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特立独行的法国“戴高乐”号航空母舰

2022-03-22石稼

黄埔 2022年2期
关键词:机库弹射器戴高乐

□ 石稼

法国“戴高乐”号航空母舰的名字源于法国著名的军事家与政治家夏尔•戴高乐,该舰是法国海军的旗舰,于1989年开始建造,2001年5月正式服役,舷号R91,当时造价约20.5亿美元,是世界上除美国以外唯一的核动力航空母舰。“戴高乐”号航空母舰是法国独立自主国防工业体系的代表作品,除了蒸汽弹射器、拦阻索系统和固定翼预警机等少数装备从美国进口外,其余的核动力系统、指控系统、雷达系统、武器系统和舰载机等几乎全部实现了自主研发,在航母设计制造理念方面可谓独树一帜,极具“法国化”。

一、舰船结构

(一)整体结构设计

/ 法国“戴高乐”号航空母舰。

/ “戴高乐”号航空母舰俯视图。

“戴高乐”号航空母舰的舰体长261.5米,宽31.5米,标准排水量3.5万吨,满载排水量4.2万吨,属于中型航空母舰。该舰与法国退役的“克莱蒙梭”号航空母舰舰体尺寸基本相当,主要通过上层甲板和舰岛的外飘式设计来进一步扩大飞行甲板面积。该舰完全采用美国重型航母的弹射起降模式,由于舰体吨位较小,舰岛只能靠右舷前部布置,以确保斜角甲板后侧降落区的视野和安全性。“戴高乐”号舰体采用箱型构造,共设有19道纵向舱壁、20个水密舱区和2200个舱室,由舰桥顶部至舰底共有15层甲板,水线以下采用双层船体结构,核动力舱和弹药舱前后分散布置,重要部位全部采用凯夫拉复合装甲材料和高强度合金钢进行强化。全舰采用封闭式设计,装备有室内空气加压系统,具备北约标准的核生化防护能力。为了保证舰体在高海况和高机动条件下的稳定性,“戴高乐”号还创新设计了一套SATRAP 稳定系统,该系统可以自动控制船体底部的两对稳定鳍和位于飞行甲板下方的一套主动配重系统,使得船体在航行中产生的纵摇、横摇、持续横倾等幅度均能得到有效抑制,从而使该舰在6级海况下仍能进行舰载机起降作业,达到了美国重型航空母舰的稳定性指标要求。

(二)飞行甲板设计

/ “戴高乐”号航母机库内的舰载机遥控牵引车。

“戴高乐”号航空母舰采用全通式斜角飞行甲板设计,斜角甲板向舰体中轴线左侧偏离8.5°,飞行甲板全长261.5米,最宽处64.4米,可用面积约12000平方米,相比“克莱蒙梭”号航母有了明显提升。飞行甲板分为起飞区、降落区、整备区等多个板块,两台升降机全部位于右舷舰岛后侧,以提高甲板作业效率,固定停机位可停放12架舰载战斗机,其余临时停机位需要统一调度使用。该舰的斜角甲板为满足美国E-2C 预警机安全起降需求,2000年在原先设计方案的基础上再次延长了4.5米。由于飞行甲板空间有限,该舰只装备了两台美国C-13-3型蒸汽弹射器和两台MK7型偏流板,分别位于舰艏甲板左侧和斜角甲板中部,工作时一般采用交替弹射方式。斜角甲板后部降落区布置有3根拦阻索和1套拦阻网,左舷平台布置有改进型“菲涅耳”光学辅助降落系统和DALAS 激光辅助降落系统。在中期大修后,该舰飞行甲板涂层使用了全新的纳米材料技术,以增强防滑效果和延长使用寿命。由于中型航母的起飞区和降落区注定存在重叠交叉,因此“戴高乐”号航母无法像美国重型航母那样同时进行舰载机弹射和降落作业。从利比亚的实战情况看,该舰持续出动率约为每天25—30架次,最大出动率约为每天60—75架次,能够基本满足攻防兼备的海上作战需求。

(三)机库区域设计

“戴高乐”号航空母舰机库长138.5米,宽29.4米,高6.1米,面积约4600平方米,机库四周设有多个维修区与零配件仓库。得益于核动力系统带来的内部空间优势,该舰机库面积比6.5万吨级的英国“伊丽莎白女王”号航母还要大400平方米左右,但由于“阵风”M 舰载机的机翼不可折叠,机库的装载能力受到一定限制。在中期大修后,该舰原有的“超级军旗”舰载攻击机全部退役,只保留“阵风”M 舰载战斗机,因此机库内所有关于“超级军旗”舰载机的发动机测试区和维修检测区等配套设施全部拆除,为机库腾出了更多空间,使机库最多可同时容纳25架舰载机。“戴高乐”号航母典型的舰载机配置方案主要包括30架“阵风”M 战斗机、两架E-2C 空中预警机以及4-5架各型直升机。机库甲板和飞行甲板之间有一层吊舱甲板,用于舰载航空兵部队和地勤保障人员的办公区域,机库前侧为医院区,通往机库的弹药升降机必要时也可以运输伤员。机库甲板以下还有4层甲板,弹药库和航空燃油库分别布置在底层甲板两侧远离核动力舱的位置。两台舷侧式升降机位于右舷舰岛后侧,用于机库和飞行甲板之间的运输调度,升降机平台每次可以搭载两架“阵风”M 战斗机。

(四)配套区域设计

“戴高乐”号航空母舰的舰岛位于右舷前侧,外形采用一定的隐身设计理念,尽量减少舰岛的雷达散射截面积。舰岛顶部各类雷达系统的天线附近铺设了板状的雷达吸波材料,以减少各型雷达系统工作时的互扰情况,提升电磁兼容性。舰岛上层设有航海指挥舰桥和飞行指挥舰桥等部位,舰岛下层设有航空兵技术保障舱和飞行通信指挥舱,周边布置有飞行员居住舱、值班室、飞行简报室等舱室。全舰核心的作战指挥中心(CIC)以及编队通信部位则位于甲板下层。“戴高乐”号航空母舰具备较好的防火系统,在全舰均设有远程消防控制系统、泡沫灭火设备和含氟乳化剂喷淋系统。由于全舰采用了大量自动化设计,使得舰员编制规模得到较好控制,该舰官兵居住区主要位于中部和前部,厨房、餐厅和食品仓库等设施均集中布置在舰艉各层甲板,由运货升降机联通。全舰共有3个厨房,分别为士兵、士官和军官提供24小时食品供应。

/ “戴高乐”号航母的升降机平台。

二、动力系统

“戴高乐”号航空母舰的动力系统采用“双轴双桨双舵”设计,安装了两座阿尔斯通K-15压水反应堆、两台阿尔斯通蒸汽轮机以及4台柴油发电机。由于K-15压水反应堆是法国“凯旋”级战略核潜艇专用的核反应堆,直接改装到4万吨级的中型航母后导致动力严重不足,“戴高乐”号的两台K-15压水反应堆总输出功率仅为7.6万马力,甚至低于“克莱蒙梭”号的12.6万马力,因此该舰最高航速只有27节,并且7年左右就需要更换一次核燃料,成为被世人诟病的主要问题之一。该舰两组推进装置采用并排布置方式,分别设置在底层甲板中后部的8个独立舱室内,每组推进装置主要包括一座K-15压水反应堆、一台蒸汽轮机、一个变速齿轮箱、一根传动主轴、一个螺旋桨和一个尾舵,在两个核反应堆舱室中间还设有一个动力控制室。“戴高乐”号的螺旋桨没有采用经典的5叶片结构,而是采用了少见的4叶片设计。2000年11月,该舰首次在大西洋进行远洋航行试验时,由于精加工质量问题,左侧螺旋桨桨叶断裂,随后返回船坞全部更换。

三、船电装备

(一)指控系统

“戴高乐”号航空母舰在2018年中期大修以后,除更换核燃料外,全舰作战指挥系统、雷达系统、光电系统、导航系统、数据链系统、敌我识别系统、火控系统和武器系统等均得到了全面升级,机库和作战指挥中心等部位进行了全面改造,飞行甲板、升降机、蒸汽弹射器和拦阻索等设施均进行了全面翻新。特别是该舰的海军战术数据处理系统由Senit-6版本升级至Senit-8版本,作战指控性能得到明显提升。该系统由法国DCNS 集团研发,主要由8台核心服务器、25个显控台、一个多功能战术指挥桌、多个大尺寸屏幕和配套的网络通信设备组成,首次引入了数字化战术沙盘显示技术,能够融合处理全舰雷达、光电系统和舰载预警机探测发现的海空目标数据,具备同时跟踪和显示2000个目标的能力。该系统还能够实时接收50个友邻作战单位通过Link-11/16数据链分发的态势信息和目标情报,并为航母编队下属的海空兵力及时提供战场态势数据和攻击目标指示。“戴高乐”号航母的作战指控、航空指挥和船舶管理等系统均可以与美国海军无缝对接,美国海军各型舰载机均可以在该舰上进行起降作业,“阵风”M 舰载机也能够在美国任意一艘航母上进行起降作业,从而极大提升了信息化条件下的联合作战能力。

/ “戴高乐”号航母的航海舰桥内部。

/ 各型雷达集中布置在“戴高乐”号航母的舰岛上层。

(二)雷达系统

“戴高乐”号航空母舰的雷达系统由多型雷达组合而成,主要包括一部DCNS 集团的ARABEL 相控阵雷达系统、一部泰利斯公司(Thales)的SMART-S Mk2多功能三坐标远程搜索雷达和两部泰玛公司(Terma)的SCANTER-6002导航雷达等。其中,ARABEL 无源相控阵雷达系统的球形天线位于舰岛桅杆上方,主要用于为“紫菀”-15防空导弹提供目标指示和实时引导。该雷达工作频率8-13GHz,对大型空中目标探测距离100公里,对雷达散射截面积0.5平方米的空中目标探测距离50公里,能够最多跟踪100批目标,并同时攻击其中16批。该雷达具备较强的抗干扰能力,是世界第一款装备在航母上的相控阵雷达系统。SMART-S Mk2多功能三坐标搜索雷达采用全固态设计,主要工作在S 波段,适用于对中远程海空目标的探测和跟踪,对雷达散射截面积两平方米的目标探测距离250公里,具备70°的最大垂直探测范围。SCANTER-6002导航雷达同样是一款具有软件自定义功能的固态雷达,能够对16个工作频段和工作时间进行实时编程,具备对海上小目标的精确定位能力。此外,美制E-2C 预警机装备的AN/APS-145雷达能够为“戴高乐”号提供更大范围的海空监视能力。

(三)武器系统

/ “戴高乐”号航母发射“紫菀”-15 防空导弹。

/ “戴高乐”号航母“萨德哈尔”导弹发射系统。

“戴高乐”号航空母舰主要的武器系统包括一套SAAM/F 近程防空导弹系统,两套“萨哈德尔”(SADRAL)近程防空 导 弹 系 统,8座GIAT 单 管20毫米机炮和3座“独角鲸”(NARWHAL)20毫米自动机炮等。其中,SAAM/F 近程防空导弹系统由4座8联装SYLVER A43垂直发射装置和ARABEL 相控阵雷达组成,两座位于右舷前侧甲板外延,两座位于左舷中部甲板外延,共装备32枚“紫菀”-15防空导弹。该系统使得“戴高乐”号成为世界第一款装备垂直发射系统的航母。“萨哈德尔”(SADRAL)近程防空导弹系统实际上是法国“西北风”单兵便携式防空导弹的改进型,采用6联装发射架,该系统没有火控制导雷达,需要由光电瞄准系统进行发射。“独角鲸”(NARWHAL)20毫米自动机炮是中期大修升级后装备的新型单管自动武器站,主要弥补该舰原有8座GIAT单管20毫米机炮火力弱、精度低和反应慢的缺陷。该自动机炮由一门M693式20毫米机炮和一部光学跟踪系统组成。该自动机炮的整体性能与美国“密集阵”系统和俄罗斯AK-630系统相比,仍有较大差距。

(四)配套系统

“戴高乐”号航空母舰的配套系统主要包括电子战系统、光电传感器系统、蒸汽弹射器、拦阻索系统等。电子战系统包括两套ARBB-33有源电子对抗系统、一套ARBR-21电子支援系统和4座10联装“萨盖”CSEE 干扰弹发射装置。光电传感器系统是中期大修后升级的新型系统,主要用于增强对海空目标的光电识别、告警和跟踪能力,由一套ARTEMIS 被动红外搜索与跟踪(IRST)系统和两套EOMS 光电系统组成。其中,ARTEMIS系统装备在舰岛上层,由3个装有MWIR 摄像机的光电传感器组成,能够24小时监视360°范围内的200个目标。EOMS 系统则主要用于为“独角鲸”20毫米自动机炮和“萨哈德尔”近程防空导弹系统提供光电目标指示和火力控制。蒸汽弹射器和拦阻索系统均为美国进口产品,其中蒸汽弹射器是美国专为“戴高乐”号改进的C-13-3型弹射器,由于甲板跑道缩短和蒸汽压力降低,导致该型弹射器只能达到美国航母弹射器正常指标的85%左右。

/ “戴高乐”号航母正在弹射美国FA-18E 舰载机。

总体看,“戴高乐”号航空母舰作为世界上战斗力最接近美国重型航母的武器平台,具备较好的舰载机起降能力和信息化作战能力,并在实战中得到了检验。该舰自2001年投入实战至今,已参加多次实战部署和联合军演,并能与驱逐舰、护卫舰、潜艇等多种海军舰艇编队组成航母战斗群,执行多种任务。2011年,以法国为首的北约多国海军、空军部队发动了对利比亚的全面打击行动,法国是打击利比亚卡扎菲政府军的急先锋,由“戴高乐”号航母为核心组成的473特混舰队发挥了实质性作用。2015年底,“戴高乐”号航母战斗群从法国土伦军港启程,参与了打击极端组织“伊斯兰国”的行动。此次任务中,“戴高乐”号航母上搭载了18架“阵风”M 战斗机、8架超军旗舰载超音速攻击机以及两架“鹰眼”舰载空中预警机。舰上团队包括1900名水兵、飞行员和机械师。航母编队中还加入4艘护卫舰、一艘驱逐舰、一艘航空保障油船和一艘核潜艇。应该说,“戴高乐”号航母作为法国的门面装备,在实战中给法国人争了光。

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