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【国产002航母用电磁弹射?马伟明院士的回答出人意料】

(2017-03-11 14:19:31)
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杂谈

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二十年前,全部歪果仁,以及很多中国人,都认为中国没有能力研制航母弹射器。理由:一是苏联都没研制出来,更别说中国;二是这玩意技术复杂,工艺极端高难;三是独立研制弹射器的财政投入极大,得不偿失。但近些年中国国产大型预警机、大型运输机、神盾驱逐舰等一系列武器装备的面世都证明,以中国的工业能力,财政能力和组织动员能力,任何武器装备我们都能搞出来。

中国先后立项研制了蒸汽和电磁两种弹射器,而且两种弹射器研制成功的时间非常接近。这就产生了中国第二艘002型航空母舰究竟用哪种弹射器的争论。早在2011年,海军工程大学教授马伟明院士获得2010年度国家科技进步一等,在他的获奖感言中就透露中国电磁弹射技术研究已获成功,从此他被誉为中国的“电磁弹射之父”。电磁弹射技术是航母核心技术之一,目前只有美国在福特号核动力航母上装备了电磁弹射器,中国成为世界上掌握此项技术的第二个国家。

电磁弹射技术研制成功,并不代表马上就能搬上航母应用。从技术上讲,电磁弹射技术上航母,要经过缩比尺寸原理样机、全尺寸试验样机、电磁弹射器地面试验场、舰载机地面弹射试验等几个过程,解决工程中遇到的问题,实现电磁弹射器的技术冻结和试验定型,然后才能在新型航母设计中,采用和安装电磁弹射系统,最终实现电弹上舰。

海军装备展上的航母电磁弹射器演示模型。

美国电磁弹射技术研制总共花了21年时间,而在马伟明院士领衔的科研团队的攻关努力下,中国电磁弹射技术研制起步虽晚,但进展极快。《解放军报》一篇表彰马伟明院士文章中,2008年制成首台原理样机,随后制成1:1全尺寸样机。生产和研制蒸汽弹射器的难度在于密封结构和材料,而电磁弹射器的难点在于蓄能,2010 年研制出电磁弹射器关键储能设备——50MW/120MJ飞轮储能样机,进而突破了全部关键技术,实现了与世界最先进技术的同步发展。

2013年,卫星拍摄的位于上海龚家角附近的中国航母电磁弹射器的另一个试验场。相比海军工程大学在武汉江夏区藏龙岛的试验场,上海这个试验场更接近于实际装备状态,有模拟航母飞行甲板,蓝色长条状的电磁弹射器在航母甲板起飞点处。从上图来看,中国的电磁弹射装置发展速度很快,表明地面试验正在进行,已经从实验室走向原型机试验阶段。而美国福特级电磁弹射器的地面试验设施于2010年成功试验定型,这表明中国的电磁弹射技术已经基本与美国同步,接下来,就等着上舰了。

中国航母发展分为四步走的计划,2004年8月开始进入实质工程阶段,整个的大航母计划被命名为048工程,包括航母建造、舰载机研制,陆地训练系统,航母基地建设,整个工程将于2030年初具规模,届时中国海军将获得5艘航空母舰。计划到2049年,建国100年时完成10艘航母的建设。

第一步是利用从乌克兰购买的瓦良格号航母,经过大规模改装,恢复动力系统,加装国产武器装备和航母飞行设备,配备自行研制的舰载机,对该舰进行彻底摸底和测绘,摸透原始图纸,掌握建造6万吨级航母技术。该舰型号为001型,命名为辽宁舰,2005年开始续建,2012年9月服役。预计在2017年正式形成战斗力。

第二步是在摸透辽宁舰的基础上,自行设计建造第一艘国产航母,型号为001A型,该舰是辽宁号的改进型,排水量不变,舰上结构、武器装备和各项设施更加合理,仍使用4台国产化的453型蒸汽轮机动力系统,使用滑跃起飞甲板,舰载机仍为歼-15战斗机,战斗力与辽宁号相当。该舰于2013年末开始建造,预计2017年初下水,经过三年舾装和试航,2020年交付海军,2020年交付海军服役。

第三步是自行研制第一艘常规动力弹射起飞航母,型号为002型,建造数量为2艘。首舰于2015年3月在江南造船厂开工建造。002型航空母舰是中国设计建造的第二艘国产航母。常规动力,平甲板,配备弹射器,总体性能与美国小鹰级航母相当。002型航母将采用蒸汽弹射器,没有配备电磁弹射器。由于002型航母的设计阶段与电磁弹射器项目的研制时间大体一致,像航母这样重要的武器装备,其子系统的成熟度必须远早于总体开始设计的时间,所以002型航母在设计之初必然选择蒸汽弹射器,在2015年开工建造的时候,电磁弹射器刚刚取得成功,如果002型航母要采用电磁弹射器,那么就意味着这艘航母的总体设计要从头开始,这显然是不现实的。

航空母舰的构造极其复杂,仅进行下水是远远不够的,新建航母的多半工作量都下水以后的舾装。新航母需要进行大约二年的设备安装,功能调试,还需要进行一年左右的海试,然后才能交付海军正式服役。假如002型航母于2018年末或2019年初下水,那么到2021年末或2022年初,人们可以见到第二艘由中国人自己设计建造的国产航空母舰正式交付人民海军。

第四步是建造国产003型航母,现在恰好处于设计研制阶段。这艘航母将以美国现役核动力航母为对标,安装核动力和全电推进系统,配备电磁弹射器和第四代先进舰载机,整体战斗力达到世界最先进水平。2017年1月25日,在中央电视台CCTV10频道播出的“2016年度科技盛典”节目中,海军电力工程专家马伟明院士,透露大家最为关心的电磁弹射技术的最新研究进展情况,表示电磁弹射技术,将在十年内取代传统的化学能技术。这个振奋人心的消息表明,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。

如果003型核动力航母在2020年开工建造,预计会在2027年前后交付人民海军,这个时间点,与马院士透露10年内取代传统化学能技术基本吻合。003型核航母服役后,经过3年的磨合训练,将可能在2030年形成战斗力。届时,中国将成为第二个使用电磁弹射核航母的国家,中国海军的全球作战能力将实现历史性飞跃。

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