我國海軍新型兩棲攻擊艦發展淺析

2020-12-17 騰訊網

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導讀:近期,我國國產075型兩棲攻擊艦首艦出海試航,同時,新型兩棲攻擊艦的樣貌也呼之欲出。我國的兩棲攻擊艦正以驚人的速度展開研發製造。

一、我國075型綜合登陸艦首艦出海試航

我國海軍正在建造兩棲攻擊艦,以支持兩棲作戰。最初的兩艘在美國海軍分類中稱為多用途兩棲攻擊艦(LHD),我國官方稱綜合登陸艦,目前仍在試驗中。

可以說,我國海軍在兩棲攻擊艦領域還是新手。現在的前沿型號是075型,目前還沒有投入使用。2019年9月25日,075型兩棲攻擊艦在滬東正式下水。2020年8月5日下午,075型兩棲攻擊艦一號艦在拖船的輔助下離開上海滬東中華造船廠泊位,沿著黃浦江慢慢向東駛去,前往東海水域進行首航。

075為海上試驗做準備,船尾左舷可以看到火災遺留的煙漬

網友拍到075型兩棲攻擊艦首艦海試

通常認為,075是除了美國的「黃蜂」級和「美國」級兩棲攻擊艦外最大的兩棲攻擊艦類。據推測,075的排水量最大接近40000噸,大約介於3.6~3.8噸之間。075型有寬敞的飛行甲板,可以搭載20~30架直升機、旋翼無人機。同時設有塢艙,可作為兩棲車輛和氣墊登陸艇的母船。

與原有的071型船塢登陸艦(LSD)相比,075型的能力更加全面,在使用上也更加靈活。這將大幅度提高我國軍隊空海立體登陸的能力,彌補中國海軍水面艦隊直升機運作能力不足的缺點。代表了我國海軍兩棲作戰作戰能力的一個重大轉變。

075型綜合登陸艦與071型船塢登陸艦對比(國防分析人士彼得 伍德製作)

075型可以與071型船塢登陸艦、901型補給艦組成兩棲突擊群發起登陸作戰,使我國兩棲登陸能力將跨越到新臺階;也可以和航母進行編隊提升航母編隊的綜合作戰能力。此外,075型還可以執行搶險救災、撤僑救援等任務。

二、無人機將讓新型兩棲攻擊艦戰力倍增

美國海軍的「黃蜂」級兩棲攻擊艦標準配置可以搭載12架「海騎士」運輸直升機(CH-46)、4架「超級種馬」運輸直升機(CH-53)、4架「蝰蛇」武裝直升機(AH-1Z)、2架UH-1N直升機以及6架「鷂」式戰機(AV-8B)。其中CH-46直升機正在被V-22「魚鷹」傾斜旋翼機替換。最重要的是,「黃蜂」級可以選擇搭載16架F-35B隱身戰機,空海壓製作戰能力甚至可以媲美同噸位的航母。鑑於兩者噸位相近,075型的載機數量和直升機出動能力差距不大,但075型無法搭載垂直/短距起降戰鬥機,所以在艦載機配置上,目前仍弱於「黃蜂」級。但後續型號的兩棲攻擊艦可不是這樣,已經有消息表明,後續型號設計將具有更強大的火力。

「黃蜂」級兩棲攻擊艦上搭載的眾多F-35

最近兩個月,我國某招標網上掛出多個招標公告,名為「XX6項目」,總承包方是中船708所,即中國船舶及海洋工程研究所,這是一系列設計研製合同招標。招標項目為軍艦項目,條目包括:邊島式上層建築、21MW燃氣輪機、6MW柴油機、1600KN主推進軸、30噸級舷內升降機、封閉式超材料桅杆、艦用中壓直流綜合電力系統等,還有飛行甲板、機庫、車輛甲板、船塢艙,以及車輛及舟船布置出入的研究、電磁彈射和阻攔裝置性能計算指南、無人機可行性研究等。網友普遍推測該項目是名稱為076型的下一代兩棲攻擊艦,且將配備有電磁彈射器和電磁阻攔裝置、全通飛行甲板以及塢艙。

國外海軍新聞專欄作者H.I.SUTTON認為,這些招標文件反映了造艦的思路。它以系統和特性列表的形式間接地規定了船舶的規格。如果大體上是正確的,那麼076型艦載機除了直升機還有某種噴氣式飛機。

之所以能夠推斷出這一點,是因為一個關鍵的新系統——電磁彈射系統(簡稱EMALS)。電磁彈射體積較小、故障率較低、操作人員較少、彈射噸位可控,這些優勢相比蒸汽彈射較為明顯,美國海軍的福特級航空母艦也安裝了類似的系統。據報導,我國海軍工程大學馬偉明院士團隊在電磁彈射領域已經取得了突破,下一步工作就是實裝國產大型水面艦船,所以我國大概率已經掌握了這項技術的實用知識。

H.I.SUTTON認為中國的076型突擊艦可能裝備有EMALS飛機彈射器

國外兩棲作戰的軍事專家B.A.Friedman也認為EMALS會帶來有益影響。「在兩棲攻擊艦上配置噴氣式飛機本身沒有任何不利之處。只是選擇哪種類型的噴氣式飛機,需要權衡利弊。有些需要很多的跑道,有些則需要垂直起降,這本身各有優點和缺點……此外,噴氣式飛機相比螺旋槳飛機對甲板的損傷較大,需要更好的防護措施(對著艦位置需要塗覆耐高溫材料)。」

在兩棲攻擊艦上安裝EMALS可能會成為爭議區域海軍力量重要的規則改變者。有了它就可以搭載噴氣式飛機,如戰鬥機或大型無人機。裝載進攻性武器的無人戰鬥機將大大增加登陸作戰的空中支援。提高我國海軍的超視距著陸能力,改善空中掩護。

應用EMALS的信息表明076型搭載的噴氣式飛機不必是垂直起降型。但是,這種載機將會是什麼樣子還處於猜測中。許多西方國家的LHD規劃搭載F-35「閃電Ⅱ」攻擊戰鬥機。而我國航空母艦上目前使用的殲-15版本顯得太大了。一方面,我國可能正在開發一種適用於相對較小的兩棲攻擊艦飛行甲板的戰鬥機。另一方面,從招標的文件上看,大部分彈射戰機很可能是無人機,這類飛機在尺寸上頗佔優勢。076型很可能會走一條與「黃蜂」級截然不同的路,裝備新型的無人機武裝成「無人機航母」,縮小與「黃蜂」級的戰術差距。

無人機上艦優勢有很多,相比有人戰機,它的配件更少、重量更輕、尺寸更小、成本更低、維護更簡單。同樣噸位的無人機和有人戰機,無人機能節省數百斤的重量,這也意味著可攜帶的武器更多。噴氣式無人機的使用也緩解了武裝直升機飛行速度慢、載彈量少、機載航電設備性能也相對有限的劣勢,提供更強大的ISR和空中火力支援能力,更好地保護運輸直升機運載的輕裝步兵部隊。

對於我國這樣的工業大國,航母容易造,但是艦載機飛行員急缺。艦載機飛行員的培養周期長,成本又高,使用無人機則大幅避免了這一問題。由於體積更小更輕,所以兩棲攻擊艦能攜帶更多無人機作戰,載艦減少了一部分後勤保障負擔,又能把留出的空間裝載更多的武器和彈藥。而且,使用無人機不用擔心飛行員的生理承受極限,不用考慮飛行員的傷亡,能讓戰機的機動性能和戰術任務設計得更加極端。這些優勢有利於海軍登陸作戰最大限度降低戰損,同時提高兩棲攻擊艦的作戰效能。

三、新型兩棲攻擊艦可能搭載的無人機原型

筆者分析,076型的無人機載機方案可能包含兩類無人機。一類是隱身飛翼布局的、承擔對地打擊任務的攻擊型無人機;另一類是高空長航時的察打無人機。近年來,我國一直在穩步推進隱身無人深穿透飛機的發展。076型可利用的無人機原型可能包括以下幾種:

1、「攻擊-11」無人機

「攻擊-11」無人機在2019年的國慶閱兵中首次亮相。該機採用無尾飛翼,具有高度隱身特性,採用單臺發動機,前三點起落架。攻擊-11對隱身高度重視。除了基本的無尾飛翼構型外,襟翼、副翼的側面邊緣採用了「削邊」處理,使得氣動控制面在動作時依然只有尖銳的邊緣暴露在側面的雷達照射之下。

「攻擊-11」無人機

攻擊-11的部件、載彈量、作戰使用方式等都沒有公布。從名稱推斷,這是以對地攻擊為主,監視偵查為輔。還有分析稱,攻擊-11就是「利劍」無人機的成熟版。

2、「天鷹」無人機

「天鷹」無人機是由中國航天科工集團海鷹航空通用裝備有限責任公司研發的具有較強隱身能力的新型高空高速長航時無人機,主要執行高威脅、強對抗環境下戰役戰術持久偵察以及遠程遠海大範圍監視任務。

該機載重量為6614磅(3000公斤),採用了低可觀察飛翼設計,可與洛克希德 馬丁公司的RQ-170哨兵無人偵察機相媲美。「天鷹」在2018年底首次向公眾公布了原型。據信,在開發工作開始後的四年中,「天鷹」至少進行了三次成功的試飛。

「天鷹」無人機

「天鷹」的首席設計師在該公司官方微信帳號上接受採訪時說,「我們無人機80%的技術是最新和最先進的,其中一些引領了全球無人機產業。」通過廣泛的地面測試,所有應用於天鷹的先進技術已經成熟。

研發者沒有透露天鷹的更詳細信息,但考慮到其相對緊湊的翼展約11米和特別強勁的起落架,這架飛機似乎可能瞄準航空母艦作戰。

該公司表示:「天鷹無人機用於在高威脅戰鬥環境中執行戰略和戰術近距離偵察重要目標,它可以進行長時間的飛行,也可以進行自動輪式起飛和降落。(它)具有高隱身性、長耐久性、完全自主性、低成本和大作戰半徑的特點」。

3、「彩虹-7」無人機

我國航天科技集團正在開發一種渦扇發動機驅動的高空無人戰鬥機,稱為彩虹-7(CH-7),最大起飛重量為28660磅(13000公斤)。

2018年11月,該公司在珠海航展上展示了CH-7設計的原型模型。CH-7原型機是該公司展廳的中心展品,採用了一個長10米、翼展22米的飛翼機身,背部安裝了低可觀測性發動機進氣和排氣裝置。其他特點包括起落架鋸齒狀邊緣和有效載荷艙蓋,以保持飛行器的低可觀測性特點。

CH-7無人機

該公司的規格表明,CH-7通常將巡航高度高達42650英尺(13000米),速度高達400公裡(740公裡/小時),它也可以達到500公裡(926公裡/小時)的高亞音速「短跑」速度。該飛行器將配備一個加密的衛星通信數據鏈,使其能夠在遠距離自由操作,儘管製造方沒有透露其航程和續航性。

CH-7高空長航時隱身無人戰機系統是一型高空、高速、隱身、長航時的無人偵察打擊系統,可在高危環境下執行持續偵察、警戒探測、防空壓制、作戰支援、發射或引導其它武器對高價值目標發動打擊等作戰任務。

它還將能夠攜帶一系列精確制導武器,包括反輻射、反艦、空對地飛彈和炸彈,以及電子戰有效載荷,包括主動和被動傳感器和幹擾系統。

據報導,航天科技集團公司計劃在2020年完成CH-7原型機的首次飛行,預計2022年完成生產型號的設計工作。儘管這種飛行器目前被設計成陸基飛機,但該公司人員也證實,它可以進一步發展成為海軍飛機,並在載艦上運行。

4、「利劍」無人機

利劍無人機(Sharp Sword)是由洪都飛機工業(HAIC)公司生產的低可觀測性大型無人攻擊機,採用飛翼布局,發動機採用隱身低流損蛇形進氣道。

「利劍」無人戰鬥機據推測是由一個非加力燃燒的WS-13渦扇發動機提供動力,該發動機帶有一個隱身低流損蛇形進氣道以掩蓋其特徵,並採用了三角翼配置——長度和翼展約為10米和14米——這相當於美國海軍的X-47B試驗機樣品。據信,它裝備有兩個內部炸彈艙,可以裝載約4409磅(2000公斤)的有效載荷。

「利劍」已經獲得了更多的公眾曝光。2013年5月,它首次在南昌的HAIC機場進行滑行試驗,隨後在同一設施進行了首飛。

2017年底中航工業員工內部推出的利劍紀念模型照流出顯示了利劍的所有外觀細節,可以看出利劍最終版對尾噴口做了隱身化處理,機身下部有兩個彈艙,一邊搭載4枚小型衛星引導炸彈,另一邊是1枚大型衛星引導滑翔炸彈,彈艙門及多處機身接縫都有鋸齒狀隱身處理的痕跡,很可能已經量產進入實戰階段。

「利劍」項目團隊還在2017年獲得了中國享有盛譽的國家科學技術進步獎,這表明無人戰鬥機的開發已經處於成熟階段,並且接近軍方的作戰測試和評估。

「利劍」無人機

5、「飛龍-2」無人機

總部位於西安的民營企業中天引控技術公司(ZT Guide)擬開發一種大型無人戰鬥機,其最大起飛重量為48500磅(22000公斤),稱為飛龍-2(FL-2)多用途高亞音速無人運輸平臺,該平臺採用飛翼設計,內部載荷能力為13227磅(6000公斤)。該公司的目標是在2021年左右推出原型機。

從外形上看,FL-2無人機是一種典型的翼身融合飛翼式布局和常規布局相結合的飛機,擁有圓滑過渡寬體化的流線型機,機頭上方布置有兩個背負式S進氣道,機身後段還擁有一對「蝙蝠型」後掠翼,整個後緣剖面呈W型,同美國X-47B無人機的形狀如出一轍,不同的是,FL-2無人機在後掠翼上安裝有4片襟副翼,機身後緣上另有兩片可動舵面。此外,FL-2無人機還採用常規飛機的V形尾翼設計。

官方說明書稱FL-2將是渦輪風扇驅動的飛行器,巡航速度和最高時速分別可達324節(600公裡/小時)和421節(780公裡/小時),航程可達4350英裡(7000公裡),高度可達49000英尺(15000米)。

FL-2無人機

6、「雲影」無人機

「雲影」是我國首款高空高速隱身外貿版無人機,不僅在隱身性能等方面勝過「彩虹」及「翼龍」系列同類國產無人機,且其升限達14000米,最大飛行速度為每小時620公裡。

「雲影」無人機

出口型的「雲影」共分為三種類型,一為廣泛偵察型,可於13000米高空每小時獲取1萬多平方公裡的光學數據,二為電子偵察型,可對400千米範圍內地面雷達及200千米內通信信號展開偵察並進行幹擾,三為察打一體型,即可掛載各種飛彈、炸彈於60公裡外實施偵察及開展打擊,相關設計人員表示,該機還能夠配備穿牆雷達,進行穿透式偵察。該機機翼下有6個點,能掛載多種精確制導武器,最大可掛載400公斤,因此其打擊能力十分強悍。

同時,「雲影」還有一個自用型號——「風影」無人機,採用雙發,數據相對保密,性能更強。

四、技術風險與展望

如果076型真如推測的那樣使用「電磁彈射+無人機群」,那麼還會存在以下問題。一是無人機的著艦問題,二是電磁彈射/阻攔裝置的實用化調試。

大型固定翼無人機要想著艦,也需要像艦載戰鬥機一樣攔阻著艦,艦船的升沉運動比晃動更可怕,所以重量較大的無人機起落架還需要做好減震工作。如果要求實現自主著艦還需要跟隨艦上的全球定位導航設備、還需要一套非常複雜的指揮與控制系統。

我國航空工業已經舉辦了多屆無人飛行器創新大獎賽,其中固定翼類競技賽要求設計和製作無人飛行器,用全程自動控制的方式,完成規定航路飛行、定點投擲和模擬航母甲板上的勾索攔阻著艦等任務。首屆採用固定平臺,從第二屆起改用動平臺。參與單位包括沈飛、成飛、各大高校和一些民營企業。這些活動為無人機著艦積累了良好的技術基礎。

076型在使用先進技術的同時,更重要的是作為艦載電磁彈射和艦載無人機作戰技術的實驗平臺。同時在艦載無人機的應用領域,有可能與美軍再次站在同一起跑線上,甚至實現超越。

主要參考資料

[1].H I Sutton.Stealth UAVs Could Give China’s Type-076 Assault Carrier More Firepower.

[2].Jr Ng.China’s Next Generation Unmanned Assassins.

高端裝備產業研究中心授權轉載

藍海長青系列自媒體

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