弹射器――中国海军的痛

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弹射器在现在一般特指航空母舰上使用的飞机弹射器，自从20年代初第一艘航母“兰利”号改装到现在，航母已经在世界上出现将近90年，在这期间，弹射器始 终伴随航母的发展一起发展（我手上实在缺乏关于航母弹射器的资料，所以只好这么笼统地糊弄了，下文中没有详细数据的也是因为缺少资料）。在二战中，美国海 军和日本海军已经广泛把弹射器用于大型水面战舰，由于那时舰载机都是用活塞式发动机，起飞重量小，最大飞行速度低，实际上使用弹射器的主要是战列舰、巡洋 舰和潜艇，舰载机也主要是侦察机。弹射的动力通常是火药或者压缩气体，由于弹射重量不大，使用的频率也不高，显现不出什么优点，所以一般的攻击型航母还是 使用舰载机直接起飞的方式。到了二战以后，喷气式飞机开始上舰，老式的航母设施一下子不能适应新式战斗机的起降要求，事故频繁发生，技术人员拼命解决这些 问题。在四十年代末到五十年代初的这一段时间里，先后出现了斜角甲板、助降镜和蒸汽弹射器等设施，现代航母的雏形开始显现。1950年，英国第一次在“英 仙座”号航空母舰上安装BXS-1型蒸汽弹射器进行试验并获得成功，该弹射器冲程45.5米，美国海军随即购买其专利并开始生产。第一级真正意义上的现代 航母是“福莱斯特”级，满载排水量7万多吨，正式配备4部蒸汽弹射器，和斜角甲板，具备了一次起飞4架舰载机的能力（中途岛级服役初期是直通甲板，使用液 压弹射器）。从此以后，航母的吨位越来越大，舰载机的起飞重量越来越高，弹射器也随之改进。最新型的C-13-1型蒸汽弹射器冲程达到95.5米，能把 34吨重的舰载机加到185节的起飞速度，完全能够满足F-14战斗机和E-2预警机的起飞要求，在作战条件下，4部弹射器可以以每分钟2架的速率起飞所 有的舰载机。



　　苏联海军从60年代开始发展航空母舰，最初的“莫斯科”级直升机母舰只能搭载14架直升机，稍后出现的“基辅”级也只是把舰载机作为辅助攻击手段。第 一艘真正意义上的航母要算“库兹涅佐夫”级，但是奇怪的是，6.75万吨的“库”舰竟然采用了滑跃起飞的方式。苏联人对此的解释是米格29和苏33舰载机 的性能优异，能够分别从95米和185米的跑道上滑跃起飞，但是实际情况则是，苏联人早就注意到了弹射器的重要性并且开始发展自己的弹射器，可惜20年过 去了，他们的弹射器刚才具备雏形，为了使“库”级航母尽快形成战斗力，不得已在“库”舰上采用滑跃起飞的方式。亏得是米格29和苏33舰载机性能优良，但 即便如此，它们也不能满载外挂起飞，更不用提舰载预警机了。“库”舰上至今仍然使用卡31直升机作为舰载预警机，对于一艘重型航母来说，使用直升机作为预 警机一定是迫不得已作出的选择。苏联第三代核动力航母“乌里扬诺夫斯克”号首次装备了平直甲板和蒸汽弹射器，从构想图来看，它和美国航母大同小异，舰载预 警机也换成了固定翼常规起降飞机，但是随着苏联解体，船台上的“乌里扬诺夫斯克”号难逃被拆毁的命运，从此，苏联海军航空母舰的梦想划上一个句号。

　　中国海军对于航母总是有一种挥之不去的复杂情感，一方面，在新中国成立以来，美国的航母、苏联的航母一次次地跑到我们的家门口耀武扬威；另一方面，自 己的航母计划也由于经费、技术等方面的原因一次一次地搁浅。80年代我们购买了退役的“墨尔本”号航母，通过对它的测绘和拆解初步了解了航母的基本构造， 90年代初期曾经风传我国要购买“瓦良格”号航母，结果却不了了之，个人分析其中的主要原因除了一些政治因素的阻挠和制约以外，还是没有合适的舰载机。当 时苏-33舰载机刚刚开始服役，但是俄国人只卖给我们米格-29K型飞机，这种飞机和苏-33相比性能相差太远，至于刚刚研制成功的雅克-141，海军更 加看不上眼。而国内并没有适合作为舰载机的战机。海军自然不希望花了大价钱买回来的却是一艘腿短的废物，他们想要的还是装备弹射器，能够起降重型舰载机的 航母。这样一拖就拖了十几年，直到90年代末以后，我国才通过各种途径把“明斯克”号、“基辅”号和“瓦良格”号拖回国内进行分析。通过对这三艘航母特别 是对“瓦良格”号的分析和测绘，使我国真正了解了现代重型航母的结构和建造方法，也应该具备了建造重型航母的能力。但是现在制约我国航母建造的技术问题除 了舰载机以外，最重要的就是发动机和弹射器了。

　　现代的重型航母要求能在逆风情况下，以30节以上的速度持续行驶以起飞舰载机，要把6万吨以上的舰体加速到30节以上的高速，在现阶段能够实现这么大 的功率的，除了核动力以外只有蒸汽轮机能够达到这一要求。有的网友说可能要问：现在水谩颉颌艇的动力主要都是燃气轮机，为什么还抱着老掉牙的蒸汽轮机不放 呢？在这里要稍稍解释一下：要把将近7万吨的“瓦良格”号在逆风状态下推进到30节以上的高速，至少需要15万千瓦（20万马力）以上的功率。意大利的新 型航母“加富尔”号使用的是4台LM2500燃气轮机，总功率只有10万马力，但是“加富尔”号是排水量3万吨级的轻型航母。现在我国最大功率的舰用燃气 轮机是引进的DA80，单台功率3.38万马力，如果用于“瓦良格”一级的航母，至少需要六台才能满足推进的要求，并且DA80的高耗油率始终是一个难以 解决的问题。航母上几乎所有设备的能源几乎都来主机，所以“小鹰”号使用4台蒸汽轮机，功率达到28万马力；“尼米兹”级使用核动力，功率也达到28万马 力。如果不要求航母能够在逆风状态下达到30节以上的航速，那么势必要增加弹射器的最大功率，在现在使用蒸汽弹射的条件下，将会大大增加设计和制造的难 度，其结果自然得不偿失。
下面再详细说弹射器。蒸汽弹射器的工作原理很简单，多数网友都知道，不过在这里还是罗嗦几句，以C-13型蒸汽弹射器为例，再介绍一下弹射器的工作方式。 蒸汽弹射器说白了就是一个大活塞，只不过冲程很长，C-13-1型是95.5米。舰载机准备起飞时，固定在弹射器的滑块上，弹射器的滑块与活塞刚性连接， 并通过一根螺栓与舰体连接。当发出弹射指令以后，迅速在汽缸中注入高压水蒸汽，当螺栓受到的拉力超过自身承受的极限时，被猛然拉断，这时滑块就带着舰载机 沿着滑轨高速滑行到甲板前端，滑块在减速机构的作用下停止运动并回到起点，舰载机则被弹射出去。看起来，弹射的原理非常简单，但是要设计起来却是困难重 重。首先，蒸汽的汽缸是一个纵向开槽的长圆柱体，这样就存在两个大的技术难题，一个是加工精度，一个是在高压下的密封问题。美国人使用的是一种金属密封 垫，能在活塞运动过后迅速密封缸体，目前我国国内还不具备这种密封技术。其次是如何能让以185节速度运动的活塞在1.5米左右的距离内停下来。美国人使 用的是一个放平的水缸，直径和活塞相同，一端封闭，里面有许多喷嘴不停喷出水流以抵消不断流出的水，说得简单一点，就是把你家的水桶放平，并且如何使里面 的水必须是满满当当的问题，好解决吗？似乎不好解决。90多米长的滑轨在不同的温度下变形的程度也不同，万一活塞没有对正水桶，如何保证水桶的局部能够承 受活塞的巨大撞击力？如何保证水桶在突然增加的水压下的强度？如何保证流出和注入的水恰好一样多……？每一个问题解决起来都是困难重重啊。可能有人说那加 大减速的行程就行了，如果要加大减速的行程，在弹射力量和速度不变的前提下，只有加大弹射器的长度，由此带来的直接后果就是加长舰体，这样会带来更多难以 解决的问题，诸如舰体的稳定性、排水量增加等等，因而这条路是行不通的。说到这里，网友大概都会明白为什么弹射器现在只有美国能造，连处处和美国人叫板的 法国人也不得不采购美国人的弹射器，这种东西绝对是“尖端且敏感的军用技术”，根本不要指望美国人哪一天昏了头向我们出口，怎么办？只有两条路，一是提高 舰载机性能，二是自己研制弹射器。 　　先看看第一条路。不依赖弹射器起飞的舰载机无非就是垂直/短距起降和滑跃起飞两种方式。固定翼垂直/短距起降飞机现在正式和曾经服役的是“海鹞”系列 和雅克-38系列，新型的雅克-141没有投入现役。F-35只有陆战队型是短距起飞/垂直降落。这几种飞机都存在共同的重大缺点：首先就是起飞重量小， 起飞重量小，有效载荷就小，“海鹞”的最大在掂量不到两吨，这还是在短距离起降的情况下，至于雅克-38就更不用提，一吨多点，扛两颗空空导弹就够呛了， 指望它携带反舰导弹，根本就是一件不现实的事。其次是腿短，垂直起降的耗油量是非常大的，这还不算，战斗机要实现垂直/短距起降，发动机的推力要尽量大， 机体的重量要尽量轻，这种“大马拉小车”的情况注定了飞机不可能装很多油，腿自然也就长不了。第三就是性能不好，这两种飞机的最大速度都在1马赫左右，机 动性能也很差劲，根本达不到常规战斗机9G过载的要求。可能有人要说马岛海战中“海鹞”把阿根廷的“幻影”打了个25比0，是这样，但是必须看到，阿根廷 人没有性能良好的空空导弹，对于海鹞的战术也不是很熟悉，所以经常吃亏。在现代条件下，双方都先用中远程导弹对射，你要是再用“海鹞”一类的飞机，恐怕只 能祈祷自己的弹射座椅千万要是马丁-贝克公司工人纯手工装配的了。性能是一方面，更重要的问题首先在我们国内并没有那架飞机公司研制过垂直/短距起降飞 机，技术储备为0，一切都要从头开始。所以要是开始研制的话，必然遇到许多的困难，周期将拖得很长，即使研制出来，海军最多也就是采购一、两百架，得不偿 失。那么常规起降舰载机又如何呢？现在能够实现滑跃起飞的也就是苏-33和苏-25UTG。后者作为舰载教练机，以0.4的推重比挂上炸弹根本从航母上飞 不起来，所以在这里不作为重点。俄国人总是说他们的苏-33是满载起飞，个人认为他们说的满载起飞时正常起飞重量（半油，空战外挂）条件起飞，迄今我还没 有见过苏-33挂着所有的外挂从航母上起飞的照片。老毛子之所以这么说，可能是出于推销的考虑，或者是给对手增加一点心理压力。就是不从证据上分析，自己 坐在那里想一想，以现在的技术水平，一架35吨重的战斗机要在95-110米的距离上飞起来是不是有点令人匪夷所思？即使他们说的是真的，能飞起来，但是 预警机呢？不要告诉我安-72也能在110米的距离上飞起来吧？老毛子到现在用的都是卡-31，所以他们才要在“库”舰上安装“天空哨兵”和那么多的防空 导弹。老毛子行，我们行吗？理论上来说，行。可是要知道，老毛子不象美国人把航母作为战斗力的核心，所有的作战舰艇全是辅助作用的，他们认为巡洋舰和航母 具有同等的地位，这样就不难理解为什么他们的航母上总有重型超音速舰舰导弹存在的原因，因为他们设想的情况是不但把航母作为战斗群的核心，航母自身也要具 备完整的单舰作战能力。所以，老毛子才要造那么多导弹巡洋舰、导弹核潜艇，每一艘军舰都有不亚于航母的反舰打击能力。我们呢？我们只有驱逐舰，没有远程超 音速舰舰导弹，这样就注定我们的航母在使用上更接近美国人，航母战斗群中，其他舰只的作用只是保护航母的安全，主要的攻击任务将由航母来完成。很明显，在 这种作战使用方式下只能使用常规起降的固定翼舰载机，舰载机的数量越多，载弹量越大，航程越远，攻击能力就越强，航母的效费比就越高。这也是我们必须发展 弹射器和常规起降舰载机的根本原因。
第二条路，自己发展弹射器。自己发展弹射器，困难可想而知，苏联人、法国人都造不出来的东西，中国人能造出来吗？这可不一定。造出弹射器，真正的困难除了 技术上，关键还在体制和制度上。弹射器这个东西要自己造，表面看注定是赔本的买卖，你想，投入几十个亿造出来了，即使一艘航母装4部，4艘航母也不过才 16部，采购数量少不说，还要维持技术不断更新，不是赔本又是什么？其实我在上一篇《冷战为什么没有拖垮美国》的文章中就提到过，技术的储备是无形的。研 制一部弹射器需要多少技术力量？可以拉动多少工业企业的发展？真要是赔本，花那么多钱搞出来的核弹，不能当吃不能当穿，就在那里放着，还要不断维护，寿命 到期了还要花许多钱拆掉，那不就是赔本的买卖。可是现在有多少国家为了拥有一颗核弹，宁可让国际社会进行经济制裁，那又是为了什么？就是威慑力，就是国家 的国际地位，这些都是无形的财富，不能用金钱来衡量的。弹射器也是这样，把它同国家的国际地位挂钩是有点过，但它的作用决不像某些人想象的那么简单。有了 弹射器，固定翼预警机就可以上舰，侦测范围更大；有了弹射器，40吨左右的战斗轰炸机就可以起飞，就可以多控制数十万平方公里的海域，就可以把威力更大的 导弹扔到敌人头上；有了弹射器，战斗机就可以飞更远的距离，带更多的导弹，“一机多用”也能够成为现实。弹射器有这么多好处，花掉几十亿研制又算什么？要 知道去年国内公款吃喝旅游的费用超过7000亿人民币，同期的军费只有2400亿！80年代以来，我们的决策者总是在“目光短浅”这个问题上一再栽跟头， 栽跟头倒罢了，还不吸取教训，看起来贵的东西就舍不得花钱造，总想着到用的时候再去买，等买不到才开始自己造，又要花更多的钱，技术还落后了，更严重的是 某些技术从此就受制于人。所以弹射器一定要自己造出来。造弹射器，个人认为完全不必走美国人的老路，而是可以直接开展电磁弹射器的研制工作。电磁弹射器不 需要承受高压的装置，加工困难要小得多，电磁弹射器最大困难是能源，只有核动力航母才能满足电磁弹射器强大的电能消耗。现在整个国内不缺技术人员，缺技术 人员的都是一些军工企业和科研单位，而且他们恰恰需要最顶尖的技术人员，而且，现在的科研单位相对独立，彼此之间竞争意识和技术封锁很强。说句不客气的 话，每家都在闭门造车。现在决策机构对于弹射器的重要性认识不够，所以也没有这方面的专项经费，即便是有哪家技术实力比较雄厚的科研机构想自己研制，也绝 对无法负担经费的压力。更何况还有刚才说的赔本问题，这个东西对于国家来说是不赔的，但是对于某一家具体的科研机构却绝对是赔本的。自己造，风险、资金、 技术、人力、物力、所有的都要自己承担。一句话，要是没有国家财力的支持，弹射器永远也造不出来。