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剪水鹱的博客

Above stormy seas we soar.

 
 
 

日志

 
 

帝国航母演化史  

2016-12-06 06:51:49|  分类: 舰队航空兵 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原文遭系统强行屏蔽,乃重发之...

航空母舰该造多大-续 - puffinus - 剪水鹱的博客

CV-9 “埃塞克斯” 级是帝国海军首型后条约时代航母,此前各型航母由于华盛顿海军军备限制条约人为设定的总吨位 “天花板”,在大型化与小型化之间首鼠两端,摇摆不定。

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CV-2 “列克星敦” 级是帝国海军首型真正意义上的舰队航空母舰。从战列巡洋舰半路出家的列夫人曾一度被认为大而无当。历史事实证明保持此种观点者乃是鼠目寸光。

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列氏双姝与 CV-1 “兰利”。“列夫人” 巨大的飞行甲板和两倍于 “兰利” 的航速意味着二者的战斗力判若天渊。尽管如此,帝国海军的舰队演练表明单独活动的 “列夫人” 仍不足以集结起能够左右战局的航空突击力量,双舰合璧方可无往而不利。

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体型彪悍的列家姐妹吃掉了太多的排水量配额。紧随其后的 CV-4 “突击者” 号强力瘦身至不到 “列夫人” 1/2 的窈窕身姿,以求在给定的航母总吨位之内尽可能增加飞行甲板数量。减肥努力导致的动力不足使得 “突击者” 航速偏低,无法跟上肌肉发达,行动迅捷的其它舰队航空母舰,即使在珍珠港事件后形势最为危急的阶段也未被调入太平洋舰队。

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CV-5 “约克城” 级三剑客中战功最为卓著,服役期间运气比韦小宝还好的 CV-6 “企业” 号。“约克城” 级是帝国海军首级基于运作实践设计的舰队航母,太平洋战争之初的中流砥柱。设计 “约克城” 时帝国海军的航母(标准)排水量配额尚有 52000 吨未曾用完,可建造 4 艘 “突击者” 级别的小型航母,3 艘中等体型的航母,或是 2 艘较大型的航母。最终帝国海军选择了 2 艘 20000 吨级 (标准排水量) 中型航母 + 1 艘 “突击者” 量级小型航母的方案,以便在最大限度提高中型航母战斗力的同时为 “突击者” 找个伴。“约克城” 级设计载机数量为 90 架,然而 CV-5 服役仅两年,舰载机重量与飞行速度的提升就将这一数字压缩到了 81 架,更大,更重,速度更快 (因而起飞滑跑距离更长) 的舰载机亦已出现在地平线上。

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CV-7 “黄蜂” 就是帝国海军利用两艘 “约克城” 剩下的吨位配额,为 “突击者” 找的伴。“黄蜂” 本质上是 “约克城” 的缩水版,被动防御能力较两位姐姐显著下降,1942 年 9 月 15 日在西南太平洋被东瀛鹤 I-19 号潜艇击沉。这是帝国海军唯一被敌方潜艇单独击沉的舰队航空母舰,充分证明 “潜艇是航母杀手” 的论调荒谬至极。“黄蜂” 标准排水量达到 1.5 万吨级,实际上略微突破了条约配额,但与偷奸耍滑的东瀛鹤相比,白头鹰和日已落在遵守条约规定方面的表现还是要强得多。

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CV-9 “埃塞克斯” 级在绘图板上成形时蓝星天空已密布战云。帝国海军没有时间等待重起炉灶的 “完美” 设计。“埃塞克斯” 级本质上是摆脱了华盛顿条约吨位限制的大型化版 “约克城”,其飞行甲板尺寸满足了运作大型现代化(二战中期标准)舰载机联队的需要,衍生自 “约克城”,相对成熟的设计则保证了较短的建造周期。“埃塞克斯” 级共建成 24 艘,其中 17 艘在二战结束前服役。

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升级后安装了斜角甲板的 CV-9 “埃塞克斯”。随着舰载机跑步进入喷气时代,曾经显得颇为宽敞的 “埃塞克斯” 级很快变得拥挤局促。

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受到吨位限制,“埃塞克斯” 级的被动防护能力与帝国海军的期冀相去甚远。尽管所有遭到东瀛鹤攻击的该级航母均得以幸存,但 CV-13 “富兰克林” 与 CV-17 “邦克山” 由于伤势过重丧失了全面修复的价值,1947 年初即双双退役。

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CV-41 “中途岛” 级是活塞式螺旋桨飞机时代帝国海军航母设计的顶峰,设计标准排水量从 “埃塞克斯” 的 2.7 万 吨级暴涨至 4.5 万吨级以吸收庞大被动防御体系的体积与重量。“中途岛” 级服役时的舰载机容量达到 137 架,大大超过了能够有效运作的限度 (90+ 架)。

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“中途岛” 三姐妹的现代化改进方案各不相同。翻修最为彻底的 CV-41 “中途岛”,改建费用相当于全新建造 2/3 艘满载排水量 8 万吨级的常规动力舰队航空母舰 。喷气时代来到后,不久之前还显得 “太大了” 的 “中途岛” 级很快就开始为吨位不足而烦恼。 

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为支持预想中的 10 万磅/45360 千克级重型舰载核打击飞机设计建造的 CVA-58 “美利坚” 号的主尺度与 CVN-65 “企业” 级,CVN-68 “尼米兹” 级,CVN-78 “福特” 级大型核动力航空母舰相近,标准排水量接近 7 万吨。由于帝国海军在宫闱斗争中失利,“美利坚”安放龙骨 5 天后就被宣判死刑。

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CV-59 “福莱斯特” 级二号舰 CV-60 “萨拉托加”。朝鲜战争再次证明了舰队航空母舰无可替代的作用。正当以轻步兵为主的志愿兔大军与体系合成,火力凶猛的 “联合国军” 在朝鲜半岛上奋力厮杀之时,纽波特纽斯船厂于 1951 年 7 月 12 日接到了 “福莱斯特” 号的订单。1955 年 10 月 11 日 “福莱斯特” 正式服役。衍生自 “美利坚” 但全长略短的 “福莱斯特” 是喷气时代设计的帝国海军首型 “现代” 航母,在建造过程中引入了日已落帝国发明的斜角甲板,蒸汽弹射器,以及光学助降系统,奠定了此后 60 年帝国军舰队航母的设计基调。

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“福莱斯特” 级 “小美利坚” 的本相 (其实也没小多少) 导致其左舷升降机 (用于支持舰首左侧弹射器) 的安装位置在斜角甲板化后显得异常尴尬。

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帝国海军设想的 10 万磅级远程核打击飞机最终未能实体化。潜射弹道导弹很大程度上 “篡夺” 了航空母舰的战略威慑任务,在东北亚与东南亚接连卷入以兔子为终极目标的地区冲突,则进一步将舰队航母的任务光谱从远航程低架次率核攻击,推向近距离高架次率常规作战。大型舰载打击飞机随之失宠。尽管如此,满载起飞重量超过 37 吨,航程载荷性能爆棚的道格拉斯 A-3 “天空战士” 仍以支援平台的身份服役至冷战终结,职业生涯长达 35 年。

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只适合执行侦察任务的北美 A-5 “民团团员” 远程超音速舰载轰炸机则在 1979 年就早早退休,服役周期仅 18 年。

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继承自出师未捷的 “美利坚” 的彪悍身姿使 “福莱斯特” 级得以同时搭载性能各异的多型舰载机。1956 年 1 月 24 日至 3 月 31 日的首航中, “福莱斯特” 的舰载机联队包括了装备麦克唐纳 F2H-3 “女妖” 的 VF-41 战斗机中队,装备北美 FJ-3 “暴怒” 的 VF-21 战斗机中队,装备沃特 F7U-3M “短刀” 的 VA-86 攻击机中队,装备道格拉斯 AD-6 “天袭者” 的 VA-42 攻击机中队,装备北美 AJ-2 “野蛮人” 的 VAH-7 重型(核)攻击机中队,装备 AD-5W 与 AD-5N  “天袭者”的 VC-12 和 VC-33 “复合型” 中队 (承担夜间攻击与电子对抗任务),装备 F2H-2P "女妖" 的 VC-62 中队,以及装备 HUP-2 "拾猎犬" 的 HU-2 直升机中队。喷气时代早期战术飞机专业化程度极高,唯有容量巨大的 “超级航母” 能够支持可覆盖整个任务谱的舰载机联队。虽然 10 万磅舰载打击飞机胎死腹中,由其催生的 “福莱斯特” 级的体量却一点也没被浪费。

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随着舰载设备日益复杂,机械化战争时代航空母舰造价与吨位大致呈正比的规律从 “福莱斯特” 级开始逐渐失效。任何偏离 “福莱斯特” 基本设计的 “小航母” 方案都需要面对同批量建造时没有明显成本优势,舰载机数量,航空燃油与弹药储备,被动防护能力等关键性能指标却大幅度缩水,且全新设计必然导致额外的研制开支与日程延误的 “复合型” 困局。帝国海军明智地选择了在  “福莱斯特” 级基础上逐步优化的航母发展路线。

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CV-63 “小鹰” 级是 “福莱斯特” 级的改良版,左舷升降机被后移到了 “正确” 的位置。

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CVN-65 “企业” 号大致可看作 8 原子茶壶并配备了科幻级雷达的放大版 “小鹰”。

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CVN-68 “尼米兹” 级则是双原子茶壶放大版 “小鹰”。

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上世纪 60 年代研制的 F-111B 舰队防空战斗机满载起飞重量达到 40 吨级,逼近了帝国海军常规动力 “超级航母” 支持能力的边界。由于发动机推力不足,机动性低劣,加之由空军主导的 F-111 项目在性能优化方向上几乎完全无视舰队航空兵的需求,F-111B 只完成了 7 架原型机就被帝国海军无情地抛弃。

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新瓶旧酒的 F-14A 是 F-111B 火控雷达,远程导弹,以及涡扇发动机重新打包的作品,依靠气动布局的进步与卓有成效的瘦身获得了较为出色的空战机动性能,但作战半径也大幅度下滑,执行外层防空任务时须仰赖挂载伙伴加油吊舱的 A-6 和 A-7 亚音速舰载打击飞机的强力支援。A-7 被短腿少油的 F/A-18 打击战斗机取代后,帝国航母以第三世界国家为对手的制空作战能力显著提升,外层空中防御圈的作战效能却由于伙伴加油能力的下降而缩水了。

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这就使重建帝国舰队航母远程打击能力的任务变得更加紧迫。然而被帝国海军寄予厚望的 A-12 “复仇者” II 却由于超重,超支,冷战结束等一系列因素而落马。官方文件指出该机超重 8000 磅,比目标值增肥 20%+,因此 wikipedia 给出的设计空重 39000 磅/17700 千克级的数据是可信的。麦道-通用团队为了挽回败局,竭尽全力地为 "复仇者" II 瘦身,成功减重 4000 磅,但仍未能令国防部长大人满意,巨大的 "飞行三角板" 终与蓝天无缘。飞翼构型俯仰控制力矩有限,起降性能不甚理想,需要较大的航母/舰载机重量比以保证飞行安全。对于满载排水量 8 万余吨的帝国海军常规动力 “超级航母” 而言,“复仇者” II 高达 8 万磅/36288 千克级的满载起飞重量已经徘徊在生死界线的边缘。

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全新设计的 CVN-78 “福特” 级大体沿袭了 “尼米兹” 级的舰体尺寸。A-12 与 A/F-X 相继陨落后,帝国海军舰载战术飞机的接力棒交到了 30 吨级的 F/A-18E/F “超级大黄蜂” 与 F-35C “闪电” II 手上,若单纯考虑舰载机支持能力,则 7 万吨级航母已绰绰有余。然而帝国海军经过反复评估,还是选择了最具效费比的大型核动力航母方案。

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A/F-X 重型舰载多用途战斗机。

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批量建造情况下,香水国 “戴高乐” 级的单价据信可降至 “福特” 级的 60%+。与处于大致相同技术时代的 “尼米兹” 级 (均价约为 “福特” 级的 80%) 相比仅便宜 1/4。

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核动力电磁弹射版 “女皇” 的造价据估计将达到 “福特” 的 7/8,载机数量则不超过 “福特” 的 5/8。“戴高乐”-“尼米兹” 与 “核电弹女皇 ”-“福特” 的案例显示现代化舰队航空母舰的单价大致与吨位的 1/3 次方成正比。帝国海军 1997 年的概念研究估计搭载 40 架中型舰载机的 6 万吨级航母全寿命费用为 125 亿美刀,载机 60 架的 8 万吨级航母和载机 80 架的 10 万吨级航母的对应开支则分别是 142.5 亿和 160 亿美刀,与 “1/3 次方律” 虽不完全吻合却也相去不远。用于建造运作 10 艘 10 万吨级航母的预算可以换来 11.2 艘 8 万吨级或是 12.8 艘 6 万吨级航母。根据帝国海军多年的实践经验,若想维持较高的战备水平,前沿部署于 “热点” 地区的航母数量不应超过 “可部署” 航母总数的 1/4.5。即使不考虑核动力航母换料大修开膛破肚动弹不得的状态 (若将服役周期压缩至 35 年则新型反应堆不必中途更换堆芯),应对 3 处 “热点 ” 仍然需要至少 14 艘舰队航空母舰。牺牲战斗力和性价比进行 “中型化” 并不能解决帝国海军的航母数量危机。事实上,由于为 6 万吨航母申请预算消耗的政治资源与求建 10 万吨 “超级航母” 毫无差异,“中型化” 几乎必然导致帝国海军舰队航母在质量显著下降的同时,数量维持不变。发展中型航母因此无异于挥刀自宫-而且还没有葵花宝典作为补偿......

舰队决战情景下,10 艘 10 万吨航母可携带中型机 800 架,11 艘 8 万吨航母 660 架,13 艘 6 万吨航母 520 架 (航母数量四舍五入至整数)。假定支援飞机固定为 200 架,则舰载战术飞机数量之比为 600:460:320,以兰开斯特平方律求得的战斗力之比为 100:58.8:28.4。11 艘 8 万吨航母的舰载战斗机全灭时,10 艘 10 万吨航母的舰载战斗机仍存留 64.2%。13 艘 6 万吨航母的舰载战斗机全灭时,10 艘 10 万吨航母的舰载战斗机仍存留 84.6%。面对平台价值等同的 11 艘 8 万吨或 13 艘 6 万吨航母时,10 艘 10 万吨航母分别以 215 架战斗机和 92 架战斗机的代价全歼对手 (失去战斗机保护的支援飞机不过是菜刀下的嫩豆腐),舰载机整体交换比分别为 1:3.07 和 1:5.65。失去空中保护罩的舰队,结局亦不难想象。如果超平方律适用 (参见 http://puffinus.blog.163.com/blog/static/17888402920137415239622/),中型航母一方的惨败将更加彻底。忽略了水面战舰,攻击型潜艇,陆基支援体系等的上述计算无疑是极度粗略的,用于得出定性结论却绰绰有余。至于将航母数量从 10 艘增加到 11 或 13 艘就能起到稀释敌方火力,提高航母生存能力的谬论,恐怕连刚刚习得小学算术的孩童都难以骗倒,其鼓吹者不是逻辑思维有问题,脑细胞运动不积极,就是臀部指挥大脑......护航战舰数量不变的前提下,航母数量的增加只会导致己方防御兵力遭到稀释,给对手创造各个击破的良机。

更麻烦的是航母小型化将导致其舰载机支持能力缩水。诞生于一超独霸时期的 “超级大黄蜂” 与 “闪电” II 代表不了舰载机的发展趋势。随着两大高手军技竞争的局面重新出现,舰载机体量趋于稳定的态势必将被打破。新世代舰载战斗机的低可观测性,超音速巡航,远程作战三大核心性能要素都不可避免地指向平台大型化。J-20 的满载起飞重量据估计已达 8 万磅级,舰载机需要应付高盐高湿的恶劣环境与舰上起降的结构负荷,性能相同时只会比陆基型更重。除非用上天顶星技术,否则 2030-2040 年间列装的舰载六代机,满载起飞重量最低限度需要达到 40 吨级,将远远超过 6 万吨级航母安全支持能力的极限。6 万吨航母届时将面临以 J-15 或 “超级大黄蜂”/“闪电” II 对阵超巡重六的绝境。  

总结
1. 列夫人姐妹: 老娘生来个子长 (战列巡洋舰),不似兰利武大郎 - 较大的吨位从战列巡洋舰平台继承而来,经实践证明大有用处
2. 突击者: 条约限额剩一半 (列夫人实在太彪悍),个子小点多伙伴 (按照该舰吨位可建造 5 艘)
3. 约克城-黄蜂: 小型航母太悲催,中小搭配成双对 (使大,中,小型舰队航母各达 2 艘)
4. 埃塞克斯: 大型航母战力强,怎奈约城是我娘 (为便于战时快速动员,只能选择现役型号的衍生版)
5. 中途岛: 经典航母我为王,可惜活塞已斜阳 (喷气时代曙光来临,对于战时典型活塞式舰载机而言显得 “太大” 的 “中途岛” 三舰不久就变得 “太小” 了) 
6. 美利坚-福莱斯特: 宫斗剧情有反复,喷气重轰我扛住 (吨位由支持 10 万磅级核打击飞机决定)
7. 小鹰: 福莱斯特是我娘,小型航母无处藏 (衍生设计把需要重起炉灶且缺乏成本优势的替代方案死死踩住)
8. 企业-尼米兹: 我们都是核小鹰,称雄大洋到如今 (“企业” 号退役未久,帝国海军现役 10 艘 “尼米兹” 级大型核动力航母)
9. 福特: 大型航母最实惠,御林英雄想插队 (国力下滑军费收缩,航母与两栖舰在预算争夺中处于对立关系,参见 http://puffinus.blog.163.com/blog/static/17888402920159268443139/)

冷战时期研制的舰载战术飞机两度触及帝国海军常规动力 “超级航母” 安全支持能力的边界: 1) F-111B 舰队防空战斗机,2) A-12 “复仇者” II 隐形轰炸机。“福莱斯特” 与 “小鹰” 两级 8 艘常规动力大甲板航空母舰长期占据着帝国航母兵力核心的崇高地位,其支持能力很大程度上左右着 A-12 的重量指标。“复仇者” II 若以 “尼米兹” 级的支持能力为准进行设计,满载起飞重量保守估计可增至 9 万磅/40824 千克级,实现帝国军严苛航程载荷性能指标的难度将显著降低。从这点上看,“福莱斯特” 与 “小鹰” 间接地参与了对 A-12 的 “谋杀”。

航空母舰该造多大-续 - puffinus - 剪水鹱的博客
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至于这位皇室女性嘛......
要长个,臣妾做不到啊!!!

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