最近,中國(guó)首艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航母“零”的突破,這一消息受到了人們極大的關(guān)注。我國(guó)航母的誕生歷史也是曲折重重。早在1930年(民國(guó)十九年),中國(guó)國(guó)民黨就提出了要建立中國(guó)航母的計(jì)劃;1937,中日江陰海戰(zhàn)慘敗后,前國(guó)民黨海軍上將陳紹寬提出20艘航母建造的計(jì)劃,但都未能成功建造。可以說(shuō)建造航母是中國(guó)幾代海軍人的夢(mèng)想,是大國(guó)的象征,很有必要建造航母。 就目前我國(guó)交付的“遼寧艦”來(lái)說(shuō),他的誕生歷史也是頗為曲折。“遼寧艦”的前身是蘇聯(lián)的“瓦良格”號(hào)。作為蘇聯(lián)曾經(jīng)的寵兒,“瓦良格”號(hào)體型中等,1988年該艦的鋼鐵軀殼在烏克蘭的造船廠(chǎng)與大海頭一次接觸,此時(shí),距離它正式服役的預(yù)定時(shí)間還有幾年。1991年,蘇聯(lián)成為歷史,“瓦良格”也成了烏克蘭政府名下的財(cái)產(chǎn),此時(shí)的“瓦格良”已經(jīng)建造完成了68%,烏克蘭無(wú)力建造,于是決定拍賣(mài)。1998年,澳門(mén)的一家公司以2000萬(wàn)美元的價(jià)格買(mǎi)下了“瓦良格”號(hào)。1999年7月,在拖船的牽引下,“瓦良格”號(hào)駛離黑海造船廠(chǎng),緩緩地踏上了前往中國(guó)的漫長(zhǎng)航程。 在經(jīng)過(guò)重重阻撓,“瓦格良”號(hào)于2002年3月3日抵達(dá)中國(guó)大連港時(shí)已經(jīng)成為一個(gè)銹跡斑斑的鋼鐵空殼:所有武器、電子系統(tǒng)均已拆除或者破壞。人們心中滿(mǎn)懷“瓦良格”復(fù)活的期待,卻眼睜睜地看著它在碼頭風(fēng)吹雨打。這一等,就是3年。2005年4月26日早上,“瓦良格”在大批拖輪的護(hù)航下,被緩緩地拖進(jìn)了不遠(yuǎn)處大連造船廠(chǎng)第一工場(chǎng)2003年竣工的30萬(wàn)噸級(jí)船塢,開(kāi)始了激動(dòng)人心的大改裝過(guò)程。 ![]() 那么航母上又有那些先進(jìn)技術(shù)呢? 特種鋼材 鋼鐵工業(yè)是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),被譽(yù)為工業(yè)的脊梁。軋鋼機(jī)是鋼鐵工業(yè)核心裝備之一。無(wú)論是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的航空母艦、核潛艇等尖端武器;還是關(guān)乎社會(huì)安危的核電站、巨型橋梁、水庫(kù)閘門(mén)等基礎(chǔ)設(shè)施;又或是人們?nèi)粘I钪械钠?chē)、冰箱、洗衣機(jī)等消費(fèi)品;都離不開(kāi)大型軋鋼機(jī)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼材。 瓦良格號(hào)到達(dá)大連港之后放置了幾年時(shí)間,許多人都認(rèn)為銹跡斑斑的瓦良格將會(huì)在中國(guó)解體。但有人則認(rèn)為,不立即對(duì)瓦良格進(jìn)行修復(fù)是因?yàn)橹袊?guó)鋼材的冶煉技術(shù)不夠先進(jìn)。艦船用鋼必須能夠抵抗海水腐蝕,并在表面涂刷防銹漆,否則由于海水的強(qiáng)烈腐蝕,會(huì)大大降低船體的防護(hù)能力。由于中國(guó)的軍艦用鋼性能一般,必須要4年一次進(jìn)行重新涂漆。 航母建造所使用的特種鋼所要求的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通軍用船舶的鋼強(qiáng)度要求,采用高強(qiáng)鋼板可以減輕船體重量,增加抗彈能力。特別是飛行甲板的鋼材,由于要承受艦載機(jī)起飛過(guò)程中的高熱和高摩擦力,更要精益求精。因此,航母艦體一定要采用高強(qiáng)度合金鋼。鋼材的屈服強(qiáng)度一般在500~800兆帕,換算成我們熟悉的單位,大致是一厘米大小的地方要能夠承受5000~8000公斤的沖擊力。 此外,軍艦在海面游弋,由于地球磁場(chǎng)作用,艦船行駛幾年之后就會(huì)被磁化,有磁性的艦船很容易被探測(cè)到,因此一般艦船都要在三四年后進(jìn)行消磁。而瓦良格號(hào)航母所用特種鋼材不僅抗腐蝕性能優(yōu)越,從停工到停靠大連港多年過(guò)去,表面狀況依然良好,而且抗磁化的性能也十分出眾。想要對(duì)瓦良格號(hào)航母進(jìn)行修復(fù)、續(xù)建,就需要同等性能的特種鋼材才行,否則使用現(xiàn)有鋼材只會(huì)降低船體的強(qiáng)度。目前,全世界最優(yōu)質(zhì)的航母特種鋼材生產(chǎn)國(guó)家為美國(guó)和俄羅斯,俄羅斯航母所使用的AK系列特種鋼材屈服度可以達(dá)到1000兆帕(Mpa)以上,這種鋼材可抵御10級(jí)以上的風(fēng)暴,是世界上屈服度最高的特種鋼,其設(shè)計(jì)加入了鎳鉻和鈦金。而美國(guó)用于核潛艇和航母的特種鋼HY系列的屈服度也達(dá)到800兆帕以上。不過(guò)美俄的特種鋼材作為重要的軍事物資,概不出口。此外,法國(guó)軟鋼的屈服度也能達(dá)到550兆帕,為英國(guó)無(wú)敵級(jí)航母所使用,但法國(guó)自己的戴高樂(lè)航母使用的是美國(guó)的特種鋼;日本生產(chǎn)的特種合金鋼屈服度也能達(dá)到450兆帕,用于潛艇和攻擊艦。 因此對(duì)瓦良格號(hào)進(jìn)行修復(fù)的首要任務(wù)是能夠生產(chǎn)合格的特種鋼材。經(jīng)過(guò)技術(shù)引進(jìn)和研發(fā),大連特種鋼廠(chǎng)開(kāi)始生產(chǎn)這種特種鋼材,瓦良格的復(fù)建工程才得以繼續(xù)。目前,瓦良格號(hào)所使用的特種鋼材也可以做到20年不腐化、不磁化。特種鋼除了用于軍事航母和核潛艇,深海海洋石油鉆具也需要這種屈服度較高的鋼材。因此,特種鋼的研發(fā),對(duì)我國(guó)未來(lái)軍事領(lǐng)域和深海開(kāi)發(fā)都有著巨大的影響。 動(dòng)力系統(tǒng) 航母最關(guān)鍵的技術(shù)是動(dòng)力系統(tǒng)和艦載機(jī),前者是保障航母“行”的起來(lái)的關(guān)鍵。航空母艦按照動(dòng)力系統(tǒng)分為核動(dòng)力航母和常規(guī)動(dòng)力航母。核動(dòng)力航母是以核反應(yīng)堆裝置作為動(dòng)力的航母,其中主要有,輕水堆、石墨氣冷堆和重水堆。核動(dòng)力航母不僅動(dòng)力強(qiáng)大,航母能夠獲得較高的航速,而且續(xù)航能力出眾,在航母服役期間都不需要更換燃料,使航母擁有極大的作戰(zhàn)范圍;核動(dòng)力省去了煙道,減省了甲板空間,因此可以停靠更多的航母艦;而且核動(dòng)力裝置還可以為航母上的附屬設(shè)施提供動(dòng)力,例如彈射裝置和電氣系統(tǒng)。目前世界上只有美國(guó)和法國(guó)擁有核動(dòng)力航母。 ![]() 更有消息說(shuō),“瓦良格”號(hào)將使用DN80燃?xì)鉁u輪機(jī),它是烏克蘭26.7兆瓦UGT-25000發(fā)動(dòng)機(jī)的出口型號(hào),由哈爾濱企業(yè)根據(jù)烏方授權(quán)生產(chǎn)。而且,烏方準(zhǔn)備轉(zhuǎn)讓這種動(dòng)力裝置的生產(chǎn)技術(shù),哈爾濱工廠(chǎng)今后或?qū)⒊蔀橹袊?guó)軍艦渦輪機(jī)最大生產(chǎn)企業(yè)。 據(jù)報(bào)道,目前中國(guó)國(guó)產(chǎn)蒸汽輪機(jī)技術(shù)較為先進(jìn)成熟,可以制造出超大功率的蒸汽輪機(jī)組為大型航母提供能量。但核動(dòng)力航母是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),研究人員也在積極的研究航母可以配備的核動(dòng)力裝置,畢竟中國(guó)已經(jīng)擁有了核動(dòng)力潛艇的制造技術(shù)。 相較于常規(guī)動(dòng)力,核動(dòng)力更具有優(yōu)越性。一般核動(dòng)力航母三十年內(nèi)不用更換核燃料,而常規(guī)航母航行一段時(shí)間后就需要補(bǔ)給燃料。加之核動(dòng)力航母在動(dòng)力設(shè)計(jì)上不需要占用太大空間,也省去了常規(guī)航母的煙道,節(jié)省了大量甲板空間,可以停放更多艦載機(jī),所以核動(dòng)力航母還是有很大優(yōu)勢(shì)的。海上霸主美國(guó)已經(jīng)不再生產(chǎn)常規(guī)動(dòng)力航母,核動(dòng)力航母將逐漸取代常規(guī)動(dòng)力航母。當(dāng)然核動(dòng)力航母技術(shù)復(fù)雜,使用費(fèi)用高昂,不是每個(gè)國(guó)家都能制造使用得起的。 核動(dòng)力除了用于軍事和發(fā)電,還用于人造衛(wèi)星和空間探測(cè)器。早在1965年,美國(guó)林肯號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星上便使用钚 238放射性同位素作熱源的同位素溫差發(fā)電器;蘇聯(lián)也于1967—1982年間發(fā)射了24顆核動(dòng)力衛(wèi)星;美國(guó)“先驅(qū)者”號(hào)等空間探測(cè)器上都使用了同位素溫差發(fā)電器作為電源;而中國(guó)的空間核反應(yīng)堆目前仍出于研究階段,預(yù)計(jì)2015年完成地面試驗(yàn)。 核動(dòng)力的研究不僅會(huì)提高中國(guó)航母和核潛艇的發(fā)展速度,也會(huì)同時(shí)促進(jìn)中國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展。 發(fā)射技術(shù) 艦載機(jī)即航空母艦上搭載的各類(lèi)飛機(jī),而航母實(shí)際上就是艦載機(jī)在海上的起飛、降落平臺(tái)。預(yù)計(jì)瓦良格號(hào)上將搭載50架以上的艦載機(jī),包括:20架艦載型“飛豹”戰(zhàn)斗攻擊機(jī),20架艦載型“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī),5架艦載型L-15“獵鷹”教練攻擊機(jī),3-4架卡-31預(yù)警直升機(jī),6-8架卡-28反潛直升機(jī)等。預(yù)計(jì)到2015年左右,瓦良格號(hào)將搭載中國(guó)獨(dú)立研發(fā)的艦載機(jī)——?dú)?15系列戰(zhàn)斗機(jī)。 由于艦載機(jī)要面對(duì)復(fù)雜多變的海上環(huán)境,而且具有海上起降的特點(diǎn),因此對(duì)其材料,起落架強(qiáng)度和動(dòng)力系統(tǒng)等都提出了更高的要求。這都對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究和發(fā)展起到促進(jìn)作用,例如國(guó)產(chǎn)的太行渦扇系列發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,并達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。 瓦良格號(hào)航母的艦載機(jī)使用的是滑躍式起飛方式,這種方式完全靠飛機(jī)自身在前端翹起的飛行甲板上加速達(dá)到起飛速度起飛。這種起飛方式使得飛機(jī)不能滿(mǎn)載起飛,因?yàn)槿绻亓刻髣t無(wú)法在有限的加速距離內(nèi)達(dá)到起飛速度。另外一種起飛方式是利用彈射器起飛,即彈射器使飛機(jī)短時(shí)間內(nèi)獲得較大初速度及加速度,這樣使飛機(jī)可以滿(mǎn)載起飛,配備更強(qiáng)的火力,增加飛行距離,而且減少了對(duì)飛行甲板長(zhǎng)度的要求,提高了起飛的效率。 彈射器有蒸汽彈射和電磁彈射兩種。蒸汽彈射利用高壓蒸汽發(fā)射艦載機(jī),使其無(wú)需自動(dòng)加速,目前只有美國(guó)掌握了這項(xiàng)技術(shù)。蒸汽彈射需要航母上安裝海水淡化裝置、大型鍋爐和管線(xiàn),但由于功率太大,無(wú)法發(fā)射重量輕的無(wú)人機(jī);電磁彈射利用電流發(fā)射艦載機(jī),美國(guó)預(yù)計(jì)在2014年將電磁彈射器用于航母。比起蒸汽彈射器,這種正在研發(fā)的新型彈射器加速更均勻,且可調(diào)節(jié)能量輸出范圍。 目前,中國(guó)研究人員也在加大對(duì)這兩種彈射器的研究力度,我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始制造用于大型船舶的直動(dòng)電機(jī)和大功率儲(chǔ)能電機(jī),這些都是電磁彈射器所需要的技術(shù)。或許瓦良格號(hào)和中國(guó)的下一代航母就可以裝配上中國(guó)研發(fā)的彈射裝置。 ![]() 雷達(dá)與電子設(shè)備 瓦良格號(hào)航母艦島一前一后安裝了兩座364雷達(dá),艦島側(cè)面安裝了多套電子戰(zhàn)系統(tǒng)天線(xiàn),后部還安裝了兩部347G型火控雷達(dá)。并安裝了中國(guó)自行制造的艦用相控陣?yán)走_(dá)。該相控陣?yán)走_(dá)已應(yīng)用于170神盾驅(qū)逐艦上,由俄羅斯S-300系統(tǒng)改進(jìn)而成,技術(shù)先進(jìn)。瓦良格安裝的相控陣?yán)走_(dá)在功率、功能以及外形尺寸上與前者相比有較大的提升和變化。 這些雷達(dá)系統(tǒng)可以迅速搜索并鎖定目標(biāo),綜合指揮艦船上的各種武器,攔截空中、水面及水下的多個(gè)目標(biāo),對(duì)艦載機(jī)進(jìn)行大空域監(jiān)控和引導(dǎo),而且抗干擾能力很強(qiáng)。此外,瓦良格號(hào)的艦島上也已安裝了多個(gè)球狀物,這些是通訊衛(wèi)星通訊天線(xiàn)和電子對(duì)抗天線(xiàn)。這些設(shè)備使瓦良格號(hào)航母在信息戰(zhàn)爭(zhēng)中能夠有更好的生存能力和打擊能力。 與此對(duì)應(yīng),中國(guó)還需繼續(xù)發(fā)展雷達(dá)探測(cè)技術(shù),信息通信技術(shù)以及衛(wèi)星通信和導(dǎo)航技術(shù)。2011年4月10日4時(shí)47分第八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功,標(biāo)志著中國(guó)自主研發(fā),獨(dú)立運(yùn)行的北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本系統(tǒng)建成,北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也成為繼美國(guó)GPS和俄羅斯GLONASS之后世界上第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 目前,除了用于軍事,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在交通、通信、氣象、石油開(kāi)采、海洋開(kāi)發(fā)、森林防火、災(zāi)害預(yù)報(bào)等領(lǐng)域都發(fā)揮巨大的作用。 來(lái)源:電子工程網(wǎng) |