瓦良格号性能全面分析

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导读:[size=12]“瓦良格”号航母是苏联在20世纪中期开始发展的第一种大甲板航母的二号舰,与首舰“库兹涅佐夫”号同属于1143系列,其中前者为1143.6型,后者为1143.5型,两者的建行时间相隔而后。“瓦良格”号的建行是苏联海军从独特的“载机巡洋舰”进入到真正意义上的航母过程中极为重要的一个拐点。因为从“瓦良格”号开始,苏联人已经开始放弃“重舰载武器而轻舰载机”航母发展思想。“瓦良格”号针对“库兹涅佐夫”号所存在的不足和问题进行了多达150多处的改进,使其在整体性能上更为完善,而在设计、建造“瓦良格”号

“瓦良格”号航母是苏联在20世纪中期开始发展的第一种大甲板航母的二号舰,与首舰“库兹涅佐夫”号同属于1143系列,其中前者为1143.6型,后者为1143.5型,两者的建行时间相隔而后。“瓦良格”号的建行是苏联海军从独特的“载机巡洋舰”进入到真正意义上的航母过程中极为重要的一个拐点。因为从“瓦良格”号开始,苏联人已经开始放弃“重舰载武器而轻舰载机”航母发展思想。“瓦良格”号针对“库兹涅佐夫”号所存在的不足和问题进行了多达150多处的改进,使其在整体性能上更为完善,而在设计、建造“瓦良格”号过程中所获得的很多技术和经验也被应用到苏联第一艘核动力航母“乌里扬诺夫斯克”号上(该航母虽然在各方面与“库兹涅佐夫”号和“瓦良格”号有了相当大的变化,但却仍然被划入1143系列中,被称为1143.7型)。可见,“瓦良格”号是库兹涅佐夫号的发展和完善。同时也是下一代重型航母的试金石,在苏联整个现代大甲板航母发展过程中占有有极为重要的地位。


舰体结构与库兹涅佐夫号的异同

瓦良格号与库兹涅佐夫号在舰体布局、外形尺寸等方面并没有大的出入,但是由于内部舱室结构和舰内油料装载量的变化,满载排水量增加了6000多吨,达到 6.4万吨。同时,瓦良格号采用了全新的总段模块化建造方法,全舰共由1059个建造分段及安装单元组成,比库兹涅佐夫号减少了35%。各种大型机械都是以整机机组的方式进入舰内安装的,设备的完好率、安装及与舰内系统集成的能力都有了极大的提高。

在舰体防护方面,瓦良格号与库兹涅佐夫号有着比较明显的差别,。苏联在库兹涅佐夫号之前建造的6艘航母都没有采用比较有效的船体、弹药舱和燃油舱防护措施,它们都被简单地设置在舰内水线以上的的舱室中,实战中的抗毁伤能力非常脆弱。直到基辅级的4号舰巴库号(后改名为戈尔什科夫海军元帅号),才开始采用专门设计的防护隔壁,用在距离舰体主甲板3.5米处,通过多层防护来提高整舰的抗打击能力和生存力,虽然与西方采用的多隔舱加防护装甲的设计仍然存在较大差距,但对于苏联航母来说已是一个巨大的进步了。而在设计 库兹涅佐夫号时,苏联已经认识到了这个问题的严重性,因此在舰体上采用了水下防护结构,由外向内分别为:空舱(扩展舱)、吸收舱(内贮藏油舱)、过滤舱(安装有各种管路),在最后 2个舱段之间设置了120毫米厚的高强度复合防弹装甲(类似于美国海军使用的“凯芙拉”装甲,但苏联的这种复合装甲是由高强度钢-玻璃纤维-钢组成的),同时将弹药舱和燃油舱设置在了水母以下,整体防护能力较基辅级提高了近4倍,受到攻击后的生存能力提高了3倍。

瓦良格号在继承了库兹涅佐夫号防护结构的同时,并没有继续采用高强度的复合防弹装甲,而是改用了厚度为100毫米的普通高强度合金防弹装甲,两者的防护能力所说是基本相当的,而且单层甲板的重量要轻12%,造价低30%,可以为瓦良格号节省出近200吨的结构重量和近400万卢布的建造费用。


动力装置

瓦良格号的动力装置与库兹涅佐夫号完全相同,都是8台KVG-4型增压锅炉和4台TV-12-4型蒸汽轮机,最大输出功率超过20万马力。虽然瓦良格号号较库兹涅佐夫号增加了6000吨的排水量,但最高航速仍然可以达到作战要求的下限值28节,经济航速可达到18节。由于舰内油料增加了1500多吨,续航力也较库兹涅佐夫号增加了12%,但海上自持力却没有太大的变化,仍然为45天。


飞行甲板和舰载机

瓦良格号的飞行甲板延续了库兹涅佐夫号的基本设计特点,仍然采用滑跃起飞与拦阻降落方式。但是舰载机的选择上,瓦良格号放弃了库兹涅佐夫号所按选定的雅克-141垂直/短矩起降战斗机。飞行甲板下面是一个与库兹涅佐夫号完全相同的庞大机库,高密度条件下可以容纳22架战斗机和7架反潜直升机,或是14架战斗机、4架固定翼预警机和5架反潜直升机,加上甲板上停放的15架载机(在不影响舰载机拦阻降落的条件下),载机总量可以达到近50架。这其中包括主要用于制空和对地、对海攻击的苏-33战斗机26架(早期的苏-27K),用于早期预警的雅克-44预警机4架,用于区域反潜的卡-27A反潜直升机15架,用于搜索、救援的卡-27D救援直升机5架,无论载机数量还是整体作战能力较库兹涅佐夫号都有了明显提高。特别是雅克-44固定翼预警机的使用,在早期预警、低空监视,作战指挥、侦察监视等方面的能力都比库兹涅佐夫号上使用的卡-31预警直升机至少提高了5倍以上,而这也是舰载固定翼预警机首次在没有安装弹射器的航母上使用,无论对苏联航母发展还是世界航母发展来说都是一个历史性的突破。

雅克-44是苏联发展的第一代舰载固定翼预警机,其全新的D-227型涡轮螺旋桨发动机每台可以提供近13000马力的强大动力,虽然满载起飞重量达到了近40吨,但根据计算,其陆地机场的起飞距离只有400多米,如果采用滑跃甲板并且在航母调整航行产行的甲板风的共同作用下,该机可以实现从瓦良格号上195米长的重载起飞点起飞。但是,由于雅克-44预警机上舰并不是瓦良格号原始设计中的一部分,因此为了满足体积庞大的雅克-44可以在舰上正常使用,特别是可以通过滑跃方式从舰上安全起飞,黑海造船厂需要根据具体资料对飞行甲板和机库进行改建。虽然瓦良格号已经在1988年11月下水,主体结构已经完成,但仅仅技术上的适应性改建对于黑海造船厂来说并不是什么十分困难的事。只是由于苏联解体前黑海造船厂还迟迟没有收到雅克福列夫设计局提供的关于雅克-44预警机的相关技术资料和文件,所以直到其停建时,改建工作一直没有实施。但这也从男一个侧面证明了瓦良格号航母是可以使用舰载固定翼预警机的。

瓦良格号和库兹涅佐夫号虽然都采用了滑跃起飞方式,解决了不需要复杂的弹射器使固定翼舰载机实现在航母上起飞的难题。但是库兹涅佐夫号的滑跃甲板采用的滑跃角为12度,这个角度是苏联在经过地面数百架次的飞行试验后才确定下来的。1982年5月,位于乌克兰的地面航母试验中心首次设置了一个滑跃角为8度的滑跃甲板,并且先后完成了T-10-3试验样机(苏-27的原型机)、米格-29战斗机和苏-25攻击机的滑跃起飞试验,证明了常规固定翼战斗机采用滑跃起飞方式是完全可以实现超短矩起飞的。1984年,根据两年多的飞行试验所获得的经验和暴露出的问题,新一代T-2滑跃甲板开始安装,其长度为53米,宽17.5米,滑跃角增加到14度,并且顺利完成了苏-27、米格-29以及苏-25等机型的飞行测试。

涅瓦设计局在设计库兹涅佐夫号航母时,保守地将滑跃角确定在12度,可是在库兹涅佐夫号航母形式建造后的几年地面测试中,根据参与试验的飞行员的意见和试验结果的分析,如果加大滑跃角,可以进一步提高舰载机的起飞安全性能和载重能力,更有利于整体作战性能的提升。于是二号舰瓦良格号艏部滑跃甲板的滑跃角便增加到了与T-2甲板相同的14度,并且是经过复杂计算后确定的抛物曲线。在同样使用苏-33舰载机的条件下,该甲板可以增加10%的起飞重量,并将起飞速度的飞行高度超过海面50米(而库兹涅佐夫号只有40米);在满载起飞时,由于载机的重量巨增,在离开飞行甲板后因升力不足还没有达到所需的起飞速度,需要有一个下沉的过程,而这个阶段对于舰载机来说是最为危险的时刻,在达到起飞速度后其高度距离海面已经非常接近了,而瓦良格号可以将这个距离控制在35米以上(库兹涅佐夫号只有20米)。由此可见,虽然瓦良格号的滑跃角只增加了2度,但对于增加舰载机的飞行安全和提高作战性能还是非常明显的。特别是对于起飞重量更大的舰载预警机来说,起飞条件的改善可以减小舰载机自身研制的技术难度。从这点上看,瓦良格号在舰载机的使用功能方面已远远超过库兹涅佐夫号,如果装备比苏-33性能更强的舰载机和新型固定翼预警机,其整体作战能力不公可以全面超越库兹涅佐夫号,而且与美国尼米兹级航母查比,也基本可以达到其70%左右的八天能力,相对于库兹涅佐夫号不到50%的比例,这个进步已经可以算是巨大了。

不过,无论是库兹涅佐夫号还是改进后的瓦良格号,都是苏联大甲板航母发展过程中必不可少的阶段性装备,它们所采用的滑跃起飞方式对于大型舰载机的应用所产生的不利影响仍然十分明显,对于特种舰载机(如固定翼预警机、电子战飞机、反潜机、加油机、运输机等)的性能限制过大,研制难度相对于使用弹射器的同类型飞机更大。

正是由于存在上述不足,1988年苏联在开始建造可以与美国大型核动力航母相抗衡的8万吨级乌里扬诺夫斯克时,除了保留14度的滑跃甲板外,还在着舰区布置了2条95米长的蒸汽弹射器,用于大型特种舰载机的重载起飞(这也说明,在可以预见的未来,大型航母上的舰载机采用蒸汽弹射方式起飞仍然是主流)。如果不是苏联解体,乌里扬诺夫斯克号完成建造后,苏联完全采用弹射器的大型航母会在90年代末出现,使苏联在大型航母技术和舰载航空兵的作战能力方面能与美国并驾齐驱,其整个航母发展思想和战术应用都会发生根本性的变化。


雷达电子设备

在雷达电子设备方面,瓦良格号也没有完全复制库兹涅佐夫号的配置。在瓦良格号的建造过程中,苏联要求更改舰上的雷达电子设备组成,因此对已完成建造的舰桥进行了改造,取消了原计划安装的4部天空哨兵相控阵雷达,换为1部顶板三坐标对空雷达和2部改进的MR-650三坐标对空警戒雷达。而当时瓦良格号舰岛四周用于安装相控阵雷达的开口已经完成,如果换装雷达,还需要对开口进行封堵,同时内部管路、电缆的布置也还需要重新布置,这对瓦良格号的建造工期将会有很大的影响。苏联政府仍然要求更改,可能是出于以下考虑:

库兹涅佐夫号所使用的天空哨兵相控阵雷达是苏联在20世纪80年代初开始研制的,与美国宙斯盾系统中的核心装备AN/SPY-1相控阵雷达基本同步,并且两者皆为无源结构,工作波段也都在S波段。一过,天空哨兵的技术和功能仍然不能算是完善,在苦辅级航母上首次使用的该型雷达实际上只是一个用于前期试验的测试版本。到建造库兹涅佐夫号时,苏联的电子制造技术和计算机技术有了进一步的发展,天空哨兵雷达的相关技术也得到了提高。库兹涅佐夫号在舰桥四周各安装了一部6×5米的天线阵面,面积比美国AN/SPY-1雷达大25%,单部雷达天线重量为7吨,每个雷达阵面设有5000个辐射单元,比美国AN/SPY-1雷达的4300个多出近700个。理论上探测距离可以超过400千米,可同时跟踪超过400批目标,同时处理超过30个目标。但由于苏联现代计算机研制能力以及数据处理技术的薄弱(相对于美国同型设备),天空哨兵的性能远远没有达到理论计算的理想数值。其实际可以同时跟踪目标的数量只有不到150个,同时处理目标的数量不超过15个。更为致使的是,天空哨兵雷达并不具备为舰空导弹进行引导、照射的能力,这也是在其出现后只装备在航母上而没有在其他大型巡洋舰或驱逐舰上使用的原因。

苏联研制天空哨兵雷达的主要目的与美国发展AN/SPY-1雷达应该是完全不同的,美国发展AN/SPY-1雷达主要是为了提高舰队的中远程防空区域防空能力,特别是面对苏联海空军具有较大优势的反舰导弹饱和攻击,解决当时水面舰艇无法实现远程、全文集、多目标拦截的问题。而从天空哨兵雷达的试验、使用情况以及后续发展来看,其研制目的就是为解决在没有舰载固定翼预警机的条件下,增强航母的对空探测能力,毕竟它可以通过计算机控制多个雷达波束同进完成对空、对海搜索和跟踪,并且可以实现无间断扫描和全方位覆盖,系统反应时间大为减少。同时,天空哨兵雷达还集成了类似 美国海军14号数据链的空舰数据传输系统,可以实现类似于美国海军E-2C预警机和F-14战斗机的双重拦截能力。但天空哨兵的功能与固定翼舰载预警机制性能显然是无法相比的,它只是缓解和部分解决了没有装备固定翼舰载预警机制苏制航母的对空探测和早期预警能力,但所付出的代价是极大的耗电量和复杂庞大的舰桥结构。因此,在瓦良格号的建造过程中,苏联已经决定取消天空哨兵雷达,虽然当时整个舰桥的建造已经完成,相控阵雷达的安装位置了已经留出,但最后还是花费了近3个月的对舰桥的改造。

在瓦良格号换装的雷达中,顶板雷达用于上学对空探测和警戒,MR-650雷达采用传统机械扫描,但在高低方向实现了电子频扫,最大400千米的探测距离完全可以满足作战要求,同时探测超过150个目标,同时跟踪40个目标。战时雷达将以15转/分工作,虽然其目标刷新率较天空哨兵相控阵雷达低了一个数量级,但在有舰载预警机制情况下,对作战不会有太大影响。实际上,美国尼米兹级核动力航母上的雷达系统采用的也是类似组合。2部MR-650雷达分别布置在舰桥02甲板前后,每部各负责180度空域,实现全方位空域覆盖。此外瓦良格号的电子战系统也进行了更新,安装了4座最新的TK-146BR电子战系统,舰桥左右两侧互为对称,各覆盖180度方位,其技术与功能与美国海军装备的SLQ-32(V)2综合电子战系统类似,主要用于防御敌方反舰导弹的攻击,具有探测、截获、跟踪、干扰的能力。

总体上看,瓦良格号航母的雷达系统虽然较库兹涅佐夫号有了相当的简化,但综合探测能力并没有明显下降,特别是在可能装备固定翼预警机后,无论其对中高空目标还是中低空目标的探测能力、跟踪数量、数据处理能力以及舰载机指挥能力都将会明显超过库兹涅佐夫号,只是最后这些都因为苏联的解体而成为泡影。

本文内容于 2011/8/24 11:10:39 被剑吼西风1024编辑

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