讓兩棲艦插上翅膀再飛一會

陳鴻 陳熙

日本山云級、韓國獨島級、法國西北風級、澳大利亞堪培拉級等兩棲艦相繼走向前臺，特別是獨島級、出云級兩棲艦在設計之初，就瞄準了起降短距固定翼艦載機，加裝了高強度、高厚度和高熱耐受能力的甲板，平直的艦艏起飛甲板，舷側升降機等輕型航母必備技術，預留了改裝輕型航空母艦“端口”。兩棲艦具備改裝輕型航空母艦的條件嗎？改裝成輕型航母需要哪些技術？本文將對兩棲艦改裝航母路徑作一剖析——

F-35B：兩棲艦的翅膀

垂直起降飛機能從根本上擺脫對大型機場的依賴，最短只需數十米長的跑道即可起飛、降落，采用短距滑跑模式時，也只需一百多米跑道。如果采用短距滑跑或垂直起降，垂直起降飛機完全可以在3萬噸以下的輕型航母或兩棲艦上起降，甚至在改裝的民船上也起降。雖然F-35B飛機有著這樣那樣的問題，但該型機確實引發了一場艦載機新革命，其垂直起降帶來的作戰優勢強烈引發各國熱購。F-35B飛機飛行時速可達到1.07倍音速，是世界上首款“短距起飛、垂直降落”的超音速戰機。F-35B飛機的雷達反射截面很小，可攜帶許多先進武器，進行對地對海攻擊和空戰等。F-35B飛機還可進行空中加油，其雷達先進程度與美國空軍最先進的F-22隱形戰斗機相差無幾。F-35B飛機還將掛載新的武器，能在機內攜帶兩枚微型聯合防空區外發射空地導彈，也可掛載8枚小型巡航導彈，射程達450公里，具備在各種天氣情況下打擊移動目標能力。圖1

由于美國的多個盟友國家，例如英國、日本、韓國都裝備有兩萬噸左右排水量的兩棲艦或輕型航母，屆時都可以配備F-35B飛機，所以F-35B飛機未來可能會令海空作戰力量也進入隱形時代。目前，韓國正想方設法引進F-35B飛機，用于韓國的“獨島”號兩棲攻擊艦。“獨島”級搭載F-35B飛機后，其作戰距離將由韓國的濟州島以南延伸至東南亞地區，大大提高了韓國海軍兩棲作戰部隊的遠距離投送能力和快速登陸能力。印度方面認為，該型機雷達反射截面很小，可攜帶許多先進武器，作戰性能優異。隨看印度國產航母項目的快速推進，F-35B飛機登上印度航母的可能性也越來越大。據此，早在2005年，印度就對F-35B飛機表示了強烈的興趣。此外，日本出云級本來就是一艘準航母，而目前只有F-35B飛機符合未來日本航母的要求，因此日本也成為F-35B又一個潛在大買家。

兩棲艦與艦載機的融合與磨合

獨島級、出云級兩棲艦和F-35B飛機的相關技術指標并未公開，只能從其基礎適配性進行分析。在基礎適配性中，本文重點分析兩棲艦改裝輕型航母三個方面可行性：飛行甲板空間與艦載機適配性、機庫空間與艦載機適配性、戰術使用因素考量。圖3

（一）飛行甲板空間與艦載機適配性

按照設計指標，F-35B戰機的空重10.2噸～11.1噸，起飛滑跑距離不超過168米，垂直降落的有效載重為2.27噸。從甲板的長度、升降機的尺寸、搭載量判斷，韓國獨島級、出云級兩棲艦搭載美國生產的F-35B飛機將不是問題。

韓國獨島級兩棲艦飛行甲板長179米、寬31米，設有五處起降點。出云級飛行甲板長248米，寬38米，扣除外緣線變化和上層建筑，在升降機升起狀態下總面積接近7350平方米。F-35B機長15.67米、翼展10.67米，停放狀態下占用甲板面積約210平方米，考慮其他機和設備占用以及必要的調運起降區域，扣除總面積的50%，出云級的飛行甲板在密集停放狀態最多可停放大約15架F-35B，如處于順次起飛或回收狀態，扣除兩機間安全間隔距離則至少為7架。比對出云級公開圖片，飛行甲板左側部分飛機起降點為5個，右舷部分上層建筑前后甲板空出的空間情況，上述停放數量是可行的，飛行甲板在空間上對F-35B具有基本的適配性，另考慮到出云級將飛行甲板武器升降機由日向級的右舷前后端2座增至4座、艦面武器設備的布置位置進一步優化，對未來F-35B飛機的出動和回收能力的保障，可以說是進一步提高。

最值得關注的是，“出云”號大型化升降機，兩部升降機分別位于艦橋前后，尺寸分別為20米x13米、15米x14米，最大載重量接近30噸。而F-35B飛機長15米，翼展10.7米，最大起飛重量27.3噸。可見“出云”號的甲板前部中央的升降機就是為F-35B飛機量體裁衣的，搭載F-35B飛機從技術上是沒有問題。

（二）機庫空間與艦載機適配性

韓國獨島級兩棲艦機庫全長115米，寬29.6米，最低高度6.2米，其升降機和機庫都是按照美國F-35B飛機的需求尺寸來設計建造，為以后搭載這樣的高性能戰機作了必要的準備。雖然出云級在縱、橫向尺度上較日向級增加了不少，但鑒于穩性和總體功能分區設計的需要，出云級在吃水深上不會增加太多。出云級水線以上幾部分主艦體大約有8層甲板，其中第2、3層大部分為機庫。相比于日向級的機庫，出云級的機庫不僅在尺寸上進一步增大，而且由于新增了一座大型舷側升降機，使出云級成為日本首次采用了半開放式機庫設計的艦船，與意大利“加富爾”號航母的設計極為類似。這一設計變化說明日本在進行航母類艦船設計時已開始綜合考慮機庫部分防護、調運效率的均衡性問題。這臺舷側升降機寬度應大于30米，必要時可允許兩架F-35B飛機同時調運。機庫內層高度應略大于日向級，估計在6米以上，足夠容納機高4.33米的F-35B飛機。如完全按照空優模式搭載，該機庫空間應可停放不少于12架的F-35B飛機（另有備份機空間），滿足3個中隊輪換執行任務的能力。因此，若F-35B上艦，機庫空間的適配性應該也是可行的。此外，部分資料宣稱出云級的飛行甲板采用特殊材料制造，強度及耐飛機尾焰燒灼的能力均可滿足F-35B飛機的起降要求。與“出云”號排水量基本相當的是意大利的“加富爾”號航母，滿載排水量2.75萬噸，搭載8架F-35B和12架各式直升機，最多可以搭載20架各種飛機。

（三）戰術使用因素考量

僅從艦船總體方面，出云級對F-35B飛機的基礎艦機適配性雖然是可行的，但還有個戰術使用的因素需要考量。雖然該型艦的框架大小是夠的，但在總體布置上有一個硬傷一前飛機升降機。前飛機升降機寬約20米，位于上層建筑前部飛行甲板的中軸線，左右舷寬9米，小于F-35B飛機翼展。在艦載機起飛的安全寬度要求中，這是絕不允許的，這一點在現代各國航母類艦船設計中堪稱“奇葩”。與之尺度類似的“加富爾”號將前升降機置于艦島前端，就算嬌小的西班牙“阿斯圖里亞斯親王”號也盡量將前升降機布置在右舷靠近艦島的一側，盡量避開飛機起飛線。出云級這樣布置直接帶來的問題就是F-35B飛機無法滑跑起飛。如果短距/垂直起降戰斗機不能滑跑起飛，起降完全垂直化，那么搭載的意義就近似“表演”了。F-35B飛機的發動機最大推力達到1913千牛，理論計算大約148米距離滑跑可以提供飛機27噸最大起飛重量的戰機起飛，英國CVF航母將起飛位置選擇在167米位置，而CVF是加了滑躍甲板的。雖然出云級、獨島級未來實際使用時不可能讓F-35B飛機經常重載起飛，但是留出一個長度大于167米、寬度大于翼展（約12米）的飛行甲板滑跑段是F-35B能上艦實用的必要條件，因此，要搭載F-35B就必然要在未來進行改裝。

讓兩棲艦裝上翅膀

有些國家在兩棲艦總體設計中預留的余量挖掘到極致，而且還在設計階段就做好手腳。二戰期間，日本對客船、水上飛機母艦、戰列艦的航母化改裝更是給人留下了深刻的印象。從目前國外搭載短距/垂直起降戰斗機的中、輕型航母類艦船分析，兩棲艦改裝搭載F-35B飛機的路徑可能如下：

（一）改裝飛行甲板

兩棲艦與輕型航母的首要區別，就是能否起降固定翼艦載機。對于獨島級、出云級而言，要發揮輕型航母的作用，首先就是改造能夠起降艦載機的甲板。目前，兩棲艦改裝搭載固定翼飛機有兩種最佳選擇。

改裝滑跑式長平甲板

平甲板形式的優點是改裝工作量、改裝范圍相對較小，改裝設計難度不大，成本也相對較低。搭載短距/垂直起降戰斗機的平甲板長滑跑型艦船主要包括蘇聯的基輔級和美海軍兩棲攻擊艦。其中后者應用已較為成熟并已實現了F-35B上艦，因此如果韓國、日本要進行類似改裝多會參照美國兩棲攻擊艦的艦面設計。在飛行甲板可用滑跑長度方面，與出云級最為接近的兩棲攻擊艦是目前已經退役的塔拉瓦級，該艦全長約254米，扣除尾部平臺后飛行甲板全長接近250米。該級艦為保證短距/垂直起降戰斗機能夠實現重載起飛，將滑行起飛指示線貫穿在整個飛行甲板縱向上，在保證右舷停機面積的前提下，將起飛線略向右偏約1度左右，使最大實際滑跑距離進一步延伸。從1980年開始，這種起飛方式已經通過了美軍多年的實踐考驗，證實可大幅提升“海鷂”系列飛機的起飛載荷，但每次起飛都需要對飛行甲板進行“大范圍清場”，其他機型作業難以進行。例如，美國海軍“黃蜂”號兩棲攻擊艦已成為F-35B測試型機的第一艘海上試驗平臺。美軍之所以堅持這種設計，一方面是由于兩棲打擊大隊可得到專門的航母或陸基空中力量掩護，垂直起降飛機多作為攻擊機做第一波對地攻擊使用，各型直升機可在其前后從容起飛；另一方面可以充分利用飛行甲板前端空間停放更多艦載機或兩棲裝備。F-35B飛機的發動機推力比“海鷂”裝備的“飛馬”系列發動機大得多，獨島級、出云級也許不用那么長的起飛滑跑距離，也不需要偏移劃出起飛標志線，但起飛時的尾噴流同樣會影響后甲板的使用。因此，如果獨島級、出云級采用此種改裝形式，其飛行甲板左側仍要在滑跑起飛階段完全清場。考慮到該艦舷側升降機設置在右舷，以及與美艦協同作戰的需要，韓國、日本考慮這種改裝的可能性是存在的。

改裝短滑跑式滑躍甲板

如果不考慮美軍支援，獨島級、出云級顯然應作為真正的航母發揮制空功能。此時，長滑跑的效能就不及滑躍起飛方式。從韓國、日本國內設想來看，該艦也更可能采用滑躍式短滑跑改裝。加裝滑躍式起飛甲板是這種改裝方式的主要內容，與獨島級、出云級接近的滑躍式航母是“加富爾”號，該艦采用12度滑躍甲板，安裝在飛行甲板左舷前部距前緣約5米處，起飛限界標志線最遠端劃至后升降機位置，全長約180米，與F-35B飛機的滑躍起飛距離接近，偏置的滑躍甲板既兼顧了F-35B飛機的起飛空間，又盡可能地騰出了前甲板的可利用面積。相比之下，剛剛下水的印度國產航母“維克蘭特”號，雖然與”加富爾”號同源卻采用了全寬式滑躍甲板，這是由于米格-29K需要長短起飛線、充分利用甲板長度進行斜角滑跑起飛的緣故。相對于平甲板改裝，滑躍式飛行甲板的加裝會影響到整個主艦體前部的原有布置形式，所造成的牽連性修改應較多，接著就會影響結構強度、重量分布、重心位置和全艦穩性。這對任何一位艦船設計師來說都是十分頭疼的事情。2013年底，韓國海軍宣告，要在即將列裝的第2艘“獨島”級兩棲攻擊艦上安裝滑躍甲板，以供艦載機起降使用。韓國推出的獨島級改裝滑躍甲板方案，其整體形式更接近于西班牙的“胡安·卡洛斯一世”號兩棲攻擊艦，只是升降機布置全在右舷，看上去更合理。“胡安·卡洛斯一世”號兩棲攻擊艦的艦面結構與“阿斯圖里亞斯親王”號很相似擁有全通式飛行甲板，首端設置傾角為12度的滑躍式甲板，飛行甲板上設有2部升降機，其中1部位于艦島前方（該升降機前部靠右舷設有1部大型起重機，可起吊重型裝備和大宗貨物），另一部位于飛行甲板末端中部。此外，該艦的飛行甲板還在設計中專門予以強化使其能夠承受垂直/短距起降戰斗機較大的重量以及起降時發動機尾噴管噴射的強大熱氣流對甲板的沖擊。“胡安·卡洛斯一世”號可搭載“海鷂”飛機，在未來也可以搭載F-35B。可以說，在搭載F-35B之后，“胡安·卡洛斯一世”號完全具備一艘輕型航母的所有功能，在未來的局部戰爭中，可兼顧航母和陸戰隊投送艦的職責。

（二）重新規劃甲板空間

要在改裝后的滑躍甲板和艦島之間的右舷側、以及艦體甲板區靠近艦尾的區域，設置甲板停機區，與設置在甲板中線的直升機停機點作區隔，因為直升機起降無需跑道，設置停機點即可，而固定翼艦載機無論起飛、降落還是在甲板上滑行調度，都必須遵循嚴格的流程和規定，因此，必須設置固定的停機區，并對甲板上的各種劃線進行調整，以適應“出云”由主要搭載直升機到主要搭載固定翼艦載機的變化。尾的區域，設置甲板停機區，與設置在甲板中線的直升機停機點作區隔，因為直升機起降無需跑道，設置停機點即可，而固定翼艦載機無論起飛、降落還是在甲板上滑行調度，都必須遵循嚴格的流程和規定，因此，必須設置固定的停機區，并對甲板上的各種劃線進行調整，以適應“出云”級由主要搭載直升機到主要搭載固定翼艦載機的變化。

（三）另行設置艦內空間

獨島級、出云級要在艦上裝備更多的艦載機，而不只是停放在甲板上，就必須對機庫進行適當改造。機庫改造主要涉及到兩個方面，一是要把存放直升機的空間改造成適應艦載機的需要；二是對升降機構進行改造。按照韓國、日本的一貫做法，韓國、日本在進行該艦的設計和制造時，肯定考慮過如何進行改造的問題，以便未來需要時在短期內能夠改造成一艘真正意義上的航母。據介紹，出云級的機庫維修能力相比日向級已經有了顯著的進步和提高，擴大了機庫內維修區，并增加了許多專業維修設備，使得出云級不但能進行直升機維修，還能進行固定翼艦載機維修，這顯然是為了改裝輕型航母而事先考慮好的。

（四）改造提升動力系統性能

為了適合艦載機，在對艦體和內部結構進行一定的改造之后，該艦的重量預計將增加2000噸～3000噸左右，意味著動力性能會出現一定下降。為了保持航速，獨島級、出云級需要對主機進行改造。這也將是獨島級、出云級改裝航母工程中耗時最長的工程，估計約需要1年時間。對于已經建造完成的艦艇而言，大規模的改裝并更換發動機裝置是得不償失的，因此韓國、日本方面可行的做法之一是對動力裝置系統進行微調，盡量對現有動力系統進行挖潛，保證獨島級、出云級的動力性能不明顯下降。當然也有另外一個可能，從韓國、日本發展武器裝備的一貫做法看，一般都喜歡在設計研制之初留有余地。媒體報道稱，“出云”號的滿載排水量達到2.7萬噸，按照“出云”號現在的動力，已經不遜于法國“戴高樂”號中型航母，既便不進行改造，在增加2000多噸重量的情況，也有可能仍然能夠正常使用。而日本著眼于戰爭的軍事需求，有可能不會用很大精力對“出云”級的動力系統進行改造，而是采用最快速的方式在短期內改造成一艘可配備艦載機的實用型航母，同時動員日本強大的造船能力，直接建造新的大型航母。從這次“出云”號的建造過程來看，從2012年開始，日本在不到兩年的時間內就完成了這樣一艘大艦的制造，足見其大型艦艇的制造能力。獨島級兩棲艦采用最先進的復合式燃氣渦輪推進，主機是4座LM2500型燃氣渦輪機，每座額定功率30000馬力，總功率120000馬力，最高航速為23節，16節航行時的續航力約8000里。然而，該級艦的動力系統由韓國三星集團在美國通用電力公司的授權下生產，沒有自主研發改造能力，因此，韓國依靠自身力量進行改進動力系統困難相對而言會更大些。

（五）改裝導航和助降系統

目前，獨島級、出云級的艦載機導航和助降系統，主要針對的是直升機，而旋翼機和固定翼飛機的起降方式完全不同，這就要求獨島級、出云級必須安裝固定翼艦載機導航和助降系統。具體而言，導航系統需要改裝，能夠導引和控制更大的區域范圍，同時對高速滑降的固定翼艦載機進行有效的航空管理和引導；而助降系統方面，則需要安裝“涅爾”透鏡光學助降系統。對于韓國、日本而言，這樣的改裝從技術上而言不成問題，只需要不到1個月的時間對相關軟硬件進行改動和升級即可。

讓兩棲艦再飛一會

把獨島級、出云級改造成一艘真正意義上的輕型航母，在技術上對韓國、日本來說不是難題，且在設計和建造該艦時已經考慮到這一點。韓國、日本的主要難題在于艦載機。

（一）F-35B項目命運難卜

“鷂”戰斗機曾經是歐美唯一的短距/垂直起降戰機，英國的“鷂”戰斗機已全部退役，美國的“海鷂”戰斗機也接近壽命期。“鷂”戰斗機退役后，F-35B就是唯一具有短距/垂直起降能力的戰機，將成為美海軍陸戰隊航空兵的中堅。如果F-35B下馬，美國所有的兩棲攻擊艦將失去搭載的固定翼戰機。由于超支和延期，F-35計劃面臨嚴重困難，這些不是新聞，但寒風正在從另外一個意想不到的方向吹來：美海軍正在認真考慮是否取消F-35B的計劃。美海軍副部長下令美海軍和海軍陸戰隊研究F-35B和F-35C中取消一個的問題，值得注意的是，沃克的靶子不僅是眾矢之的的F-35C，還包括F-35B。

（二）自研垂直起降飛機能力有限

未來可選的艦載機只有美國F-35B飛機，沒有艦載機，獨島級、出云級就無法成為真正的航母。然而，F-35B飛機什么時候會賣給韓國、日本還存在諸多未知因素自研第四代隱身艦載機，對于目前的韓國、日本而言比較困難，畢竟韓國、日本自己的四代機計劃仍處于技術驗證階段。按照日本媒體報道中所述，雖美國海軍陸戰隊的F-35B已部署于日本，日本采購F-35B初步計劃是在2025年后，也就是至少需要7年時間才可以到貨，所以，獨島級、出云級需不需要現在就考慮改造問題都值得韓國、日本斟酌。

（三）飛行員訓練周期長

艦載飛行員的訓練要求比陸基飛行員更高，不光要掌握常規飛行技能，還要掌握航母起飛和著落所需要的特殊技能。航母雖大，但在汪洋大海之中依然只是“一葉扁舟”。航母上彈射起飛相對容易，在飛機離艦的瞬間需要及時接過飛行控制，轉入爬升。著落的要求則要高很多，高下沉率的接近沒有陸基飛機著陸接地前的飄飛階段，下滑航線沒有糾錯的余地，要求高度精確的接艦和準確掛上攔阻索。為保證有足夠動力可以復飛拉起，發動機推力在接艦時達到最大，直到確認掛上攔阻索才猛收油門。這一切不僅要求高度熟練和精確的操作，還要求強健的心理素質。和陸基飛行員以飛行小時衡量飛行資格不同的是，艦載飛行員以起飛、著落次數作為飛行資格的衡量標準，1000次航母起落的意義遠遠高于1000飛行小時。

編輯：戴嘉琦