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不平的尼米兹

 把酒临轩 2018-04-11

舷号

交舰满载排水量公吨

当前满载排水量公吨

交舰横倾角

当前横倾角

68

94780

101670

1.01

0.1

69

95338

102202

0.82

0.25

70

95579

102213

1.22

0.11

71

98419

105364

0.27

0.41

72

99062

105579

0.77

1.81

73

99386

105765

0.85

1.55

74

99054

105079

1.63

2.54

75

99515

105530

0.43

1.61

76

99525

102811

0.08

0.99






美国海军尼米兹级航母数据,发布于 CVN-76 服役初期。



 总的趋势是交舰满载排水量不断上升。3 号舰 (最后 1 艘 Flight I) 与 4 号舰 (首艘 Flight II) 之间的吨位膨胀尤其明显。


服役过程中排水量普遍上涨,至 21 世纪初实际排水量均突破 10 万吨。除当时服役不久的 CVN-76 之外,排水量涨幅都超过 6000 吨。


每次版本升级 (Flight I 至 Flight II,Flight II 至 Flight III) 都使得向右横倾的现象大为改善,但后续舰往往故态复萌。


随着基本平台的设计余量逐渐被新增装备等所侵蚀,后期诸舰的横倾问题明显较早期舰体严重。传统上航母能够正常进行航空作业的横倾角不超过 5 度,现代化舰载机能够容忍的横倾角一般限制在 3 度。尼米兹级 5-8 号舰的固有横倾角已经达到最大可容许值的 50% 以上。


 尼米兹级航母,舰载机回收作业状态。


尼米兹级航母,舰载机放飞作业状态。 

福特级航母,舰载机放飞作业状态。


飞行作业时,多数舰载机停放于飞行甲板右侧,令舰体横倾问题更加严重。美国海军的解决方案是,向尼米兹级左舷被动鱼雷防御系统的空腔内注入淡水压载。该对策的代价是航母水下被动防御能力下降,战损条件下通过主动注水控制舰体姿态的余量减少。尼米兹级的舰岛位于右舷,4 台升降机中的 3 台也位于右舷,右重左轻势所难免。斜角甲板上的 2 条蒸汽弹射器并不能完全抵消右舷多出的重量 (况且轴向甲板上的 2 条弹射器还偏向右舷)。依靠增大左舷飞行甲板外挑量实现横向平衡的想法看似合理,却受到结构强度 (挑空幅度越大强度越差) 与抗风能力要求 (需可抵抗风速 100 节的飓风,挑空幅度越大受风面积也越大,抗风能力相应下降) 的限制而并不可行。通过减少右舷飞行甲板外挑量实现横向平衡自然可以,但由此带来的飞行甲板面积损失谁来负责? 在左舷额外设置固定配重则将带来额外的死重,令尼米兹级业已存在的超重问题雪上加霜。美国海军的淡水压载药方固然治标不治本,却已经是相对而言成本最低,对战斗力影响最小的最优解。  


 2017 年 11 月 12 日相聚于日本海的 3 艘尼米兹级航母分别是 Flight I,Flight II,Flight III 批次的首舰。

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