重型舰载机是否适合中国航母?关键在于弹射器

美国航母弹射器

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2009年1月10日,随着乔治-布什号的服役,美国“尼米兹”级航空母舰十艘陆续建成,为尼米兹级半个世纪的辉煌画上了一个圆满的句号。2012年9月25日,“辽宁”号航空母舰正式交付中国海军,成为了中国海军首艘航空母舰,结束了中国海军没有航空母舰的时代。同年11月22日,歼-15重型舰载机在辽宁号上完成起降测试,中国海军向航母舰载机打击机群形成战斗力又迈进了一步。两年过去了,关于中国航空母舰的消息仍然有很多,媒体、网络的议论也从来没有停歇。航母舰载机机队的发展方向是什么?中型航母和大型航母的差距在哪里?让笔者带你一探究竟。

自从美国F-14D战斗机退役以后,目前重型舰载战斗机可谓是苏霍伊设计局一枝独秀,苏-33、和中国的歼-15战斗机均源于苏霍伊的产品,说到中型舰载机,很多人会想到F/A-18E/F、“阵风”、“米格”-29K。这些飞机是现在舰载战斗机的主流,而随着F/A-18系列多用途战斗机取代F-14重型战斗机,和最近传出俄罗斯计划用“米格”-29K中型舰载机替换“库兹涅佐夫”号上的苏-33重型舰载机,给人一种中型舰载机更加适合作为航母舰载机的感觉,事实真的如此吗?

由于经济拮据,只能专心维持战略和力量优势的俄罗斯关于常规武器装备升级的消息一向真假难辨,而作为传统陆地强国的俄罗斯如今又陷入乌克兰内战,加强陆军建设应该是常规力量发展的重点,海军装备的更新和换代仍然以维持弹道导弹核潜艇的数量为重点。笔者认为,俄罗斯用“米格”-29K替代苏-33是遥遥无期的,因此不以俄罗斯为例来说明中型舰载机和重型舰载机的孰优孰劣。

美国海军是操作航母舰载机经验最为丰富的武装力量,也是后发国家争相学习模仿的对象,美国海军装备体系的每一次变化对于其他国家的影响都相当深远。F-14战斗机生于冷战高峰的70年代,作为美军航母战斗群主力30余年,进入21世纪被F/A-18战斗机取代,现在美军航母舰载机的主力是F/A-18E/F战斗机。F-14A战斗机的设计目的是拦截苏联轰炸机,图-22M3逆火轰炸机携带AS-6反舰导弹组织的大机群突击,对于航母来说是最为主要的威胁,F-14战斗机与AIM-54远程空空导弹的组合是美军拦截苏联轰炸机的首选。因此,雄猫的设计十分偏重空战甚至是截击。冷战末期,美国海军逐渐提出航母舰载机要多用途化的要求,以求将航母舰载机机队的作战效率发挥到最大。

冷战时期,一艘“尼米兹”级航母一般搭载2个战斗机中队,每个中队12架F-14战斗机;2个攻击机中队,每个中队包括12架A-7E攻击机,或者12架F/A-18战斗机;1个全天候打击中队,包括10到12架A-6E攻击机,其中包括4架KA-6D加油机;1个包含4到6架E-2C预警机的预警机中队;1个包含4架EA-6B的电子战中队;1个编有10架S-3A反潜巡逻机的反潜中队;一个反潜直升机中队,其中包括6架SH-3H海王反潜直升机;还有一个装备EA-3B电子侦察机的侦察支队和一个航空照相支队(随着航空照相吊舱装备战斗机中队,该中队解散)。

从中可以看出,冷战时期一艘“尼米兹”级航母上有战斗机24架,攻击机24架,全天候攻击机6到8架,加油机4架,预警机4到6架,电子战飞机4架,反潜巡逻机10架,战斗机和攻击机总数一共有58架到60架。但由于战斗机和攻击机都是专用飞机,所以当拦截敌方轰炸机和攻击机群或者执行夺取海上制空权的任务时,最多只有24架飞机可用。

同理,如果执行对地对海攻击任务,则只有30架攻击机可用,也就是说在执行制空和对地任务时,航母舰载机只能发挥50%的作战能力,这无疑是对作战资源极大地浪费。F/A-18战斗机的空战性能或许比不上F-14A战斗机,但是F/A-18E/F战斗机全空优挂载(4枚AIM-9M格斗弹、4枚AIM-120中距弹)下相比于包括F-14A/D在内的战斗机绝不处于下风,这样的空战能力是足够的。

毕竟其原型YF-17可是当年与F-16可以一决高下的战斗机,更重要的是F-18战斗机在设计时便突出多用途能力,其可以挂载两枚鱼叉反舰导弹同时拥有一定的自卫能力。如此一来,F-18多用途战斗机上舰,既可以执行空战任务,又可以执行对海打击和对地打击任务,将航母上的机种大大减少,而可以在保持总数不变的情况下,使执行同一任务的飞机数量则翻了一倍,这是将一艘航母的作战效能发挥到了最大,无疑用多用途战斗机替代专用的制空战斗机和攻击机是航母舰载航空兵的发展方向。

冷战结束后到2000年,美军将航母上的战斗机中队编成为2个F-14中队或者2个F/A-18多用途战斗机中队,原先的2个A-7攻击机中队变为2个F/A-18多用途战斗机中队。其他机种变化不大,反潜巡逻机中队S-3A的数量减少到了8架。这个阶段的美军航母上仍然保有A-6E攻击机,攻击机中队有6架A-6E,还有4架KA-6D加油机。在这个时期,由“黑鹰”直升机发展而来的海鹰直升机逐渐替代“海王”直升机作为反潜直升机的主力,两型直升机共同存在在航母反潜直升机中队里。“海鹰”中队与海王中队的编成有所不同,“海鹰”中队一般是由4架SH-60F和3架HH-60H直升机构成的,一共有7架飞机,而“海王”中队则仅包括6架“海王”。

到了2003年伊拉克战争时期,F/A-18多用途战斗机的比例越来越大,原先的F-14中队最多只保留一个,或者干脆由双座的F/A-18F多用途战斗机中队替代,而这个中队的主要职责是制空。余下的三个中队则全部是装备F/A-18C或者F/A-18E多用途战斗机的中队,这些中队的主要作用是对地对海攻击。

在这个阶段,由S-3反潜机发展来的加油机代替了KA-6D加油机,A-6的攻击型完全退役,只有电子战中队的4到5架EA-6B继承了A-6攻击机的血脉继续作为航母舰载机。此时的反潜巡逻机中队的编成也发生了变化,该中队仍然编有8架S-3B反潜巡逻机,但是其中包括S-3加油机,反潜巡逻机的数量事实上是减少了。在此阶段,航母上的反潜直升机中队的编成也有一些变化,首先是“海鹰”直升机完全取代了海王直升机作为主力,但是数量相比于2003年前又不一样了,此时的反潜直升机中队装备了6架SH-60F和2架HH-60H,总数比之前的“海鹰”中队多了一架。这个时期反潜巡逻机数量减小,反潜直升机数量增多,为后者完全取代前者敲响了前奏。

到了现在,美军度过了从F-14中队到F/A-18中队的过渡时期,现代舰载机机队已经完全形成。现在的一艘航母上有四个多用途战斗机中队,其中有1个F/A-18F双座战斗机中队,3个F/A-18E或者F/A-18C单座战斗机中队,值得一提的是F/A-18E/F战斗机中队有12架飞机,而F/A-18C战斗机中队里有10架飞机。EA-18G“咆哮者”已经服役,其将替代EA-6B作为电子战中队的主力,但是与EA-6B的四架一个中队的编成有所不同的是,每个“咆哮者”中队有5架EA-18G。

“咆哮者”中队编制比较大的原因,首先是战斗机出身的“咆哮者”的续航时间比EA-6B段,前者的航程为2295千米,而后者不带副油箱的航程就达到了3254千米,多编入的一架“咆哮者”很可能有弥补续航能力不足的考量。另一个原因恐怕就是美军对于电子战越来越重视,EA-18G“咆哮者”是世界上最好的战术级别的电子战飞机,作战能力比EA-6B有质的提高,最近几年随着第四代战斗机的服役,隐身技术和超机动等新兴技术十分吸引眼球,但是美军对于电子战技术的重视也绝不亚于那些令人眼花缭乱的新科技。

甚至对于前者更加重视,专用电子战飞机自然不必多说,普通战斗机和轰炸机上的电子支援措施的更新换代一直是有限度极高的项目,因此多编入一架“咆哮者”也是美军对于“复杂电磁环境”作战的回应。直升机中队的编成则变化的相当大,原先的反潜直升机中队被改编为海上打击中队。此中队装备11架MH-60R直升机,MH-60R直升机融合了性能较均衡的SH-60B和突出反潜作战能力的SH-60F的特点,其既可以像SH-60B那样发射“地狱火”导弹来打击海面目标,反潜作战能力又与专用反潜直升机SH-60F相当。

需要指出的是这11架MH-60R直升机有3到5架是以舰队中的驱逐舰或者巡洋舰为基地的。还有一个编有10架MH-60S的海上作战直升机中队,MH-60S以反水雷和攻击水面目标和地面目标为主,其搭载了AQS-20A探雷器和一套激光探雷系统,拥有相当强大的扫雷能力,并且能够发射地狱火导弹攻击水面目标,也能替代CH-46承担众多的舰队内运输任务。前者因此而退出现役,其中2~4架通常部署在舰队内其他舰艇上。直升机中队编成的改变,尤其是装备MH-60S的海上打击中队的成立,在简化机种、减轻后勤压力的同时,更是美国海军装备体系适应新提出的“由海向陆”战略的表现。

通过对美国海军航母舰载机机队变化的梳理和分析,我们可以发现,F/A-18取代F-14作为航母打击机群的主力,并不是中型战斗机取代了重型战斗机,相反,现在的航母主力F/A-18系列的改进型F/A-18E/F战斗机相比于F/A-18C/D战斗机的体型还大了一圈以增加航程,已经可以说是重型战斗机了。

F-14到F/A-18的过渡,应该分为两个阶段,首先是多用途战斗机F/A-18C/D替代了纯空优战斗机F-14,而后则是更重、更大、续航能力更强的多用途战斗机F/A-18E/F替代了较轻的F/A-18C/D战斗机。前一个阶段是多用途战斗机取代专用战斗机的过程,后一个阶段则是更大的多用途战斗机取代较轻的多用途战斗机的过程,F/A-18替代F-14的本质,是多用途取代了专用。而在多用途的前提下,舰载机越来越大,则是趋势。

中型航母舰载机的轻重选型

关于这个问题,可能读完上文,读者心里已经有了答案,舰载机是中型还是重型,对于航母来说,只能对搭载舰载机数量产生影响。歼-15舰载机是由我国自行研制的第一型舰载战斗机,在其研制过程中,设计人员为其融入了我国最新的科研技术成果,其具备很强的对地对海攻击能力,可以挂载“鹰击”-83、KD-88和“鹰击”-91空对面导弹,可以执行制空、反舰、对地攻击、反辐射作战任务,是一型多用途作战飞机。

重型战斗机改装余地大、挂载能力强、作战半径大,更适合作为多用途战斗机使用,对于中国这样拥有漫长领海线的国家,重型战斗机的这些优点是中型战斗机不可比拟的。除了歼-15平台,可以改装成舰载战斗机的平台的选择很少,说到这里可能很多人会想到歼-10,但是歼-10是一型偏重制空作战的中型战斗机,挂载能力有限,

如果让歼-10挂载鹰击83反舰导弹,能飞多远暂且不说,能不能从航母上飞起来也很成问题,中型战斗机内部空间狭小,改装难度比体型较大的歼-15要大得多。而且,对于舰载机数量本身就少的中型航母来说,可以携带更多武器的重型多用途战机,比内油少、用途单一、挂载能力差的中型战斗机,前者无疑是将舰载机效率最大化、提高战斗力的首选。所以,重型战斗机歼-15对于辽宁号来说是最好的选择。

相比于大型航母,中型航母绝不仅仅是其搭载的舰载机数量比大型航母少那么简单,中型航母的机库容积小、飞行甲板面积小,飞行甲板的规划和布局也更加紧凑,这导致中型航母的舰载机出动架次受到了很大影响。

航母搭载飞机的数量主要受到两个因素影响,首先是航母机库容积,其次是甲板系留数量。毫无疑问,航母越大,搭载飞机数量越大。美国尼米兹级航空母舰的机库长208.62米,最宽处32.94米。可以容纳30到35架左右的固定翼战斗机,F-14重型战斗机可以容纳30架,F/A-18E/F战斗机可以容纳32架,甲板系留战斗攻击中队的其余15架飞机和其他中队的直升机以及固定翼飞机,或者机库中留有2个中队的24架F/A-18E/F,在甲板系留两个中队,电子战中队和两个直升机中队的飞机也是部分系留在甲板上,部分保存在机库里。

航母搭载包括战斗攻击机、电子战飞机、预警机在内的固定翼飞机总数为57架左右,直升机16到21架之间。中型航母搭载飞机数量在上文中已经说过,以“辽宁”舰为例,机库最多可以容纳22架歼-15战斗机,算上甲板系留总数应该在24架左右,正好是美军大型航母的一半,中国海军将长期应用卡-27反潜直升机,航母搭载数量应该在8架左右,预警直升机则由直-8改装的型号来担当,预计应该在四架。可以看出在总数上,“尼米兹”级大型航母比“瓦良格”号改装而来的“辽宁”号中型航母,多用途战斗机数量多了近一倍,反潜直升机数量相当,但是多出一个海上作战直升机中队10架直升机,由此可以看出,大型航母的战斗力是中型航母难以望其项背的。

中型和大型航母舰载机起飞率的差距

飞行甲板作业能力是影响舰载机出动架次的关键因素之一,包括起飞操作、回收操作和再出动准备。舰载机数量、舰载机起飞时间、舰载机重置牵引时间、舰载机回收时间是对出动架次影响较大的几个因素。舰载机出动架次是指舰载机以完成任务为目的,从飞行甲板上起飞到着舰完成的一个循环过程,必须要指出的是,起飞后,无论在空中停留多长时间,只要还没有着舰,就属于一个架次,着舰后才视为架次结束。舰载机出动架次是衡量舰载机作战能力的重要指标,讨论中型航母操作舰载机的能力,必须要讨论出动架次的问题。

舰载机飞行甲板作业包括三个作业内容,分别是起飞作业、回收作业和再出动准备。中型航母在甲板作业内容上和大型航母并没有差别,但是目前采用滑跃式起飞的“辽宁”号的起飞点比采用弹射式起飞的美军大型航母少一个。

“尼米兹”级航空母舰有四个起飞站位,2个起飞站位在舰首,另外两个在舰中部,这与其装备弹射器有很大关系。其舰载机起飞牵引分为两个部分,一是将航母舰尾停机区的舰载机牵引至中部起飞点,二是将右舷前部和在船中部停机区的舰载机前音质舰首起飞点。以“辽宁”号为代表的滑越式中型航母只有三个起飞站位,两个起飞站位在舰首,一个重载起飞站位在中部。

滑越式航母的舰载机起飞牵引一句舰载机的起飞重量进行划分,轻载(通常指空优挂载、只携带空对空导弹)可由舰首1号和2号站位进行起飞,重载(对地对海攻击挂载,携带反舰导弹或者空对地导弹)只能由3号站位起飞。也就是说,作为中型滑越起飞方式的“辽宁”号航空母舰的起飞点比“尼米兹”级少一个,而如果考虑到弹射和滑越起飞的不同,“尼米兹”级航母的四个弹射器都可以起飞对地挂载的舰载战斗机。这样计算的话,就是重载起飞点少了三个。

或许拿装备了弹射器的大型航母和滑越式中型航母进行比较容易让人糊涂,那么我们用同样采用弹射起飞方式的“戴高乐”号中型航母和“尼米兹”级进行一下比较,“戴高乐”号航母有两台弹射器,起飞点比“尼米兹”级少了两个。我们由此可以计算一下其舰载机的出动率,每台弹射器弹射一架舰载机的时间为2分钟,拥有四台弹射器的航母,其起飞率最快可以达到30秒每架,而“戴高乐”号的起飞率最快只有1分钟每架。

滑越式航母由于滑越跑道只有一条,因此所有准备起飞的舰载机只能在一个队列中逐次起飞,如舰首起飞点的两架飞机,一架起飞后才能起飞第二架,在起飞间隙不能开始起飞后置任务或者下一批飞机的起飞任务。从这一点来讲,“辽宁”号航母的起飞率是不如“戴高乐”号的,因为后者可以同时起飞两架舰载机,这两架舰载机的起飞是在两个队列中的,互不干涉。

由此可以看出,即使“戴高乐”号的满载排水量比“辽宁”号小了近20000吨,但是装备弹射器的“戴高乐”号的起飞率是要高于采用滑越起飞的“辽宁”号的,而“尼米兹”级大型航母的起飞率则是“戴高乐”号的两倍。可见,弹射器对于提高航母起飞率的重要性,以及大型航母在舰载机起飞上有着中型航母不可比拟的优势。

舰载机的回收作业

弹射式和滑越式航母的舰载机回收方式基本相同,一般是按波次进行回收操作。着舰跑道是执行航母舰载机回收操作的主要场所,一般分为着舰区和阻拦索减速滑跑区。在着舰区一般设置4道阻拦索,舰载机着舰后,首先将其牵引至航母舰首的临时停机区,待回收任务结束后,将临时停机区所有的舰载机进行重置任务,牵引至起飞前的飞机站位,或者通过通过升降机降至机库。由于场地限制,舰载机回收,舰载机重置牵引和舰载机起飞操作是不能同时进行的。

在这一点上,中型航母虽然体量比大型航母小很多,但是搭载舰载机数量也更少,降落跑道也都只有一条,所以并没有明显的差别,作业时间也几乎相同。完成一波次起飞任务后,需要进行起飞后置任务,回收所有与起飞有关的设备(如弹射器复位),为后续舰载机回收做好准备,一般起飞后置任务的时间为2分钟。舰载机回收至临时停机位后,需要经过重置牵引至各机务站位,进行再出动准备工作。通常每个牵引组重置飞机所用时间为4分钟,其中牵引车连接舰载机所需时间为2分钟,飞机系留固定时间为1分钟,解除牵引所需要的时间为1分钟。接下来将进行再出动准备工作。

再出动准备

舰载机回收后,需要经过一些列的再出动准备甲板作业,包括舰载机的弹药卸载、系留、移除发射装置、维护保养(如充氮、换胎)、加油、挂弹、弹药检查等任务。经过再出动准备甲板作业处理后,舰载机才可以进行下一次的起飞操作。再出动准备甲板作业直接决定支持下一次舰载机出动架次的舰载机数量。

再出动准备工作主要受到保障组的训练水平的影响,与航母的大小关系不大。内容与舰载机首次出击前的准备内容差不多,每次行动以前准备的内容包括:检查弹射器和拦阻索;对飞行甲板上的标识线进行重新粉刷;将不执行任务的飞机和本次行动中不需要的装备从飞行甲板上移到机库或者仓库里;检查飞行甲板;在行动开始以前对母舰航空煤油油库进行补给,使其保持做大可用油量;武器地勤小组将准备好的弹药先推到舰岛附近的挂弹区,再为飞机挂载执行本次任务的弹药,维修保障分队彻夜工作以保证飞机的可出动率不低于80%;负责本次任务的空中指挥官在空勤人员休息时,制定初步行动计划。

在每次行动开始以前,飞行员要得到充分的休息,飞机要得到充分的保养,所有的弹药要得到充分的检查。一般每个武器保障组进行每架舰载机武器装载所需要的时间为30分钟,故障检测是再出动准备的重要内容之一,一般故障检测时间为10分钟。

通过上文我们可以得出这样的结论,航母舰载机的发展趋势是多用途化、大型化的,航空母舰的作战能力受到航母排水量、起飞方式的影响较大,装备弹射器的航空母舰在舰载机出动率上有着同级别滑越航母不可比拟的优势,但是中型航母较少的舰载机数量注定其作战能力和大型航母有着质的差别。所以,拥有巨大海洋利益的新兴的国家如果要发展一支在危难之时可以依靠的航母舰队,那么装备弹射器的大型航空母舰是唯一的答案。


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