《校场》2021-01-07：呼之欲出的法国新航母在设计上有什么亮点？

源济

校场：呼之欲出的法国新航母在设计上有什么亮点？
新浪军事  2021年01月07日 09:02

法国总统马克龙曾于去年年底表示，法国已经开始了下一艘航母的具体设计工作。这艘航母预计采用核动力、电磁弹射、排水量高达75000吨。如果一切顺利，这艘航母将于2035年下水，2038年服役，取代预计将在同时间退役的戴高乐号航空母舰，成为法国海军唯一一艘航空母舰。虽然法国这艘新航母尚未完全进入细节设计阶段，但从法国方面目前公布的假想CG和实物模型，我们依旧不难判断出法国这艘航母的设计思路。




从目前为数不多的几张实物模型图和CG图来看，法国这艘航母作为一艘船来讲最大的设计特点是采用了三轴三桨设计，非常的德意志。




在历史上，德国战列舰非常钟爱这种三轴设计，从19世纪末建造的弗里德里希III世级前无畏战列舰开始，到二战的沙恩霍斯特级、俾斯麦级，德国几乎所有的战列舰都采用了3轴3桨的动力布局。这种布局的好处是动力舱相对于其他国家惯用的4轴4桨来说比较紧凑。在对速度要求不是太高的战列舰上，可以有效降低舰体长度，节省吨位。至于对速度要求非常严苛的战列巡洋舰，德国倒还是效仿其他海军强国，采用了4轴4桨的动力设计。




但3轴3桨的布局却有一个巨大的缺陷——中间的推进轴必然会贯穿舰艇的龙骨，造成舰体纵向强度下降。此外，传统4轴4桨设计在遇到舵机故障、卡死等情况时，可以通过调整两舷螺旋桨转速来进行方向上的微调（一般叫做拖桨）。3轴3桨设计虽然也可以进行拖桨操作，但效率要比4轴4桨低得多。这也不利于战时极端条件下的舰艇操作。




作为一艘满载排水量高达75000吨的大型航母，按照正常逻辑来讲法国的新航母理当采用类似美国小鹰级、企业级的4轴推进布局。避而不用的根本原因可能还是法国人想省钱——首先是能省一座汽轮机的钱，其次是三轴可以让舰艇的水线宽度尽可能的窄，这会提高舰艇的长宽比，有利于其流体力学设计。能够用更低的最大功率达到更高的最大速度。




另一个很有意思的船体设计是这艘舰的球鼻艏。现役航母主要有两种球鼻艏设计，一种是比较古老的水滴形球鼻艏，使用这种设计的主要有俄罗斯的库兹涅佐夫级。另一种是较为新颖的撞角型球鼻艏，使用这种设计的主要有美国的福特级、意大利的加富尔号等。两种球鼻艏的区别在于水滴形前凸较小，撞角型前凸较大，水滴形截面偏水滴形，而撞角型的截面偏圆角矩形。




而从实物模型来看，法国这艘航母的舰艏设计介于最早的无突出型球鼻艏（列克星顿级、衣阿华级使用的那种）与旧日本海军常用的勺型艏之间，既有隆起的部分制造船首波，又向下收窄，控制船体水下部分的总体长度。结合此前的戴高乐号球鼻艏同样不太突出的设计来看，法国此举是有意为之的。其用意可能是为了提升舰艇的可操控性，适应地中海沿岸较为复杂的浅海环境（因为这艘新航母将会比戴高乐号长得多）。




最后，这艘新航母的CG图与实物模型还有一个非常大的区别——CG模型的舰艏部分并没有采用一般航母常用的大外飘结构，而是像朱姆沃尔特级驱逐舰一样采用了内倾结构。从原理上来说，外飘结构有利于增大甲板长度和甲板面积，内倾结构有利于舰艇的隐身设计。因而对于甲板面积高于一切的航母来说，大外飘几乎是唯一可行的设计方案，除非舰艇的水线长度长得令人发指（但这更蠢）。而在实物模型上，法国人最终还是放弃了内倾设计专为使用大外飘来增加甲板长度。




除了船体设计之外，法国这艘新航母的甲板设计也很有特色。更直白地说，如果不是采用了电磁弹射器，其甲板设计倒颇有几分维克拉马蒂亚号的神韵。该舰采用2前1后共3弹射器布局（似乎也有1前1后双弹射器的想法），但为了在甲板右舷外飘多放几架飞机，甲板前方的两部弹射器都被挤到了非常偏左的位置上。这导致左舷的2号弹射器末端深深地插入了斜角甲板的降落区。这意味着在这艘舰执行舰载机回收作业时，甲板上仅剩1部弹射器可用，在高烈度作战中，很容易陷入被动。更不用说，如果这部1号弹射器出现故障，整艘航母将失去在回收舰载机时紧急弹射飞机升空的能力。




造成这种尴尬设计的深层次原因，其实还是法国的这艘航母实在是太小了。据法国海军方面透露出的数据，这艘新航母的长度仅为300米，比美国的尼米兹级短了30多米。这必然会导致甲板起飞区深入甲板中部有外飘的区域。如果弹射器布置的太靠左，势必会影响右舷外飘部分的舰载机停放。加之法国航母本身热机位就少，同样多热机位对于法国这艘航母的意义也要远高于对于美国超级航母的意义。




另据同样的宣传数据，这艘航母的宽度将达到破天荒的80米。但与宣传数据相比，这艘航母的实际体型却显得十分纤瘦。这主要是因为这80米宽基本算是个文字游戏，除了斜角甲板前端的突出部分外，左舷甲板向后呈阶梯状收窄，到了甲板尾部，甚至连外飘都没有，甲板的填充系数实在有点低。以我们之前提出的航母越方越正义的标准，法国这艘航母的甲板设计实在有些不堪。




另一个很诡异的甲板设计是这艘航母像美国的福特级一样，把舰岛放到了相当靠后的位置，两部升降机都位于舰岛前端。因而，舰岛后方两舷的停机区与后升降机的交通都被舰岛在物理上阻断了，这并不利于舰载机在甲板与机库之间的调配。美国福特级之所以可以采用这样的布局，是因为其左舷后方还有一部升降机，可以承担这样的功能，但法国这艘航母却并没有这样的设计。




在舰载机的选择上，目前公布的CG图和实物模型都采用了阵风M与正在研制中的FCAS第五代战斗机（西方称第六代）的组合。考虑到新航母预计在17年后的2038年才会服役，时间非常充裕。因此法国的这一展示还是略显保守。




在载机量方面，法方宣传新航母能够携带最多30架FCAS战斗机。以一般航母1500吨~2000吨排水量支持一架固定翼作战飞机的方法计算，法军的这艘75000吨的新航母原则上可以搭载40~50架舰载机。而之所以法军宣传的数字要比这个数低得多大体可能有两个原因：首先是FCAS并不是一架飞机，而是由NGF战斗机和忠诚僚机/蜂群无人机两个重要子系统构成。法军宣传的30架FCAS可能是指30架NGF战斗机及其配属的无人机。




另一种可能性则是FCAS并没有像正常舰载机一样采用折叠翼设计。而是像阵风M一样，基本沿用了岸基版本的机翼设计。国内网友经常会用阵风M的设计多么适合在机库里堆飞机来证明这种设计的有效性，这种思路在追求机库载机量的时候确实没什么毛病，但在追求甲板热机位的数量的时候，却不适用。因为甲板热机的时候所有飞机都朝向同一个方向，无法通过“俄罗斯方块”的方式增加停机位。而至于FCAS舰载机，其机翼设计与阵风完全不同，就算是追求机库停放也应该设计折叠翼。没有这样设计的最主要原因，可能就是为了省钱。




综合船体设计、甲板设计、飞机设计三大方面来说，法国这艘新航母的战斗力虽然确实能碾压现役的戴高乐级，但仅以2038年这个时间点的横向对比来看，却又与现在的戴高乐级一样，算不上先进。未来其主要用途可能还是在地中海“澡盆子”里，当一个法国干涉北非、中东局势的“搅屎棍”。与立足远洋大战的美国航母、我国航母还有很大的差距。