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标题: [2010-11] 中国航空母舰的技术难关与总体设计 [打印本页]

作者: guiguziabc 时间: 2010-12-8 15:15 标题: [2010-11] 中国航空母舰的技术难关与总体设计

中国航空母舰的技术难关与总体设计

建造航空母舰，与建造一艘远洋巨轮不一样。前者是庞杂的系统工程，而不是简单的积木工程，也不是豪情壮志的政治工程，不着急不行，过于着急也不行，只要有一个关键系统、一项关键技术没有解决，这艘航空母舰也不会尽人意。

一.技术难关问题

   举几个例子：

   1.航空母舰上要铺钢板，这是最常识的问题。但是，航空母舰上铺的钢板，不是我们设计手册上能够查到的钢板型号，也不是我国鞍钢、宝钢等轻而易举就能够轧制出来的钢板。首先，这种钢板耐高温，承受1500度以上高温，因为在甲板上起飞或降落，发动机喷射出来的热量很高，钢板遇到高温变形是不行的。再一个就是飞机降落冲击力很大，这对钢板的弹性、韧性和强度等技术指标都有要求。还有钢板的耐磨性、硬度等技术指标，也有特殊要求。解决这些问题，不是简单的改变钢材成分、冶炼工艺和轧制技术就奏效的。据说，美国航空母舰上铺的是HY-100型号钢板，这是战略物资，美国人不卖给中国。俄罗斯也有航空母舰上用的钢板，我国建造航空母舰需要2万吨，我们花了天价才弄来452吨，杯水车薪啊。

   2.大家都知道，航空母舰上的飞机起飞，需要发射飞机用的弹射器。这个系统，说道理很简单，就像小孩玩的弹弓一样，把弹球打出去。资料介绍，美国大型航空母舰发射飞机用的是C-13弹射器，法国“戴高乐”航空母舰上用的是从美国买的。同样中国要买，美国人就是不卖。航空母舰上也可以用其他方法解决飞机起飞和降落的问题，都是弊多利少。

   3.还有发动机与涡轮的传动杆问题，据说，美国航空母舰里面的传动杆大约有30 至50米长度，直径在70厘米左右。首先，这根又粗又长又有特殊要求的传动杆，生产技术就是一个难题。其次，这根传动杆工作状态是高速运转或是低速大负荷运转，产生的热变形和扭曲变形怎么解决。学工的技术人员和机械加工类工人，都会敏感地想到这个问题。

   还有航空母舰在恶劣条件下的稳定性问题，结构布局与人文环境的问题，等等，也都不是小事情。

   简言之，建造航空母舰的过程中有许多工程技术难关需要一个一个的解决。

二.总体设计问题

   1.主要尺寸。舰长300～310米，舰宽70～75米。飞行甲板应该满足长300米，宽70米。机库：长150～155米，宽25米～27米，高7～8米。舰载飞机为40～50架。

   2.排水量与吃水深度。我国第一艘航空母舰是中型航母，所以，标准排水5～6万吨，满载排水6～7万吨。吃水深度在10～11米。

   3.动力与航速。一般来说，航空母舰动力源为燃油动力或核动力。众所周知，核动力具有很多优点，但是，我国是第一次建造航空母舰，采用燃油动力更为安全和稳妥。从发展看，迟早会建造核动力航空母舰。2009年4月，有一篇《中国重型燃气轮机获突破可作为航母动力》报道，我国自主研究的第一台重型燃气轮机——R0110重型燃气轮机设计与研制项目已经取得突破性进展。R0110输出功率114500千瓦，热效率36%，可以作为中型常规航空母舰的主动力。据此推测，我国第一艘航空母舰可能会采用国产R0110重型燃气轮机。航空母舰的航速应该在29～31节。

   4.弹射起飞和滑跳起飞问题。

   根据有关资料介绍，弹射器实际上是帮助飞机加速起飞离舰的加速器。结构是重达百吨的一个大蒸汽活塞，蒸汽在瞬间释放时，推动活塞及连动的滑块以３～４Ｇ将重达４０吨的飞机在100米内由静止加速到高达175节的速度。每一部弹射器弹射间隔为30秒到60秒。资料记载，这种弹射器弹射4架F-14、10架F/A-18、4架A-6E和1架EA-6B，需要25到32分钟。这东西确实先进，但也造价昂贵，重要的是技术难关目前只有美国攻克了。还有其他一些问题，不赘述了。

   滑跳起飞无需特殊设备，对机体结构要求也比较低。这种方式的飞机离舰的出动率和弹射起飞相当，并且可以连续出动而无弹射器使用次数的限制，起飞离舰时飞机始终保持控制（弹射起飞时初期实际上是无控的）。但是，要求飞机具有高推重比和短距起飞能力。也就是说，存在起飞不能过于重载，高温环境下发动机推力下降等问题。

   中国第一艘航空母舰，可以选择舰载飞机滑跳起飞方案。

   5.电子系统和武备问题。这个问题不敢胡说八道，介绍瓦良格航空母舰装备，仅供设计参考。

   武器装备：（1）12单元SS-N-19反舰导弹垂直发射装置（备弹12枚）。（2）4座六联SA-N-9防空导弹垂直发射装置（备弹192枚）。（3）8座“栗树”弹炮合一近防系统。（4）6座AK-630型6管30毫米近防炮。（5）2座10管RBU-12000反潜火箭发射器。（6）最大可载50架各类飞机，主要有Su-33（Su-27）和Mig-29战斗机、Ka-27反潜直升机、Ka-31预警直升机。

   电子系统：（1）声纳：Zvezda-2 主动搜索/攻击（中低频）声纳和MGK-345 Bronza/Ox Yoke 舰体声纳。（2）雷达：2座“贸易风”-2M三面对空搜索雷达；1座MR-710“顶盘”三座标对海/空搜索雷达（D/E波段）；2座MR-320M“双支柱”对海雷达（F波段）；3座“棕榈叶”导航雷达（I波段）；1座“电阻器”（“糕饼筒”）航空引导雷达系统。

   火控：4座“十字剑”（K波段），控制对空导弹；8座“热闪”火控雷达（J波段），控制近防系统。

   电子干扰：2部PK-2、10部PK-10。

三.航空母舰系统设计

   简言之，就是航空母舰战斗群基本编成的优化组合设计。显然，尤为重要。

   航空母舰的核心，是集海军航空兵、水面舰艇和潜艇为一体，是空中、水面和水下作战力量高度联合的海空一体化机动作战部队。航空母舰具有灵活机动、综合作战能力强、威慑效果好等特点，最为重要的是可以在远离军事基地的广阔海洋上实施全天候、大范围、高强度的连续作战。

   据有关资料介绍，美国航空母舰战斗群的标准编成为：（1）1艘现役航空母舰。（2）2艘导弹巡洋舰。（3）2艘导弹驱逐舰。(4) 1艘驱逐舰。(5) 1艘护卫舰。（6）1至2艘攻击型核潜艇。(7) 1艘供应舰。

   我国航空母舰战斗群的编成，虽然不能照抄照搬美国的一套，但是，不会有很大的差异。

   另一个重要问题是，我国航空母舰战斗群的编成，是全部国产化，还是部分引进国外舰艇，应该根据作战需要和我国舰艇装备能力来确定。本人倾向于以国产化为主。

四.几点想法

   1.我国设计和建造航空母舰，不应该盲目与美国、俄罗斯等国家比拼，而是应该从需要和实战出发，渐进式地发展与完善。

   2.我国航空母舰处于新生阶段，而美国航空母舰处于技术进步与称霸世界的阶段，所以说，我国发展航空母舰主要目的不是与美国航空母舰对峙，或是短兵相接。知己知彼、百战不殆。

   3.对付美国航空母舰的军事威胁，应该重点放在针对美国大型航空母舰的反舰导弹的研制上，而不是航空母舰数量和吨位级别的竞争上。

   4.实质上，构成对我国直接性军事威胁的不是美国，而是诸如日本、韩国等狗仗人势、狐假虎威。所以说，我国发展军事装备应该针对邻邦不安定国家，随时准备给予美国龟孙同盟国报复性打击，才是军事战略目标。

   5.目前，亚太地区处于多事之秋，呼唤中国航空母舰的孕育而生。地区性军事平衡需要中国航空母舰早日横空出世。

[ 本帖最后由 guiguziabc 于 2010-12-9 09:24 编辑 ]

作者: barroom2 时间: 2010-12-8 20:22

技术含量太高，一些关键技术到现在也没有公开，代价太高。

作者: zhenchuan 时间: 2010-12-8 20:28

用蒸汽轮机？楼主莫不是从二战穿越来的不知道现在用的是什么吧。我鳖航母可能用的动力，应该是R0110重型燃气轮机,二毛子的技术支持，黎明公司现在可能搞的差不多了。

作者: pippoyang 时间: 2010-12-8 20:43

不应该盲目与美国、俄罗斯等国家比拼，而是应该从需要和实战出发，渐进式地发展与完善

作者: strongdick 时间: 2010-12-8 23:05

给力,希望能赶快造出来,不要受美国的气了.

作者: gaowei0891 时间: 2010-12-9 00:08

中国如果建造航母，我想美国肯定坐不住了，又是一大堆威胁论出来了！

作者: guiguziabc 时间: 2010-12-9 03:38

*********
谢谢3楼的指教。
   援引一段资料，仅供讨论参考。
   有关资料介绍：
   一般来说，常规动力航母使用的是燃气轮机，核动力航母使用的类似蒸汽轮机。
   一.核动力:
   核反应堆相当于一个锅炉，提供热量，这个热量是核燃料铀-235被中子击中后发生裂变产生的（核能转换成了热能）。再用这个热量去把水烧开并变成蒸汽，然后有两种可能：一是，蒸汽推动蒸汽机的叶片转动（热能转换成机械能），进而带动螺旋桨转动使潜艇前进（机械能转换成动能)；二是，蒸汽带动汽轮发电机发电(机械能转换成电能），发出的交流电一部分供全艇用电，另一部分被转换成直流电后，带动直流电动机转动，进而带动螺旋桨旋转。
   核反应堆的冷却剂可以是水，也可以是重水，或者其他介质，但原理是一样的。
   二.常规动力:
   蒸汽轮机就是用柴油做燃料，用锅炉把水加热成蒸汽，然后由蒸汽去吹动叶片转动。以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

[ 本帖最后由 guiguziabc 于 2010-12-9 03:39 编辑 ]

作者: zhenchuan 时间: 2010-12-9 08:26

唉，建议关于动力那段楼主还得改动下，柴油机一般是潜艇用做主机，航母不会用柴油机的，航母有三种动力选择：1、核堆（+蒸汽机） 2、蒸汽轮机 3、燃气轮机。
蒸汽和燃气各有优缺点，各有各的用法，也有些航母是用蒸汽轮机，但明显蒸汽轮机比不上燃气轮机，但是燃气轮机对燃料要求较高也较耗油，能做燃气轮机的国家也只有5个包括中国，如果不是二毛子给技术，中国现在也搞不了燃气轮机。

作者: johnnys 时间: 2010-12-9 09:02

造航母不是为了跟美国对抗，对付美国最好用的武器还是核潜艇，航母是为了具备远程作战能力，还有就是让海军多点军费，使中国的民族习性具备海洋民族的特点。

作者: hong147258 时间: 2010-12-9 10:16

中国的航母还不行，中国本身就没有制造航母的能力，电工焊工什么的，技术都还差得很远

作者: avkook 时间: 2010-12-9 13:24

这个问题还是不要讨论了吧，人人都知道不是表面问题，国际形势还有最近的依赖性，导致中国的创新能力越来越低~~！

作者: 182861481 时间: 2010-12-9 16:20

我想问个问题：中国现在的国力（指的是建航母的实力但是不限于）难道比不上一战时候的美国？日本？苏联？这个可是相差了80年的距离了！如果真的是比不上，那还谈什么国力国力的啊

作者: dalishen 时间: 2010-12-9 17:23

这种劳民伤财的东西，还是不要搞了，省点钱改善民生吧。

作者: alucard90 时间: 2010-12-9 17:40

引用:

原帖由 182861481 于 2010-12-9 16:20 发表
我想问个问题：中国现在的国力（指的是建航母的实力但是不限于）难道比不上一战时候的美国？日本？苏联？这个可是相差了80年的距离了！如果真的是比不上，那还谈什么国力国力的啊

同学- -你知道活塞发动机和喷气式发动机的加速度差了多少么？知道活塞飞机起飞所需跑道长度比喷气式短多少么？
2战时找艘大点的货船，舰桥铲了，甲板搞成直通，那就是一艘航母！现在的航母能这么玩？

作者: buliesi 时间: 2010-12-9 18:54

核潜艇耐压壳的用钢不比航母甲板用钢简单多少
楼主自己查查土鳖什么时候解决核潜艇耐压壳的，具体型号我一时三刻叫不上来
另外，既然说了是“航空母舰上要铺钢板”，要2万吨干嘛？
一艘航母的满排也才多少？土鳖打算造多大的航母？
蒸汽弹射，法国问米帝买，是因为法国就那么点盲目，犯不着自己研究
弹射器的核心在于机械加工
所以一再说
数据别百度……
另，甲板有个问题倒是心头大患
航母甲板铺设完成后，需要打磨、然后涂上防锈层，再涂上防滑层
这两层涂料倒是很难弄

[ 本帖最后由 buliesi 于 2010-12-9 19:22 编辑 ]

作者: krenshin 时间: 2010-12-9 19:05

嗯，恐怕还要考虑电子设备的电磁环境问题吧？别到时候电磁干扰过大，啥设备都弄不了。感觉中国需要在这种大项目上不断提高整体水平，完善规范，避免各个工厂粗制滥造的局面。

作者: conversenike 时间: 2010-12-9 20:42

分析的那么透彻，这么专业，你是不是学船海的啊，确实是这样，我感觉最大的不足就是钢材的质量跟不上。

作者: houjunhao 时间: 2010-12-9 22:33

疑问是能否形成一定的战力，在未来的战争中能否发挥应有的作用。

作者: q919617 时间: 2010-12-9 22:43

我们的技术就是赶不上美国，物理化学方面的人才流失很严重，这才是根本

作者: laplante2 时间: 2010-12-9 22:54

去过2艘展览型航母，他们上面铺设的都是水泥，看了楼主的帖子才知道。原来是真货是特种钢材

作者: martinchi 时间: 2010-12-10 03:01

我国设计和建造航空母舰，不应该盲目与美国、俄罗斯等国家比拼，而是应该从需要和实战出发，渐进式地发展与完善。
这是关键，当年的原苏联的下场依稀记忆在我们的每个人心中。经济是军事的支柱，军事是经济的保障

作者: superman17000 时间: 2010-12-10 05:17

lz的分析很到位啊，不过航母这个东西，无论有多少技术难关也都是要搞出来的。就像当时中国搞核潜艇一样，当了裤子也要搞出核潜艇来！

作者: su37zd 时间: 2010-12-10 13:35

中国需要航母，这是形式所逼，SBH花的钱造个航母有余了

作者: 朱三四郎 时间: 2010-12-10 15:01

不要盲目悲观，试想一下，以前谁能想到中国能研究出歼10呢？

作者: wanderjone 时间: 2010-12-27 04:58

其实我不知道别的，反正第一条我知道不对，钢材我们能造，只不过我们还不能对这种钢材大批量的生产，也就是说生产成本高。

作者: wahaha2000a 时间: 2010-12-27 10:50

肯定是非常难得,但是也是能解决的
花天价搞到了452吨是怎么个情况

作者: lovefehu 时间: 2010-12-28 18:01

中国航母的路还很长关键的几个技术国外不肯放手国内灭有能力研发现在无论是舰载机还是航母本身都困难重重

作者: 单身不是我的错 时间: 2010-12-28 20:20

長見識了，但是中國真的沒有航母嗎，打仗的時候就知道了

作者: hata895 时间: 2010-12-28 22:43

航母用滑跳是不靠谱的，当年苏联人也是吃了亏再想上弹射器的，结果时间没了，解体了，
再说现在我们的发动机都不过关，还滑跳？载荷怎么办？而且滑跳对海况的要求高于弹射器
当然要是有了F119这样的东西除外，问题是就算吧F119给我们，我们做的出么

作者: liuyangshe 时间: 2010-12-29 00:32

仅仅依靠核潜艇是对付不了美航母的，控制海权还是要靠自己的航母舰队。核武器只能攻击其本土，目前弹道导弹打航母还只是种传说，解决不了末端制导问题，就成了瞎话。

作者: sdbz918 时间: 2010-12-29 04:49

最好还是产权自主，不然以后会很麻烦的，不一定与别的国家关系一直会这么好。利益取代一切
技术达不到的话可以先弄小的，慢慢积累经验吧。不然你有了航母没有舰载机，航母就变成一个只会遭受打击的平台了

[ 本帖最后由 sdbz918 于 2010-12-29 04:51 编辑 ]

作者: 霁月 时间: 2010-12-29 12:48

看来造一艘高标准的航母，从哪个方面来说很难说我们具备雄厚实力，钢材首钢的投产可能能解决，但一些更综合的实力就难了，我们是被封锁状态难度可想而知！

作者: 照顾2 时间: 2010-12-29 13:17

分析的很透彻！技术方面确实是一个很大的问题，中国迟早是要发展航母的，只要国家把钱用在该用的地方，技术肯定不是问题。

作者: chenyuan5531 时间: 2010-12-29 13:43

楼主的专业知识挺好的，这些都知道啊，没办法，中国的基础制造业还是太差，更国外还有很大的差距

作者: qwerqewrt 时间: 2010-12-29 14:28

正如楼主所说，我们自己造航母最要命的就是飞行甲板和文里提到的传动杆，这个涉及到实实在在的材料力学等等，所以我们现在在这方面的欠缺还不是一步两步就能赶得上的
但是我们国内已经有制造十万吨巨轮的能力了，所以在技术上相对能好一点，其他关于发动机什么的都好说，最关键的还是那个甲板啊~
期待我们的航母早日下水~

作者: doplhin 时间: 2010-12-29 14:47

我们应该走中型航母的路线，不应该像美国一样走大型航母，太花钱了

作者: nanniang 时间: 2010-12-29 16:35

太老的技术“难题”了！
1、HY-100级别的钢材是60年前的技术，我国的低合金高强钢造航母没有任何问题。
以前我国没有造航母的高强钢是因为没打算造航母才没有这种钢，而不是没有能力炼这种钢才导致没造航母。
2、其他大多数技术问题的道理类似。不造自然有技术难题，造了就克服之。

作者: nanniang 时间: 2010-12-29 16:41

本人工科毕业从大型军工厂改行搞软件再改行搞金融，有很多同学还在搞材料、激光、焊接、造船之类的

作者: grmd 时间: 2010-12-29 16:50

无论代价多高，都应该致力去发展研究，就像当年研制原子弹也是很不容易的，为了国防需要，就需要去投入。

作者: 兵部大司马 时间: 2010-12-29 18:35

技术差一点，比如飞机开着开着到海里了，或者航母这样那样的有问题了，其实这些都不是问题了。所有问题都是可以花钱，花技术，花时间去解决的，优先的应该是先搞出航母来了。再说了有好多东西只有国家领导人或者是相关专业的负责人才会知道中国现在航母的技术能力在什么层面上了。搞出来了，用起来了，有好多保密的问题才会出来，才会被自己的军队所发现并且去解决它，才会慢慢的去改变并且加强它。

作者: yangweilin 时间: 2010-12-29 19:38

以中国的造船技术，造航母不是问题，只是如何组建和筹备一只航母战斗群，如何让这只战斗群形成战斗力才是有了航母能解决的问题。

作者: kakakee 时间: 2010-12-29 20:46

严格的说，tb做航母还是很细心的，从多年前就以购买报废航母做堵船、游乐设施、废钢铁回收的名义采购了多艘航母放到国内慢慢研究，一方面在拼命画图（绘制的图纸可以用火车拉），一方面理论研究和研讨从来没停止过，甚至刘华清上将退役后的回忆录里面也重点强调的是航母相关的内容。

我认为这样的自行慢慢研制效果要比直接从国外采购要好的多，毕竟有自己的思路，而不是用别人的思路来限制自己的思维和战略，将来的发展空间会更大。

作者: wufushi0214 时间: 2011-2-16 00:02

由于接触过一些工程问题，发现老外的东西好。但不是因为他们聪明，而是因为他们坚持。他们认真，他们喜爱。我们要有所突破，还要从根本上做起。

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