一、中共自建的第一艘航母001A型下水
2017年4月26日上午9時,中共自建的第一艘航空母艦在中、外長期關注下公開下水,它係中共自前蘇聯廢棄的航母瓦良格號(Varyag)整修而成的001型遼寧艦之研改型,因而被賦予001A的型號。001A型仍係固翼機滑躍起飛(pop up takeoff)型航母,也即蘇聯獨創的「短場起飛、拘機著艦(Short take-off but arrested-recovery,簡稱 STOBAR)」型航空母艦,而不是大陸民眾熱切期盼以彈射器(catapult)彈射艦載固翼機離艦的「彈射起飛、拘機著艦(Catapult-assisted take-off but arrested-recovery,簡稱 CATOBAR)」型航空母艦。
001A型航母係中共以遼寧艦為基礎自行研製的第一艘「國產航母」,2013年11月開工,2015年3月開始塢內建造,2017年4月27日採「船塢漂浮式下水」——即先向封閉的船塢中注水,待航母穩定地浮在水面後,再打開船塢閘門將航母從船塢拖到指定位置,目前001A型航母已轉移到碼頭水域進行艤裝——在航母主船體完成建造,動力、電力等主要系統設備安裝後,要進行電纜和數據線之鋪設、武器發射系統、感測器與電子作戰裝備的安裝、測試與調整全艦的硬體與軟體等一系列艤裝工程,001A型航母可能於2020年交付中共海軍入列服役。
二、001A型航母的性能概要
中共軍方依照規定,在未正式交付海軍前不宣佈001A型航母的艦名、相關數據與資料。綜合中、外媒體報導,001A型航母船體的長度為315公尺,寬度為75公尺,標準排水量約7萬噸,外形與結構大致與遼寧艦相似,但有多項實際操作遼寧艦後體驗的改進設計,如:001A型航母縮小了艦島的長度以增加飛行甲板面積;修改飛行甲板佈局以增多停機位;機庫加長15公尺,擴大機庫面積約10%,以增加飛機攜帶數量;優化飛行甲板功能區的劃分,以提高艦載機的出動效率;艦橋改為2層,分為司令艦橋與航海艦橋,且面積擴大,以利專業運作;滑躍甲板前端的上翹角從遼寧艦的14度改為12度,以配合殲-15戰鬥機彈躍起飛;以及增加艦體隱形性,攔阻索由4條減為3條;著艦指揮室由封閉式改為開放式等。另外,據中共海軍專家透露:根據過去幾年對遼寧艦的使用經驗,對001A型航母的部分內部艙室和彈藥運送通道等經過重新設計,增加了航空燃油等作戰物資的儲備與改善了艦員的生活環境,因而能提升其持續作戰能力。西方媒體推測,通過前述的優化設計, 001A型航母可以搭載36架殲-15戰鬥機,比遼寧艦的24架多出一半。
中共媒體報導,001A型航母安裝了052C與052D驅逐艦採用的「海之星」346型雷達的改進型——346A型有源相控陣列雷達,其特徵為相控陣列雷達天線的形狀趨近正方形,外殼為平板結構,而且面積更大,採用液體冷卻;天線的安裝位置提高,能360度全方位、無死角地監視周邊空情。中共專家透露,346A雷達的性能,不論在探測距離、火力通道,截獲精度,以及抗干擾能力等等,不僅較遼寧艦雷達有明顯提升,並且都遠超過美國現役的AN/SPY-1D神盾雷達。此外,001A型航母艦島的整體佈局也甚為簡潔,不再像俄式艦艇在上層甲板擁擠著各式雷達天線,顯示出中共海軍在電子設備整合能力上的躍升。美國全球安全網(Global Security.org)認為,001A型航母在資訊收集、作戰指揮和控制系統等電子系統上可能有很大的改進,畢竟近年來中共國防工業在此領域的快速突破引人注目。
001A型航母的動力系統與遼寧艦相同,8台蒸汽鍋爐,4台蒸氣渦輪機,200000馬力,4軸驅動。中共哈爾濱鍋爐廠早在10年前,已自烏克蘭引進遼寧艦航母使用的是KVG-4型鍋爐與Makarov-Chernomorets蒸氣渦輪機,已經掌握技術,能夠自製供應。目前西方國家同等噸位的航母,通常採用重型燃氣渦輪機(如英國航母),或者核動力(如美國、法國航母)。但採用自製的蒸汽鍋爐+蒸氣渦輪機的動力系統,中共至少不受制於外國。
由目前001A型航母船體結構可以看出,其武器系統的基本配備狀況,也與遼寧號大致相同。除艦載戰鬥機可能為36架殲-15B戰鬥機(主要改進為採用「主動相控陣列雷達」,殲-15已停產)外,直升機中的俄製卡-31預警直升機可能換裝使用新型相控陣列雷達的直-18Y預警直升機,通用直升機仍為直-9S,反潛直升機仍為直--18F;由於機庫加大,直升機的數量或許有所增加。
三、中共建造001A型航母的原因與效益
由於滑躍起飛式航母的固翼式艦載機的起飛效率較彈射起飛式航母者低,且其艦載機的彈藥或燃油攜帶量因滑躍起飛而受限,又因不能配置固翼式預警機,致使滑躍起飛式航母的實際作戰能力、較安裝彈射器航母者為低。因此當大陸軍迷對001A型仍係滑躍起飛式航母,甚感失望。其實中共第一艘自建的001A型航母仍為滑躍起飛式航母,有其不得不建造的原因,且具有極大的實質效益。
據中共軍事專家透露,按照中共2003年制定的代號為「048」之「航母發展規劃」,規劃組建4個航母特混編隊相關艦艇的建造計畫,以及航母及其艦隊的配套軍港建造工程等,這項龐大的航母發展專項工程,訂於2004年8月啟動。按照「048」發展方案,中共海軍計畫於遼寧艦(001型航母)建造完成後的2至3年內,將直接建造2艘裝備平直飛行甲板和蒸汽彈射器的002型航母,但由於002型航母遇到了一些技術瓶頸,航母的建造進度有可能推遲,且為因應戰備之需要,乃不得不改為建造001A型航母來因應,其所能產生的效益有下列多項:
1、建造001A型航母更能滿足戰備需求——2011年美國歐巴馬政府提出亞太「再平衡」戰略構想以來,美國將外交和軍事資源轉向亞洲地區,利用亞太地區美國的友邦圍堵中共及與中共對抗。尤其2015年4月,美、日兩國達成了新版《美日防衛合作指針》後,形式上已將「美、日準軍事同盟」與亞太「再平衡」戰略捆綁在一起。近年來中共不僅承受釣魚台群島主權爭議、南沙群島主權紛爭、「跨太平洋夥伴協定(Trans-Pacific Partnership, TPP」經濟壓制等的干擾(川普接任美國總統後,已於2017年1月23日簽署行政命令,宣布美國退出 TPP),近期更面臨美國在南韓部署薩德反飛彈系統的箝制,中共面臨如此龐大的國際壓力,亟需早日建成代表強大海軍戰力的航母戰鬥群,以增強民心士氣,並用以與外國軍事力量對抗。中共若有2艘同型的遼寧艦服役,可以產生3項優點:1、可以加速航母戰鬥群戰力的培訓與戰力建成;2、航母皆有定期維修週期,大修期航母大概有一年多不能使用,因此在另一艘航母進行維修保養時,仍能保有另一艘航母的戰力;3、中強度作戰期間,航母每3-5天要進行一次油、水補給,5-6天要進行一次彈藥補給(在高強度作戰時,每3-5天就要進行彈藥補給);進行補給時,航母與綜合補給艦慢速平行航行,此一期間艦載機不能起降,也即這艘航母不具備作戰能力,因此,雙航母戰鬥群才是真正具有戰力的作戰編組。基於上述的3項優點,建造001A型航母能早日滿足中共的戰備需求。
2、建造001A型航母更能符合研製大型戰艦的原則——001A型航母係以遼寧艦為藍本,吸收從操作遼寧艦所獲得的經驗進行改進與設計,其目的是完整、順利地經歷一遍航母設計、研製、建造、試驗的全過程,研製性能更佳的類遼寧艦航母,並積累經驗為設計與建造高一級的002型航母奠定厚實的基礎。
海軍設計人員可以依據理論與新概念研發與設計艦船,造船廠可以將設計藍圖建造成具備戰力的艦船,但必須通過海軍軍官與士兵在海上操作該艦船進行檢驗與學習,才能發現該艦船的缺點與優點,作為該艦船的改進與發揮戰力的依據。美國已故海軍少將韋恩•邁耶(Wayne E. Meyer)在研建神盾級戰艦時,曾提出一個「建造一點,測試一點,收益良多(Build a Little, Test a Little, Learn a Lot)」的模式,致使神盾級戰艦持續改進,性能歷久彌新增強至今。2016年1月21日,美國《外交政策》雙月刊網站刊出美國海軍軍事學院教授詹姆斯•霍姆斯(James Holmes)所撰《中國會變成一個航母超級大國嗎?》一文,認為中共建造第二艘航空母艦將會按照「建造一點,測試一點,收益良多」的模式,在遼寧艦的基礎上進行改進,果真被他猜中,其實這有史實可循。21世紀的最初的10年期間,中共建造了052型多個級別的飛彈驅逐艦,每個級別僅建造2艘,從測試這些初期的飛彈驅逐艦中獲得的經驗與心得,應用到了研製052D旅洋Ⅲ級驅逐艦上,幾年前052D進入批量生產,有望成為未來幾十年中共海軍的主力驅逐艦。
中共海軍的官員與士兵在海上操作遼寧艦已3年多了,積累的資料表明既瞭解了這艘航母的優點,也暴露了它的缺陷。研發設計人員將這些積累的資料納入第二艘航母的建造之中,可吸收遼寧艦的優良特性,同時摒棄或修改其不佳的設計,使001A航母更優於遼寧艦,更符合中共海軍的作戰需求,並可為設計與建造高一級的002型航母奠定厚實的基礎。
3、建造001A型航母可爭取時間及時完成002型航母關鍵性主件的研製——002型係具有平直飛行甲板、蒸汽渦輪機和蒸汽彈射器的航母,其目前可能尚未完成研製的關鍵性主件有:蒸汽彈射器(Steam catapult)、彈射式艦載戰鬥機與固翼式預警機。
★ 蒸汽彈射器系統——係傳統航母飛行甲板上以蒸汽為驅動力、推動飛機短距起飛的裝置,是一個非常複雜的系統工程,包括:起飛系統、蒸汽系統、歸位系統、液壓系統、預力系統、潤滑系統、控制系統等組成;除了彈射器系統本身的設備,還有海水淡化設備、貯水池、高壓水泵、鍋爐、加熱裝置等諸多附屬設施。目前美國現役尼米茲級航母(Nimitz Class Aircraft Carrier)的蒸汽彈射器是C-13彈射器,彈射氣缸是彈射器最長的一個組件,全長45公尺,整個氣缸分段製造後連接而成的。每段氣缸長約4公尺,介面處有密封槽,以防蒸氣洩漏。整個汽缸是通過底座固定在彈射器槽的氣缸軌上而連成一體。另一重要組件為彈射活塞,整體上它可以分成3部分,第一部分是氣密活塞和活塞環,第二部分是密封條開閉裝置,第三部分是水刹錐。在活塞前進的時候,活塞同時將密封條推入汽缸蓋和氣缸縫的縫隙中完成密封。當活塞到達氣缸末端的時候,水刹錐撞入水刹器後開始減速,最後令活塞停下。僅彈射氣缸與彈射活塞就是需要甚高的製造技術與工藝才能製成的關鍵性組件;簡而言之,蒸汽彈射器雖是歷史超過50年的產物,但仍是一個研製非常困難的複雜航母主件,目前全球只有美國能製造(法國戴高樂號航母的蒸汽彈射器購自美國)。中共可能尚需更多的時間,才能克服研製蒸汽彈射器的技術與工藝瓶頸。
★彈射式艦載戰鬥機——滑躍起飛的殲-15戰鬥機必須更改設計與重新測試,才能被用為彈射起飛式艦載機,因為兩者的受力情況與升力需求殊異。彈射型殲-15的前輪應為雙輪,起落架必須加粗,起落架附有彈射拉桿,起落架艙需配合加大,以及飛機機體前半部結構必須加強等,皆係顯而易見的差異。更重要的是必須針對飛機發動機的推力特性,彈射器的出力曲線,航艦的航速、艦載機能得到的離艦速度與升力、飛行員承受加速度的極限,以及飛行甲板上的氣流場變化情況等,予以詳細分析、計算、匹配、調整,最後還要進行一系列的陸上測試場與飛行甲板上的飛行測試,才能設計定型,係一非常複雜而漫長的作業過程;必要時甚至於可能要更換(或等待)推力大一級的飛機發動機哩。雖然中共媒體上已出現起落架加粗、雙前輪、起落架艙增大與具有彈射拉桿的彈射型殲-15戰鬥機的照片,但這並不顯示彈射起飛的艦載機殲-15已完成研發。
★ 固翼式艦載預警機——與旋翼式艦載預警機比較,固翼式艦載預警機飛得較快、較遠、較高,滯空時間較久,且安裝的雷達與電子裝備更佳與更多,也即固翼式艦載預警機的性能較旋翼式艦載預警機優越甚多。1982年福克蘭群島戰爭時,英國無敵級航母配置的旋翼式艦載預警機,因不能飛高、飛遠,而未能及時發現掛載飛魚反艦飛彈的來襲阿根廷戰機,致使英軍雪菲爾號(HMS Sheffield)驅逐艦被飛魚反艦飛彈命中,造成了人員20死24重傷與雪菲爾號焚燬沉沒。002型係具有平直飛行甲板和蒸汽彈射器的航母,能配置固翼式艦載預警機,其發現海空目標和指揮管控作戰飛機的能力遠勝艦載直升機,將能大幅提升中共航母的戰力。
在中共自製的運輸機中,「運七」的基本性能大致與美國E-2艦載預警機的載台C-2灰狗式運輸機相近(參閱附表1)。兩者比對可了解,「運七」Y-7-200A型和C-2運輸機的最大起飛重量、最大載重、最大航程無幾乎相同,但「運七」Y-7-200A型的翼展比C-2運輸機多出4.64公尺,機身長度多出6.77公尺,機身高度多出3.31公尺,這些皆可經由研改「運七」的機體使之接近C-2運輸機的尺寸(用為艦載機必須重新設計機體以強化機體結構)。早在2008年,網路上已出現以「運七」為載台、背負圓盤式天線的「海警7號」固翼式艦載預警機之照片。但近年又傳出將以「運十二」為載台研製固翼式艦載預警機,「運十二」的外形尺寸較小,但其最大載重、巡航時速、最大航程、最大續航時間等,皆遠不如「運七」與C-2灰狗式運輸機,所研製的固翼式艦載預警機性能必將遠遜於E-2預警機。此一新消息使人迷惑,令人懷疑002型航母的固翼式艦載預警機研製遭遇困難,需要時間才能克服。
四、001A型航母下水的戰略意義
航空母艦係現代海軍最龐大的水面艦隻,也是構造與組織最複雜的戰艦;因為它不僅要能容納數千名乘員共同生活與航行於全球海域,並且要能操作數十架各型艦載機的起降與作戰,以及運作大量武器與裝備形成強悍的防衛戰力,以執行現代海軍的頂級戰鬥任務。建造航母是一個龐大的系統工程,因此當今世界各國只有少數國家,有能力自行設計與建造航空母艦。
建造航母的難度,從法國與印度建造其航母的艱難歷程可得印證。法國自力建造的戴高樂號(Charles De Gaulle ,舷號R91)航母於1989年鋪設龍骨,直到1999年才正式成軍,歷時10年之久,而服役後經常故障不斷;印度自建的維克蘭特號(INS Vikrant)航母,從2009年動工,2013年下水,2015年10月艦體建造完成率才接近98%(飛行甲板尚未完成建造),進展緩慢,服役時間至今仍遙遙無期。
001A型航母於2013年11月開工, 2017年4月27日下水艤裝,計畫於2020年交付中共海軍入列服役,建造6年半就能完工,顯示中共透過研改遼寧號航母,已掌握了設計和建造中型航母的全套經驗和技術,為中共未來建造大型的航母已奠定了基礎。由於中共正處於快速發展藍水海軍的過程中,能自力研建航母象徵中共未來擁有多個航母戰鬥群是可以預期的,其建設強大海軍的雄心將可逐步實現。
外國媒體經常批評遼寧號與001A型航母的性能遠遜於美國尼米茲級航母,這是不爭的事實。近期中外媒體盛傳:中共自建的第二艘航母已在上海的江南造船廠開始建造,並且推測係具備以蒸汽為動力的艦載機彈射器的002型航母,不僅其艦載機能滿載油料與彈藥彈射起飛,並且將配置飛得高且遠、滯空時間長、預警與指揮能力強的固翼式艦載預警機配合作戰,其戰力較001A型大幅提升,應與美國小鷹級航母(Kitty Hawk class aircraft carrier)相當。中共自建的第二艘航母002型與美國尼米茲級核子動力航空母艦在戰力上的差異,是尼米茲級航母的噸位更大、航速更快、配置更多的艦載機,以及不需經常為航母補給艦用燃油(至於飛機燃油、彈藥、生活補給品等仍需定期補給),戰力雖然更強一些,但中共新建的002型航母已將進一步縮小與美國航母的戰力差距。
對中共海軍而言,未來001A型航母入列海軍服役才是中共真正擁有戰備航母的起點!目前遼寧艦同時承擔了科研、訓練、作戰三重使命,任務負擔甚重;而中共正處於航母相關技術尚在研發、艦載機部隊亟待擴充的階段,只有一艘遼寧號航母致使其僅有的在航時間都用於科研與訓練,而在戰備作為方面難有時間進行。加上每年遼寧艦都有幾個月的時間需要在港口或造船廠進行維護保養,使得遼寧艦的在航時間有限,而001A型航母加入服役,則能夠從根本上解決這個問題。並且001A型航母沿用遼寧艦的基本結構和佈局,應能加快中共航母建構戰力的速度,儘快完成航母戰力的形成。
五、中共發展航母的展望
「中共將建造幾艘航母」近年來一直是中外媒體討論的話題;最常出現的研判是6艘:2艘001型(遼寧號與001A)航母、2艘具備蒸汽彈射器的002型航母,以及2艘具備電磁彈射器的核動力航母。6艘航母的推測合理嗎?有可能嗎?
各國海軍皆認為擁有3艘航母為理想的配置,這樣才能進行「一艘備戰、一艘入塢整修、一艘泊岸整備」的運作模式;至少期盼能有「一艘備戰、一艘維修整備」的2艘航母運作模式,但限於國力絕大多數國家皆無法達成這兩種模式的配置。近年來全球共有10國海軍曾擁有航母,目前只有美國的10艘尼米茲級核動力重型航母(其中1艘將進行為期3-4年的中期大修、3艘在諾福克海軍基地維護、1艘在華盛頓州的母港內休假整補,5艘在執行軍事任務),義大利的加富爾號(Cavour,舷號550)與加里波底號(Giuseppe Garibaldi,舷號551)2艘輕型航母,與中共的1艘遼寧艦仍在正常運作;法國唯一的戴高樂號(Charles de Gaulle,舷號R91)航母已進入乾船塢,進行18個月的大修;印度唯一的維克拉瑪蒂亞號(Vikramaditya,舷號550)航母將進行為期8個月的大修;俄羅斯唯一的庫茲涅佐夫號(Admiral Kuznetsov,舷號063)將花費650億盧布進行為期3年多的升級改造;巴西唯一的聖保羅號(São Paulo,A12)航母即將除役;泰國唯一的查克里·納呂貝號(HTMS Chakri Naruebet)航母已淪為操作直升機的救難平台;西班牙的阿斯圖里亞斯王子號(Príncipe de Asturias,R-11)航母已以240萬歐元售予土耳其進行拆解;英國3艘無敵級(Invincible-class)航母先後退役後,已經有數年時間處於「零航母」狀態,新建的伊麗莎白女王級(Queen Elizabeth-class)的首艦伊麗莎白女王號航母要至2019年才可能服役。
這段說明可以了解海軍「擁有3艘航母」是理想的配置,至少也應「擁有2艘航母」也是不易實現願望;因為運作與維持1艘航母、與其配置的艦載機及組成航母戰鬥群的多艘戰艦,對國力有限的國家是非常沉重的負擔,無力承擔。巴西與西班牙因此將其服役已久、功能落伍的航母予以退役;而期盼能擁有2艘航母的法國與俄羅斯,則因經費拮据多年來無財力建造第二艘航母。
一個國家需要建造幾艘航母首先應由其戰略需求考量。美國為了維護其全球的利益,必須全球部署其軍力,準備全球作戰,因此擁有10艘核動力重型航母;但美國雖擁有10艘重型航母,其海軍仍一直認為10艘航母不足以「得心應手」地出任務。
建造幾艘航母應以國家的戰略需求為考量的基礎。個人認為中共建造航母的戰略需求主要有三:一是提高中共海上防禦作戰能力;二是維護中共海上通道安全與海外利益;三是透過航母「到場」展現威懾力量、或進行人道救援行動承擔國際責任和義務。簡而言之,發展航母是中共海軍邁向深藍遠洋戰略的一部分,也是中共成為世界大國的基石。
個人認為最近二十年中共航母的主要活動區域,一是第一島鏈以東的西太平洋海域,二是從中東、東非沿岸到麻六甲海峽的北部印度洋海域。前者是實現中共海軍在西太平洋海域的「有效存在」,能擴展中共的海上防禦縱深,阻擊敵方航母戰鬥群於遠洋,或對敵國進行「雙側」海空打擊;後者係中共「一帶一路」的海上絲路,是中共輸入能源與原料、輸出工業產品的海上大動脈,附近各國則是中共海外利益的所在地,維護此一海上絲路安全暢通,就是保障中共的經濟命脈。因此初期中共亟需建造4艘航母(2艘001型與2艘002型),形成2個雙航母戰鬥群,分別在西太平洋海域與北部印度洋海域執行任務。幾年後中共研發航母核動力系統、電磁彈射系統與電磁拘機系統成功後,可再建造2艘高性能的電磁彈射與電磁拘機系統的核動力航母,6艘航母搭配進行「一艘備戰、一艘入塢整修、一艘泊岸整備」的運作模式,將能「得心應手」地執行其戰略任務。
六、結語
中共自建的第一艘航母001A型在開工後3年半即下水進行艤裝,再施工3年後就將入列服役,顯示中共國防工業已掌握航空母艦的設計、研製、建造與試驗的全過程,不僅為設計與建造高一級「彈射起飛、拘機著艦(CATOBAR)」的002型航母做好了準備,也為中共未來建造核動力重型航母奠定了厚實的基礎。此外,透過研建001A型中共能早日擁有2艘同型航母服役,可以加速航母戰鬥群的戰力培訓,早日完成航母戰鬥群戰力的建成,是一個高效益的行動。雖然001型航母的性能遠遜於美國尼米茲級航母,但已能滿足前述近期中共建造航母的三大戰略需求。未來中共透過依序建造彈射式002型航母與核動力、電磁彈射與電磁拘機的重型航母,成為擁有6艘航母的海權國家,應該係合理的推測。
附表-1 中共「運七」與美國C-2飛機基本諸元比較表
|
「運七」Y-7-200A型 |
E2承載機(C-2運輸機) |
機 長(公尺) |
24.31 |
17.54 |
機高(公尺) |
8.89(單片垂尾的設計) |
5.58(四片垂尾的設計) |
翼展(公尺) |
29.2 |
24.56(折疊後8.94公尺) |
最大起飛重量(公斤) |
24000 |
23,850 |
最大載重(公斤) |
5500 |
5760 |
巡航時速(公里/小時) |
420 |
496 |
最大航程(公里) |
2420 |
2580 |
最大續航時間(小時) |
10 |
6 |
實用升限(公尺) |
8500 |
9,100 |
渦輪螺槳發動機 |
2台WJ-5A-1型 |
2台T56-A-427型 |
(本專欄文章作者意見不代表論壇立場)