2021年10月24日,對于印度軍迷來說一定是一個偉大的日子,因為印度第一艘自行設(shè)計并制造的航母“維克蘭特號”第二次海試的日子,全球各大短視頻平臺上都出現(xiàn)了印度航母海試的視頻。 印度網(wǎng)友也歡呼雀躍,稱這是印度制造的力量,維克蘭特號未來的入役將增強(qiáng)印度在印度洋的存在,對印度二十一世紀(jì)的戰(zhàn)略利益至關(guān)重要。 歡呼背后的隱憂:維克蘭特號一直在磕頭?維克蘭特(INS Vikrant)是科欽造船廠有限公司(CSL) 為印度海軍建造的航空母艦,盡管不是印度第一艘航母,但這是印度本土建造的第一艘,因此對于維克蘭特號航母,印度全民可謂是關(guān)注有加。 此維克蘭特非彼維克蘭特 維克蘭特號航母全長262米,寬62米,滿載排水量4.5萬噸,動力是4臺通用電氣的LM2500燃?xì)廨啓C(jī)推動雙軸螺旋漿,最高時速為30節(jié)(56千米/小時),航程8000海里(1.5萬千米),全員196名軍官+1449名工作人員。 武器裝備有2x32單元的垂發(fā)系統(tǒng),64枚Barak 8地對空導(dǎo)彈和4 × AK-630 CIWS近防系統(tǒng),載機(jī)數(shù)量為36~40架,擁有10000平方米的甲板和兩臺升降機(jī),起飛方式為滑躍式。 AK-630 CIWS 維克蘭特這個名字此前是印度海軍的另一艘退役航母,那是1986年從英國購買了參加過馬島海戰(zhàn)的“競技神”號航母改裝后的印度航母,印度海軍特別喜歡這個代表了勇敢的含義的“維克蘭特”,因此將這個名字繼續(xù)沿用。 維克蘭特號一直在磕頭? 油管上的高清視頻中,維克蘭特號劈波斬浪,逆風(fēng)而行,馳騁在遼闊的印度洋上,讓人看了確實熱血沸騰,但細(xì)心的朋友也是發(fā)現(xiàn)了,這艘航母在航行過程中海面有規(guī)律地出現(xiàn)了浪花,這讓大家有些納悶,再仔細(xì)看,頭部似乎出現(xiàn)了某種規(guī)律性點頭。 果然沒多久,各國的軍迷對維克蘭特號海試的評價就出來了,有說維克蘭特號海試時磕頭(kowtow),也有更專業(yè)的稱這個應(yīng)該叫做縱搖(pitch),但無論是哪種說法都指向了一個問題,它的出現(xiàn)可能會嚴(yán)重影響艦載機(jī)起降,因為此時的飛行甲板上存在一個垂直方向上的加速度,也就是說非常顛簸! 假如剛好在起飛戰(zhàn)機(jī)時快要飛上滑越甲板時,船頭突然就來了個低頭,這下估計能把飛行員給嚇半死,這低頭也就算了,過會又來個抬頭力矩,這一折騰,估計能把這起落架給拍散了??v搖大部分都會以中心為軸心,前后搖晃,所以降落是同樣的狀況,這一晃可能得把飛機(jī)降落點抬高0.5米以上,可能會直接撞上甲板,嚴(yán)重不? 縱搖是什么?究竟是如何形成的? 縱搖有幾種情況,一種船舶動力過于強(qiáng)勁,船舶受到船艏波作用抬頭后下落,周而復(fù)始,形成規(guī)律性的點頭,這種情況在快艇上比較容易出現(xiàn);另一種則是高海況下的海浪與船艏波相互作用時也容易形成這種現(xiàn)象。 快艇上要解決這種情況似乎不難,降低速度,不至于讓船舶抬頭;而另一種海況影響情況就復(fù)雜了,小型船舶比如水翼船可以因浸入水下的結(jié)構(gòu)和脫離水面的船體相配合,遠(yuǎn)離低級別海況波浪影響。 但對于主體無法脫離水面的重型船舶就無能為力了,必須從根本上解決問題,也就是從船體與海浪的之間相互影響著手。 縱搖與海況 船舶在水面前進(jìn)時,隨著船體的運動會在水面上形成一個V字形船舶尾流,船艏這個比水面還高的就是船艏波,與前傾的船體作用會形成“抬頭”力矩,因此高速船舶航行時船頭會脫離水面。 大部分重型船舶的船頭無法脫離水面,因此船艏波會帶走船舶的前進(jìn)的動力,而船艏鈍的船影響更嚴(yán)重,一般的解決辦法是利用船艏尖的船舶來“避開波浪”,所謂的劈波斬浪就是怎么來的。 但各位不要一位問題就這樣解決了,并不是!這只是讓問題延遲爆發(fā)而已,因為船艏的形狀在“劈開”海浪后會形成一個“弓形”船艏波,形成時產(chǎn)生的渦流反作用與船身,仍然會對船體產(chǎn)生一個向上推的力量。 這其實就是一個推遲產(chǎn)生的船艏波,它仍然會將船身向上推,只是問題是這個“弓形”船艏波要對船體產(chǎn)生影響,需要船舶具有一定的速度,假如船舶每小時只有十幾海里,顯然不足以產(chǎn)生影響。 航母正常航行時影響也不大,但有兩種情況影響會很大,一是高海況時,因為產(chǎn)生的海浪本身具有相當(dāng)大的能量,會對航行中的船舶產(chǎn)生巨大影響,另一個則是高速航行時,即使低海況也會產(chǎn)生影響,航母的高速航行,除了“趕路”以外,就是起降戰(zhàn)斗機(jī)時! 由于航母甲板短,在沒有彈射器的情況下,滑躍起飛的航母還需要高速航行帶來的甲板風(fēng)輔助起飛(一般都會迎風(fēng)航行增加甲板風(fēng)),假如無法遏制縱搖,那么航母產(chǎn)生足夠的甲板風(fēng)輔助起飛,戰(zhàn)機(jī)的攜彈能力會下降不少,影響戰(zhàn)斗力發(fā)揮。 如何解決? 一般都是在船艏部位增加球鼻艏,破壞船艏波的形成,可以解決一部分問題。球鼻艏估計大家都見過,很多大型船舶會在船頭部位的水下有一個超級大的突出,有的驅(qū)逐艦就會在這里安裝一個鼻艏聲吶,也就是水聲偵聽器。 球鼻艏增加后,水在船體周圍流動的方式,也能減少了阻力提高了速度、航程、燃油效率和以及穩(wěn)定性,不過這只對高速船舶有效,而對于低速和小型船舶反而會增加阻力,比如吃水線必須超過15米,另外球鼻艏也能改善船頭浮力的情況。 3:不帶球鼻艏的浪,4:帶球鼻艏的浪 維克蘭特沒有球鼻艏:真的會磕頭? 維克蘭特號航母還真沒有球鼻艏,筆者找了維克蘭特號航母的干船塢照片,船頭下方向刀削一樣鋒利,劈波有余但斬浪就不一定了,維克蘭特號航母海試時的磕頭視瘋傳后國內(nèi)很多科普作者都認(rèn)為是沒有設(shè)計球鼻艏導(dǎo)致的嚴(yán)重問題。 而且普遍都是指向了未來維克蘭特號在2~3級海況條件下的作戰(zhàn)效率問題,因為“磕頭”的結(jié)果使得維克蘭特航母無法在2級海況下起降戰(zhàn)斗機(jī)!而二級海況還是偶見浪花的池塘級別,所以這個問題就嚴(yán)重了,未來維克蘭特號只能在池塘里起降戰(zhàn)斗機(jī)?印度洋上的高海況根本就是寸步難行? 印度網(wǎng)友的不同意見! 2021年11月4日,在DefenceForumIndia(印度國防部論壇)上,一個ID為Okabe Rintarou(岡倍仁太郎,看起來像是日本人,但國籍標(biāo)注為印度)的網(wǎng)友留言指出了這種觀點的問題: 上面的截圖中那個引用就是國內(nèi)知名科普作者寫的一篇文章,被翻譯成了英文搬運到了國外,引用的就是那個鏈接,翻譯質(zhì)量還不錯,但這種搬運狗實在是惡心。 這位印度網(wǎng)友表述了幾個問題:
上圖是維克蘭特航母的結(jié)構(gòu)和空氣動力場圖示,其實和球鼻艏只有半毛錢關(guān)系,比如上半部分是內(nèi)部船體梁結(jié)構(gòu)分析設(shè)計,下半部分是排氣流體動力學(xué)和飛行中的流動與干擾流場圖,和球鼻艏有關(guān)? 不過這位老兄也承認(rèn)了球鼻艏對縱搖確實有些關(guān)系,但認(rèn)為解決縱搖并非只有球鼻艏一種,而筆者在印度國防的官方推特上也翻到了類似的說法: 印度國防部推文意思和那位印度網(wǎng)友的如出一轍,另外印度國防部后續(xù)回復(fù)的推文中還給出了一個信息,美國的尼米茲航母很多也沒有球鼻艏: 筆者去找了尼米茲航母的干船塢照片,確實有一些版本的航母是沒有球鼻艏的!當(dāng)然解決縱搖問題不只是球鼻艏,這是比較直接的解決方案之一,因為縱搖和船速、吃水、表面波、水深和船首形狀都有關(guān)系,解決方案中減搖鰭也是一個重要方向。 減搖鰭的配置不僅可以減少左右搖晃(橫向),如果在前后位置上布置同時也能減少縱搖,這個減搖鰭在船舶上的配置是比較普遍的,在提高船舶舒適度方面有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。從維克蘭特航母的各種圖上來看,或者說是具有縱向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)設(shè)計的,比如下圖: 這個科欽造船廠的模型上,在側(cè)面的水線下就左右側(cè)的舭龍骨,這就是增加縱向穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),當(dāng)然對橫向穩(wěn)定也有幫助,但無論在干船塢還是其它圖片中都沒有看到減搖鰭設(shè)計,如下圖: 至少從側(cè)后方看不到活動的穩(wěn)定鰭(減搖鰭),前半部分則從下圖來看也沒有: 簡單地說減少縱搖的幾個關(guān)鍵:球鼻艏、穩(wěn)定鰭都沒有,只有一個舭龍骨維持縱向航行穩(wěn)定,盡管印度國防部和印度網(wǎng)友一口咬定維克蘭特的縱向穩(wěn)定沒有問題,但海試時的磕頭狀況讓網(wǎng)友確實非常擔(dān)心。 尼米茲真沒有球鼻艏? 筆者查了尼米茲級的航母,確實有很多是沒有球鼻艏的,印度國防部說的是事實: USS Nimitz CVN-68 比如CVN-68的尼米茲級沒有球鼻艏,只有舭龍骨維持縱向穩(wěn)定,但CVN-79福特級是具有球鼻艏的: USS John F. Kennedy (CVN-79) 前者是七十年代下水的,后者是2019年10月29日剛下水,那么問題來了,美國人既然認(rèn)為球鼻艏沒有用,那么為什么要在新航母上造個球鼻艏呢?顯然印度軍方認(rèn)為球鼻艏作用并不大,但在極端海況下,這種加分項為什么不用呢? 縱搖問題能解決嗎?印度航母戰(zhàn)斗力究竟如何?種花家搜了印度維克蘭特號航母最新海試的視頻,結(jié)果發(fā)現(xiàn)2022年1月9日在油管上有第三次海試的視頻,不過這次海試連航母屁股后面的水花都沒有,四平八穩(wěn)的海試而已,在低速下,海況條件極佳的情況下很難看出這種狀態(tài),因此答案是不知道。 維克蘭特的戰(zhàn)斗力究竟如何? 維克蘭特航母艦載機(jī)主要是26架MiG-29K,另外還包括10架Kamov Ka-31、西科斯基的MH-60R、韋斯特蘭海王和HAL Dhruv(印度國產(chǎn)直升機(jī)),除了這些艦載機(jī)外還有本文開頭已經(jīng)說明的近防炮和艦空導(dǎo)彈等。 要評價一艘航母的戰(zhàn)斗力,可以從多個方面來考慮,航母的起降效率,艦載機(jī)的性能以及預(yù)警機(jī)等,那么維克蘭特性能如何? 1、航母起降效率比較差,各位從艦載機(jī)起飛的線路可以看出,起飛位和降落位是重復(fù)的,也就是說如果飛機(jī)在降落那么無法起飛,反之亦然,因此這個起降效率值得商榷。 不過維克蘭特的滿載排水量只有4.5萬噸,這也許就是最大的短板之一,不過甲板可以優(yōu)化下,避免兩者出現(xiàn)如此尷尬的情況,但印度顯然并沒有花太多的心思,不過維克蘭特是第一艘航母,算是練練手腳吧。 請注意起飛路線,和降落航線交叉 2、米格-29K的性能非常一般,有機(jī)場保衛(wèi)者的說法,它的作戰(zhàn)半徑只有600千米,也就是說印度航母的600千米外就是安全的,假如和遼寧艦相遇,殲-15可以在1500千米外起飛作戰(zhàn),簡直就毫無還手之力。 3、印度海軍沒有艦載預(yù)警機(jī),當(dāng)然印度可以用KA-31直升機(jī)預(yù)警機(jī)湊合著用,但顯然直升機(jī)預(yù)警機(jī)容量有限,高度速度都非常有限,作戰(zhàn)效率也大大降低。 總的來說維克蘭特航母的只能算是聊勝于無,而且印度洋沿岸并沒有像樣的航母,有維克蘭特,印度可以在印度洋橫著走了,所以印度朋友很開心也是應(yīng)該的,恭喜他們獲得勇敢的維克蘭特號。 |
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