航空母舰的作用,电磁炮是否会成战舰主力武器
航空母舰的作用,电磁炮是否会成战舰主力武器?
电磁轨道炮看起来很美,但是就连美国人也不敢轻言投入实战
电磁轨道炮目前是可以跟激光武器并列为下一代最有“钱景”的海战武器。没看错,是钱,这是一个绝对吸引资金的项目。目前,美国、俄罗斯、中国、日本等都已经开发出原理样机,德、法也连联合制造了一个原理样机,甚至连印度、土耳其都造出来原理验证模型。可以看出来电磁轨道炮的受欢迎程度。
(土耳其展示的电磁轨道炮-模型而已 别紧张)
只不过,我们说的电磁轨道炮,不是几组线圈、几块电池和电容,就能拼起来的“玩具”。起码具备能够穿透穿透均质薄钢板的能力,而且能够重复发射并具备完成的原理运作。这跟现在某些真正的手持玩具对比来看,无疑上是天壤之别。只不过,由于电磁轨道炮本质上是电转化动能的过程,所以势必无法摆脱“能量守恒”这个定律。
原理上大家都非常清楚,我们只说问题。首先是能耗问题,如何提供电能,对于地面实验装置来说好说,可以有庞大的电网来供电,甚至可以直接守着个核电厂。但是,在海上或者陆地,如何能够制造取之不尽用之不竭的电能,就成了大问题。现在最合适的就是核动力舰艇,可全球现役主力核动力舰艇只有航母了。其次,如何提高能量密度,说白了就是储存能源和释放能源。现有的电池和电容技术,决定了要存储足够的能源并释放出去,需要相当大的体积,这对于航母来说或许可以忍受,但是换到小型战舰上就无法接受了。最后,再次装填和发射,也就是火力持续性问题。这个也是困扰美国的一个难点,就连美军现在也没有能够解决连续3发以上的持续火力速射难题-这还是在地面上测试,要到了海上更麻烦。
当然,还有一点,那就是电磁轨道炮再强大,也没摆脱弹道武器这个限制,也就是说必然要克服地球重力,而尽可能增加射程后也增加了瞄准的难度,因此目前来看能否成为舰艇的主力武器,还确实是个疑问!
以上内容仅为个人一些简单的认识和想法,供抛砖引玉,欢迎更多讨论和交流互动。如今的导弹技术日臻成熟?
此言差矣,就反航母武器发展到今天的水准,航母依旧是海上最强的作战舰艇,这一点不需要美国人来过分夸大,至少在未来的几十年中航母的主导地位是不会被取代的,这一点毋庸置疑。因为武器推出历史舞台需要一个相应的替代产品,目前尚未有任何迹象表明那种类型的新兴舰种可以替代航母的海空一体作战功能。
其实有关导弹的发展过程一直围绕突防和拦截两个问题同步展开,通俗点讲就是,反舰导弹在不断的追求高突防能力,而拦截系统反过来在不断的追求高拦截率,正是这对矛盾体,直接导致导弹的发展历程中呈现出一种此起彼伏的发展态势,尽管导弹的发展略占一些优势,但是舰载拦截系统也不是吃素的,相对来说两者之间初步找到一个平衡点。
有关反航母作战研究,在航母诞生的一百多年中,相关的探索研究就从未断过,尤其是在冷战期间取得了影响深远的成果,归纳起来主要有两大理论,即反舰弹道导弹和导弹饱和攻击。这两种反航母理念都是前苏联时代提出来的,苏联在上世纪五六十年代曾斥巨资秘密研制过反舰弹道导弹,项目代号UR200,也就是我们后来熟知的R-27和R-33反舰弹道导弹,遗憾的是最终因苏联海军战略转变最终未能入役。
至于导弹饱和攻击理论是由前苏联海军司令戈尔什科夫元帅提出来的,其内容的核心就是集中导弹火力,以不同批次、不同方向对敌航母打击群发动一次饱和攻击,运用导弹数量优势占据航母打击群的拦截火力通道,从而增加导弹突防的概率实现对航母的打击。这个理论被提出来以后,影响极为深远,时至今日依旧被奉为反航母作战的经典理论,同时也催生了美国海军宙斯盾作战系统的研发工作。
从美国发展宙斯盾作战系统的实际行动来看,美国人也是承认“导弹饱和攻击”理论的现实威胁的,宙斯盾作战系统很直接的一个技战术指标变化就是,增加了单舰对空防御拦截的火力通道数量,从而辅助以导弹垂直发射系统赋予的全向攻击能力,将单舰的对空拦截目标数量有几个提升至18个,由此可见其技术改进的重点就是强化系统对饱和攻击的抗击能力。
另外,反舰弹道导弹在苏联时期未实现装备,但是几十年后,反舰弹道导弹在中国人手中变为现实。其相较传统的反舰导弹,飞行速度更快,末端在雷达末制导导引头的引导下能够以接近90度垂直的角度对航母发起攻击,而当前的舰载态势感知系统的一个天生盲区就在舰艇的正上方,因而被认为是航母杀手,中国人成为国际上唯一一个拥有两种型号反舰弹道导弹的国家,将美国航母打击群的逼退了上千公里。
正是得益于苏联时期提出的两种反航母作战理念,造就了导弹理论上处于领先地位的优势。毕竟对于反舰弹道导弹来说,现有舰载拦截体系有效拦截的概率偏小;导弹饱和攻击理论中,虽然舰艇抗饱和攻击能力得到提升,但遗憾的是只要导弹的数量足够多,下场导弹雨总还是会有漏网之鱼对航母构成致命的威胁。
此外,这两年高超声速武器也取得了技术上的突破,俄罗斯已经将好几种高超音速武器系统投入到实战部署或者接近尾声的测试阶段;其中锆石高超音速反舰导弹的最大飞行速度突破7个马赫数,几百公里的射程以及临近空间弹道的出现,对于水面舰艇的对空拦截体系带来了严峻的挑战,是一个全新的发展方向。
但是,上述的反舰弹道导弹、高超声速反舰导弹以及导弹饱和攻击理论具有突出的作战优势,对航母打击群的安全构成了一定的威胁,从现实角度来看,并未达到颠覆航母海上霸主地位的层面。因为,这几种反航母利器在作战使用上依然存在这样那样的局限性,并不是万能的武器系统。
先来看看反舰弹道导弹打击航母由理论变成了现实,这种打击能力的确是实实在在存在的,但其威慑性远比实战性要强。为什么这么讲呢?反舰弹道导弹当前主要以陆基机动发射为主,因而其作战覆盖范围就有了一定的局限性,以东风-21D为例,有效射程1600公里,在海岸线附近阵地发射,对海控制范围也就是1500公里左右的一个扇形面,缺乏广泛的机动性,只能作为一种防御威慑性武器使用。
再看看高超声速反舰导弹,俄罗斯人率先推出了锆石高超音速反舰导弹,在技术上抢先一步,延续了苏俄反舰作战以速度突防的理念。锆石的各型性能指标在当前来看,舰载防御系统很难进行有效拦截,但并非是不可拦截的,以宙斯盾系统为例,其搭载的标准-2/3型舰空导弹理论上具备对高超声速武器拦截的能力,现实中之所以不具备最主要的还是在于舰载软件系统上,舰载火控雷达能否及时的发现目标、跟踪、锁定目标是拦截的关键,这对舰载多目标处理能力以及中央计算机的计算效率提出更大的挑战。因此并不是说不能拦截,而是在于系统升级上,更重要的一点是,锆石虽取得突破,但距离实际装备部队还需一段时间,也就是说它目前还处于研制状态下,并不具备实战能力。
最后就是被奉为经典的“导弹饱和攻击”理论。导弹饱和攻击理论是一种财大气粗的粗犷式打击样式,和火箭炮的覆盖式打击有异曲同工之妙。根据美国人公布的数据,宙斯盾单舰的对空拦截目标是18个,其航母打击群四艘护航舰艇,对空拦截目标的总数至少72个,也就是说,想要打击一个航母打击群,就必须发射至少72枚以上的导弹方能实现漏网之鱼攻击,这不是一个小数目,一般的国家很难承受如此代价的打击。
而且需要强调的是,上述的拦截目标数量还不包括舰载近防系统以及电子战拦截系统,如果将这两个纳入的话,四艘护航宙斯盾舰组成的航母打击群对空拦截目标的数量至少在96个以上。下场导弹雨说起来简单,实际实施过程中就没有那么简单,这涉及到部队的作战协同指挥以及中继制导引导等一系列的问题,需要一个完善的作战体系作为支撑的;同时一枚中远程反舰导弹造价动辄几百万美元,打击效费比也不是一般国家所能承受的。
综合上述可见,导弹虽然在一定程度上占据一些领先优势,但是能够对航母构成实质威胁的武器系统、作战指挥系统是很多国家所不具备的,反舰弹道导弹只有中国有,高超音速武器当前俄罗斯抢先一步,饱和攻击的打击方式代价太大,这些东西在国际上只有极为少数的几个大国具备,其余的国家根本就没有这种能力,自然也就对航母产生不了多少威胁了。
所以说,尽管已有武器系统能够威胁到航母的安全,但是这种能力的拥有范围还是很小的,不足以对整个航母的发展造成重大的影响,甚至颠覆其存在。航母要是果真到了无用的地步,中国也不会不遗余力的发展航母,俄罗斯也不会死撑也要撑那艘扶不上墙的库兹涅佐夫号,欧洲的英法、西班牙、意大利也不会在财政困难的情况下,推进航母项目,这一系列的实际举措足以说明一切。更重要的一点是,目前尚没有出现一款可以取代航母强大海空一体打击能力的新兴舰种出现,没有替代者航母自然也不会凭空卸任,这是自然规律。
航母甲板到底有多厚?
航空母舰的飞行甲板并没有多厚,其实和一块标准砖头的厚度相当,也就是50毫米,60毫米那样。比如说,尼米兹级航空母舰的甲板厚度为60毫米,福特级航空母舰的飞行甲板厚度为50毫米,库兹涅佐夫号航母飞行甲板的厚度为60毫米。
航母的飞行甲板之所以不制造的那么厚,还是有原因的。其实,并不是钢板越厚,其各种性能就越强。因为厚度比较大的钢板内部应力和组织分布的情况是无法掌控的,其性能自然不会随着厚度的增加而增加了,只需要在厚度和性能之间选一个平衡点即可。
另外,钢材的厚度越大,其自重也就越大,那么支撑飞行甲板所用的钢材厚度也要增大。以此类推,航空母舰的自重就会增大,也会影响航母的重心。当动力系统的功率足够用时,还好说;若不够用了,那将使得航母的最大航速下降。
所以说,航空母舰的飞行甲板厚度并不是越厚越好,只要可以满足需求就行。而航空母舰除了飞行甲板之外,还有其他的舰体部分。虽然飞行甲板所用钢板的厚度为50毫米,60毫米,但是其他结构部分的钢材厚度可不止50毫米。如弹药库和指挥舱属于航空母舰的重点防御位置,其所用钢板的厚度为330毫米。而水下部分的厚度也不小,也有个200毫米,主要是为了抵御鱼雷和深水炸弹的攻击。
在使用中鱼雷的威力要比反舰导弹大的多,主要是两种武器工作的介质不同。鱼雷是在水中爆炸的,当鱼雷爆炸时产生的能量只能向被攻击物体和水中传导,而水又是无法被压缩的,那么绝大部分能量都是传输给了被攻击物体。反舰导弹是在空气中爆炸的,反观空气是可以被压缩的,那么反甲导弹爆炸产生的能量一部分传给了空气,一部分传给了舰艇,所以威力就要小一些。所以,这就是鱼雷的威力与反舰导弹的差别较大的原因。为了对付鱼雷和反舰导弹,就要在水下和水上部分使用的钢板厚度不一。除了降低航母自重之外,也可以起到稳定重心的作用。
众所周知,飞行甲板是供舰载机起降的唯一场所。舰载机在起飞时,从发动机尾喷管产生的尾焰温度在600℃—2500℃之间。如此高的温度,就需要飞行甲板具备极高的耐高温性能。不能因为发动机尾喷管的温度过高,导致飞行甲板所用钢材的性能发生变化。
舰载机在降落时,会对飞行甲板产生较强的冲击。由于在着舰时的速度可达240千米/小时,也就是66.7米/秒,可以粗略算一下其动能。根据动能定理公式:E=½MV2=½X24500X66.7²=5449万焦耳=54兆焦耳。正常来说,1千克TNT爆炸产生的能量为4.19兆焦耳,那么舰载机降落对甲板的冲击力相当于14千克TNT爆炸产生的能量。所以说,这就需要飞行甲板具备较强的抗冲击能力。
普遍来说,舰载机的吨位都在10吨—40吨之间。这就要求飞行甲板具备极高的强度,最起码能够承担起舰载机的重量。
此外,航空母舰长期在海洋中活动。而海洋中的盐雾较多,会发生盐雾腐蚀,这又要求飞行甲板具备耐腐蚀能力。
要知道飞行甲板是一块一块焊接而成的,并不是一整块钢板,这就要求飞行甲板具备易焊接的性能。
综合来看,航空母舰的飞行甲板要具备“高强度,高韧性,耐高温,耐腐蚀,抗冲击,易焊接”等7大特性。
综合来看,对航母航母飞行甲板所用材料的要求就是“50毫米—60毫米的厚度,还要具备符合要求的“高强度,高韧性,耐高温,耐腐蚀,抗冲击,易焊接”等性能。也正是这种苛刻的条件,使得能够独立生产航母甲板钢材的国家极少,迄今为止也只有美,俄,中,日,德,印等国具有相关的生产技术。
而生产航母飞行甲板钢材就要用上巨型轧机了,像这种巨型机械,也只有工业基础强的国家可以制造。我国自行研制的10万吨级别的巨型轧机,可以轧制宽5.5米,长40米的钢板。众所周知,航空母舰的飞行甲板是由一块一块钢板焊接而成的。如果说所用钢板的面积过小,那就需要很多片进行焊接,这样无疑会延缓施工进度。反之,飞行甲板所用钢材的面积足够大时,就可以减少焊缝的密度,加快工程的进度。所以说,航母飞行甲板所用单个钢板的面积是越大越好。
各国航母飞行甲板所用的钢材美国的航母甲板用钢主要是有HY-80,HY-100,HSLA-100,HSLA-115这4种型号。
其中CVN-68尼米兹号,CVN-69艾森豪威尔号,CVN-70卡尔文森号,CVN-71罗斯福号,CVN-72林肯好,CVN-73华盛顿号的甲板都使用的是HY-80型钢材,该钢材的屈服强度为550Mpa。
HY-80型钢材含碳量在0.13%—0.18%,含猛量在0.1%—0.4%,含磷量为0.015%,含硫量为0.008%,含硅量为0.15%—0.38%,含镍量在2.5%—3.5%,含铬量在1.4%—1.8%,含钼量在0.35%—0.6%,含铜量为0.25%,含钛量为0.02%。
而CVN-74斯坦尼斯号,CVN-75杜鲁门号,CVN-76里根号,CVN-77布什号的飞行甲板则使用了HSLA-100型钢材,其屈服强度为690Mpa。
HSLA-100型钢材的含碳量在0.06%,含猛量在0.86%,含磷量为0.011%,含硫量为0.003%,含硅量为0.26%,含镍量在3.45%,含铬量为0.75%,含钼量在0.6%,含铜量为1.56%。
最新的福特级航母的飞行甲板使用了HLSA-115型钢材,其屈服强度为795Mpa。目前来说,HSLA-115型钢材的成分占比还未可知。
不过通过对比HY-80和HSLA-100型钢材的成分可知,HSLA-100型钢材的碳,磷,硫,硅等的含量大幅度降低;镍的含量相对提升的不多,基本上就是提升了稀有金属的含量,降低了杂质的含量,从而使得性能提升不少。
由此可见,随着时间的推移,美海军航空母舰飞行甲板所用材料的屈服强度是越来越高。随着屈服强度的提高,那飞行甲板的整体性能也在增强,其抗打击能力也会更强的。
我国航母飞行甲板所用的钢材比如说,辽宁号和山东号航母所用的钢材是由鞍钢提供的,其飞行甲板上所用的钢材就是由10万吨级别的轧机提供的,也就是上文提到的可以轧制长40米,宽5.5米的巨型轧机。也就是这种钢材的屈服强度达到了690Mpa,与尼米兹级后4艘使用的HSLA-100型钢材的屈服强度相当。
法国戴高乐号航空母舰飞行甲板所用的钢材戴高乐号航母飞行甲板所用的钢材并不是由法国自行研发的,而是从美国购买的HY-80型钢材。不过在军事工业一向特立独行的法国,航母飞行甲板的钢材竟然是从美国进口的,就应该是当初建造戴高乐号时没有技术生产飞行甲板钢。不过法国还准备建造下一代采用电磁弹射器的核动力航母,要么还继续从美国引进钢材,要么自行研发。
英国航母飞行甲板的钢材伊丽莎白女王级航空母舰的飞行甲板所用的钢材是从印度塔塔集团进口的,也不是由英国自行研发的。
从理论来说,按英法两国的工业实力,制造出合格的飞行甲板用钢应该问题不大,毕竟两国都是可以独立制造核潜艇的国家。而建造核潜艇耐压艇壳所用的钢板性能,比起来航母飞行甲板的钢材也不遑多让。那,英法两国的航母飞行甲板所用的钢材却要进口,就说不通了。
俄罗斯航母飞行甲板用钢库兹涅佐夫号航空母舰的飞行甲板所用的钢材含钛量比较高,像俄罗斯研发的含钛量较高的AK系列,就大规模应用在核潜艇上。
综合来看,世界上可以制造出航母飞行甲板用钢的国家也就没几个。尽管,航空母舰的体型看起来十分庞大,但是其所用的钢板的厚度并没有多么的厚。随着技术的发展,钢材的性能是越来越强,在钢材厚度降低的同时,其性能依然可以满足要求,这样也使得航母的重心更低,在做转弯等动作时,更稳定。
是不是普通国家都有预警机?
谢邀。预警机被称为作战力量倍增器,虽然不用于进行空战、防空作战或直接对地打击,但它对空战、防空作战的胜负却有着举足轻重的作用。在进行空战时,首先要能发现目标,然后才能谈得上攻击。由于地球曲率的影响,传统的地面雷达或舰载雷达很难在较远距离发现低空飞行的飞机,因此低空和超低空突防就成了一种很有效的战术。为了解决对低空目标的早期发现问题,美国在二战后期就开始研制预警机,就是将警戒雷达装到飞机上,利用“站得高看得远”的自然常识来增加发现低空飞机的距离,推出的最早预警机是装有AN/APS-20雷达的TBM-3W舰载预警机。二战之后,美国又相继研制了多款预警机,并且让预警机的能力从简单的低空补盲开始发展到远程对空警戒、跟踪和空中指挥。飞机平台随之变大,以加装直径更大的雷达天线、敌我识别系统、显示控制工作站等,最典型的预警机是E-2系列和E-3系列。前者所装雷达对轰炸机的探测距离可达550-600公里,后者对轰炸机的探测距离则可达1000公里,并具有同时跟踪数百甚至上千个目标的能力。不仅如此,它们在机舱内装有显控台,可以在空中指挥己方战机作战。但E-2由于机体空间小,只有2个显控台,仅能指挥4架战机作战,对于更多的目标则通过数据链下传给航母,让航母作战指挥中心强大的指挥控制去对空中战机进行指挥。而E-3由于机体大,显控台数量多,能够指挥10多架战机进行作战,所以是真正意义上的空中指挥所。在战后的多次局部战争中,装备有预警机的空中力量在空战中具有明显优势,能够实现先敌发现、先敌攻击。有鉴于此,越来越多的国家都开始引进或者自行发展预警机,以大幅提升自己空中力量的作战效能。(S)
美国航母现有多少艘?
我们的航母在哪里?据说这是每当有热点冲突时美国总统最喜欢问的一句话。当今的美国有着世界上最强大的航母编队作战能力!
世界上拥有航母的国家屈指可数,只有联合国五大常任理事国个印度等极少数国家,当然日本和航母等拥有直升机航母的国家可以称之为准航母国家。然而真正具有较强航母作战威慑力的国家,目前来说其实只有拥有11艘大型核动力航母的美国。
除了美国外,其它国家基本上都之拥有一到两艘中小型航母,而且这些航母要不是问题不断战力堪忧就是还未形成完整作战能力。比如俄罗斯唯一的航母,采用滑跃起飞排水量6万吨的常规动力航母库兹涅佐夫号,一直都问题不断不是掉零件就是舰载机坠入海中,现在更是在维修是被砸坏,几乎可以说是报废了再修好也用处不大。
再比如法国唯一航母,采用蒸汽弹射排水量4万吨的核动力航母戴高乐号,每次出航不是掉零件就是动力有问题。同样的印度现役唯一航母,购自俄罗斯采用滑跃起飞排水量4万多吨的二手常规航母维克拉玛蒂亚号,也是问题多多不是掉零件就是发生失火爆炸等事故,因此这两国的航母战斗力说实话非常堪忧关键时刻容易掉链子,也就只能吓唬吓唬小国家。
至于英国唯一航母,目前来说都还没有形成完整的作战能力,其采用滑跃起飞排水量6万多吨的双舰岛常规航母伊丽莎白女王号,还在苦等美国的F35B垂直起降战机全部到货才能形成完整战斗。同样的我们中国现役唯一的航母,采用滑跃起飞排水量6万吨的常规航母辽宁号,更多是最为培养中国舰载机飞行员的训练舰,距离形成完整作战能力恐怕还还需要不少时间。
这就是除美国外,联合国五常加印度目前服役航母的现状,当然了英国和印度正在建造自己第二艘航母,而我们中国的第二艘航母也即将要服役了,未来这些国家的航母作战能力将得到加强。此外西班牙和意大利等甚至泰国也有轻型航母,日本和韩国等国家也拥有直升机航母,但这只能说是聊胜于无,还不具备真正的航母作战能力。
总之目前除了美国外,其它拥有航母的国家航母作战能力都比较弱,和美国比起来简直是天差地别不可同日而语。美国的11艘核动力大型航母中,10艘是采用蒸汽弹射排水量接近10万吨的尼米兹级航母,还有一艘是采用电磁弹射排水量超过10万吨的福特号航母,其中任何一艘战力都都远超其它国家的航母,还不要说美国还有许多封存的航母。
所以现今真正具备强大航母作战威慑力的国家只有美国,由于美国和伊朗长期不对付几欲发生军事冲突,因此美国航母也经常在伊朗附近海域游弋威慑伊朗。但是航母也只是作战平台之一而已,没有其它力量配合,单靠一两艘航母还难以迫使伊朗这样的中等强国屈服,因此如今相对衰弱的美国对伊朗多少有点无奈。