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摘要:本文目录一览 1.道歉:自挂东南枝,大船动力之争尘埃落定,承认前期猜测失误 2.印度航母终篇:“维沙尔”号简介及印度航母总结 3.四阵面相控阵雷达,弹射起飞,险些开创...

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  • 1.道歉:自挂东南枝,大船动力之争尘埃落定,承认前期猜测失误
  • 2.印度航母终篇:“维沙尔”号简介及印度航母总结
  • 3.四阵面相控阵雷达,弹射起飞,险些开创一个时代的苏月兹
  • 4.太平洋战场航母设计解析篇-「动力和雷达」

1.道歉:自挂东南枝,大船动力之争尘埃落定,承认前期猜测失误

现如今,我国第三艘超大型平甲板水面舰艇的的动力之争,随着舰岛的安装已经落下了帷幕,根据烟道的大小可知,核常混合动力猜测只是不愿接受现实的梦呓,三号大船自始至终都采用了燃油锅炉+蒸汽轮机所组成的动力组,(认为第三艘平甲板水面舰艇使用燃气轮机的观点只能说多少带点问题)虽然这个问题仅仅只是军迷的无端猜想,仅仅是在相关消息高度保密的情况下的自娱自乐,平甲板水面舰艇的动力之争结束之后,猜测系列也就该结束了,但是盘子早期文章为何认为三号大船采用了核动力呢?后期文章为何三百六十度大转弯呢?该挂就得挂,不能因为是自己就心慈手软。

品字形动力舱、四百吨级锅炉、高估电磁弹射耗电量,对白色阴影妄下论断

盘子一手缔造了四百吨级燃油锅炉的神论,随着003船体的初步形成,双品字形动力舱结构凸显,盘子寻思着品字动力舱稳稳的核动力啊,既然动力舱被分为两组,应当是两个空舱为一组,前部空舱安装一套五百兆瓦到七百兆瓦的压水堆,两侧各安装一台7万轴马力的蒸汽轮机机组,前后共两套动力组共计28万马力。并且找出了一个非常形象的汉字“噐”来描述平甲板载机水面舰艇的动力舱。

基于品字型动力舱均为动力组的猜测,盘子虽然知道如果噐的开口能够安装一组轮机,那么品字形开口的同样能够左右各一组安装动力组,并提出了若第三艘超大型平甲板水面舰艇为常规动力,动力舱前部开口要么是单轴14万马力的天顶星轮机,蒸汽轮机轴马力暴增一倍想想都觉得不可能。

要么中部为一台每小时可生产四百吨蒸汽的燃油锅炉,但是小鹰级航母使用的D型燃油锅炉每台每小时蒸汽产量仅为118吨。虽然说安装空间大了不止四倍,但是舰用燃油锅炉的功率也不可能成倍地增长,所以盘子认为第三艘平甲板水面舰艇应当采用了核动力。

在某种高糊图像公布之后,前动力舱内出现了疑似立方体的大型白色物体,疑似核反应堆安装位置的空仓出现了疑似核反应堆的白色构件,不过当时盘子开始寻思不大对劲了,毕竟“核反应堆”的位置偏了点,图源表示卫星拍照角度有倾斜,这个白色物体实际上位于舰体的正中央,换言之核动力稳了。毕竟这么大的白色构件不是核反应堆的话是啥啊?所以再一次妄下猜测。

但是随着时间的流逝,国外公布了最新的卫星图,卫星图显示,白色构件并不是一个整体,盘子寻思了一下,我国平甲板载机水面舰艇使用的应当是20兆瓦的汽轮发电机组,即便是有消息称开工时间为2017年第一季度,与20兆瓦汽轮发电机组的公开时间2018年有些对不上,但是只要这套系统能够按照时间节点研发并交付,那么第三艘超大型水面舰艇就有可能使用这款发电机。再退一步,起码第三艘超大型水面舰艇使用10兆瓦的汽轮发电机是有可能的,至少不能继续沿用库子涅佐夫级载机巡洋舰的9台1.5兆瓦汽轮机发电机,6台1.5兆瓦柴油发电机的电力来源吧?共计22.5兆瓦的发电能力需要承担三套电磁弹射器,以及大量的相控阵雷达的发电能力是不是有些过分?就算凑个整三十兆瓦也够呛啊……航空母舰的耗电量可比驱逐舰大多了,毕竟光一条电磁弹射器需要6兆瓦的供电能力!

如果使用10兆瓦甚至20兆瓦的发电机的话,让4台锅炉带动3台20兆瓦甚至20兆瓦的汽轮发电机是不是不大可能?毕竟就是福特也才有4台26兆瓦的汽轮发电机!

如果说是柴油辅机的话说有可能的,毕竟福特级的柴油发电机也是近距离安装的,但是在当时盘子由于知识储备的不足,认为如果是柴油发电机的话,此时应该封舱了。

然而如果说这几个条是核反应堆基座也不合理啊,毕竟核反应堆的基座至少应该是同心圆啊,也就意味着这仨白条也不可能是核反应堆基座啊(于是乎开始猜076了)。

随后开始查阅相关资料,首先动力舱的封舱顺序,发现动力舱不一定需要先封闭柴油发电机的舱室,动力舱整体封闭是很常见,而且汽轮机不均衡安装也很常见,但是再怎么说10兆瓦或者说20兆瓦的汽轮机多一台都是对动力系统极大的挑战怎么看怎么不靠谱,也就是说前部的三个条极有可能是柴油发电机或者其他柴油设备。

再加上工作之后没时间更新,等了十天左右,大型平甲板水面舰艇上出现了两个长条状且位于同侧的开口的卫星图曝光了……

根据基础航母常识可知,两个位于同横切面同一侧面的长方形开口能且只能是烟道开口,根本不可能是弹药升降机!

舰岛卫星图曝光了,虽然说烟道稍微小了点,但是逻辑能够自洽,需要探寻的仅仅是通过什么黑科技在烟道体积缩小或者说尺寸未变的情况下压缩烟道口的尺寸。所谓的“贴片雷达”、“烤人舰岛”都是糊弄,真觉得相控阵雷达很大,如果相控阵雷达很大的话,加尔各答的球上怎么装上去的?

如果距离烟道过近会导致雷达无法正常工作,烟囱桅还有存在的必要?如果舰岛功能舱室紧贴烟道会导致舱室酷热难耐,那么美国常规动力平甲板载机水面舰艇的舰员怎么没有被烤熟?至于舰岛右侧过道过于宽敞?醒醒,舰岛大啊!几百吨的上层建筑靠到飞行甲板最外侧(同时也是外飘结构强度最低的位置),结构强度扛不住,平甲板载机水面舰艇舰岛结构断裂掉水里咋整?

舰岛右侧一米宽左右,舰员可以借道右侧,避开甲板危险区通行;两米宽,相对顺利地通行;三米宽,舰载机牵引车,弹药车,叉车,消防车可在此处通行,提高飞行甲板调度效率;五米宽能够腾出一定的空间用于甲板车辆的停放,甚至用于调度直升机。然而当一艘吨位不够大的常规平甲板水面舰艇,舰岛右侧宽度达到五米这个量级的时候,上层建筑可能已经位于舰艇主体位置了……所以设计会多少带点问题,说的就是超日王,根据俯视图判断,盘子寻思着超日王的右侧可能能够用来调度舰载机;

如果上层建筑右侧甲板宽度达到7米以上,舰艇右侧宽度过宽的问题又没有了,因为上层建筑右侧已经成为了舰载机的调度通道!

总而言之,平甲板水面舰艇的舰岛基座位于舰艇主体结构之外,舰艇上层建筑位于飞行甲板主体之外就是没有明显缺点的,右侧甲板宽度仅仅是一种取舍。当右侧空间能够调度舰载机时,即便平甲板载机水面舰艇的上层建筑位于飞行甲板主体,也可以接受,因为在这种情况下,上层建筑右侧已经成为了舰载机无障碍快速通道,即为苏联口中的米格走廊(乌里扬诺夫斯克,1153,1160方案使用),英国口中的阿拉斯加滑行道!(CVA-01方案使用)。一次次的印证正常规动力猜测的可行性。

由于被车撞了没状态,加工作忙,有时间撰写文章的时候,舰岛已经安装了……猜到一般不用猜了。

小结

猜测需要基于事实进行,若一个创作者立场发生了转变,证明后期证据已经足以否定了前期立场,只有在这种情况下才会自己打自己的脸。反倒是咬死不承认自己猜错的只能是别有用心了,不希望金身破裂。

2.印度航母终篇:“维沙尔”号简介及印度航母总结

印度是二战后亚洲地区最早运作航母的国家,迄今已有60多年历史,并且拥有相当难得的实战经验。

一个国家四艘航母采用了蒸汽弹射、垂直起降、滑跃起飞、阻拦降落等所有航母运作形式,这在世界海军里独此一家别无分号。

〖本文主要盘点和介绍印度海军四艘航母的服役使用情况,全文正文四篇,分别对应四艘航母,总结一篇。〗



“维沙尔”号


早在2011年,“维克兰特”号还没有成型的时候,印度海军就在计划下一艘航空母舰,也就是维克兰特级航空母舰二号舰,代号: IAC-II,命名为“维沙尔”号(梵语“巨人”)。

根据网上一些公开资料显示“维沙尔“号是基本上是一艘全新设计的航空母舰,计划排水量将达到6.5万吨,载机数增加到55架(40架固定翼+15架直升机),安装电磁弹射器,常规动力,还考虑过采用核动力。

印度海军参谋长上将罗宾K.道万曾表示:“印度第二艘国产航母计划是开放的,什么可能性也没有被排除,包括装备核动力系统或常规推进系统。”。

随后印度政府与美国签署了一项关于组成“航母建造工作小组”以确定双方合作的领域的协议。

2015年印度海军设计局同时向英国的航太系统(BAE)、法国的DCNS、俄罗斯的国防出口公司和美国的洛克希德·马丁发出需求函(LoR),邀请他们协助印度海军设计新型航母,美国此后也曾多次表示能提供电磁弹射器等关键技术予印度,不过美印之间至今依然没曾签订过关于上述事项的初步合作协议。

2016年,印度海军决定建造常规动力航母,而并非核动力航母。印度海军与英国“伊丽莎白女王”号航母的建造商英国宇航系统公司就推进系统的设计问题进行了初步谈判。

2019年有英国媒体报道英国正积极向印度推销伊丽莎白女王级航空母舰的设计,双方正在展开谈判购买伊丽莎白女王级的详细设计方案,这意味着“维沙尔”号的设计方案又要发生重大调整。

2022年,印度最大的发电设备制造商国有BHEL集团和通用电气子公司GE Power Conversion签署备忘录共同开发IFEP综合全电推进。

从以上信息来看“维沙尔”号最终设计方案,将又会是一个世界航母技术大拼盘:采用英国伊丽莎白女王级的整体布局、美国福特级的电磁弹射技术、集欧美技术大成的综合全电推进系统,同时搭载有人和无人舰载机,有人舰载机可能会是“阵风”和国产舰载机。

2022年12月4日,据《今日印度》报道,印度海军参谋长R·哈里·库马尔表示,印度海军建造排水量65000吨的“维沙尔”号航母的计划因预算限制而被搁置,转而认真考虑建造一艘“维克兰特”号航母的姊妹舰,至此“维沙尔”号暂时画上了句号。

2023年9月又有最新消息传出来,印度打算重启国产二号舰建造计划,是建造一艘“维克兰特”号航母的姊妹舰,还是全新“维沙尔”号,我们拭目以待。



印度航母总结

虽然印度在国产武器研发上屡战屡败、屡败屡战,但一向自视甚高、信心满满的印度人并不会受到任何挫折的影响,空军的“光辉”战斗机、陆军的“阿琼”坦克、海军的“维克兰特”号航母等等都给军迷留下了深刻的影响。

也给我们带来一定的启示,一个国家的国防靠买是买不来的,必须要自力更生,脚踏实地的发展。

自力更生:

一个国家、一个民族的发展,立足点在于自立自强走好自己的路。依赖外部力量、照搬他国模式、很难实现强大和振兴。即使如印度这样因为地缘政治条件而左右逢源,可以从俄罗斯、欧洲、美国、以色列等军工强国引进各种技术和装备,但只要自己不掌握核心技术,都处处受制于人。

印度四艘航母之所以有这么多形态变化(蒸汽弹射、垂直起降、滑跃起飞等)、根本原因是没有适合自己的舰载机,必须从国际市场上买,买了航母、买舰载机,再进行适配,哪里不合适该哪里,颇有一种削足适履的感觉。印度航母上几乎所有关键部件都是从国外进口(从阻拦索到刹车片、从锅炉到雷达、武器系统等等),只要出现故障都需要依靠国外供应商提供技术支持,甚至还要送往海外返修,不但费时费力,还严重影响航母运作维护周期。

脚踏实地:

要结合自身发展需求,脚踏实地的做好自主研发,军工装备制造是个系统工程,一定要发展完善自身的工业体系。印度的国防设备研发向来都是眼观全球,对标世界一流,尤其是东方大国有的,我也要有。好高骛远严重偏离自身根本,提出很多难以实现的性能要求,自己做不到的就外购组装成国产,以至于维护复杂、价格昂贵、故障高、各种问题层出不穷。印度第一艘国产航母“维克兰特”号就是如此。即使印度积累了60年的航母使用经验,但没有国防工业体系支撑,国产航母成了国产组装航母,以至于航母建造过程中频频出现重大设计失误。

航母的使用经验必须是通过一次次暴风雨的洗礼、一场场贴近实战的演习逐步积累。想要在茫茫大海中弯道超车,一夜之间就成长为航母大国是不可能现实的。

国之重器:

是大力发展核潜艇还是航母?曾经在中国引起很多争论,当时航母派和潜艇派是军事论坛上的常见话题,每次都能掐的很激烈。事实证明航母和核潜艇的作用都是是无可替代的,二则相辅相成,一明一暗都是战略武器。

以印度为例,在第三次印巴战争期间,以一代“维克兰特号”为主体的航母战斗群,控制了战区制空、制海权,对东巴基斯坦的吉大港实行了全面的海上封锁。

哪怕只有一艘战斗力属于中下水平的航母,凭借其战略机动性都可以在短时间内控制从马六甲海峡到阿拉伯海的广阔海域,对世界贸易和能源格局产生重大影响。这也是印度一直致力建立双航母乃至三航母舰队的原因。同时印度也在不断的发展自己的核潜艇,并从俄罗斯租用一艘阿库拉级攻击型核潜艇。


结束语:

中印航母的差距在迅速拉大,不管印度媒体怎么吹嘘其国产航母,不管怎么对比,也改变不了差距和落后的事实,印度航母设计建造能力以及航母运用和中国的差距都在迅速拉大。从003“福建”舰开始已经完全不是一个等级,等印度下一艘航母服役的时候我们的004可能已经服役了,而005、006可能 也已经开始了。

3.四阵面相控阵雷达,弹射起飞,险些开创一个时代的苏月兹

如果说8万吨的1160型航空母舰是红色企业,那么6万吨的1153型航空母舰,就是苏联的红鹰——红色小鹰。

作为苏联的满坑满谷的航空母舰计划当中,最为务实,可行性最高,各方面设计最为均衡的大的1153型航空母舰,苏联海军与之失之交臂着实令人惋惜。但是!即便如此1153型航空母舰之后所有的苏联航母计划,或多或少的都带有1153型航空母舰的影子,其中有1153型所开创的装备四面相控阵雷达的航母舰岛构型也影响到了现在!

山重水复疑无路,卑微的庶子,作为备胎项目而诞生的1153

20世纪70年代初,1160型航空母舰计划启动,但是1160型航空母舰实在是太大了,就连戈尔什科夫自己都觉得1160型航空母舰太过急功近利,风险太大。所以在1973年戈尔什科夫要求涅瓦设计局设计一个缩小版的1160型航空母舰作为备胎,作为备胎的航母计划就是1153型航空母舰。1153型航空母舰设计比较保守,再加上在1975年以前涅瓦设计局将绝大多数的精力都投放在了1160型超级航母之上。所以1153项目的推进也比较缓慢。

等到1975年的部长会议上,1160级航空母舰因为核动力不被信任,尺寸太过巨大超出苏联造船工业承受上限而被乌斯季诺夫否决,乌斯季诺夫勒令苏联海军接受1143.3新罗西斯克号载机巡洋舰之后,1153型号航空母舰进入了全速研发阶段。

置之死地而后生,备胎转正,全速推进的1153

1153型航空母舰是以1160型航空母舰为基础做减法设计的,采用了大量成熟设计,因此在1160型航空母舰被否决仅一年之后的1976年,戈尔什科夫就再次在苏联部长会议上提交了1153型航空母舰的建造计划。

1153型航空母舰针对1160型航空母舰失败的前车之鉴,做了大量的针对性修改。1160型航空母舰长度达到了323米,超出了尼古拉耶夫造船厂0号船台承受的上限,如果1160型航空母舰建造计划通过的话,那么苏联必须对尼古拉耶夫造船厂的0号船台进行大规模的改造,才能够建造1160型航空母舰,而1153型航空母舰长度仅为265米,宽度也仅为54.6米,苏联大量建造的基辅级载机巡洋舰长273.1米,宽49.2米,两者的尺寸基本相同,所以尼古拉耶夫造船厂无需修改0号船台即可建造1153型航空母舰。

相较于8万吨级的1160型航空母舰,与4万吨左右的基辅级载机巡洋舰。1153型航空母舰的标准排水量6万吨,满载排水量68,000吨,无论吨位还是战斗力,1153均是两者的中间态,性能算不上差,至少要比除美国以外所有国家的航母都强,

1975年乌斯季诺夫否决1160型航空母舰的第二个原因是1160型航空母舰单纯使用核动力,而苏联核潜艇在七十年代频繁出现核泄漏事故,核动力的可靠性不足,因此1153型航空母舰采用了双备份的设计,在使用两台300兆瓦KN-3加压水冷堆的同时,保留了常规燃油锅炉,在反应堆出现故障时,航空母舰可以凭借燃油锅炉返回基地。(核反应堆与燃油锅炉共用蒸汽轮机)最高航速32节,续航能力正无穷。

1160计划被否决的原因还包括20世纪70年代苏霍伊设计局所设计的苏27战斗机出现了性能问题,进度滞后。所以1153型航空母舰放弃了华而不实的苏27家族的搭载计划。退而求其次捡起来了被1160型航空母舰抛弃的米格23A舰载战斗机与苏25k舰载攻击机。实际上苏联海军弹射航母的发展过程当中,挥之不去的心理阴影就是舰载机放鸽子的问题,因此1153型航空母舰降低了对舰载机性能的要求,搭载已经成型的舰载战斗机,以求尽快形成战斗力。

在弹射器方面,1153型航空母舰的弹射器数量从1160型航空母舰的3~4台缩减成了两台。舰艏甲板右侧以及斜角甲板左侧各设计有一蒸汽弹射器,只有两个起飞点,理论上来说1153型航空母舰可以搭载舰载预警机,从而实现航空母舰战斗力质的提升。但是在1153型航空母舰研发的时候,苏联舰载预警机尚处于项目设想阶段,离落地还早得很,所以1153型航空母舰安装了四阵面的天空哨兵相控阵雷达,以减少航母对预警机的依赖。

升降机数量也缩减为了两具,前部升降机采用舷内升降机设计,后部升降机采用舷侧升降机设计,前升降机部就是的2具30吨级弹药升降机(两个小的长方形)。因此升降机设计并未导致机库的割裂,而且1153航母计划的舰岛前部甲板也允许将升降机移至舷侧。

在舰载武装方面,1153型航空母舰拥有20发花岗岩反舰导弹,比1160型航空母舰的反舰能力强了整整一倍,对舰打击能力更是像基辅级载机巡洋舰甩了两条街。1153型航空母舰的自卫火力采用了ak630近防炮,粟树弹炮合一近防系统和SA-N-9防空导弹。

美中不足:1153型航空母舰后部飞行甲板宽度仅仅是降落跑道宽度,跑道两侧大量的武器平台,但是这些面积浪费是因为苏联根深蒂固的载机巡洋舰思路的影响,至少比把这些零零碎碎的舰载武装全部堆到甲板前部强。

时隔一年,航母的葬魂曲再次响起

153型航空母舰长265米,宽54.6米

标准排水量6万吨,满载排水量68,000吨

装备两台升降机与两具弹射器

安装了20单元的花岗岩反舰导弹,在航母四角的武器平台上安装了4组SA-N-9垂直发射防空导弹与4组8台粟树弹炮合一近防系统。

1976年8月戈尔什科夫在部长会议上提出1978年至1985年建造两艘1153型航空母舰的计划案(相比于1975年建造3艘1160型航空母舰的计划,戈尔什科夫在1976年的部长会议上的提案更加的谨慎,可行性也更高)而且戈尔什戈夫主动提出,希望在波罗的海海畔的波罗的海海军造船厂建造1153型航空母舰,以避免对尼古拉耶夫造船厂建造的1143型载机巡洋舰的建造计划产生不利影响。

1153型航空母舰满足了乌斯季诺夫的全部要求,反舰导弹比基辅强,航空作战能力比基辅强,自卫能力也比基辅强,也不用折腾尼古拉耶夫造船厂,可以说1153型航空母舰全方位碾压基辅级载机巡洋舰,但是即便如此,乌斯季诺夫依旧固执己见,否决了1153型航空母舰的建造计划,只能说历史再一次重演,乌斯季诺夫再一次走来了,带着五十米大刀走来了,一刀砍死了1153型航空母舰。乌斯季诺夫要求涅瓦设计局,沉下心来别去想那么多有的没的,乖乖设计1143型载机巡洋舰第4批次和第5批次去。

历史的小插曲,1975年9月因为苏联海军实在是搞不清楚乌斯季诺夫究竟怎么想的,所以苏联海军在1153型航空母舰的设计尚未结束的时候就在波罗的海海军造船厂仓促开建的11537航空母舰1号舰,苏联海军希望通过这种造成既成现实的方式,强迫乌斯季诺夫同意1153型航空母舰的建造计划,哪怕能保留一艘,那也是好的!接着建造计划取消,已经铺设了的龙骨全部拆除。

网上有一种说法是1153型航空母舰进展飞速,等到乌斯季诺夫发现的时候,舰体已经造的差不多了,素来抠门儿的乌斯季诺夫,选择废物利用,将已经拥有40%左右完成度的苏月兹号航空母舰的舰体改成了乌拉尔号核动力侦察船,但是乌拉尔号核动力侦察船所使用的是建造的基洛夫级核动力巡洋舰的舰体,并非半路出家。

并且所谓的乌拉尔半路出家论,在逻辑上根本站不住脚!1153型航空母舰开建时间是1975年9月,等到1976年8月就被正式否决??而乌拉尔号核动力侦察船的开工时间是1981年,中间这6年跑哪儿去了???

苏月兹之殇,1153型航空母舰为何又遭噩耗?

主要原因:提出时间不对!1975年8月刚否决了1160型航空母舰,1976年8月你就又提出一个1153,咋的? 你对基辅级载机巡洋舰就这么不满吗?戈尔什科夫这种行为导致了乌斯季诺夫极大的不满。如果说戈尔什克夫直接提出1153型航空母舰的建造计划,那么乌斯季诺夫很有可能接受这个计划,1153型航空母舰在在吨位仅增长2万吨的情况下,就拥有了两倍于1143型载机巡洋舰的性能,1153型载机巡洋舰,完美的符合乌斯季诺夫对载机巡洋舰的所有要求,20发反舰导弹,30架舰载机性能杠杠的!因此1153型航空母舰就因为提出时间不对而惨遭噩耗。

第2, 为了避免挤占零号船台,所以苏联海军希望这艘航母在波罗的海海军造船厂开工,问题是波罗的海海军造船厂的硬件设施能够满足1153型航空母舰的建造需求,但是波罗的海海军造船厂没有建造过任何大型舰艇,缺乏足够的高素质造船工人,也就是说波罗地海海军造船厂本身软件不足。

第3, 在尚未得到高层同意的1975年9月就将1153型航空母舰强行上马,这种行为触犯的忌讳要多少有多少。是万万不能容忍的。这种行为没有一个国家能够接受!

第4, 第四,事实证明戈尔什科夫真的太高估苏霍伊设计局和米格设计局了!戈尔什戈夫的想法是咱们先用米格设计局的米格23a战斗机顶一套,然后等以后再换苏27k。结果呢?米格23a舰载战斗机也放鸽子了!

苏月兹虽去,却遗泽至今

1153型航空母舰对于后续苏联航母舰岛的影响:

首先天空哨兵型大型相控阵雷达,1153型航空母舰计划呈4对角安装两组天空哨兵相控阵雷达(一套由一台发射器和两个阵面组成),直接影响了巴库号载机巡洋舰。

巴库号载机巡洋舰同样安装了两组天空哨兵相控阵雷达,但是,巴库号的安装方式与1153方案不同

上图是当扫描幅度为120度时,两种安装方式对雷达扫描精度的影响。主瓣的扫描精度高,旁瓣的扫描精度相对较低,也就是说四角安装的相控阵雷达对四个侧面的精度高,但是四角安装会严重挤压舰岛的空间,因此空间严重不足的苏式航母,选择了常规安装相控阵雷达。

对某国航母的影响:某国在将1143.6建造完毕之后,通过1143.6的相关建造经验,建造1143.65型航空母舰时将雷达的安装模式改成了突出一大块瘤子的四角安装模式。这种安装模式是真的丑!海军和设计部门也这么看,所以在其第二艘国产航母上,果断采用了1153型航空母舰舰岛设计模式的强化版.....比如再多加几层雷达与继续提高舰岛的隐身能力。

1153型航母对后续苏联航母舰载武装的影响:

1160航母计划和1153航母计划,都采用了内埋式的花岗岩反舰导弹设计,直接影响了库兹涅佐夫与乌里扬诺夫斯克级核动力航母。SA-N-9更是影响至今,直到今天,SA-N-9依旧活跃于库兹涅佐夫号航母之上。

尾声,在棺材中仰卧起坐的苏月兹!

如果俄罗斯海军计划建造新型航母的话,那么1153型航空母舰为原型进行优化,也许是个不错的选择,至少在现在看来。1153型航空母舰这样一级苏联设计在70年代设计的航空母舰或许有些陈旧,但是绝对算不上落伍!粟树弹炮合一近防系统完全可以无缝换接成铠甲,天空哨兵可以无缝换接涂金胶料,SA-N-9可以换成鲁道夫,稍微拾掇一下,就是一艘现代化的航空母舰。

如果当年建造的是1153而非巴库与库兹涅佐夫,那么俄罗斯海军的现况会好很多,起码看起来没那么老旧,只可惜1153型航空母舰停留在了绘图板之上,没有机会来到这个世界,这不得不让人扼腕。

4.太平洋战场航母设计解析篇-「动力和雷达」

航母设计解析(下)-【开篇】

本篇接续前文,补上在《航母设计解析篇》中遗漏掉的航母动力系统解析和雷达系统解析。

这里由于这种形式的资料比较少、且不成体系的原因,所以我就按照自己的理解来捋一捋这个过程了。

太平洋战场上的航母设计解析-之-【雷达系统变迁史】

首先,先说说比较好理解的二战雷达发展历史,以及美日双方的雷达探测功能衍变和具体型号的介绍。


所谓雷达,就是一种在第二次世界大战之前出现的探测设备,其作用是以无线电波对固定范围内可能存在的敌对目标进行距离、方向和垂直角度的测算,并联合计算机对船舰火力配置进行高精度控制打击的一套探测系统,这种探测系统在美国被首先称为Radra系统,在之后被日本研发出来后,又多了一个电探的名称。

这种探测工具在二战中的美国有“XAF型、XAR型、SC/SK型、SR/SD型、CXAM型(FA/MK-1)、FB(MK-2)型、FC(MK-3)型、FD(MK-4)型、FJ(MK-9)型、FL(MK-10)型、FM(MK-13)型和FV(MK-22)型”这些型号;而在二战中的日本又有“一式三型、二式一型和二式二型”这些型号,这些所有的雷达探测系统,一同构成了太平洋战场中的整体雷达体系。

此类所有的雷达型号在功能性和作用性上各自不同,有些可以控制大口径火炮或小口径火炮,进行高精度的齐射打击;有些可以对水面或空域进行探测,提前得到信息差;还有些可以通过对目标进行测距分析,提前判断对方的位置距离;可谓是百花齐放了 ,那么这里就对双方各自的雷达体系发展史进行具体的介绍。

【美国Radra探测体系】

首先,我先说说美国Radra探测体系的衍变历程,因为它相较日本来说要成熟完善的多,比起在1942年末才开始在鹰级航母身上试用电探的日本海军,其雷达发展早在战争之前就已经开始了,且在二战中也将对雷达的运用和功能性开发都推进到了更高的程度。


在美国,最早在海军中出现的探测雷达叫做XAF型雷达,其是由Nrl海军研究所开发的一款对空搜寻雷达,主要用来应对水面上的空中威胁,具备一定测距和目标分析功能。也正是从这里开始,美国近代的海上雷达篇章正式开启,以它为基,美国海军发展出了三条日后主要的海上舰艇探测发展路线,这三条路线分别为“潜艇雷达探测系统路线和水面舰队雷达探测系统路线,以及火控雷达探测系统路线。”

在这三者之中,潜艇雷达的发展路线是从“XAF型雷达到SR/SD型雷达,再到SJ型雷达”的一个衍变过程。

在这个衍变过程之中的SR型雷达和SD型雷达均为XAF型雷达的加强型版本,前者为给驱逐舰设计的一种对空搜索雷达,可以检索12海里范围内的搜索范围,不过仅有少量生产;后者则是为潜艇设计的一种防空预警型雷达,虽然只能检索8海里范围内的搜索范围,但因为没有替代品的原因,这一款雷达反而成为了美军潜艇的主力探测雷达,被大量的生产。甚至于,在这之后由于水面雷达技术的革新,这一条的雷达发展路线彻底转为了主攻潜艇方面的一条路线,在后续还推出了SJ型水面雷达,来补充潜艇的水面检索能力,与SD型雷达组成组合。

这两款雷达一开始仅有A型屏,只有测距和分析的功能,在1942年后才加入了PPI模式的设计,这此时才拥有了地图式的观测技术,此为美国雷达的第一条发展路线。


在它的同时期,第二条水面舰队雷达探测体系发展路线也在进行,这条路线是从“XAF型雷达到XAR型雷达,再到SC/SK/SA型雷达”的一个衍变过程。

在这条衍变路线之中的XAR型和SC/SK/SA型雷达均为水面上的防空雷达,其中的XAR型雷达为XAF型雷达的小尺寸版本,由于原版尺寸过大的原因(6Mx7M),所以美国海军淘汰了直接继承XAF型尺寸的SR型防空雷达,提出了需要一款小尺寸大功率雷达的需求,这一需求最终衍生出了XAR型雷达。

这款XAR型雷达在缩小了整体体积的同时,还将脉冲强度提升整整了20倍,将接收发敏感度提升了10倍,因此他在面世后就极快的获得了美国海军的认可,成为了替代CXAM雷达的第二代水面舰队制式防空雷达。

这款型号属于实验型号,在它出产后被定名为SC/SK/SA型雷达,这其中的SC和SK型雷达为GE通用公司生产的型号。其前者与原版相同,主要装备于在驱逐舰之上,用以替代SR型雷达,拥有着70海里的对空检索范围;而后者则是装备与航母、巡洋舰和战列舰等大型水面船舰之上的一款雷达,因此它做了一些适用性改动,将天线从矩形改为了蝶型,以此适应大型战舰的作战需求,这让他拥有了130海里的对空检索范围;最后的SA型雷达则是与SC型雷达类似的一款雷达,同样是装备于驱逐舰之上的一款原型雷达,区别仅在于它是另一家RCA公司生产的版本。

这三款雷达除了配置有A型屏和PPI型屏之外,还配置有B型屏,因此它们可以在兼具测距和地图式观察等功能的情况下,还拥有在狭窄海域内的优秀领航性能。


相较之下,最后的“火控雷达探测体系发展路线”与前者十分相近,其也是为大型水面舰队服务的一条雷达发展路线,具体是从“XAF型雷达-CXAM型雷达-FB型雷达-FC型雷达-FD型雷达-FJ型雷达-FL型雷达”的一个衍变过程。

它最早的开始还是以XAF型雷达为起点的,早期的实验型XAF型雷达有一部分被定型为CXAM型雷达,被安装在了航母和战列舰之上,以作为太平洋战争的战备临时使用。这一小部分的CXAM型雷达后来被改进成了CXAM-1型雷达,这款CXAM-1型雷达就是MK-1型和FA型雷达,在这次定型之后,FA和MK-1每改进一型,就以推进一个字符和数字的命名方式来进行定型,这就导致了后续一堆F系列和MK系列雷达的产生,其实CXAM系列和Fx系列,以及Make-x系列都是一个东西。

在CXAM-1型之后,面世的是FC型雷达。它们之间本来还有一款FB型雷达,但由于磁控管技术在此时经美英合作,由英国传入了美国,所以依旧在老式结构上进行有限提升的FB型雷达自然就被抛弃了,转为了将磁控管技术融入美式雷达的改进之中,这一改进的结果便是FC/MK-3型雷达的诞生。

这款FC型雷达由于水平扫描天线和磁控管技术的加入,让它得以在微波波段就能使用更大的脉冲强度(3000MHZ-50KW),探测远超自身火力范围的区域(4海里/40海里)。

在它之后,替代它的FD型雷达增加了仰角探测功能和火控功能,这让它可以通过超视距信息差,提前锁定还未进入火力范围的目标,并通过机械计算机控制5英寸以上的火炮,组合FJ和FL型火控雷达控制的40mm火炮,来进行高精度的防空齐射(0.0023%),发射含有近炸引信的炮弹,这些炸弹会在距离目标100英尺处爆炸,产生巨大的杀伤,由于这种探测系统中4海里的定位误差仅有0.0023%,所以这种雷达在夜间和恶劣天气中对敌防御几乎是无解的,也正是从这款雷达开始,美国海上舰队与日本舰队彻底拉开了一个纬度,后续美军在马里亚纳海战中以少胜多就是因为雷达系统的差异。

从FD型雷达开始,美国的雷达就具备了“测距、仰角、方向、火控和对空/对海”等全方位的海上探测和作战控制能力,此为美国海上雷达探测系统的第三条发展路线。

(备注:还有一些省略掉了,F级还有一些改进型和细化功能型)

【日本的电探探测体系】

与美国雷达系统乱成一团毛线的发展历史相比,日本的电探历史可以说是简单到爆了,因为它就“一式三型、二式一型和二式二型”这三款型号,这三兄弟也被叫做13号电探、21号电探和22电探。

相比美国,日本除了八木天线以外,基本在探测领域可以说是毫无作为,由于英日同盟在20年代初破裂和雷达应用晚的原因(英美雷达强国),不重视探测系统的日本人连拷贝的机会都没沾到,这种怠惰的思想来自于日本对“无线电静默和猫眼兵种”的过渡信任,它们1942年末才开始做这方面的尝试。

其推出的第一款雷达叫做13号电探,是一种对空搜索雷达,类似于美航最早期的那类简陋型雷达,甚至在工频和功率上还不如,只配置了一面A屏,具备一定的测距和目标分析的功能。

这种雷达体系在太平洋战争早期存在的话能拥有一定的作用,但在美航已经进行过二次改装,且能运用ECM电子对抗的1943年,完全是一个短手短脚的废铁,近距离行动完全处在对方的探测范围内,而且在火空的区别还导致了双方在防空方面的巨大差异,美日在战争后期的惊人航空战战损比也有这里的原因,这款雷达主要装备战列舰和巡洋舰身上,在大和号上就能看到。

在13号电探之后,日本又推出了一款21号电探和一款22号电探,这两款电探都是水面搜寻类目的,主要的区别在于22号身上使用了磁控管技术,也就是说,到了战争末期的日本的雷达技术也才刚达到了美国FC型雷达的程度,而彼时的美国已经用上了多腔磁控管技术,其在功率上的领先数十倍于日方。

这其中的21号电探为矩阵天线外形,22号电探为双喇叭天线外形,这两款的功率都极低,在设计上也都缺乏关键技术,只是勉强画猫装虎的一种操作,甚至在观测上也只有A屏这一种观测手段,并且还经常故障当机,所以可想而知日本雷达的水平了,这两款雷达战争中后期才被运用到了航母和战列舰之上,最早使用它俩的是飞鹰型改装航母。


到此,美日双方的雷达体系就剖析完了,可以看出双方到差距还是很大的,在日本海军雷达发展到最后的时期,却还没达到美军在刚开战时的水平,双方完全是被拉开了一个纬度的。

且不说美国海军在后期占据的火控、探测和电子对抗等优势,光是其衍生出的IFF敌我识别功能(珊瑚海海战)和YM定频雷达应答功能(信标),日本就是闻所未闻了。

太平洋战场上的航母设计解析-之-【动力系统变迁史】

下面进入动力系统的解析,这部分比上述的雷达体系要复杂的多,其由锅炉组、动力机、船型设计和排烟系统等多个部分组成,这些结构相辅相成,其中又以实际动力产生装置组合为主,以船型和排烟系统等保障动力设计为辅,下面就来具体解析一下太平洋战争中的动力系统衍变进阶。

【核心动力组的衍变】

先来说说双方搭建动力系统的核心部分“动力组”。

两边在这块的衍变发展都是比较不同的,虽然都在后期定型了四轴+四蒸汽+八锅炉的组合,但它们一个是从烧煤起步的,另一个是从发电电驱动起步的,且在动力组的布置和布局方面也各不相同。

其中,日航就是在早期烧煤的那一位,以凤翔、赤诚和加贺号等早期航母为例,其分别使用的是4台、8台和4台吕号舰本式混烧锅炉,分别占比100%、42%和33%,从这里可以看出混烧炉在日航中的占比还是非常高的,但是这种设计会存在能量利用率低和航速保持性差等问题,因此重油炉对当时的航母而言是必不可缺的,所以日本采用了一种重油炉和混烧炉混用的死命堆锅炉手法,来保持航母的平均高航速和最高航速,像是赤诚号就用了19座锅炉来配合4座蒸汽轮机,还有加贺号用了12座锅炉来配合4座蒸汽轮机。

这种设计属于用空间和数量来弥补能量利用率缺陷的操作,具体体现是高航速但动力系统臃肿,且续航能力极差,这是因为多用的空间挤占了原本的燃油搭载量和能量利用率低的原因,这种问题在后来舰本式蒸汽轮机的面世和空气预热器的加入,以及重油储量的增加后(东南亚重油仓库)才得以解决,替换的重油锅炉和新式的蒸汽轮机换回了空间和能量利用率,所以后来的龙级和鹤级仅用比赤诚加贺简单的动力组就超过了这两者的航速和续航力。

(备注:舰本是引进美国西屋蒸汽轮机改进的一种蒸汽轮机)

美国的动力组发展历史则与这种混烧的模式不太相同,它采用的是电机+蒸汽轮机+重油锅炉的一种动力组。

虽然漂亮国并不缺油,但因为当时的蒸汽轮机设计并不完善的原因,所以它们采用了成熟的电推进技术来中和这种不稳定的蒸汽轮机动力,采用这种设计的有列克星敦号和萨拉托加号,它们均配置装载了4台GE通用型蒸汽轮机-电动机,以及16座B&W型重油专烧锅炉。

这种设计虽然同样有日航那样的布置挤占空间造成缩减续航的问题,但就是因为技术成熟、能力利用率高的原因,这两艘美航在排水量远超过同期日航3/1的情况下,甚至还要在航速上超过赤诚、加贺号一些,在续航力上也相差无几。

再后来,就是动力布局的完善了。随着蒸汽轮机技术的提升,以及远洋作战需求的提高,美航在后期与日航的动力发展思路其实是趋同的,均变成了在四轴组上安装四台蒸汽轮机和八座重油锅炉的一种常规布置。因为在当时,作战需求的航速基本也就在这个区间了,在消耗空间提升航速的性价比不高,不能产生质变,所以后来的提升就变成主要围绕续航力和动力防护这些方面做文章了。

像是埃塞克斯级,也是四轴设计,但它的续航力整整的提升了一倍,还加入了交叉分舱的布局来保护动力系统这也证明了当时最佳的动力布局就是四轴、四蒸汽轮机加八锅炉的组合。


到这里,我想大家也理解了太平洋战争期间内,双方的两条核心动力组发展路线是如何形成的。

简单说就是,当时适配航母的蒸汽轮机还没整明白,所以漂亮国早期混用了一些高级的电推进技术,而日本则因为裤兜空空,所以用了一下一战时的老旧烧煤技术,并且这两者由于投入资金的差异,在性能上也被拉开了一些差距,而在后来蒸汽轮机技术成熟以后,双方也就自然而然的发展向了四轮机八锅炉这种在当时最佳的动力组布置,在后期走向了相同的动力组发展路线,此为美日双方的两条核心动力组发展历史。

(备注:此结论不涵盖鹰级航母这些改装类,以及日本后期的拆东补西破烂型航母)

【排烟系统和船型设计】

在介绍完了动力系统的主体后,这里再来说说辅助的排烟系统设计和船型设计,这两者并不会直接为船体提供动力,但会对核心动力组产生的动力形成影响,造成船体动力的提升和降低。

所谓船型设计对动力的影响,即是“船体尺寸大小、高低干舷和船型形状”对舰船航行产生的或好或差的影响。

这里先介绍船型形状这个影响因素,这部分更直观一些。

战舰航母发展到现在,主要有“垂直艏、冲角艏、双曲线艏、勺型艏、飞剪艏”和“勺型艉、半圆艉”这几种船体的形状设计。在太平洋战场中,美日双方航母涉及到的主要有“飞剪艏、双曲线艏、勺型艏”和“勺型艉”这几种结构。

在这其中,勺型艏主要是被用作过渡时期的一种设计,它被使用在了双方最早期的航母兰利号和凤翔号身上,因为其本身不具备埋艏、上浪和适配高航速等功能,所以除了在探索时期的两艘实验航母身上使用过外,它并没有在其他航母身上使用过,我们认知中的IJN和USN用的基本都是飞剪式舰艏和双曲线式舰艏。

这两者具体就是一个舰艏上部向前弯曲的型设计,只有下半部分的区别,其中飞剪式的下部是垂直或前凸的,而双曲线型的下部则是要往内部在内弯一次的,这两者都有很好的高航速适配性,且有上层的挡浪功能,区别在于,飞剪型的埋艏性能要好一些,这能给它提供舰体在高航速下的抓地能力,加强航行的稳定性,而双曲线型舰艏则没有这种能力,因此飞剪式舰艏成为了最后的胜者。

在当时,常规的飞剪型航母主要为美航,其包括了列克星敦号、萨拉托加号、游骑兵号、约克城号、企业号、胡蜂号、大黄蜂号和埃塞克斯号这些型号,同时日航中的祥凤、瑞凤、大凤和翔鹤号也是这种类型;除此之外,它还有一种上凸下也凸的非常规型形制,叫做双凸型飞剪式舰艏,其主要包括了日航中的隼鹰和信浓号航母;至于双曲线型舰艏,其也是日航中的一种舰艏类型,龙级航母中的龙骧、苍龙、飞龙号航母就是这种类型。

(备注:飞剪式分为常规型外凸型)


而相对船体形状对动力的影响,船体大小和高低干舷对动力的影响显然更好理解的多,在刨除船体回旋等问题的情况下,船舰的尺寸越细长、干舷越高的情况下,对航行的阻力也就会越小,航速也就越高。

我们对比美航和日航的大小尺寸,可以发现美航在宽度相差不大的情况下,基本都拥有更长的舰身,这种细长的外形加之美航全员飞剪式的船型,其对动力系统的提升是显著的。

至于高低干舷,这里虽然没有找到具体的尺寸数据,但那留存下来的图片有眼睛的都能看出来日航的矮子属性,所以总结下来就是,日航在船型尺寸布局和形设计方面也是给自家拖后腿的。

最后,简单的再说一下排烟系统。

这个部分我想应该是大家了解比较多的一个部分了,所谓排烟动力辅助系统也就是连接动力燃烧室和外界的几根大烟囱,这东西倒是不会给动力产生什么影响,只是动力系统中的一部分,但它的布置布局会给战舰的作战和运行带来其他问题。

这里要说的主要是日本航母的排烟系统设计,因为美航除了在最开始的探索时期有过将烟囱布置在两舷倾倒的操作之外,后续就完全将排烟系统定型为了舰岛同侧直立式排烟的一种框架,哪怕在后续几十年间,也依旧保持着这种常规布局,完全没有像日航那样东装西装,将整个航母上层都试错过的离谱操作。

日本在航母设计的方面是走过很多弯路的,在上述的形设计解析中也可以看出来,这个排烟系统也是如此。

美航在兰利号用过多座起倒式烟囱之后就知道,将烟囱集中高置,以规避航行惯性的思路集中往反方向、高角度排烟的平行舰岛直立式排烟系统就是正解,但日本却能在试错过两舷下弯式烟囱和全包围式烟囱这两种错误设计之后,又转回了最古董的多座起倒式结构。

我想这种纯暴露在外的结构不可能这么难想到,唯一的解释就是日航设计师的杠精躬匠精神又上线了,死磕用花里胡哨的布局将排烟系统和下部船体结构结合起来,结果造成了一大堆舱室的高热和烟气影响到舰载机航行的问题。

总之,在大凤号之前的日航一直饱受这上述问题的困扰,直到到了筑造大凤号时,日航才照搬了美航舰岛平行直立式排烟的布局,但此时已经为时已晚了,对航母性能的些许提升在巨大劣势下等于没有。

本篇完

雷达和动力系统解析就到此为止了,这玩意太难写了,下期继续更新捷克斯洛伐克的轻武器史。

感谢诸位观看,最后求波关注、点赞。#军事##武器装备##军事趣科普#

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