特级把右舷的三台飞机升降机减为了两台,这就增大了飞行甲板上航空保障区的面积。同时,福特级的建造上层建筑极大地缩小,这使得舰载机在飞行甲板上的移动更加方便。再次,福特级设置了专门的航空保障区,实现了舰载机的一体式保障,也就是将舰载机的挂弹、充电、加油全部安排在一个区域内最快速完成。不需要像一些国家的航母舰载机一样,到各个区域进行各方面的作业。此外,福特级还增加了一台升降机,使得航母上运输的速度大为提升。这些设计使得福特级航母携带的战斗机数量,和单位时间内出动战机的效率大大提升,对战斗力的影响是巨大的。

最后福特级还有一方面不那么出名的优势,那就是采用的新型拦阻索技术。飞机在航空母舰上着陆,其实是非常简单粗暴的,基本都是使用高强度的拦阻索强行把飞机拦下来,这样的做法必定对飞机和拦阻索造成一定的损坏。按照美国海军方面的统计,舰载机着陆受到的冲击是陆基飞机的6倍以上,可想而知飞机受到的伤害有多么巨大。

而福特级航母上使用的先进拦阻装置,采用涡轮电力系统进行拦阻。在进行拦阻工作时,先进拦阻装置会先用冲击缓冲器减弱飞机着舰初期巨大的动能。随后,拦阻器的摩擦制动装置、感应电动机以及水轮机各共同工作完成阻拦和制动,在系统计算机的协助之下,飞机尾钩的负载受到精确的调控,舰载机着舰更加平稳,且受到更小的损害。至少到目前为止,并没有听到其他国家有这方面的设计公开。

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