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美军新航母报告:下一代航母的选择

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发表于 2017-10-30 15:52 | 显示全部楼层 |阅读模式



美军新航母报告:下一代航母的选择

【文/ 观察者网专栏作者 晨枫】
“福特”级是当前最先进、最强大的航母,也是最昂贵的航母。美国国会在2016年预算案中,责成美国海军研究降低航母造价和寻找“福特”级替代方案的问题。美国海军转向兰德公司,要求提供研究报告。2017年10月6日,兰德公司发布了题为《未来航母选择》的研究报告。公开的是缩写版,提交美国海军的是更长的保密版。美国具有最先进的航母技术和最多的航母使用经验,对未来航母的考虑无疑值得关注。
在CV 67“肯尼迪”号于2007年退役后,现有的11艘美国航母全部是核动力的。现在正在建造的是“福特”级,首舰CVN 78“福特”号在2017年7月刚刚服役,二号舰CVN 79“肯尼迪”号正在建造中,预期在2020年接替“尼米兹”号;三号舰CVN 80“企业”号的前期工作已经展开,预期在2025年接替“艾森豪威尔”号。
“尼米兹”级和“福特”级都是十万吨级的超级航母,都能搭载包括预警机和电子战飞机的80架以上舰载飞机。这样配套齐全的全功能舰载机联队具有完整的战斗力,可以承担从和平时代显示实力到战时海空优势的全范围任务。这些超级航母都按50年使用寿命设计,中期要进行一次核反应堆更换燃料,同时进行深度翻修和升级更新,简称RCOH。RCOH平均耗时44个月。因此,美国海军一般总是有一艘航母处在RCOH之中,11艘航母实际上只有10艘可供使用。
航母服役区间
航母在和平时代的作用显而易见,但航母在高烈度战争中的作用不乏质疑。
空中力量是现代高烈度战争的拳头和眼睛,航母是浮动的机场,可独立提供完整的舰队防空、攻势制空、反舰攻击、对地攻击、航空反潜、海空预警、空中指挥与控制以及电磁攻击的能力。
与陆基空中力量相比,航母是机动的。堡垒机动起来,就成为坦克,根本改变了陆战。机场机动起来,就成为航母,也根本改变了海战。航母可以把空中铁拳送到够得到目标的地方,靠前部署的舰载机便于长时间在目标战区徘徊,便于随时迅速反应,抓住转瞬即逝的战机,这是超远程陆基飞机也做不到的。就近的陆上基地则是可遇而不可求的。
航母的护航舰队也拥有强大的反导、反舰、防空、对陆、反潜火力,但航母舰载机的打击力量具有独特的灵活性和耐久性。在危机时刻,舰载飞机可以在空中待命,缩短反应时间;或者靠前部署,以显示实力和决心。即使出击了,飞机在发射、投弹前,还可以改变目标甚至招回。
这种在战争门槛期间的灵活性是十分重要的。在战争已经打起来之后,驱护舰的导弹数量有限,发射完后在海上装填困难,通常需要回基地装填。舰载机则可以在航母上反复装弹、反复出击。舰载机也可以根据不同任务性质灵活装弹,对防卫严密的目标用视距外打击武器,对软目标则用低成本的铁炸弹和无控火箭弹。
航母最终也有弹药库和燃油库容量的限制,但这与驱护舰不是一个数量级的问题,哪怕是大容量垂发。航母的弹药和燃油是可以在海上补给的,海运本来就是大宗货运最有效的方法。
航母海上补给
更受质疑的是航母在高烈度战争中的生存力。实际上,航母战斗群的生存力并不低于陆基空军基地。航母当然有被打沉的可能,但航母的吨位和抗沉性设计使其并没有那么容易被打沉。航母是有强大的护航舰队保护的,在大洋上发现航母,突破水面、水下和空中的保护并非易事。航母本身也能通过机动脱离敌人的打击范围。
相比之下,陆地上的空军基地没有机动能力,无法隐蔽,只能固守,在某种意义上,相当于固定的要塞体系。在现代探测和打击手段面前,只要在航程、射程范围内,没有打不烂的要塞。陆地上的空军基地虽然没有被击沉的问题,但打烂的空军基地同样没有战斗力。打烂的空军基地还像防线上撕开的口子,容易成为反复打击的目标。与陆军防线不同的是,空军基地防线撕开的口子还不容易通过调集兵力堵上,因为其他基地也是固定的。调动其他基地的空中兵力远道前来掩护难免百密一疏。如果陆基的空军基地不在本国,还有东道国的政治许可问题,战时还不是想用就能用的。
航母最大的问题可能还是成本。航母的使用成本在每天100万美元级,造价更是高昂,CVN 78“福特”号的造价高达129亿美元。美国海军正在进入花钱高峰,“哥伦比亚”级战略导弹核潜艇将严重挤占未来30年的造舰经费。“哥伦比亚”级现计划用延寿升级的“三叉戟II D5”潜射洲际导弹,但最终还是要退役的,换装下一代洲际导弹又是一个天价项目。严峻的预算压力正是兰德报告的动力。

典型航母打击群(简称CSG)包括1艘航母,4-5艘宙斯盾战舰,1-2艘攻击核潜艇1个舰载机联队。虽然宙斯盾战舰和核潜艇具有强大火力,航母战斗群的战斗力主要来自搭载的舰载机联队。完整的全功能舰载机联队包括战斗机、预警机、电子战机、直升机(反潜和救援)。兰德报告的成本估算不包括舰载机和护航舰队。
布什号航母打击大队参加英美联合军演
值得指出的是,通常考虑到舰载机的时候,战斗机首先得到重视,但预警机和电子战机具有特别重要的意义。预警机不仅克服地球曲率的影响,提供更大的预警范围,还是海空战斗体系的指挥与控制核心,功能远远超过把战斗机引导到威胁方向。在协同交战控制(简称CEC)体系里,E-2D可以控制宙斯盾战舰发射的导弹,把导弹引向地平线以下或者山脊线反斜面的目标,实现“A射B导”。
电子战机则是电磁攻击的核心,在电磁频谱里侦察、分析与反制(包括欺骗与强力)。在现代战争里,发现即摧毁,破坏探测就成为生存的关键。隐身可以破坏探测,但这只能是“点破坏”,对随行的非隐身友机没有直接帮助。电子战机也破坏探测,不仅通过电磁压制软破坏,还可以通过反辐射导弹硬破坏。更重要的是,电子战机是“面破坏”,不仅掩护自己,还掩护整个区域内的友机。
在信息时代,预警机与电子战机构成信息攻防的两方面,是独立完整的空中力量的核心组成部分。预警机与电子战机的重要性也有其在舰载机联队里的数量显示出来,预警机将从现在的4-5架增加到未来的5架,电子战机则由现在的5架最终增加到8架。
现在与未来舰载机联队构成
在现在与未来舰载机联队中,战斗机为F-18(现在包括C/D/E/F,远期全部E/F)、F-35(包括B和C)和即将启动的F/A-XX下一代战斗机,这将替代F-18E/F。现在还不清楚美国海军是否会与美国空军合并下一代战斗机的研发。由于F-35计划的经验,海空军强烈反对合并;但巨额开支使得美国国会强力施压。发动机预研已经在美国空军主持下进行。预警机方面,E-2C正在逐步被E-2D替代。电子战机为EA-18G,这将一直使用到至少2030年以后。舰载无人机方面,UCLASS计划几经波折,发展到MQ-25,现定位于加油机,而不是先前的侦察-监视-打击平台。直升机方面,尽管美国陆军在研制先进概念直升机,美国海军还将继续使用“黑鹰”为基础的H-60系列,也就是MH-60R反潜直升机和MH-60S运输/搜救直升机。
F-18、F-35C、F/A-XX、E-2、、EA-18G、MQ-25都需要弹射起飞、拦阻索助降(简称CATOBAR),F-35B可以短距起飞、垂直降落(简称STOVL),直升机当然是垂直起降的。
这些特点影响不同的航母选择。
兰德报告考虑了4个选项:
1、CVN 8X,10万吨级,核动力,具有CATOBAR能力
2、CVN LX,7万吨级,核动力,具有CATOBAR能力
3、CV LX,4万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机
4、CV EX,2万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机
CVN 8X的建造最早可从CVN 81开始,这意味着“福特”级不像“尼米兹”级一气建造10艘,将只建造3艘。CVN 8X在吨位和基本能力上与“福特”级相似,但采用一些降低造价的措施。“福特”级尽管造价高昂,但是围绕降低运作费用设计的,有时建造成本还由此而有所提高,电弹、新型雷达、新型反应堆和增强生存力措施进一步推高了首舰造价。航母的运作费用占全寿命费用的大头,但建造费用更引人注意。“福特”级也为高出动率而设计,降低出动率要求的话,可从4台电弹降低到3台。降低生存力要求和取消部分自卫能力还能进一步降低造价,“肯尼迪”号和“企业”号已经计划取消广域搜索和反导雷达,相关能力转移到护航舰只。
反应堆的进步是另一个降低造价(包括RCOH)的途径。“福特”级的反应堆芯为25年寿命,在RCOH后总寿命为50年。如果把堆芯改为40年寿命但不换燃料,可以取消RCOH,显著降低全寿命成本。扣除44个月的RCOH,总使用寿命实际上缩短略超过6年而不是10年。不过反应堆外的其他系统和设备的大修、升级无法取消,现在换燃料也上不是RCOH最花时间的部分,RCOH可能实际上还是不能取消,只是改为取消换燃料这一步骤的工程大修(简称EOH),时间安排上也比较灵活,不必固定在25年前后的时间点上。40年不换燃料的航母用反应堆现在还不存在,但CVN 8X可以从 “哥伦比亚”级核潜艇借鉴技术,降低研发成本。

CVN 8X的能力将与“福特”级几乎相同,尽管只有3台电弹,出动率依然高于“尼米兹”级,依然具有增加的弹药舱和燃油舱容量。
CVN LX在大小上与“福莱斯特”级航母大体相当,最后的“福莱斯特”级是“独立”号,在1998年退役。“福莱斯特”级的飞行甲板尺寸接近“尼米兹”级,在水线高度的舰体长度比“福特”级短了17米,宽度窄了1.7米。CVN LX能搭载“福特”级的全功能舰载机联队,但出动率将有所降低。在兰德报告中,假设为“福特”级的一半,为80架次/日。这是与“福莱斯特”级的运作历史相符合的。但由于技术进步,CVN LX的弹药舱容量和生存力可与更大的“尼米兹”级相当,不过还是不及“福特”级。
CVN LX的飞行甲板设计可以得益于“福特”级的经验和新型系统,将比“福莱斯特”级更加合理、更加优化、更加有效。舰岛也将更小,便于增加停机位。
CVN LX降低造价的主要途径是把反应堆从“福特”级的两个A1B降低到一个,但在机库上方增加4台来自“朱姆瓦尔特”级的35兆瓦燃气轮机发电系统,推进方式也改为全电推进。直接使用现有动力系统构件是为了降低成本。英国“伊丽莎白女王”级航母也在7万吨级,采用燃-柴混合电推,CVN LX则用核-燃混合电推,总功率20万马力级,最高航速28节左右,这是根据“福莱斯特”级的功率(28万马力,34节)和现有可用动力模块大体估算的。
CVN  LX采用全核动力将大大增加成本和重量,全常规动力(比如全燃)也是不现实的,系统复杂性、耗油、占地和布置都不可接受。核-燃电推既得益于核动力的持续航速和无限航程,又可用燃气轮机满足峰值动力要求,一体化电推更是现代舰用动力的大势所趋。
随着要求的提升大功率舰用核反应堆的技术难度也提升了
但这样的动力系统和全舰设计需要很长时间才能完成设计,即使考虑到关键系统预订周期,CVN 81的建造也是赶不上了,最早也要从CVN 82开始。
40000吨级的CV LX以“美国”级为基础,这是取消了坞舱的两栖攻击舰,但用作中型航母,还要进一步加大弹药舱和燃油舱。比如说,在水线处船体加宽2.8米。这样加宽后,机库和飞行甲板都可相应加宽。CV LX可搭载25架F-35B战斗机,出动率在50-55架次/日左右。但这将不可能搭载需要弹射起飞、拦阻索降落的E-2C/D和EA-18G,因此,只可能搭载减功能舰载机联队。
在出动时,减功能舰载机联队可以在威胁等级较低的地区运作,或者在高威胁地区得到陆基或者其他航母的预警机、电子战机的支援的情况下运作,但缺乏自身预警机和电子战机的CV LX不宜单独应对复杂危机或者高烈度战斗。
由于动力系统的限制,CV LX的最高航速只有22节。由于搭载飞机数量的限制,假定特定战场对飞机数量的要求保持不变,那只有增加出动CV LX才能满足战斗需求,因此CV LX不可能对现有航母进行一对一替换。CV LX常规动力的燃油消耗也需要对舰队后勤补给重新考虑。
不过CV LX的建造和运作成本明显较低,如果中低威胁是未来战争主要形式,那CV LX还是效费比很高的。在高威胁环境里,即使与其他航母一同运作,也需要美国海军对战术和一般运作重新考虑,毕竟CV LX太离经叛道了。
CV EX更加离经叛道。这是2万吨级的轻型航母,只能搭载6-10架F-35B,出动率在15-20架次/日左右。意大利的“加富尔”级是最接近的例子,但美国海军自己设计的话,几乎肯定要加大尺寸和吨位才能满足生存力、适航性和其他要求。
CV EX具有CV LX的一切局限,而且更加严重,只能应对低威胁环境,或者与传统超级航母一同运作。最大的好处是可以增加航母数量、分散部署,特别适合“存在就是胜利”的情况,但在独立战斗力方面与传统超级航母相比较已经失去意义了。
4个选项与“福特”级的比较
兰德报告在评估4个选项时,做了一些有意思的假定:
1、现有超级航母将一直使用到寿命到期。换句话说,一直使用到21世纪中叶之后
2、“肯尼迪”号和“企业”号如期建成
3、以战时高烈度作战作为评估基础,而不是和平时代的显示实力和低烈度危机的应对
4、现有军事态势评估(简称DPS)对整个报告周期(2045年前)有效,换句话说,基本军事态势没有突发变化
5、联合作战的其他成员(空军、陆军、陆战队)的战略、部署、数量不变
6、尽管非国家敌人和非对称威胁必须重视,设计基点还是敌国的军事力量
7、国家之间相对实力和国家战略不变。

这些假定本身就是巨大的话题,尤其是后几个涉及未来几十年世界大势走向的假定。但系统比较不能一锅煮,总是要有一个可比基准的。兰德的假定不完美,尤其是假定“国家之间相对实力”不变。按照中国的发展速度,很难说这一点成立。国家之间的相对实力变化了,国家战略必须相应变化。但报告留了一个小尾巴,在脚注中提到,实际使用的DPS有更详细的说明,公开版里只使用了泛泛而谈。或许这是公开版最后没有提出明确建议的原因。兰德报告传统上总是在最后要提出明确建议的,咨询报告分析了半天,没有明确建议,这算什么咨询报告呢?在未来航母这个问题上,或许某种建议还是有的,只是不便公开说而已。
兰德报告中,首先比较了出动率。“福特”级把出动率作为核心指标,在部署时间为30天时,要求达到160架次/日的常长期持续出动率。时间缩短到4天时,每24小时内可以有一段时间达到270架次/日的峰值出动率。这个设计指标是以75架舰载机为基准的,每次出动假定为75分钟。出动率不光指弹射起飞,也包括拦阻索降落和相关的甲板作业。
“尼米兹”级在设计时,没有规定特定的出动率指标,反正越高越好。在90年,美国海军进行了一系列演习,特意测试“尼米兹”级在各种情况下可以达到的最大出动率,最后测定为120架次/日的持续出动率。
“福特”级的高出动率是根据“沙漠风暴”的经验提出的,用以在最短时间里达到最大的打击效果。但在实战中,适合高出动率的距离近、目标密集的场合很少。即使在“沙漠风暴”中,实际出动率也从未达到过120架次/日。应该指出的是,这是任务需要的实际要求出动率,而不是受到弹射系统和飞行甲板限制的实际可达出动率。最接近120架次/日的“罗斯福”号部署在波斯湾内,离目标只有咫尺之遥,75分钟的出动时间正好。
“沙漠风暴”期间各航母上飞机出动率
CV 41:“中途岛”号
CV 60:“萨拉托加”号
CV 61:“突击队员”号
CV 66:“美国”号
CV 67:“肯尼迪”号
CV 71:“罗斯福”号
在端掉萨达姆的入侵伊拉克作战中,5艘航母在30天内总共出动8945架次。直接平均是误导的,不是所有5艘航母都在所有时候均匀出动。但至少说明,这一场实战中,出动率也要求不高。另一方面,地面突进的美军部队要求飞机在头顶长时间盘旋,随时准备提供空中支援,这提高了出击时间的要求,但对出动率的压力反而降低了。
在更加接近高烈度战争的舰队演习中,CVN 65 “企业”号在2010年12月的极限测试演习中,在前36分钟里出动了31架飞机,一天里达到106架次的出动,这已经是最坏情况了。
在现代战场,对航母的威胁显著增加,航母与目标的距离越来越远。这要求飞机的单次出动时间大大延长。大载弹量、空中加油也使得每次出动的时间大大延长,出动间隔相应延长。这样,任务距离和飞行时间决定了持续出动率的上限,而不是弹射系统或者飞行甲板的设计。当然,在舰队防空情况下,敌人飞机和反舰导弹蜂拥而来,还是有必要达到高出动率的。小艇蜂拥攻击也是类似的情况。但在正常情况下,不会用航母去直接抵近攻坚,会首先从远距离上削弱对方的防空和对海攻击体系后,才靠前作战。这对陆基空中力量也是一样,也需要首先从远距离上“剥洋葱”,才谈得上大举出动轰炸。换句话说,最高要求的情况决定了航母必须与目标拉开距离,出动时间将大大超过75分钟,反而不要求高出动率。另一方面,这也不是出动时间加倍就导致出动率减半那么简单,还有飞机数量的问题。兰德报告指出,在研究的所有情况下,持续出动率高于80架次/日并无必要。过度设计当然就是浪费。
罗斯福号舰载机起飞
就4个选项而言,CVN 8X的出动率与“福特”级相当,高于“尼米兹”级。虽然超过实际需要,但考虑到系统设计和制造都是现成的,重新设计反而要重新投资,达不到降低造价的目的;重启老式的蒸弹也有重开已经关闭的生产线的问题,都得不偿失,还是保留现在的过度设计最合理。
CVN LX的出动率与“中途岛”级相当,但这是低估的,实际上可能接近“尼米兹”级,够用了。但减少一台电弹对可靠性要求较高,不能出问题。3台电弹只有2台可用的话,就要大大降低出动率。另外,28节的航速对于无风天的海上降落是够用的,但要是出现动力系统故障或者战损,就可能严重影响回收能力。
出动率降低的另一个问题是出击的灵活性。在舰队防空任务吃紧的时候,可能所有战斗机都需要按照空战需要装弹,等待出击。任务出现变化,需要临时改变装弹,需要的时间会较长。中途岛之战联合舰队就坏事在这上面。
CV LX和CV EX都只能搭载STOVL战斗机。STOVL在垂直降落时,需要低速进入、转入悬停,然后才能降落。整个过程比较长。CV LX和CV EX都是直通甲板,难以同时起飞和回收。这些因素都显著降低了CV LX和CV EX的出动率。好在CV LX和CV EX的造价和运作成本较低,有可能通过多造、成组部署来弥补出动率的问题。
更重要的是预警机和电子战机的搭载问题。CVN 8X和CVN LX都没有问题,但无法搭载预警机和电子战机的CV LX和CV EX不可能单独在高威胁环境行动。在有些情况下,陆基预警机可以提供支援,但这不是总能保证的。至于电子战机,EA-18G是美国仅有的电子战机,美国空军已经没有专用的电子战机了。另一方面,网络信息共享和电子战吊舱可以在一定程度上弥补缺失,但有关技术有待研发,也偏离美国海军现有的训练和战术。
EA-18G
在后勤支援方面,海上补给是易受打击的时刻,大舰需要的时间更长,少量大舰的目标集中,小舰正好相反。另一方面,大舰本身的弹药舱、燃油舱也大,补给间隙长;核动力大舰不需要为舰用动力加油,补给作业时间可能反而短。大舰还有维修设施齐全、宽敞的优点,维修作业也较少受到海况影响。但这些因素对于未来航母的选择都比较次要。
“福特”级对生存力特别重视,不仅结构上的抗打击力特别加强,还有冗余系统、速度的优势。CVN 8X也一样。CVN LX的吨位减小,本身的抗打击能力就要损失一些,还缺乏冗余系统。比如说,反应堆只有一个。CVN LX的生存力更加依赖主动防御,尤其是靠舰载机联队拦截住敌人的反舰武器。战时的占位、机动、更多战斗机留作舰队防空,这些都是较小的CVN LX提高生存力的措施。兰德报告在保密版本里有详细分析,但在公开版本只简单提了一下。

综合比较下来,作为基准的“福特”级在出动率方面过度设计了,综合能力(包括抗打击能力)达到极致。CVN 8X可以有针对性地对远程、长航时任务进行优化,适当降低不必要的出动率,但继承“福特”级的其他优点。最大的好处是便于直接融合进现有舰队运作,所有操作规程、战术都不需要什么修改。
CVN LX与现有舰队运作理念基本相容,尤其是能搭载预警机和电子战机,能达到实战需要的出动率水平,但生存力不如“福特”级和CVN 8X,需要重新考虑作战中的风险规避问题。
单独使用的话,CV LX和CV EX只适宜在低威胁环境运作。在高威胁环境里,缺乏搭载预警机和电子战机使得CV LX和CV EX只能与传统超级航母或者陆基飞机配合运作。分散部署和增加前沿存在是有利的,但在很大程度上,CV LX只能补充传统超级航母,最多有限替代;CV EX基本上不可能替代传统超级航母,用数量换质量都不行。在运作上,CV LX和CV EX也与现有舰队运作理念相距甚远,需要全面重新考虑从战略、战术到训练、补给的全部方面。
不同选择的作战影响
兰德报告以“福特”级和“美国”级为基准,对4个选项的造价做了估算。“福特”级用三号舰CVN 80“企业”号作为基准,因为首舰“福特”号的造价包含了很多一次性工程研发和建造工装工艺方面的开支。
CVN 8X是“福特”级的简化型,造价和全寿命费用的降低主要来自减少一台电弹和取消RCOH,但中期大修和升级(EOH)还是需要的。全新研发不需要换燃料的反应堆会是一笔很大的开支,但与“哥伦比亚”级核潜艇共享关键技术可以大大降低技术风险和研发难度,最后估计需要5亿美元。这是一次性的,打入首舰造价,后续舰就没有这个费用了。
CVN 8X与“福特”级相似度很高,通过前三艘的建造,供应链和工艺流程已经理顺了,可望降低160万人-小时的工作量。按照100美元/小时的平均人工费用计算,可以节约1.6亿美元。但取消RCOH带来的节约并不像想象的那样显著。“尼米兹”级的经验表明,换燃料通常只占RCOH费用的11%。加起来,在首舰之后,CVN 8X比“企业”号可望降价9.2亿/艘,但考虑到只有40年使用寿命,实际收效并不明显。
不过继续使用两台“福特”级原装的A1B反应堆的话,那还是需要RCOH。来自工艺理顺和熟练增效的1.6亿美元还是存在,成本降低完全来自减少一台电弹,每艘只有1.6亿美元,还不如按照原设计继续建造,维持舰队的一致性。
CVN 8X与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)
CVN LX在吨位上相当于“福莱斯特”级,但“福莱斯特”级是50年代的设计,动力、弹药舱、升降机、电弹、飞行甲板、舰岛设计统统要推倒重来。CVN LX会利用已经在“福特”级上验证的系统和设计,但毕竟是全新设计的航母。兰德与美国海军合作,估算出海军方面需要10亿美元用于基本设计,以确定舰体、飞行甲板、动力系统等。舰体建造工艺将需要2500万人-小时的设计工作量,动力安装需要2000万人-小时的设计工作量。这价值49亿美元的设计工作量需要尽快拨款,才能赶上建造周期。但即使马上拨款,也赶不上CVN 81的建造了。CVN 71“罗斯福”号计划在2034年退役,而CVN LX首舰最早也要在2040年代才能建成。但一次性工程设计完成后,后续舰的造价将显著降低,每艘达48.95亿美元,主要的节约来自吨位减小和减少一台反应堆。首舰造价总是有低估的可能,但所有主要系统都是现成的,没有突破性的新技术,技术风险不高。
值得注意的是,为了控制造价,没有考虑不换燃料的全新反应堆。如前所述,不换燃料只是把RCOH变成EOH,考虑到40年(而不是50年)使用寿命,综合效益并不显著。但全电推进免除了传统的大轴,也解放了动力系统的安排,带来可观的设计和安装上的便利,导致造价节约。
CVN LX与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)
CV LX将从“美国”级开始,这是40000吨的两栖攻击舰,但为航空作业优化,取消了坞舱。作为航母的话,还需要进一步优化,比如舰体在水线高度加宽8英尺,以增大机库和燃油舱。由于吨位小,常规动力,技术成熟,一次性工程设计的费用显著降低。但要保证相似的飞机数量,需要两艘CV LX才能代替一艘传统超级航母。如果走这条路线的话,美国海军需要把大量现有F-35C的订单改为F-35B,可能还需要另外投资研发填补预警机和电子战机的空缺,还要考虑额外的舰用燃油消耗和相应的海上补给需求。要发挥分散部署的好处的话,还要分别配备护航舰队。这些投资都没有计入。
*“企业”号含RCOH,CV LX无RCOH
CV LX与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)
CV EX在功能上与现有的超级航母的差别更大,已经无法用几艘等效为一艘超级航母了,无法直接比较,无法有意义地给出比“企业”号能节约多少,只能对造价进行估算。美国海军根本没有考虑过如何用小航母的问题,包括飞机、海上补给和支援、护航等,也难以可靠估算相应的投资。但就造价而言,CV EX的造价只有“企业”号(含RCOH)的1/7不到。
单艘造价还不是特别有意义,从2023年看到2064年的全周期累计更有意义。这是以CVN LX的40年使用周期考虑的,2023年是CVN 81的订购/拨款时间。
按照美国海军30年造舰计划,在2035年前后航母总数降低到10艘。继续建造 “福特”级是基线选项,基本造价(9艘,127.4亿/艘,计入第4艘的熟练增效,以后不再降低)加RCOH(2艘,25年为期,55.6亿/艘)合计1257亿美元。换成CVN 8X的话,基本造价(9艘,125.8亿美元/艘)加EOH(3艘,20年为期,49.6亿/艘)加一次性设计研发(5.12亿美元)合计1279亿美元,甚至比继续建造“福特”级还高一点。CVN LX的基本造价(9艘,94.2亿美元/艘,首舰103.6亿美元)加RCOH(2艘,25年为期,41.7亿美元/艘)加一次性设计研发(49亿美元)合计989.6亿美元,比全“福特”级方案降低267.4亿美元。
航母总数是国会立法规定的,美国海军要降低到10艘需要国会批准。如果国会坚持维持11艘,那“福特”级基本造价(10艘)加RCOH(依然2艘)增加到1385.2亿美元。CVN 8X(依然3艘EOH)则增加到1409.8亿美元,还是比全“福特”级方案更高。CVN LX(依然2艘RCOH)也增加到1073.8亿美元,比全“福特”级方案节约311.4亿美元。
用CV LX代替11艘“福特”级的话,需要22艘(单价42亿美元,首舰46.8亿美元),有4.64亿的一次性设计研发开支,但没有RCOH的开支,合计943亿美元。
任何开支节约都要以满足任务要求为前提,否则节约是没有意义的。“尼米兹”级和“福特”级将使用到至少2060年代中叶。不管4个选项中哪一个入选,都将与传统超级航母混合存在很长时间。但用新航母代替“福特”级的话,随着时间的推移,美国海军的航母力量就会逐渐由新航母主导,这对美国海军的运作理念和实力有深远影响。
对现有航母的服役年限的推算
CVN 8X与“福特”级的性能相差很小,需要的训练和战术的变化最小,本身可以自如应对从高到低各种烈度的冲突,但也基本上没有降低造价的效果。事实上,继续批量建造“福特”级的规模经济效应可能更好。
CVN LX能搭载全功能舰载机联队,可算“袖珍超级航母”,依然相对容易整合,而降低造价的效果比较显著。但弹药舱和燃油舱较小,可能需要更频密的海上补给。更大的问题是抗打击能力降低,影响高烈度战争中的生存力。这是必须权衡决定的问题。
CV LX的运作理念相差较大,在高威胁环境下不宜单独部署,但与传统超级航母混合部署的话,依然可以发挥作用。问题是作为传统超级航母替代的话,到最终CV LX成为航母力量主体时,可能不堪担当重任。训练与战术也要显著变化,分散部署的话还需要额外的护航舰艇,需要另外研发适合CV-LX的新型预警和电子战能力,这些额外投资都没有包括在上述估算内。
CV LX的另一个问题是航母设计、制造体系问题。超级航母的设计、制造一旦停止,要重新启动会兹事体大,投资不菲。超级航母(不管是“福特”级、CVN 8X还是CVN LX)与CV LX平行建造可以避免这个问题,但受到总数的限制,各自的建造间隔势必加长,造成单位建造成本提高,战斗力损失与造价降低未必对称。
CV EX的战斗力有限。即使得到传统超级航母或者陆基预警机和电子战机的支援,由于搭载飞机数量和出动率有限,除了最低烈度的冲突,还是作用有限,实际上不可能替代任何超级航母。这一选项事实上被否决了。
但兰德报告并没有明确建议CVN 8X、CVN LX还是CV LX作为“福特”级的低成本替代,或者建议继续建造“福特”级。
超级航母的战斗力和造价之间永远是一个鱼与熊掌的关系
美国海军在向国会呈交兰德报告的时候,特意指出,所有4个选项都与现有训练和战术不符合,需要不同程度的调整。更重要的是,美国海军对航母的考虑是从最坏情况的高烈度战争出发的,任何降低战斗力的做法都会受到反对。国会方面也估计会对兰德报告不满,因为国会是从最可能实际遇到的和平时代海外干预出发的。把航母定位于战时决定国运的战争工具还是平时的实力外交工具,这是一个问题。
全超级航母是按照最坏情况的战时设定考虑的;某种超级航母与中小型航母(CV LX或者CV EX)的“高低搭配”则是按照最可能的平时设定考虑的,而超级航母与中小型航母的比例又反应了偏重战时还是平时的判断。要是航母的等效总数达到30艘、50艘,这个问题就好解决了:高低搭配。但只有10-11艘的话,只要有可能,美国海军很难选择任何形式的高低搭配。
当然这个“只要有可能”主要指的就是军费,在军费压力下,至少CVN LX方案还是很有吸引力的:具有可观的降低造价效果,而作战能力下降不多,依然保持独立作战能力。代价是出动率只能达到门槛要求。更大的问题在于抗打击能力不如10万吨级的“福特”级。舰体本身的抗沉性受到吨位限制,舰载系统(尤其是动力)的冗余度不足使得一旦出现战损,作战能力可能急剧下降。
但这个“一旦出现战损”主要是针对高烈度对等对手才值得考虑的问题。换句话说,中国;在较小程度上,还有俄罗斯。伊朗、朝鲜这样的对手难以形成这样程度的威胁。美国海军未来航母的主要作战对象应该定位于中国,还是伊朗、朝鲜,这样的大战略问题超出了兰德报告的范围,至少不便公开表示倾向。或许正因为如此,兰德报告至少无法在公开版里提出明确的建议,这在兰德报告中是非常罕见的。
美国海军对未来航母的考虑不一定对中国海军有直接的指导作用,中国海军对航母定位更是没有什么可纠结的。航母对中国来说是保家卫国的战争工具,设计基点必然是高烈度战争。在很长时间里,中国航母将继续面临严峻的舰队防空作战环境,高出动率依然是必要的。长航时、远程打击的需求会有的,但在近期不会成为重点。中国航母的生存力也要求达到最高。只要有可能,中国版CVN LX都应该是过渡设计,以取得足够的经验。只有“福特”级这样的高出动率、高生存力设计才是中国海军所需要的。考虑到中国的航母使用刚刚起步,这可能还是一个较远的目标,但并不是不可能的目标。
http://www.guancha.cn/ChenFeng3/2017_10_30_432771_s.shtml
评论:如何选择美国海军未来航母及其主要作战对象?这次连兰德智库都无法在公开版里提出明确的建议了!不恰当的、不匹配的国家战略,导致国力空虚,美军捉襟见肘。相信不久的将来,中国版CVN LX 的出现将会引领世界航母发展的潮流。


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发表于 2017-11-4 01:38 | 显示全部楼层
我觉得上文说的这玩意技术上太不现实,便宜更是不可能。土鳖比较实际,在南海是直接填硬岛。
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发表于 2017-11-4 10:15 | 显示全部楼层
土鳖比较实际,在南海是直接填硬岛。
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