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日本“加贺”号航母究竟有多少战斗力?

 梦回故里81 2023-07-20 发布于北京

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DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2023.10.010

4月20日,英国《简氏防务周刊》报道称,已经入坞进行“航母化改装”长达1年之久的日本海上自卫队“加贺”号“直升机驱逐舰”于当日首次驶出船坞。其舰艏甲板形状已与本次改装前截然不同。但报道援引日本海上自卫队官员的话称,当天“加贺”号驶出船坞属于暂时性质,其“航母化改装”还会在今年内继续进行。从广义上说,只要能搭载航空飞行器的舰艇均可归于“航空母舰”之列。但人们通常所称的航母,已经约定成俗地专指拥有直通飞行甲板,能搭载、放飞并回收有人驾驶固定翼飞机的大型水面军舰。综合各方面情况判断,经过数十年来不断地进行“暗渡陈仓”般地渐进式操作,日本离突破战后《和平宪法》束缚,真正拥有航母这种极具进攻性战略武器的日子已经为时不远了。那么,改装后的“加贺”号战斗力究竟如何呢?

真正航母

“加贺”号是日本“出云”级“直升机驱逐舰”的2号舰,“出云”级可视作“日向”级直升机驱逐舰的放大改进型。首舰“出云”号于2013年8月下水,2015年3月服役,舷号183,二号舰“加贺”号于2013年10月开工建造,2015年8月下水,2017年服役,舷号184。

日本海上自卫队将“加贺”号归类于“直升机驱逐舰”,不过是遮人耳目的说辞,其初始设计定位就是一型不折不扣的直升机航母。突出表现在其采用全通型甲板,舰岛右置的典型航母布局。舰长248米,飞行甲板宽38米,吃水7.5米,标准排水量1.95万吨,满载排水量2.7万吨。该型舰由4台单机功率3.36万马力的LM-2500型燃气轮机驱动,最高航速可达30节。

按照初始设计,“加贺”号机库内可容纳14架直升机,全通甲板上设有5个直升机起降点。舰岛左前方设有一部舷内升降机,舰岛右后方设有一部15×12米舷外升降机。舰岛上安装有4面OPS-50对空搜索雷达的相控阵天线阵面,日方宣称其最大搜索距离约370千米,主要担负对空搜索/监视以及航空管制任务。此外,舰岛上还装有1部OPS-28对海搜索雷达和2部直升机管制/导航雷达。舰艏声纳罩内装有1部OQQ-23型主/被动声纳。

“加贺”号由于建造得较晚,因此舰载电子设备比姊妹舰“出云”号更加完善,不仅设有本舰战术情报指挥中心,还有海上联合作战指挥中心。其增设的多功能舱室不仅可作为统合任务部队司令部,还能作为新组建的“水陆机动团”指挥中枢。舰上安装的OYQ-12综合舰船情报处理系统与美军同类设备兼容。

在舰载武器方面,“加贺”号和“出云”号皆只有2部RIM-116型“海拉姆”滚动弹体近程红外反导导弹发射装置及2座MK-15Block1B型“密集阵”近防系统。另有1套NOLQ-3D-1综合电子战系统和4座MK-36SRBOC型六联连装干扰弹发射装置作为软杀伤手段。

不过,为了能令“直升机驱逐舰”这个挂羊头卖狗肉的幌子看上去像那么回事,同时也想在舰队规模有限的情况下尽可能拓展“出云”级的用途,日本竟然为“出云”级设计了可容纳50辆3.5吨级军用运输车的车辆滚装甲板,还增设了燃油海上纵向补给装置。也就是说,改装前的“加贺”号不仅是一艘直升机航母,同时也是一艘两栖攻击舰和兼职油水补给船。这样的设计,往好说是“一专多能”,往坏处讲是“样样通,样样松”。历史上类似的教训可谓不胜枚举,但极端重视细枝末节,却往往失之大略的日本民族特性,却决定了要想让“脑子一根筋”的日本人规避别人踩过的“坑”,几乎是不可能的事。

非但如此,在通向复活军国主义这条死路上加速“狼奔豕突”的日本,还心心念念将初始设计就有些不伦不类的“出云”级改装为真正意义上的航空母舰的心愿。而二战结束后一直保持着对日本全方位深度控制的美国,为了“大国对抗”的自身需要,也迫不及待地为日本“松绑”,以此牵制其认定的“战略竞争对手”。突出表现在美国不仅于2020年7月,批准向日本出售价值230亿美元的105架F-35战斗机及110台F-135型涡扇发动机,其中包括63架F-35A和42架F-35B,而且于2022年11月出动美国海军陆战队的现役F-35B在“出云”号上作验证起降飞行,帮助日本方面早日确定“出云”级航母第二阶段改造方案。

客观来说,作为两栖攻击舰和直升机航母,“出云”号、“加贺”号的吨位并不小,但若要将其改造成搭载固定翼舰载机的航母,区区2.7万吨的满载排水量就显得极为局促了。正因为如此,此前日本方面否决了为“出云”级加装能大幅度提升F-35B载荷航程,但却要增重数百吨的滑跃甲板改装方案,而且为了稳妥起见,最终敲定了“出云”号、“加贺”号交替入坞并分阶段渐进改装的计划。

2020年,率先入坞的“出云”号开始了第一阶段改装。主要内容是强化飞行甲板,使之能耐受F-35B高温燃气的冲刷,并重新修改喷涂了飞行甲板上的各种标志线,以适应F-35B的起降需求,还明显增大了舰上航空燃料和弹药的存储空间,并加装F-35B专用的维护、测试设备,重新设置了各种损管、温控和转运系统。

而2022年3月入坞改装的“加贺”号则在“出云”号第一阶段改装内容基础上,将原先外观呈梯形的前部飞行甲板更换成更宽大的方形甲板。这样既能增大甲板可用面积,又有助于延升跑道长度,为下一步增设斜角甲板创造条件。有资料称,预计2025年全部改造工程完工后,“加贺”号航母可携带20架F-35B舰载战斗机。甚至还有资料认为,“加贺”号最多可携带28架F-35B、7架SH-60K反潜直升机和2架MCH-101扫雷/运输直升机,足以在大洋上和中国6万吨级的“辽宁”号航母“掰掰腕子”。然而,事实果真如此吗?

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载机数量

众所周知,航母战斗力高低,主要取决于舰载固定翼飞机的性能和数量。

根据日方公开资料,“加贺”号机库甲板从前到后,分别是1号车辆库、舷内升降机、1号机库、2号机库、整备机库和2号车辆库。其中,1号车辆库长约14.4米。舷内升降机长19.8米,宽约12.9米。1号机库长约43.2米,它和2号机库之间用防火帘隔开。2号机库长度增至52.8米。位于2号机库后方的整备机库长约31.2米。整备机库后方的2号车辆库长约7.2米。

如果根据F-35B机长15.37米、翼展10.65米的尺寸进行图上作业,会发现在极端情况下,“加贺”号的1号机库能摆下5架F-35B和1架SH-60J/K搜救/反潜直升机。2号机库能摆下5架F-35B和1架MCH101重型运输搜救直升机。另外还能在整备机库内容纳3架F-35B和1架SH-60J/K搜救/反潜直升机。也就是说,“加贺”号原始的机库面积最多只能容纳13架F-35B、2架SH-60J和1架MCH-101。日方公布的海上自卫队对“加贺”号机库的改装示意图显示,在取消了机库间防火帘的情况下,也只能摆下14架F-35B,这与笔者的上述推断非常接近。需要指出的是,上述两种推断都是在机库调度极为困难情况下获得的极限搭载数据。真要照此办理,会大大拖累“加贺”号战时舰载机出动强度。

那么,在飞行甲板上露天安置F-35B,以此增大“加贺”号载机量是否可行呢?最近,美国曾通知盟友:不建议各国F-35A在雷雨天气时飞行。考虑到F-35B较F-35A更复杂骄贵,而远洋作战时航母遇上恶劣海况实属家常便饭,F-35B长时间系留在飞行甲板上必然导致故障频发,妥善率急剧下降。相较舰载固定翼飞机,舰载直升机则更为脆弱,也不能用这个办法提高搭载数量。所以,笔者认为战时“加贺”号搭载F-35B的实际数量,可能只有10架左右,空出来的机库机位必须留给SH-60J和MCH-101。

“加贺”号设在前部飞行甲板处的舷内升降机,设计继承自“日向”级。从其尺寸及承载量来看,它也能转运F-35B。舷内升降机的存在,虽能改善“加贺”号在恶劣海况下载机提降环境,但一则破坏了飞行甲板整体强度,需要额外付出重量代价予以补强。二则放飞F-35B和提降飞机这两个作业无法同时运行,大大降低了航空运转效率。如果像后部升降机那样转移至舷外,同时取消兵力投送能力,那么机库总体长度至少可增加41.4米,能将库内最大停机量提升至18架F-35B、3架SH-60J/K搜救/反潜直升机和1架MCH-101重型运输搜救直升机的水平。关乎航母战斗力的F-35B数量将增长38.5%。但如果真进行这样“伤筋动骨”的改进,工程量之大难以想像,还不如重新造艘新舰效费比高。因此到目前为止,并没有见到这方面的公开报道。

除了载机数量不足,“加贺”号还存在飞行甲板面积不足的问题。为确保动力系统生存性能,“加贺”号的4台燃气轮机分成了两组,彼此分得较开,不得不设计两个排烟道。两个排烟道最终都汇聚到舰岛里,这就造成了舰岛体积庞大。加之“加贺”号采用了类似美国两栖攻击舰的设计,在舰岛前后各伸出一个低矮平台,以安置卫星天线和近防系统,这就进一步降低了本就显得不够宽裕的飞行甲板可用面积。

名义上,“加贺”号飞行甲板宽达38米,但由于舰岛的存在,加上起飞道旁边要留下安全余量,实际可用起飞道宽度也就20余米,只能设置1条起飞线。如果根据其飞行甲板布局进行图上作业,“加贺”号舰岛前方最多可停放5架F-35B。舰岛后方与后部舷外升降机之间,可放1架F-35B。后部舷外升降机后可放2架F-35B。5号降落点旁可斜向摆放2架F-35B。舰尾可放下3架F-35B。以上总计13架F-35B,与目前“加贺”号极限情况下机库最大载机量差不多。

从以上情况分析,“加贺”号每个攻击波最多能放飞4架F-35B。而如果不是舷内升降机和车辆库这样的奇葩设计,其每个攻击波最多可放飞6架F-35B。因为日本人打的“小九九”太多,“加贺”号的航空作业能力和效率较正常设计低了三分之一。

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性能问题

也许有人觉得,4万吨级的“美国”级两栖攻击舰只配备F-35B,也没配备舰载预警机,不也一样能用吗?实际上,不带坞舱,重点强化航空能力的前两艘“美国”级两栖攻击舰是在美国特殊体制下的特殊产物。美国海军陆战队是美国总统无需经国会批准就直接动用的武装力量,是名符其实的“军中之军”,因此需要具备不依赖海空军单独遂行中低烈度任务的能力。

即便如此,美国海军陆战队若想对其他强国遂行高烈度两栖登陆作战,仍然需要美国海空军帮忙。因为这种对抗环境下,要想实施两栖登陆作战,首先就必须先夺取制空权。而且整个作战期间,登陆场必然是空中力量掩护的核心区域。为此,美国海空军的预警机都会重点盯控登陆场附近空域,两栖攻击舰根本无需自行携带预警机。在F-35家族中,F-35B和F-35C都可以充当固定翼舰载机,但二者的设计定位完全不同。

F-35B的设计初衷是部署在沿海的两栖攻击舰上,离登陆场也就几十千米距离,接到指令马上飞到登陆场上空实施近距离航空火力支援。因为距战场近,任务时效性强,所以设计时强调反应灵敏,部署方便,但却对作战半径并无多大追求。

F-35C是要搭载在正规航母上实施远洋作战的。战争是对阵双方的全方位博弈,航母必然是敌方重点攻击目标。航母维持生存的主要方式,是在尽可能远的区域活动,从而扩大敌人需要搜索的范围、降低自己被发现的概率、提高对方反击难度。因此,舰载机的攻击半径要求越大越好。

F-35B和F-35C不同的定位,导致了其设计差异极大。F-35C大幅度增加了机翼面积和机内油箱容积,以保证足够大的作战半径。而F-35B为追求垂直起降性能,以适应任务需求,需要将主发动机尽量前移到重心附近,才能保证垂直起降用的推力转向喷管与前部升力风扇离重心的距离相近,以此保持飞机平衡,这就导致飞机设计严重受限。F-35B增加的升力风扇直径1.27米,高度也有1.27米,重达800千克左右。作为隐身飞机,弹舱和进气道又必须围绕发动机设计,结果导致F-35B最终被设计得颇为臃肿,飞行员后向视野奇差。如此一来,不仅F-35本就饱受垢病的高速性能不足的缺陷,在F-35B上就更严重了。而且因为升力风扇占用了过多机内空间,机翼面积又没扩大,F-35B的机内载油量降至F-35C的三分之二左右。加上飞行阻力的增大,F-35B成了F-35家族“三兄弟”中作战半径最小的那个。非但如此,F-35B的机内弹舱也因受升力风扇的影响,也是F-35家族中最小的。据了解,F-35B的机内弹舱只能塞得下NSM反舰导弹和小直径卫星制导炸弹,以及自卫用的AIM-120系列主动雷达制导中距空空导弹等,精确制导武器选择余地较F-35A和F-35C大为缩小。

对于美国海军陆战队来说,F-35B存在的这些缺点无伤大雅,反正是用它来替代AV-8B这种近距离攻击机的,又不奢望它能执行制空任务。对于英国“伊丽莎白女王”级航母来说,它本质上就是为了维系“大英帝国最后尊严”的样子货,用于在一些前势力范围内施加早已日薄西山的残存影响力,压根就不考虑拿它与潜在之敌实施高强度对抗,所以才选择了部署灵活的F-35B作为舰载机。

对于日本来说,恢复“昔日大日本帝国海军荣光”这种话是不能摆上台面的,但在该国政客及多数国民的主流意识里,却一天都没遗忘这“远大抱负”。但是,受制于《和平宪法》和东亚舆论环境,日本在朝成为“正常国家”方向努力过程中,依然要受到诸多限制。尤其是美国在对日本“松绑”力度还远远不够的情况下,日本难以引进F-35C这样的航母舰载战斗机,以及配套引进或自行研发弹射器和拦阻索,只能退而求其次,为“出云”号、“加贺”号航母配备数量有限的F-35B。

日本海上自卫队的假想敌及未来可能遇到的作战环境以及作战样式,都与美国海军陆战队或英国海军有所不同。用一款作战半径严重不足、设计初衷就没考虑过争夺制空权需求的近距离支援战斗机,去作为航母编队的核心战力,颇有些“赶鸭子上架”之感。

无论是日本还是东亚他国,都有人片面强调F-35系列战机强大的信息融合能力和空间态势感知能力对周边国家主流机型有代差优势,并坚信这个优势足以弥补其飞行性能上的一些“美中不足”。不过,隐身战斗机已非美国及其亲密盟友所独有。所谓的代差优势实际上并不存在。况且能罗列出F-35B的所谓“优势”,也是建立在其平台性能可满足任务需求这个前提基础上的。这就形成了一个逻辑悖论:如果F-35B真是一款合格的舰载战斗机,那么美国人吃饱了撑得去设计、装备F-35C?两个机型合二为一,既能节约研发经费,产量又有规模效应,难道不好吗?

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预警问题

对于航母来说,舰载预警机是仅次于舰载固定翼战斗机的重要装备。其性能与数量同样制约着航母战斗力的高低。因为“加贺”号航母吨位有限,目前仍采用直通式飞行甲板,所以既不能装备弹射器,也无法安装拦阻索,这就限制了固定翼预警机上舰。

在美制大型航母上,4架E-2系列舰载预警机是最低配置。考虑到飞机的妥善率问题,为给航母编队撑起一把24小时不间断的“保护伞”,多数情况下都配备5架,极端情况下还曾为1艘航母配备过6架E-2C预警机。

以最新型的E-2D预警机来说,其机长17.58米,翼展24.56米,机翼折叠后翼展8.94米,机高5.58米,最大起飞重量25.85吨,最大着陆重量20.41吨。其配备的涡桨发动机功率从E-2C系列的3755马力提高至5250马力。在短距起飞模式下,其滑跑距离不超过167米。这个距离与F-35B以机内满油满弹状态从平甲板上起飞时的168米滑跑距离相当。但E-2系列预警机可没有F-35B那般垂直降落的本事。

因为没有拦阻索,如果日本想强行让“加贺”号航母搭载E-2系列预警机,能不能保证该预警机在任何海况下都能安全降落到“加贺”号上是两说的事。不过以E-2宽达24.56米的翼展来说,在其降落前,舰岛后部区域均没法系留F-35B。仅凭舰岛前的5个系留机位,“加贺”号本就不高的航空作业效率又会呈断崖式下降。如果往“加贺”号本就狭小不堪的机库里硬塞进4架E-2D预警机,那么F-35B的极限搭载量将下降到8~9架。要想维持一个攻击波放飞4架F-35B的能力,就得付出攻击波次减少、持续打击能力急剧降低的代价。若想持续保持一定的航空能力,每个攻击波出动数量就得降到2~3架。因此综上所述,“加贺”号航母未来也不会搭载固定翼舰载预警机。

固定翼舰载预警机与“加贺”号无缘,那么预警直升机可否成为替代选择呢?西方世界除了老旧的“海王”预警直升机,英国近些年来推出的EH-101型预警直升机是个现成的选择。该型直升机空重13吨,装有3台发动机。如果假定其预警型的续航能力与反潜型大体相当,那么每架EH-101预警机能在航母前方370千米处(200海里),提供1.5小时预警时间。或是在航母前方185千米处(100海里),提供3.5小时预警时间。算下来,如果日本当真打算用EH-101预警直升机为“加贺”号提供最低限度的预警服务,那么配备数量至少要达到7架才行。

不过,EH-101机长高达22.81米,比F-35B长了足足7.44米。虽说其旋翼可折叠,但整体占地面积比F-35B只多不少。如果配备7架EH-101,还要保留至少2架SH-60J提供最基本的海上搜救能力,那么“加贺”号航母能携带的F-35B数量顶多只有6~7架。这个载机量还能有多少实际战斗力呢?

鉴于上述现实问题,“加贺”号只能依赖OPS-50型对空搜索雷达作为早期预警手段了。该雷达是FCS-3A型雷达的衍生型。FCS-3A则是由“日向”级装备的FCS-3型雷达发展而来,主天线阵面尺寸为1.6×1.6米,布置有1600个T/R模块,对空搜索距离为200千米,可同时跟踪300个目标。FCS3A较FCS-3的主要改进之处,是将T/R模块材料由砷化镓变成了氮化镓。理论上这可以大大提高T/R模块的信噪比,对提高发射功率,增大搜索距离和跟踪精度都极有助益。

氮化镓是当下顶级的半导体材料,但FCS-3A的数据却颇不好看。这是因为,一方面,日本为了在探测距离和精度之间取得折衷,选择了C波段。另一方面,制约雷达性能的,除了元器件水平,还有后端算法。根据日媒资料,OPS50型雷达的T/R模块功率是FCS-3A的3倍,对空搜索距离可达370千米。不过,雷达的探测距离与功率的四次方根成正比。照此计算,如果OPS-50型雷达其他方面与FCS3A并无差异的话,仅将T/R模块功率提高3倍,只能将对空搜索距离提高到263.2千米,这与日方公布的370千米相差甚远。有鉴于此,OPS-50型雷达很可能改换了工作波段,增加了雷达波长。

一般而言,在同等情况下,波长越长的雷达波,在大气传播中信号强度衰减得越慢,探测距离越远。波长越长的雷达波,其配用的雷达天线孔径就越大。OPS-50型雷达取消了FCS-3A雷达天线旁为之配套的X波段照射雷达有源相控阵天线阵面,因此OPS-50型雷达天线阵面有所扩大,为其改用较高波段的雷达波创造了条件。从世界各海军强国的情况看,OPS-50型雷达很可能改用了S波段或L波段,否则难以达到370千米的探测距离。

但即便如此,区区370千米的对空探测距离,是无法满足航母构建完整对空防御圈需求的。更何况作为舰载雷达,受地球曲率影响,其海平面最大通视距离也就在40~50千米左右。其他国家航母之所以要配备舰载预警机,或者退而求其次配置预警直升机,其目的不仅仅是尽可能提高对空探测距离,将对空防御圈尽可能往外推,更重要的是尽可能消除低空盲区,大大降低敌方利用超低空成功突防的概率。

也许有人会觉得,日本航空自卫队已拥有长航程的E-767岸基预警机多年,“加贺”号可通过海空一体化信息网络共享E-767探测到的空情信息。但问题是航母龟缩在岸基飞机掩护范围内作战,与其设计初衷严重背离。如果真是这样的话,与其花费巨资改造“加贺”号、“出云”号航母,引进F-35B,还不如在日本西南各离岛上完善航空保障设施,支持F-35A机群进驻,将离岛变成“不沉的航母”更划算。

所以,远程预警能力的严重不足,是限制“加贺”号航母作战潜力发挥及其实际运用方式的又一大死穴。

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潜在风险

目前,“加贺”号和“出云”号航母都尚未完成最后的改装,具体改装效果还不好说,但却已经出现了不那么“和谐”的苗头。

2021年9月,已完成第一阶段改装的“出云”号航母,在与满载排水量达6.5万吨的英国“伊丽莎白女王”号航母编队航行时,在航速大体一致的情况下,前者的尾迹不仅远较“伊丽莎白女王”号更宽、更长、更明显,而且也比同行的满载排水量1.9万吨的“日向”级二号舰“伊势”号直升机驱逐舰要夸张得多。

舰船尾迹产生的主要原因,是舰体同时与空气和海水这两种密度相差800倍的介质接触、在航行时由于舰体推开海水产生兴波阻力,以及推进螺旋桨产生的空泡共同形成的。尾迹的存在,不仅容易暴露舰船的行踪,而且容易令舰船遭到尾流制导鱼雷的攻击,因此设计师们都绞尽脑汁尽可能降低尾迹特征。

一般来说,舰船吨位越大,长宽比越小,航速越快,尾迹越明显。“出云”级航母为追求快速性,水下舰体延续了“日向”级直升机驱逐舰的大长宽比设计,而且此前在长达数年的服役期内,外界从未发现“出云”号的尾迹竟会如此夸张,因此这极有可能是其第一阶段改装惹的祸。

众所周知,“出云”级航母采用了双桨双舵设计。在螺旋桨直径及展开面积相同的情况下,桨叶数量越少,对避免产生空泡效应就越有利,相应的推进效率也越高。但在同等情况下,桨叶数量越多,对减少螺旋桨工作时的振动就越有利。可是,桨叶数量越多,就越难避免相邻桨叶之间产生相互干扰,这对提高推进效率是不利的。所以,设计师在选定桨叶数量时,要通盘考虑各方面情况,尤其要注意不能让螺旋桨工作时与轴系或船体发生共振。因为这样的共振不仅会令舰船航行噪声急剧升高,推进效率急剧降低,而且增大航行尾迹。所以,“出云”号经过第一阶段改装,很可能改变了其船体的固有频率,当航速达到某个区间时,会引发螺旋桨与船体发生共振,从而导致尾迹大增。

考虑到“加贺”号第一阶段改装内容与“出云”号有所不同,加之该航母尚未进行海试,因此尚不能断言它是否也会染上“出云”号尾迹夸张这一“毛病”。但如果举一反三,人们完全有理由怀疑,由于在吨位有限的情况下仍固执地追求多功能、多用途的初始设计制约,“出云”号、“加贺”号在进行“航母化改装”过程中,可能还会遭遇到更多始料未及的麻烦。这些麻烦是各项纸面数据所无法体现出来的,但却对航母战斗力有莫大影响。

综上所述,对于“加贺”号、“出云”号的改装动向,对于日本的狼子野心,爱好和平的人们只要保持警惕就好,但却完全没必要风声鹤唳,夸大、甚至神化F-35B与“加贺”号航母这对“残疾组合”所带来的现实威胁。

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