預測後遼寧級時代的國產航母：電磁彈射器可能上艦

網路上曝出的所謂「第一艘國產航母已鋪設飛行甲板」的照片2016年3月25日，在央視國際頻道《今日關注》欄目中，針對一組網路上曝出的所謂「第一艘國產航母已鋪設飛行甲板」的照片，著名海軍裝備專家、海軍大校曹衛東表示：「依照片來看，我國新一艘國產航母的甲板已經鋪設完成，說明船殼基本建造完成，離下水的日子就不是很遠了。」如果曹衛東所說的「船殼基本建造完成」屬實，這距離國防部新聞發言人宣布中國啟動第二艘航母研製還不到3個月的時間，雖然我們尚無法確定這艘航母的具體開工日期，但考慮到「遼寧」號服役也不過才3年多，由此可以推測，國產第一艘航母的建造過程是比較順利的，而「遼寧」號作為工程樣本及試驗平台的重大作用功不可沒。第二代國產航母浮出水面應該說直到2015年12月31日，也就是國防部新聞發言人楊宇軍正式對外承認中國首艘國產航母存在之前，外界對於該航母的情況還是多為猜測。然而在這次新聞發布會上，楊宇軍不僅明確宣布航母在建，同時也簡單介紹了其基本情況，如「在大連建造，排水量5萬噸，常規動力，艦載機為殲15，滑躍起飛，設計和建造參照了遼寧艦的有效經驗」等等。寥寥數語，卻也足夠證明這應該是一艘遼寧級的2號艦。當然，它肯定會在艦體結構、艙內設計、動力、武器裝備、電子系統等多方面有所改進。沒有核動力、沒有彈射器……這也許會讓那些抱著很高期望值的人失望。不過種種跡象表明，更為強大的第二代國產航母也許已經被列入中國海軍的裝備發展計劃。 早在2013年12月26日的國防部例行記者會上，有記者提出，據中國船舶重工集團披露，該公司第四季度軍貿訂單超過前三季度總和，還簽訂了兩個軍工超級合同，有媒體據此猜測這兩個「軍工超級合同」指的就是航母。國防部發言人耿雁生當時並未做明確回應——值得注意的是，耿雁生也沒有否認，且中船重工簽訂的是兩個「軍工超級合同」。換言之，如果上述合同的確指的是航母，那麼中國目前正在建造的航母就不會只有一艘。考慮到遼寧級2號艦目前的工程進度，其簽訂建造合同的時間肯定在2013年前。由此推測，中國海軍的第三艘與第四艘航母也可能已經立項。「遼寧」級的局限

目前限制遼寧級整體作戰能力的最重要因素無疑是滑躍飛行甲板。「遼寧」號對於中國海軍和造船工業來說是一個千載難逢的試驗和培訓平台，大連造船廠對它的改裝長達7年，服役後又經過了一年海上測試，收穫一定是豐厚的。但必須承認，「遼寧」號又是一個不完美的參照範本，其先天設計特點決定了作戰能力與自身噸位嚴重不符，不僅達不到尼米茲級和福特級的水平，恐怕還要稍遜於小一號的「戴高樂」號。也就是說，在「遼寧」號上學到的技術與經驗，並不能保證中國能夠迅速建造一艘類似尼米茲級那樣的常規布局大型航母。 也就是說，如果中國從第二艘航母，也就是首艘國產航母開始，就完全顛覆「遼寧」號的設計，而將美式超級航母作為追趕目標的話，在設計與工程經驗積累上仍然會存在缺口，研製進度很難保證。按照官方說法，「遼寧」號只是一艘試驗與訓練艦，中國有關航母的技術儲備、設計思路、作戰條例等軟硬體積累在「遼寧」號上摸索並驗證，但海軍迫切需要的是首艘具備完整作戰能力的航母。如此，選擇續建一艘遼寧級就很好理解了。至於第三艘與第四艘，通過前兩艘的建造與使用，相信對遼寧級優缺點早已瞭然於胸的中國海軍肯定會提出更高的要求。目前限制遼寧級整體作戰能力的最重要因素無疑是滑躍飛行甲板。遼寧級的理論飽和載機量在50架上下，實際服役載機量約30至40架，其中殲15戰鬥機20架左右。僅與設計同樣存在缺陷、且排水量只有4萬噸的「戴高樂」號相當。滑躍式甲板的上翹段無法停機，有限的停機面積迫使遼寧級不得不把更多的飛機納入機庫；且作為一艘滿載排水量6萬多噸的大型航母，遼寧級的飛機升降機只有兩座，僅為噸位稍大的福萊斯特級（美國戰後第一代超級航母，首艦1955年服役）一半，這些因素都讓遼寧級難以在短時間內將更多飛機送入起飛滑跑位置。另外，由於斜角甲板沒有上翹角度，只能用于飛機降落。這與美式航母4台彈射器兩兩部署於主飛行甲板和斜角甲板，均能彈射起飛（但不可以主甲板和斜角甲板同時彈射）的出勤效率無法相比。即便與載機量相當、排水量更小的「戴高樂」號相比，遼寧級艦載機的出勤率也只有前者約三分之一——就因為「戴高樂」號採用了平甲板和彈射器。相關數據證明了這一點，遼寧級的工程母版、「庫茲涅佐夫海軍元帥」號的飛行甲板最多可以停放14架蘇-33戰鬥機。扣除艦島前停放的6架，那麼該艦第一攻擊波可派出的飛機為8架，每架起飛間隔約1分鐘，而尼米茲級一個攻擊波的出動量超過30架，緊急狀態下每20秒就能將一架飛機彈射上天。電磁彈射器可能上艦

此前外媒猜測的航母彈射器試驗設施。由此看來，中國第二代國產航母的作戰能力能否取得飛躍，彈射器的上艦問題是關鍵。幸運的是，今天我們很可能已經突破了相關重大技術瓶頸，且起點更高。據《環球時報》2013年末報道，美國某網站公布的衛星照片顯示，中國在某地建造了某型電磁型導軌式高速牽引裝置工程樣機測試設施。該設施是繼美國之後世界第二條電磁彈射器地面實驗設施。自2002年開始，在海軍工程大學教授、中國工程院院士馬偉明少將帶領下，中國於2008年首次完成一個電磁彈射器原理樣機的科研攻關，並開展了1:1電磁彈射器驗證設備的研製工作。為表彰馬偉明在科技創新領域的突出貢獻，時任中央軍委主席胡錦濤曾簽署通令，為他記一等功。從衛星照片推測，這個試驗裝置大約長120至150米，電磁軌道長80米左右，能夠建造如此大規模的實驗設施「足以證明中國已經全面驗證和掌握了大型直線感應電機、先進強迫儲能裝置，以及高性能脈衝發生器等電磁彈射器關鍵技術」。

傳統的蒸汽彈射器相較於傳統的蒸汽彈射，電磁彈射的優點是全方位的，首先是加速均勻且能量可控。尼米茲級上的C-13-1型蒸汽彈射器彈射時最大過載可以達到6G，而整個行程的平均加速度僅有2G多一點。F/A-18戰鬥機飛行員常調侃C-13-1彈射器在後段往往沒有飛機自身的發動機加速「給力」。隨著速度和氣缸容積增加，過熱蒸汽的膨脹絕大多數能量用於蒸汽本身的加速和推動，到彈射衝程的末端，蒸汽基本上只能加速活塞，對飛機幫助不大。電磁彈射器的推力啟動段沒有蒸汽那種突發爆炸性衝擊，峰值過載可以降低到3G，這不僅有利於延長飛機使用壽命，對飛行員的身體感受也是不錯的改善。此外，由於電磁彈射的加速和彈射器長度沒有關係，除了受到氣動阻力和摩擦阻力影響外，彈射初段到末段的基本加速度不會出現太大波動，這就比蒸汽彈射的逐步下降來得更有效率。根據計算，平均加速度一樣時，電磁彈射器可比蒸汽彈射器讓飛機多載重8%至15%。在彈射不同重量、不同起飛速度的機型時，電磁彈射器還可通過計算機靈活精確地控制彈射能量。電磁彈射器的運行效率也比蒸汽彈射器要高，這一點對航母戰鬥力的提升意義重大，如採用電磁彈射器的「福特」號艦載機日出動量由尼米茲級的120架次增加到160架次；高峰日出動量也由原先的220至240架次增加到270架次。同時，由於沒有龐大的氣缸，電磁彈射器的體積相對較小，利於安裝使用。近年來，中國在軍用電子技術上進步神速。對於服役尚遠的第二代國產航母來說，馬偉明院士與他的研發團隊還有時間，中國海軍如能跨越蒸汽彈射這道門檻，為新型航母直接配裝2至3套電磁彈射器，在滿載排水量仍維持6萬噸左右的前提下，其飽和載機量將可能提升至65架左右，實際服役載機量也能達到55架，再加上三倍於現在的出勤率和可以滿載油彈作戰的新型艦載機，中國下一代航母的航空作戰潛力將至少達到福萊斯特級與小鷹級的水平（僅考慮平台）。
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