[“女王”也要實用]五問“伊麗莎白女王”號航母

楊王詩劍

從1998年7月英國公布并正式確立發展新一代航空母艦起，當年叱咤大洋的皇家海軍最新一級航母就始終處在全世界的關注中。在持續了16年的論證、設計、建造工作后，2014年7月4日，這艘英國有史以來最大的水面艦艇——“伊麗莎白女王”號航母正式下水（題圖）。雖然此前已經有媒體陸續報道，但它的首次官方亮相還是引起了巨大的轟動，而這種“轟動”更多的是對其獨特設計的疑惑，俄羅斯媒體甚至用“離奇”二字來形容。那么，英國人為什么拋棄主流設計理念而另辟蹊徑呢？揚長避短：為什么是常規動力而不是核動力？

近乎無限續航、無需燃料補給、功率比大、占用空間小，核動力較常規動力的諸多優勢使其已經成為了先進航母的代名詞，畢竟游弋在世界各大洋的美國核動力航母給人們留下了太深的印象。因此在外界看來，英國史上最大、噸位世界第二的“伊麗莎白女王”號航母理所當然地應該采用先進的核動力。何況在歐洲，比“伊麗莎白女王”號早下水20年、排水量只有它2/3的法國“戴高樂”號航母都采用了核動力，這艘承載了英國皇家海軍復興夢想的航母不采用核動力似乎有點說不過去。然而，走下神壇的英國人在先進和實用之間還是堅定地選擇了后者。綜合分析，這里面主要有四個方面的原因。

一是英國皇家海軍的戰略發生了變化。二戰后的兩次著名戰爭使英國皇家海軍由全球力量投送型轉變為應對地區性局部沖突型。一次是1956年爆發的第二次中東戰爭，英法以聯軍贏了戰爭卻輸了外交。西方學者對此評論道：“倫敦之不能夠抗拒美國，以及它在對埃及這樣一個并不強大的國家所采取的一場迅速的軍事行動中所遇到的明顯的困難，表明英國再也不能算作世界上的頭等國家了。”可以說，蘇伊士運河危機是英國全球殖民體系加速瓦解和大國地位下落的一個標志性事件。隨著冷戰持續，加之自身國力不斷衰落，英國不得不采取戰略收縮的態勢，忠實履行北約賦予其在北大西洋、挪威海和巴倫支海阻擋蘇聯潛艇的任務，而這一任務隨著蘇聯解體實際上已經不復存在。另一次是1982年爆發的英阿馬島戰爭，戰爭進程的坎坷使英國人認識到以反潛為主的小型航母并不能有效支撐局部戰爭，中大型航母的存在還是非常有必要的。因此，在急需中大型航母又不需要執行常態化全球遠洋任務的背景下，常規動力的。“伊麗莎白女王”號航母是較好的選擇。

二是核動力的技術難度較大。這里，法國為英國人示范了一個典型的反面教材。“戴高樂”號所使用的核反應堆移植于核潛艇，不僅功率較小、動力不足，而且自1999年試航以來便故障不斷。這期間還發生過方向舵震顫、隔音不完全，核反應堆耐壓殼龜裂等多方面涉及動力裝置的突出問題。同時，核設施的防護也面臨巨大問題。據報道，“戴高樂”號航母的核輻射嚴重超標，由此帶來的不安全隱患和潛在的心理壓力將嚴重影響航母戰斗力的發揮。目前世界上只有美、俄有成熟的水面艦艇用核反應堆技術，法國也將在未來回歸常規動力航母。顯然，英國人不用核動力是在有前車之鑒的情況下作出的符合自身實際的選擇。

三是英國在水面艦艇的常規動力技術方面造詣很深。“伊麗莎白女2E”號航母不采用核動力的原因除了英國的核反應堆實用化技術不夠成熟外，很大程度上是因為英國在常規動力方面的技術儲備非常深厚，水平全球領先。“伊麗莎白女王”號航母的動力系統有兩個顯著特點：一是采用燃氣輪機作為主要動力來源。以往無論是美國還是俄羅斯的航母，都是采用蒸汽輪機來帶動傳動軸，拋開功率重量比上這一優勢不說，單就管道維護保養一項，燃氣輪機較蒸汽輪機要方便得多，風險和成本也低得多，況且“伊麗莎白女王”號航母上安裝的MT-30燃氣輪機的使用壽命長達5萬小時，遠高于目前任何船用燃氣輪機。二是采用綜合全電力推進方式。這是目前世界上最大的全電力推進水面艦艇，其工作過程是使用燃氣輪機和柴油機發電，推動感應電機，再驅動螺旋槳。這種大膽的創新使“伊麗莎白女王”號的動力裝置更加緊湊，設計建造難度進一步降低，而傳動效率則得到大幅提升。

四是英國的經濟能力有限。核動力聽上去固然很“美”，但在當今武器裝備技術飛速發展的情況下，先進也就意味著技術難度更大，復雜程度更高，當然，價格也就更高。目前來看，“伊麗莎白女王”級航母共兩艘的建造費用從最初的39億英鎊已經漲到了62億英鎊，相信隨著內部裝修的開始，成本還會繼續攀升，這令本就捉襟見肘的英國國防開支顯得更加“尷尬”。而如果采用核動力，不僅造價要比常規動力航母至少高出20%，而且如果按照一艘航母服役40年計算，同等級的核動力航母要比常規動力航母多出13%的運行費用，這些都是囊中羞澀的英國必須考慮的。毫不夸張地說，經濟問題恐怕是英國在“伊麗莎白女王”號航母上不能大面積采用先進技術的核心原因之一。

無奈的分立：為什么采用雙艦島而不是單艦島？

眾所周知，對于以艦載機為立身之本的航母來說，甲板應該越“干凈”越好，“零艦島”才是最理想的設計。而“伊麗莎白女王”號航母卻設置了一前一后兩個艦島，前者負責艦艇控制，后者負責飛行控制。本質上講，這種設計就是將傳統的單艦島一分為二平行放置，有點類似于雙座戰機的艙位設置。實際上，此前曝光的俄羅斯和法國的新一代航母也都采用雙艦島設計。是否雙艦島代表了未來航母上層建筑的發展趨勢呢？目前尚無定論。不過，英國人有自己的考慮。

首先，從空氣動力學角度考慮，雙艦島的布局減少了飛行甲板上空的氣旋，能夠使艦載機起降時的周圍氣流更加平穩，安全性更高。

其次，從充分利用艦體空間的角度考慮，雙艦島提高了下層甲板空間布置的靈活性。

再次，從提升航母生存能力的角度考慮，大噸位的航母勢必需要更大的艦島，將單個艦島拆開能夠有效縮小尺寸，易于降低雷達反射面積，這與“伊麗莎白女王”號的整體隱身設計一致。同時兩個艦島存在部分指控重疊度，這也能提升航母自身的抗打擊能力：

最后，從艦載機調控管理的角度考慮，將航行與飛行管理功能分開后，后島上的飛行控制中心位于調控飛機著陸的最佳位置，有利于更好地控制艦載機的起降秩序，提高艦載機的出動效率。endprint

顯然，官方給出的理由還是具有相當說服力的。可以看到，無論是從技術角度，還是作戰角度考慮，雙艦島都是優點多多。既然這樣，為什么當今世界上航母設計、制造和使用經驗最為豐富的美國，在最新一級航母“福特”號上仍然延續了單艦島的設計？在英國的創新之舉面前豎立的問號其實還沒有完全消除。那么，“伊麗莎白女王”號采用雙艦島設計的根本原因是什么？這恐怕與32年前的那場戰爭有關。

在1982年的英阿馬島戰爭中，當時英國最先進、被稱作“皇家的驕傲”的驅逐艦“謝菲爾德”號被阿根廷空軍的“飛魚”反艦導彈擊沉，這給英國皇家海軍造成了巨大的心理陰影。據稱，“謝菲爾德”號因為電磁兼容性差而不能同時啟用通信雷達和對空警戒雷達，而恰巧“謝菲爾德”號被擊中之前關閉了對空警戒雷達以向編隊司令部匯報作戰情況，沒想到便遭此厄運。此后，英國皇家海軍高度重視電磁兼容/抗干擾問題，在相關技術仍“不過關”的情況下，采用雙艦島將種類繁多的電子設備和復雜的天線分散布置，是避免信號間相互干擾的有效舉措。

另外，從作戰需求上看，雙艦島的設計也在某種程度上體現了英國對未來航母的角色定位。英國皇家海軍認為，航母是未來海軍的指揮中樞，必須具備強大的通信指揮能力，這與美國的思路完全不同。因此，核心的定位決定了“伊麗莎白女王”號上將安裝更多的信息化設備，而雙艦島的設置為這些設備提供了較單艦島更多的安裝點，并且分布更加均勻，布局更佳，有利于充分發揮電子設備，特別是雷達的性能。同時，雙艦島將原先單艦島的功能劃分得更加明確，集成度更高，任務界面也更加清晰，有利于提升航母的通信指揮能力。

當然，雙艦島也有不可回避的弊端，例如對飛行員的視場會產生一定影響，艦島高度水平面下方的橫向氣流不夠穩定等。從武器裝備發展的角度來看，“伊麗莎白女5E”號航母采用雙艦島設計是平衡自身需求和技術水平的產物，脫離實戰背景的探討意義并不大。還是那句話：需求牽引、技術推動，美國前國防部長佩里提出的這套理論目前看來仍然適用。必須接受的妥協：

為什么是滑躍起飛而不是彈射起飛？

目前世界上航母起飛艦載機的方式有兩類：一類是美、法采用的彈射起飛，另一類是中、俄、英采用的滑躍起飛。綜合來說，兩種方式各有優劣，但如果單純從技術先進性和作戰效能發揮的角度上比較，彈射起飛方式無疑更加突出。美國人從二戰就開始運用并一直延續至最新一級航母上的起降方式并非浪得虛名，高效的出動速度將航母的本質屬性發揮得淋漓盡致。相信，作為航母和彈射器發明者的英國不會沒有認識到這一點，那么，“伊麗莎白女王”號航母執著于滑躍起飛方式的原因究竟是什么呢？

其一，受制于技術障礙。雖然航母彈射器由英國最先發明，但將其發揚光大并充分運用的卻是美國，并且隨著艦載機噸位越來越大，彈射技術也發生了巨大的進步，英國在此方面已經落后。而另一個很重要的原因是由于“伊麗莎白女王”號采用燃氣輪機的全電力推進，沒有核反應堆或蒸汽鍋爐，因此只能使用電磁彈射。如果自行研制建造，一方面難度太大，周期太長；另一方面，美國的“福特”號還未服役，電磁彈射技術的成熟度和實用性到底如何誰也說不清楚。花費巨大精力去研究未知技術，很明顯不符合英國發展航母的基本理念。

其二，遵循成本控制的核心原則。上文提到，經濟問題是英國在“伊麗莎白女王”號航母上沒有大面積采用先進技術的核心原因之一。據統計，美國“尼米茲”級核動力航母上的4臺蒸汽彈射器占航母全壽命費用的7%，超過反應堆成為航母最昂貴的設備。當年法國為“戴高樂”號購買的彈射器單價高達1200萬美元，這還僅是采購費用，如果自行研制，投入的人力物力將更大。目前來看，甚至今后很長一段時間，英國人都不會這么做。

其三，能夠滿足作戰需求。英國皇家海軍對艦載機的對海攻擊能力要求并不高，他們需要的是艦載機能長時間持續可靠的起飛，執行艦隊防空和對岸攻擊等中近程攻防任務。而滑躍起飛方式在科學合理的調度下，能夠在一定時間內將艦載機的出動量提高至與彈射起飛方式相近的量級，實現“以小博大”的高性價比回報。據英國皇家海軍計算，“伊麗莎白女王”號航母在搭載36架F-35B的情況下，在作戰首日出動能力達108架次，這個數字已經接近美國“尼米茲”級核動力航母的平均每日出動架次。在進入戰時狀態的5天內，“伊麗莎白女王”號航母最多能出動396架次固定翼艦載機，這比“無敵”級的50～60架次高出了近8倍，雖然離“尼米茲”級航母還有一定差距，但考慮到英國皇家海軍未來直面超強敵人的可能性極小，如果在北約聯合作戰體系內執行任務，這樣的能力已經綽綽有余。

另外，彈射器和阻攔裝置需要消耗大量的能量，這對于常規動力航母也是一個巨大的負擔。綜合以上分析，“伊麗莎白女王”號航母采用滑躍起飛/垂直降落方式是最實惠也是最為穩妥的方案。當然，目前無法起飛大型固定翼艦載預警機是滑躍起飛方式的先天不足，在更加強調超視距打擊能力和一體化指揮能力的信息化戰爭中，這一短板將被顯著放大。好在英國國防部在“伊麗莎白女王”級航母設計之初就要求其具備改裝成彈射起飛，攔阻著艦方式的能力，已經預留了余量。不多選擇中的唯一：為什么是F-35B？

按照英國國防部對下一代航母（CVF，即現在的“伊麗莎白女王”級）的建造計劃，2002年中后期必須完成艦載機的選型工作。由于與法國談崩，PA-2項目下馬，“陣風”戰斗機上艦已基本不可能。因此，當時可供英國皇家海軍選擇的戰機種類只有三種：“臺風”、F-35B和F-35C。

在EF2000項目中，英國是當仁不讓的絕對領導者和研制-主力，這使得采用“臺風”戰斗機具有強大的本土優勢，看起來似乎是一個最佳選擇。同時，改造、生產計劃不僅可以解決國內一定數量的就業問題，而且技術難度也不大，容易實現。但皇家海軍最終沒有選擇“臺風”可能出于兩個方面的原因：一是“臺風”的多國聯合研制背景使得改造計劃需要牽扯德、意、西三國的相關企業，技術難度不大但協調難度很大，這必定會加長艦載機的研制周期和增加研制成本，英國最不愿意看到的就是這樣的事情發生；二是“臺風”戰斗機的設計對手是蘇27戰斗機，本質上決定了它是一款三代機，特別是“伊麗莎白女王”級航母非常注重隱身設計，作為主要攻擊火力的艦載機也必須同步，即使大幅升級改裝“臺風”也無法縮短其與四代機的根本差距，而這種差距在未來戰爭中也許是致命的。另外，“臺風”戰斗機的作戰半徑較小，限制了航母的攻擊范圍。因此，“臺風”被舍棄也在情理之中。endprint

那么，英國皇家海軍為什么在隱身設計和航電設備相近的F-35B和F-35C之間最終選擇了前者呢？

首先作一個對比：F-35B在攜帶2枚AIM-120空空導彈和2枚454千克炸彈的條件下，作戰半徑為840千米，最大過載7g。而F-35C在更大的攜彈量下，作戰半徑比F-35B還要多出40%，最大過載7.5go顯然，F-35C的作戰性能要強出F-35B不少。那么，在這樣的背景下，英國皇家海軍仍要選擇F-35B主要有三個方面的原因。

第一，還是基于作戰需求的考量。英國皇家海軍未來強調在北約聯合作戰行動中擔負中近程打擊任務。由于隱身需要，F-35系列戰斗機的武器掛載點全部隱藏于腹部的武器艙內，那么在這個距離上，F-35C較F-35B的優勢，即更大的載荷、航程能力就無從體現了。由此可估算兩者在英國皇家海軍設想的未來作戰行動中的差別并不明顯。

第二，經濟性與可持續性并重。一方面，F-35B的短距起飛，垂直降落方式大大降低了航母設計建造的難度，同時也簡化了甲板調度作業的程序，這對降低建造、運行和維護費用，提高艦載機出動率都具有積極的意義。另一方面，考慮到航母服役年限比艦載機長得多的現實（大概是2倍），艦載機的更新換代是航母服役期間必須研究的問題。隨著航空動力技術的不斷進步，未來短距/垂直起降飛機與常規起降飛機之間的差距將進一步縮小，如果沒有重大變化，英國無需進行改造就可以繼續在“伊麗莎白女王”號上使用下一代短距/垂直起降艦載機。

第三，利于快速形成戰斗力。從“無敵”號航母服役開始，英國一直采用滑躍起飛/垂直降落方式，30多年的經驗累積使英國皇家海軍形成了一套完整的人才培養和訓練管理體系，“海鷂”戰機在馬島戰爭中取得的21：0的驕人戰績至今還被人津津樂道。因此，延續滑躍起飛，垂直降落方式有利于新航母更快形成戰斗力，同時也能減少額外訓練所帶來的高額經費。一舉兩得，何樂而不為？

然而，盡管英國人在選擇艦載機一事上考慮周全，但美國人在F-35上的“不靠譜”給“伊麗莎白女王”號航母的正常入役使用埋下了一顆不確定的“地雷”，缺席最近舉行的英國范堡羅航展使人們對這款戰機的疑惑更大了。50億英鎊的大單美國人肯定想要，但現在的問題是，碗準備好了，飯還沒熟。或許英國人為“伊麗莎白女王”級航母設定的兩棲攻擊艦角色，在其服役初期真能派上用場。靈活的少數派：

為什么采用直通甲板，獨立滑躍結構而不是斜角甲板，整體滑躍結構？

“伊麗莎白女王”號航母甲板的受關注程度相信絕對不比雙艦島低，直通甲板結合獨立滑躍結構的設計來源于“無敵”級航母，但在艦艏和左舷處又有明顯區別。一方面，同樣都采用滑躍甲板，俄羅斯“庫茲涅佐夫”號航母采用的是整體滑躍結構，而“伊麗莎白女王”號航母在艦艏處則采用了平甲板和獨立滑躍結構相結合的設計。另一方面，現代航母普遍采用斜角甲板，這樣設計的好處就是實現了艦載機回收區和起飛作業區分流，從而能夠同時進行起飛和回收作業，提升了甲板的作業效率和安全性。而“伊麗莎白女王”號航母卻反其道而行之。作為滑躍甲板和斜角甲板的發明者，英國人對兩者利弊應該都有深刻的認識，結合“伊麗莎白女王”號航母處處體現的“只求實用、不求最好”的設計理念，這樣“另類”的甲板設計一定也緊緊圍繞著英國自身的實際需求。

首先，艦載機決定了甲板的總體設計。英國皇家海軍選用了F-35B作為“伊麗莎白女王”號航母的艦載機，垂直降落的天然優勢使著艦作業對起飛區的影響可以忽略不計，這樣，斜角甲板就沒有存在的意義了。

其次，綜合平衡了甲板容量和出動效率。理論上講，航母甲板上停放的飛機越多越利于在短時間內快速出動，“伊麗莎白女王”號航母的甲板設計就充分體現了這一原則。它的甲板寬度達到73米，與Ⅱ屯位更大的“尼米茲”級相近，由此帶來的直接效應是可以在甲板上停放更多的戰機。那么它采用的平甲板和獨立滑躍結構相結合的艦艏設計，使滑躍跑道的平行位置還能停放最多5架戰機，優于整體滑躍結構。而從出動效率上.講，整體滑躍結構可以設計相互交叉的兩條起飛跑道，雖然仍無法達到兩架戰機并行出動的高速度，但可以縮短兩次起飛之間的時間間隙，從而實現更高的出動速率。粗略計算，采用雙跑道可以達到15～2架/分，單跑道大致為1架/分，根據“伊麗莎白女王”號航母最大單次攻擊波的出動數量（17架）比較，雙跑道比單跑道可以節約大約5～8分鐘。但前面提到，英國對航母的要求是能夠穩定持續的起飛戰機，并不追求短時間內大機群出動，上述時間差基本可以忽略。并且單跑道較雙跑道的好處是甲板作業難度和危險性降低，這符合英國皇家海軍的經濟性原則。

再次，便于未來升級改造。毫無疑問，一旦英國國內的經濟形勢轉好，有了充足資金支持的皇家海軍必然會對“伊麗莎白女王”號航母進行大幅升級，誰不想要先進的技術和武器呢？這樣，安裝彈射器肯定是首要任務，畢竟彈射起飛方式在發揮航母攻擊屬性方面擁有無可比擬的巨大優勢。可以看到，“伊麗莎白女王”號航母的甲板就像是在“尼米茲”級的基礎上加裝了一個獨立的滑躍結構并補齊了斜角甲板的角度空隙。顯然，這樣的設計為未來改造成適合彈射起飛/攔阻著艦方式的甲板樣式提供了極大的方便。如果采用類似“庫茲涅佐夫”級的整體滑躍結構，那么就需要對甲板進行重建，工程量太大，并且巨型總段建造方法的精度控制也是難題一道。

不可否認，老牌海軍強國的航母設計制造功底還是非常深厚的。在甲板設計上，英國并沒有“人云亦云”、貪大求全，而是“有所為有所不為”地突出了自身需求和構想。有時候舍棄一些東西或許會換來更大的收獲。英國人一定明白這個道理。

7月17日，“伊麗莎白女王”號航母首次出塢，離計劃中的2017年服役尚有3年的時間，在戰略、技術、經濟等多重因素的影響下，未來的變數還很大。不過有一點可以肯定，英國向其注入的“實用”基因不會改變，這種結合自身實際對武器裝備積極探索的做法，值得我們學習。endprint