幻灯四
幻灯三
幻灯二
幻灯一
您现在所在的位置:>主页 > 圣安娜 > 魅力官网 >
解析我国常规动力航母山东舰改进
解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

山东舰和辽宁舰最明显的区别就是舰岛,尺寸、外形、结构都有相当大的变化。

【 烟道系统 】

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

两个舰岛上唯一可以确认没有变化的就是烟道系统,看下图橙色部分的对比,底部四列大型百叶窗、上面的遮雨棚、再往上两排较小的混合进气口都完全一样。但辽宁舰的烟囱顶部是倾斜的,17号舰是水平的。

可以认为两舰的动力形式是相同的,当然型号不同,官方已经说明17号舰采用的是国产新一代动力系统,但都是蒸汽轮机,而不是很多人认为的燃气轮机。

燃气轮机的进气流量非常大,对进气流场的设计要求很高,排放废气的温度也超过蒸汽轮机。如果17号舰改用燃气轮机,那整个进排气系统肯定需要重新设计,而不会和采用蒸汽轮机的辽宁舰保持一致了。新闻报道中也提到首次海试之前,17号舰在进行主机热车,这都是蒸汽轮机特有的备航操作。

认为采用燃气轮机的一个观点就是在17号舰首次试航的视频中几乎看不到烟囱冒烟。这并不能说明问题,采用柴蒸交替动力的167舰就因为蒸汽轮机热效率高、排烟量小,一度被认为采用的是燃气轮机。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

高速航行中的167舰,完全看不出排烟


【 舰岛尺寸 】

所有的报道评论都说新航母的舰岛缩小了,有说略微缩小一点的,有说缩小到3/4的,到底缩小了多少呢?

按上面分析,假设两舰排烟系统尺寸相同,取上面一排混合进气口的宽度为X,不计拍摄角度不同所带来的失真,粗略测量舰岛的长度,辽宁舰舰岛长度(不带外漂的底部支撑部分)为6.5X,到最顶层甲板的高度为2.2X;17号舰的长度为5.7X,高度为2.7X。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

17号舰图中甲板上有一个集装箱改装的活动工具房,标准集装箱高度为2米9,则X的长度大致为10米,即17号舰的舰岛比辽宁号要短8米(12%)左右,高出5米,基本上是一层楼的高度。

如果算上前后舰桥的外漂部分,则长度为62米,和Google地图上测量的尺寸一致。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

【 相控阵雷达 】

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

辽宁号安装的是346型风冷相控阵雷达,和052C上的型号相同;17号舰升级为052D、055上的346A型液冷相控阵雷达,阵面面积增大了很多。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)
解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

在山东舰电子系统里,就以在舰岛上装的那一块“海之星”346A相控阵雷达为最强大了。对于整个世界来说,这款相控阵雷达或许很可能是一个即将改变世界。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

001A上装备的346A“海之星”雷达既和052D上装备的类似,也有不同的地方,052D受到船体大小限制,所装备的346A“海之星”仅有3000多个单元,大小仅为4X4米,而据测算,001A上装备的346A“海之星”的雷达基座大小达到了6.5米!即使是雷达会稍小一号的情况下,雷达阵面也会有6.2米左右。而6.2X6.2米的雷达面基是4X4米的两倍还要多,这也就意味着在功率足够的情况下,001A上装备的“海之星”具有更强大的探测功能和更强大的侦查功能。对于很多“隐形”飞机来说这毫无疑问是一个灾难。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

受到功率和高度限制,052D上装备的346A“海之星”对隐形飞机的探测距离约为110海里左右,这个距离事实上已经足够大了,但对于拥有强大打击能力的美国海军来说还是不够。但是对于001A来说可不是如此,001A强大的雷达系统能够探测到360海里以外RCS面积为0.0001平方米的飞机。而这个探测能力意味着001A可以在360海里以外就发现F35战斗机,要知道F35的最大作战半径仅有590海里,这意味着F35挂上导弹还没有走到导弹发射距离就会被直接发现利用射程高达数百千米的防空导弹直接击落。而使用第三代战斗机打击001A就更是一个灾难了,雷达反射面积仅为第三代战斗机百分之一的F35都会在360海里以外被发现,那么雷达反射面积更大的第三代海基战斗机如FA18,阵风等在航母甲板上还没起飞就会被发现了!而先敌发现,先敌开火在现代战争中的重要性就无需多说了。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

有两点值得注意。一是雷达的安装角度,从辽宁舰的正对前后左右四个方向,转了45度变为斜对着四个角。

这个布局上的大改动最主要的原因不是隐身,而是为了改善雷达运行效率。航母和几乎所有水面舰艇一样,侧面的截面积远大于正面。因此对方的飞机、舰艇或者潜艇攻击,都会对准侧面以增加命中概率。相对应的,航母乃至整个舰队最大的威胁方向也是两个侧面。

“瓦良格”号回国的时候并未安装雷达,改装过程中曾拆除了舰岛的上半部份重建,在原来庞大而不靠谱的“天空卫士” 雷达位置安装了体积小很多的国产346型相控阵雷达,舰岛前部的高度略有降低,但出于稳妥考虑舰岛结构并没有大的改动。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

这个前苏联时代重型载机巡洋舰的不合理设计就造成左右两侧的雷达需长时间处于高功率满负荷工作状态,而前后两部雷达则比较空闲。

美国的提康德罗加级巡洋舰也是一样的布置方式,其早期的宙斯盾系统存在同样的问题,因为供电和数据传输、处理能力的限制,防空和反导不能兼顾,执行反导任务的宙斯盾舰还需要其它防空舰伴随保护,否则就是在裸奔。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

改为伯克级和055大驱这样的倾斜布置后,四部雷达均有一部分扇面朝向侧面,开机频率和工作负荷可以分配得比较均衡,多目标交战能力,防空、反导、战机引导等多任务并行处理效率得到很大的提高。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

根据上面的尺寸分析,17号舰雷达安装位置要比辽宁号高出近10米,大大改善了雷达的视界,能充分发挥出346A型相控阵雷达的强大功能,特别是对掠海反舰导弹的探测能力。

相控阵雷达阵面斜置以后,舰岛上半部前后两端形成了锲型,主桅底座和烟囱分离,减轻了舰岛的重量。这样的设计简化了外形,可以避开主要雷达入射方向,降低雷达反射面积

另外还有一个容易被忽视的好处,就是优化空气流场。航母在飞机起降作业时高速航行形成的甲板风,在遇到体积巨大的舰岛后会在其后方形成大面积的气流紊乱区。如果航母转向,舰岛与来流存在一定角度时,舰岛后方还会产生大量的脱落涡,对舰载机着舰时的气动力产生扰动,增加着舰操纵难度。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

对舰岛进行空气动力学方面的修型,可以在舰岛整体体积变化不大的情况下优化着舰区的空气流场,降低舰载机着舰的难度。同时也减小了航母本身的迎风面积,降低了风阻。

第二个值得注意的地方是相控阵下方的那根杆子又回来了。辽宁舰、052C/D上都有这根雷达近场校准用的馈源杆;055上取消了,让人感觉随着技术的进步已经不需要它了;而17号舰上又出人意料地重新装了回去。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

这至少说明两个问题,一是这根校准杆绝对不是可有可无的东西,对相控阵雷达的性能维护有着至关重要的作用;二是055大驱的隐身性能超乎想象的强,对于一万多吨的大舰来说,这四根不仔细看都找不到的小杆子对雷达反射面积都能造成可探测出的影响,可见整体隐身水准之高。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

055首舰已经离开舾装港池,停靠在长江码头上,接近完成状态,校准杆可以肯定不会出现了。校准杆如此重要,055在隐身和雷达性能的取舍中还是将其舍去了,可能通过软件校准或者回港时利用基地的硬件设备进行校准。17号舰对隐身没有这么高的要求,所以还是装上了校准杆。


【 舰桥 】

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

17号舰比辽宁号增加了一层舰桥,将航海舰桥(下图橙色)和司令部舰桥(黄色)分离,各司其职,也能容纳更多的设备和人员。舰桥的舷窗尺寸明显增大,总宽度不变的情况下航海舰桥正面的舷窗数量从5个减少到3个,侧面从3个减少到2个,视野更加开阔。

后部的航空指挥所(上图蓝色)面积大大增加,从几乎没有前向视野的八角亭式小房间扩展为三面带宽舷窗的大型舱室,对整个甲板的观察指挥能力大大提高。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

另外舰岛的基座外形也有变化。辽宁号舰岛下半部维持了瓦良格号的原状,基座头尾两端是圆弧型的,而且开有许多舷窗:因为苏式航母的舰岛内还设置了军官和飞行员住舱。

17号舰的基座近乎是长方形的,只是四角略带弧度,几乎全封闭不再开舷窗,住舱全部移到了飞行甲板之下。用长方形替代圆弧型,对甲板使用效率影响不大,但增加了舰岛内容积,也降低了建造难度。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

瓦良格号当年吊装舰岛模块的场景,可以清楚看到舰岛基座的形状。

解析我国常规动力航母山东舰改进(二)

从舰桥的这一系列改造可以看到,根据辽宁舰多年来的运作,中国的航母设计、使用部门都在逐步积累经验,摸索出一条符合自己使用、作战规律的改进提高之路。