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[军事] 宏亮瞻局|空母复兴?日本“出云”级改装野望

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发表于 2019-9-21 08:58 AM | 显示全部楼层 |阅读模式


宏亮瞻局|空母复兴?日本“出云”级改装野望(上)

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮

2019-09-20 07:46 来源:澎湃新闻

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日本防卫省前段时间宣布,将购买42架F-35B垂直起降战斗机,以增强日本在其南部海域方向的空中作战能力。而为了便于F-35B起降,日本海上自卫队目前排水量最大的直升机航母(日称该类舰艇或驱逐舰为“护卫舰”,日语航空母舰略称为“空母”)“出云”号也将进行改装。F-35B+“出云”号方案的最终出台,这意味着日本自二战结束后将首次拥有真正的航空母舰。
该计划在这个时候被“官宣”其实并不令人意外,早在去年12月日本政府审议并确定的新一轮《防卫计划大纲》中,即明确表示了“舰载垂直起降战斗机”也就是F-35B的引入必要。该大纲内容首次披露后曾一度引起争议,鉴于“出云”号搭载F-35B后明显的“脱离专守防卫”性质,安倍内阁希望通过“限定用途”来寻求民众及外界的理解,而与自民党联合执政的公明党则提出希望将F-35B的具体运用方式以“简单易懂”的文字写入大纲。
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日本自卫队“出云”级战舰
作为回应,前防相岩屋毅曾在《防卫计划大纲》公布时即特别强调:改装后的“出云”号不属于日本宪法禁止拥有的攻击型航母,该舰不会常态化搭载战斗机,将主要用于医疗、应对大型灾害等多样化任务,因此仍是在专守防卫范围内。
难道日本人是打算用第五代隐身战斗机来执行“救灾医疗任务”?岩屋毅的这套掩耳盗铃的解释再一次凸显出典型的日本特色,无论自民党还是公明党,他们对购入F-35B及拥有航母都不会持反对意见,他们只需要外界的“理解”,并不吝为此玩弄自欺欺人的文字游戏。
在东京2019至2023年度《中期防卫力整备计划》中,防卫省明确提出为加强西南岛屿防卫,将引进包括F-35B隐身战斗机、“全球鹰”无人战略侦察机、“标准”-3反导系统,高超声速导弹等新型装备,并改装“出云”号航母。为此,未来5年防卫省将花费超过27万亿日元预算,2019年也是日本连续第7年增加防卫预算……
恐怕这才是“出云”级改装计划出台的真正背景。
全通甲板之路
从1998年首艘“大隅”级登陆舰服役,至此后陆续下水的2艘“日向”级和2艘“出云”级,再到今天“出云”号的改装意向与载机方案确定……在外界持续20多年的质疑下,日本终于通过7艘采用全通甲板和岛形建筑设计的战舰实现了本国航母的复兴。这一路线貌似谨慎,实际上其推进过程和决心却始终具有强烈的目的性。
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“大隅”级两栖运输舰是日本战后建造的第一种拥有直通甲板的战舰
日本早在冷战时期就曾打算建造全通甲板战舰,当时受限于政治因素没能实现。从上世纪70年代开始,日本陆续建造了4艘7000吨级的“榛名”级和“白根”级直升机驱逐舰,这两级舰比较“纯粹”,它们没有全通甲板,只能在上层建筑后方的飞行甲板上搭载3架直升机。
冷战后建造的3艘“大隅”级两栖运输舰尽管貌似航母,航空作战能力却极其有限。该级舰满载排水量不到1万吨,甲板最多可停放6架直升机,不过只在舰尾规划了两个直升机起降点,只能同时供2架CH-47或CH-53运输直升机起降作业。同时,“大隅”级并没有下甲板机库以及相关的直升机支援维修设施,所以无法让直升机常驻舰上,也无法为降落在舰上的直升机进行维修保养。另外,该级舰的航速只有22节,这是标准的两栖支援舰艇航速,与主力作战舰艇一般30节左右的航速相去甚远。
2009年和2011年服役的“日向”号和“伊始”号是用来替换“榛名”级的新一代直升机驱逐舰。与“大隅”级、美国“黄蜂”或其他国家的两栖舰不同,满载排水量17000吨的“日向”级没有坞舱等两栖舰设计及相关设备,航速高达30节,可专用于航空作战。因此如果把采用全通甲板的直升机驱逐舰也定义为航母的话,那么“日向”号就是日本战后航母的起点。“日向”级最多可搭载11架直升机,其中7架收容至下甲板机库,另外4架停放于飞行甲板。飞行甲板设有四个起降点,可同时支持4架直升机起降作业。
“日向”级投入建造的时间正好与F-35B的研制时间基本吻合,因此从一开始外界就怀疑其将来可能会被改造成搭载F-35B战机的轻型航母。不过日本人显然另有打算。很快,两艘排水量更大的新型“直升机护卫舰”被推上了船台。
“出云”号和它的姊妹舰“加贺”号(沿用旧日本海军“加贺”号大型航母舰名)计划用来替换2艘“白根”级,两舰分别于2015年和2017年服役。该级舰虽然仍然沿袭了日向级的基本设计,但满载排水量却陡增至26000吨,已超过许多国家的轻型航母,航速仍维持30节。更大的平台也为日本最终实现其航母野心提供了基本条件。在改装前,“出云”级的总载机量为15架,其中10架直升机可收纳于机库,飞行甲板上的5个起降点可支持5架直升机同时起降。
F-35B“即插即用”
根据在美国“黄蜂”级两栖攻击舰上的测试,在没有滑跃甲板的情况下,F-35B只需要150米跑道长度就可以起飞。“出云”级的整个甲板长度接近250米,改装后足以在飞行甲板上布置一条160米左右的起飞跑道。换言之,F-35B不用依赖滑跃甲板即可在“出云”级上正常短距起飞。而日向级的甲板长度只有190多米,扣除作业空间外,基本不可能再规划出一条足够长度的起飞跑道。如果在“日向”级上搭载F-35B,舰载战斗机要么须采用垂直起飞方式升空作战,这会明显降低其作战半径和载弹量;要么就需要将飞行甲板前段改装成滑跃式,这又会缩小飞行甲板的可操作面积,导致载机量下降。
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F-35B的出现圆了不少国家的航母梦
显然,“出云”级在最初的设计阶段就已经将搭载F-35B“计算”进去了,我们由此也不难看出为什么日本直到出云级才正式宣布航母改装计划,而不是“日向”级。至于为什么不在研制阶段就直接上F-35B,恐怕除了政治因素外,F-35B当时技术麻烦不断且前景叵测,市场上又没有其他可供替代的选择(AV-8B不具备对抗潜在对手空战力量的能力),应该也是重要原因。
外界对“出云”级的航母改装方案还有另外一种猜测,即该舰是否会加装斜角飞行甲板——这基本不可能,主要是没必要。日本订购的是F-35B而非F-35C,F-35B尽管具备垂直起降能力,但其常规使用方式是短距起飞垂直降落。垂直起飞由于是“逆重力”操作,需要更大的升力和发动机推力,此时油耗极高且对载油量和载弹量的限制太大;而垂直降落由于是“顺重力”操作,只需要为飞机提供缓冲升力和推力即可,此时飞机轻载,发动机甚至不需要打开加力,这意味着对飞机的总体性能基本没有影响。
F-35B的这种起降模式让采用该型机的航母不再需要斜角甲板上的跑道,就可以实现舰载机同时起飞和降落作业,这也是目前所有采购该型舰载机的客户——美国海军陆战队、英国皇家海军、意大利海军——均在其相关母舰上放弃斜角甲板的最主要原因。当然,增加斜角甲板跑道理论上可以同时起飞两倍的舰载机,提高起飞效率。然而,这种需要重新平衡全舰重心的改装风险和成本太大。作为斜角甲板的始祖,皇家海军甚至在排水量超过6万吨的“伊丽莎白女王”级上都没有采用该设计,只能搭载10架左右F-35B的“出云”级对起飞效率的要求显然就更没那么迫切。

 楼主| 发表于 2019-9-21 09:01 AM | 显示全部楼层

宏亮瞻局|空母复兴?日本“出云”级改装野望(中)

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮

2019-09-21 10:42 来源:澎湃新闻

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日本目前计划将“出云”号进行改装,未来“加贺”号也将进行改装。

不成问题的问题
即便“出云”级和F-35B几乎可以“完美匹配”,肯定还是需要在技术上采取一些必要的改进措施:首先就是飞行甲板的尾焰灼烧问题。由于F-35B所使用的F-135发动机带有加力燃烧室,因此比不带加力燃烧室的AV-8B具备更高的起飞时喷口温度,导致航母必须要对甲板进行更加严格的耐高温处理;其次是舰载机维护设备上缺少对F-35B的考虑。在例如拆卸发动机大修这样的机体后勤维护上可能还有不足;最后是舰载机弹药库和航空燃油库的制约,如果“出云”级真的是以运作直升机为目标设计建造的,那么其装载的无论是弹药数量还是种类都会限制F-35B的运用,仅供直升机使用的航空燃油携载量也不足以供F-35B使用。
不过以上问题都并非什么难以逾越的障碍。如尾焰烧灼可以用现有的等离子热喷涂技术解决。这是一种通过高温等离子体射流在基底材料上形成叠层涂层的表面强化技术,美军已经在美国级两栖攻击舰的第6个舰载机着陆点(总共有9个着陆点)使用了这种技术,日本引进相关技术并非难事。
关于后两点,值得注意的是,“出云”级放弃了“日向”级的专用直升机母舰思路,该级舰拥有类似大隅级的两栖运输能力和海上补给能力,舷侧设有两栖部队滚装舱门,舰尾设有燃料纵向补给设施,多任务能力有较大提升,相关任务舱室均可能在改装后转为它用。这也意味着该级舰很可能早就为F-35B的燃料、弹药和维护设备预留了空间。
“出云”级作为攻击型或防空型航母使用的最大缺陷其实与F-35B上舰无关,该级舰目前仍然缺乏合适的舰载预警机。众所周知,在一支完整的舰载机部队及航母战斗群中,舰载预警机是不可或缺的空中大脑。目前世界上可投入使用的固定翼舰载预警机只有美国的E-2“鹰眼”一种,日本从美国订购过13架E-2C和4架E-2D,但这些“鹰眼”目前都在航空自卫队的陆上基地使用。以“出云”级的排水量和尺寸,是无法搭载固定翼预警机的。那么就只剩下预警直升机这一个选项——尽管后者无论什么型号,其性能都无法与“鹰眼”相提并论,但有总比没有强。
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从现在情况看,改装后的“出云”级只能通过舰载预警直升机或航空自卫队的预警机解决早期预警问题。

英国皇家海军曾和美军合作,发展基于V-22倾转旋翼机的“未来组织化早期空中预警”计划,最终因为预算超支和威胁解除宣告破产。皇家海军转而选择基于“梅林”直升机的“瞭望台”空中预警系统,并于2015年5月选定了法国泰利兹公司方案,这个相对保守的计划是以原“海王”MK7预警直升机装备的“搜水”2000预警雷达为基础,在“梅林”机身左侧安装一具可拆卸的半球型雷达天线罩,可以通过换装模块套件迅速将任意一架“梅林”改装为预警直升机。
皇家海军现役的“海王”预警直升机已经在2018年底全部退役,第一架搭载“瞭望台”系统的“梅林”HM2将于今年内服役,并于2020年在“伊丽莎白女王”号航母上达成初始作战能力,搭档同样是F-35B。目前日本海自也装备有和“梅林”同款设计的MH-101直升机,其完全可以通过引进英国技术让出云级具备最基本的远洋空中预警指挥能力。而如果日本航母未来只活动于近海,那么航空自卫队滨松基地的E-767,或者那霸和三泽基地的E-2都可以提供更为强大的预警支持。
航空战力之谜
需要指出的是,尽管“出云”级战舰的排水量已经达到甚至超过了一艘标准轻型航母的水平,但其在改装成航母后的实际载机量却很有限。共同社曾报道称该舰改装后可搭载18架F-35B,这比改装前搭载的直升机数量还要多,显然不太可能。从目前的空间来看,改装后的“出云”号最多只能搭载10架左右F-35B,其中机库6架,甲板4至5架。且如果采用这样的极端搭载方案,该舰将没办法再搭载直升机,由此将失去独立的远程反潜和空中预警能力。相较而言,与“出云”级排水量接近,同样采用F-35B的意大利“加富尔”号航母则可以在搭载8至10架战斗机的情况下再另外搭载10至12架直升机,航空作战能力明显高出一筹。
导致上述差距的原因主要还是在于这两级战舰的作战需求背景不同。意大利海军在北约框架内只负责地中海内的辅助作战任务。“加富尔”号不需要太远的航程及长时间的持续作战能力,由此省出的油料、弹药及其他补给品装载空间都可以间接用于增加载机量。同时,尽管“加富尔”号也能担负一定的两栖运输任务,但在执行此类任务时,该舰的机库将完全被当成货舱使用,装载两栖攻击车等装备,不再搭载飞行器。“出云”号则不同,其明显承载了海自重返远洋的梦想,可以看到日本人赋予了该舰两栖运输、海上补给等多种任务,这首先意味着该舰拥有多种功能的大型货舱,并将具备一定的远洋作战能力,在设计定型的情况下,日本也不太可能将货舱再改装成机库,这种伤筋动骨的改装实现难度太大且不具效费比。

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改装后的“出云”号最多只能搭载10架左右F-35B,其中机库6架,甲板4至5架。

当然载机量少的问题其实并没有想象中那么严重,该舰未来肯定将配合其他舰艇作战。如果是配合美国海军作战,那么它只需要承担一定的辅助作战任务,舰载机根据美方需要灵活搭配,数量少也是够用的。即便独立作战,其自身编队的远程反潜任务可以由护航驱逐舰上的反潜直升机,或岸基的P-3C、P-1大型固定翼反潜机执行。如果在近海作战,在陆基预警机的掩护下,“出云”号不搭载预警机也不是太大的问题,即便深入远洋执行任务,该舰也可以少搭载1架战斗机,从而为预警直升机腾出空间。
我们还应看到,意大利只有两艘轻型航母(除“加富尔”号外还有一艘老旧的轻型航母“加里波第”号),考虑到航母固有的维护升级节奏,一般情况下意方也仅能维持一艘航母在目标海域持续战备值班,这自然要求“加富尔”号更强的独立作战能力;而日本则拥有4艘(算上直升机航母的话),未来肯定还会更多,因此在执行高强度作战任务时,海自甚至可以将一艘出云级和一艘日向级混成编组使用,那么整个编队的作战能力将得到极大完善。
值得注意的是,尽管“出云”号最多只能搭载10架左右F-35B,可防卫省一次就下了42架的订单。这意味着尽管没明说,实际上“加贺”号的改装也势在必行。两艘航母可同时搭载20至22架F-35B,另外的20架左右则可用于战斗机维护或未来升级时的轮换,损失备份(战损或训损)以及地面训练之用。战况紧急时,海自还可以将一部分没在舰上的F-35B部署于离岛机场,此时F-35B的短距/垂直起降能力将比空自的F-35A具备更好的部署与应急任务弹性。这不仅对执行作战任务来说意义重大,而且当面对潜在对手针对大型空军基地的“导弹雨”攻击时,F-35B在偏远离岛分散部署(如南方的琉球群岛和小笠原群岛,该区域设施完备的大型机场偏少)也有利于提高战时的生存率。

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 楼主| 发表于 2019-9-24 12:03 PM | 显示全部楼层

宏亮瞻局|空母复兴?日本“出云”级改装野望(下)

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮

2019-09-24 16:41 来源:澎湃新闻

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地区航母竞赛
2018年3月美国海军“黄蜂”号两栖攻击舰首次搭载F-35B在西太平洋执行海上任务。这意味着本区域美军已经完成一整套F-35B+轻型航母的作战模式和使用技巧摸索。这些经验都可以快速移植到日本海自。美军陆战队首支F-35B中队用了5年时间完成战斗力生成,有美军现成经验供参考,日本从引进F-35B到成军的时间,应该不会超过8年(包括飞机制造测试时间),甚至更短。不过美军两栖攻击舰的作战使用模式跟日本自身的需求还是会有所区别,具体到“出云”级,则其搭载F-35B后的作战价值也会有其多面性。
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能够在其基础上改装成真正航母是因为“出云”级设计建造早就有考虑未来的改装
毫无疑问,无论“出云”级执行的是上述任务中的哪一类,都随时可能面对敌方强大海空力量的攻击或拦截,此时“出云”级的对手既有可能是敌方潜艇、陆基导弹、岸基空中力量,也有可能是敌方航母。日本与俄罗斯、韩国等国家国家均存在岛屿争端。如果将“出云”号与俄罗斯海军的“库兹涅佐夫”号做纯技术性比较,我们不难发现,“出云”号作为一艘半路出家的航母与其对手相比仍然存在较大差距。
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歼-15舰载战斗机从“辽宁”号航母起飞。中国军网 图
航母的战斗力主要由舰载机实现,俄罗斯“库兹涅佐夫”号的载机量达到40架以上,其中固定翼作战飞机的搭载量超过25架。尽管F-35B可能具备一定的性能优势,但两者的载机量和载机种类实在相差太远,即便是“出云+日向”的双航母战斗群恐怕也很难与“库兹涅佐夫”号抗衡。另外,如果装备该型舰的国家能够在未来将舰载战斗机的性能提高到苏-35的标准,或直接换装第五代舰载战斗机,那么F-35B的性能优势——至少是制空优势也将不再可靠,毕竟在美军体系内,这款战机主要扮演的还是战斗轰炸机的角色。
值得注意的是,尽管“库兹涅佐夫”号因2018年的维护事故导致前景不明,且其长期服役于北方舰队,不过我们仍然能够在东北亚的浩瀚大洋上看到与该舰设计、性能均颇为类似的其他航母。
日韩两国间在独岛(日称“竹岛”)主权,以及日本殖民历史和相关赔偿等问题上一直存在争议,在此背景下,两国从2019年7月开始大打贸易战,并已经影响到双方的安保合作。由于均是美国的铁杆盟国,因此日韩之间直接爆发军事冲突是不可想象的,但这并不妨碍两国在军备建设上体现出一定的针对性。
2007年,韩国首艘采用全通甲板的战舰“独岛”号两栖攻击舰服役,该级舰无论是排水量、尺寸,以及载机量都与“日向”级相当,但增加了坞舱等两栖作战设计。尽管“独岛”号比“日向”号的服役时间还早两年,其2号舰“马罗”号却因预算不足直到2018年才下水,至今仍未服役。原定的3号及4号舰建造计划则被取消。
与只能搭载直升机的“独岛”级相比,改装后的“出云”级在航空战力上明显占优。不过韩国也在规划自己的航母——新一代LPX-II两栖攻击舰。从目前公开的信息来看,韩国采取的也是日本的渐改式路线,LPX-II将在“独岛”级的基础上做“放大”设计,全舰长250米,排水量超过3万吨,由于采用了双层机库,该级舰最多可搭载16架F-35B,届时韩国航母的航空战力又将反超“出云”级。
后“出云”时代展望
勿需质疑,一直标榜高端的日本造船工业完全具备改装“出云”级的能力,这也有助于进一步积累相关经验和技术,锻炼建造团队,在此基础上,日本战后的第一艘完全按照标准航母规格建造的大型战舰恐怕也不会遥远了。巧合的是,这条先改装再新建的航母发展路线图与中国倒也颇为相似。
此外,日本防卫省巨额的航母改装与建造经费投入对一直被开工不足影响的日本舰船制造业来说,也绝对是一针强心剂。要知道,仅仅建造一艘“出云”号(改装前)的预算就高达1200亿日元。目前日本最大的军用舰艇制造商JMU(日本海事联合),由JFE(日本钢铁)的造船业务子公司“环球造船”,与日本老牌造船企业IHI(石川岛播磨重工)于2012年合并而成。在日本各地有多家船厂,造船产能超过300万吨/年,是日本排名第二的造船企业(排名第一的今治造船不建造军舰)。JMU旗下的横滨矶子造船厂,是日本海上自卫队最重要的舰艇总装厂之一,2艘“日向”级和2艘“出云”级,以及一部分万吨级“宙斯盾”驱逐舰均在此建成。
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F-35B在美国海军“黄蜂”号两栖攻击舰进行训练
横滨矶子造船厂拥有长约330米、宽约50米的大型总装船坞,以及长425米、宽60米的维修船坞。从2艘“日向”级和2艘“出云”级的建造过程来看,横滨矶子造船厂的表现堪称高效。
“日向”号于2006年5月11日铺设龙骨,2007年8月23日出坞、开始码头舾装,坞内工期仅15个月。该舰于2009年3月18日交付海自,从铺设龙骨到交付仅34个月,2号舰“伊势”号的进度甚至更快。排水量大增的“出云”号坞内工期略长,也只有18个月,从首个分段入坞到交付为38个月。
以“日向”级和“出云”级的尺寸(日向级长197米、宽33米;出云级长248米、宽38米),放进矶子造船厂的总装船坞里绰绰有余。即使要建造类似“伊丽莎白女王“级或“辽宁”级这样的大型航母,矶子造船厂也不存在硬件上的障碍。当然,如果要建造类似“福特”级的超级航母,该船厂的这座总装建造船坞就很局促了,但其还有尺寸更大的修理船坞可在完善设备后使用。
相比于缺乏系统配套和整合能力、从设计、钢材到设备都需要仰赖引进的印度国产航母来说,日本虽然也需要从欧美进口部分(仅仅是部分)舰上设备,但其造船业具备强大的材料工艺、系统整合和自主设计能力,这保证了日本能够快速高质量的完成航母建造,且造出来的产品也能够符合自身或其他客户的需求。
与横滨矶子造船厂实力相当甚至更强的造船厂在日本还有好几家,三菱重工、川崎重工、三井造船等行业巨头旗下的造船厂,承包了海自的大部分驱逐舰、潜艇、登陆舰、补给舰等舰艇。它们均具备建造航母的潜力(当然需不需要是另一回事,一般来说,非战时期一个海军大国拥有一到二个可建造航母的船厂足矣)。这意味着一旦面临大规模战争,日本具备极为强大的造舰动员潜力,如果政策放宽且需求与资金到位,日本10年内打造出数支航母编队也是完全可能的。
即便日本国内没有这样的需求,在军火出口限制逐渐松绑的背景下,日本造船业还将有机会成为世界中轻型航母市场的有力竞争者,其竞争力肯定比已经在此领域取得成功的西班牙(已斩获泰国、土耳其、澳大利亚订单)要强大得多。

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