校場:呼之欲出的法國新航母在設計上有什麼亮點?

2021-01-07 新浪軍事

作者署名:小新

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法國總統馬克龍曾於去年年底表示,法國已經開始了下一艘航母的具體設計工作。這艘航母預計採用核動力、電磁彈射、排水量高達75000噸。如果一切順利,這艘航母將於2035年下水,2038年服役,取代預計將在同時間退役的戴高樂號航空母艦,成為法國海軍唯一一艘航空母艦。雖然法國這艘新航母尚未完全進入細節設計階段,但從法國方面目前公布的假想CG和實物模型,我們依舊不難判斷出法國這艘航母的設計思路。

從目前為數不多的幾張實物模型圖和CG圖來看,法國這艘航母作為一艘船來講最大的設計特點是採用了三軸三槳設計,非常的德意志。

在歷史上,德國戰列艦非常鍾愛這種三軸設計,從19世紀末建造的弗裡德裡希III世級前無畏戰列艦開始,到二戰的沙恩霍斯特級、俾斯麥級,德國幾乎所有的戰列艦都採用了3軸3槳的動力布局。這種布局的好處是動力艙相對於其他國家慣用的4軸4槳來說比較緊湊。在對速度要求不是太高的戰列艦上,可以有效降低艦體長度,節省噸位。至於對速度要求非常嚴苛的戰列巡洋艦,德國倒還是效仿其他海軍強國,採用了4軸4槳的動力設計。

但3軸3槳的布局卻有一個巨大的缺陷——中間的推進軸必然會貫穿艦艇的龍骨,造成艦體縱向強度下降。此外,傳統4軸4槳設計在遇到舵機故障、卡死等情況時,可以通過調整兩舷螺旋槳轉速來進行方向上的微調(一般叫做拖槳)。3軸3槳設計雖然也可以進行拖槳操作,但效率要比4軸4槳低得多。這也不利於戰時極端條件下的艦艇操作。

作為一艘滿載排水量高達75000噸的大型航母,按照正常邏輯來講法國的新航母理當採用類似美國小鷹級、企業級的4軸推進布局。避而不用的根本原因可能還是法國人想省錢——首先是能省一座汽輪機的錢,其次是三軸可以讓艦艇的水線寬度儘可能的窄,這會提高艦艇的長寬比,有利於其流體力學設計。能夠用更低的最大功率達到更高的最大速度。

另一個很有意思的船體設計是這艘艦的球鼻艏。現役航母主要有兩種球鼻艏設計,一種是比較古老的水滴形球鼻艏,使用這種設計的主要有俄羅斯的庫茲涅佐夫級。另一種是較為新穎的撞角型球鼻艏,使用這種設計的主要有美國的福特級、義大利的加富爾號等。兩種球鼻艏的區別在於水滴形前凸較小,撞角型前凸較大,水滴形截面偏水滴形,而撞角型的截面偏圓角矩形。

而從實物模型來看,法國這艘航母的艦艏設計介於最早的無突出型球鼻艏(列剋星頓級、衣阿華級使用的那種)與舊日本海軍常用的勺型艏之間,既有隆起的部分製造船首波,又向下收窄,控制船體水下部分的總體長度。結合此前的戴高樂號球鼻艏同樣不太突出的設計來看,法國此舉是有意為之的。其用意可能是為了提升艦艇的可操控性,適應地中海沿岸較為複雜的淺海環境(因為這艘新航母將會比戴高樂號長得多)。

最後,這艘新航母的CG圖與實物模型還有一個非常大的區別——CG模型的艦艏部分並沒有採用一般航母常用的大外飄結構,而是像朱姆沃爾特級驅逐艦一樣採用了內傾結構。從原理上來說,外飄結構有利於增大甲板長度和甲板面積,內傾結構有利於艦艇的隱身設計。因而對於甲板面積高於一切的航母來說,大外飄幾乎是唯一可行的設計方案,除非艦艇的水線長度長得令人髮指(但這更蠢)。而在實物模型上,法國人最終還是放棄了內傾設計專為使用大外飄來增加甲板長度。

除了船體設計之外,法國這艘新航母的甲板設計也很有特色。更直白地說,如果不是採用了電磁彈射器,其甲板設計倒頗有幾分維克拉馬蒂亞號的神韻。該艦採用2前1後共3彈射器布局(似乎也有1前1後雙彈射器的想法),但為了在甲板右舷外飄多放幾架飛機,甲板前方的兩部彈射器都被擠到了非常偏左的位置上。這導致左舷的2號彈射器末端深深地插入了斜角甲板的降落區。這意味著在這艘艦執行艦載機回收作業時,甲板上僅剩1部彈射器可用,在高烈度作戰中,很容易陷入被動。更不用說,如果這部1號彈射器出現故障,整艘航母將失去在回收艦載機時緊急彈射飛機升空的能力。

造成這種尷尬設計的深層次原因,其實還是法國的這艘航母實在是太小了。據法國海軍方面透露出的數據,這艘新航母的長度僅為300米,比美國的尼米茲級短了30多米。這必然會導致甲板起飛區深入甲板中部有外飄的區域。如果彈射器布置的太靠左,勢必會影響右舷外飄部分的艦載機停放。加之法國航母本身熱機位就少,同樣多熱機位對於法國這艘航母的意義也要遠高於對於美國超級航母的意義。

另據同樣的宣傳數據,這艘航母的寬度將達到破天荒的80米。但與宣傳數據相比,這艘航母的實際體型卻顯得十分纖瘦。這主要是因為這80米寬基本算是個文字遊戲,除了斜角甲板前端的突出部分外,左舷甲板向後呈階梯狀收窄,到了甲板尾部,甚至連外飄都沒有,甲板的填充係數實在有點低。以我們之前提出的航母越方越正義的標準,法國這艘航母的甲板設計實在有些不堪。

另一個很詭異的甲板設計是這艘航母像美國的福特級一樣,把艦島放到了相當靠後的位置,兩部升降機都位於艦島前端。因而,艦島後方兩舷的停機區與後升降機的交通都被艦島在物理上阻斷了,這並不利於艦載機在甲板與機庫之間的調配。美國福特級之所以可以採用這樣的布局,是因為其左舷後方還有一部升降機,可以承擔這樣的功能,但法國這艘航母卻並沒有這樣的設計。

在艦載機的選擇上,目前公布的CG圖和實物模型都採用了陣風M與正在研製中的FCAS第五代戰鬥機(西方稱第六代)的組合。考慮到新航母預計在17年後的2038年才會服役,時間非常充裕。因此法國的這一展示還是略顯保守。

在載機量方面,法方宣傳新航母能夠攜帶最多30架FCAS戰鬥機。以一般航母1500噸~2000噸排水量支持一架固定翼作戰飛機的方法計算,法軍的這艘75000噸的新航母原則上可以搭載40~50架艦載機。而之所以法軍宣傳的數字要比這個數低得多大體可能有兩個原因:首先是FCAS並不是一架飛機,而是由NGF戰鬥機和忠誠僚機/蜂群無人機兩個重要子系統構成。法軍宣傳的30架FCAS可能是指30架NGF戰鬥機及其配屬的無人機。

另一種可能性則是FCAS並沒有像正常艦載機一樣採用摺疊翼設計。而是像陣風M一樣,基本沿用了岸基版本的機翼設計。國內網友經常會用陣風M的設計多麼適合在機庫裡堆飛機來證明這種設計的有效性,這種思路在追求機庫載機量的時候確實沒什麼毛病,但在追求甲板熱機位的數量的時候,卻不適用。因為甲板熱機的時候所有飛機都朝向同一個方向,無法通過「俄羅斯方塊」的方式增加停機位。而至於FCAS艦載機,其機翼設計與陣風完全不同,就算是追求機庫停放也應該設計摺疊翼。沒有這樣設計的最主要原因,可能就是為了省錢。

綜合船體設計、甲板設計、飛機設計三大方面來說,法國這艘新航母的戰鬥力雖然確實能碾壓現役的戴高樂級,但僅以2038年這個時間點的橫向對比來看,卻又與現在的戴高樂級一樣,算不上先進。未來其主要用途可能還是在地中海「澡盆子」裡,當一個法國幹涉北非、中東局勢的「攪屎棍」。與立足遠洋大戰的美國航母、我國航母還有很大的差距。

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