日本F-35B上舰“出云”号 航母大梦意欲重圆?

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  出品:科普中国

图为日媒报道的日本海上自卫队“出云”级(Izumo-class)直升机驱逐舰(22DDH)二号舰“加贺”号(Kaga
DDH-184)的宣传海报,设想未来将搭载F-35B战机。(拖拽图片可查看大图)

我们之前提到过,日本内阁在去年底通过并发布的的新防卫大纲和中期防卫力整备计划,让战后日本半个多世纪的“航母梦”终于看到了曙光。在这两份文件中,虽然并没有在文字上明确提到“空母”二字,但明确提到,将构建“灵活运用”包含短距起飞/垂直着陆飞机在内的战斗机体系,在必要场合将在海上自卫队的现有舰艇上进行STOVL机的运用,为此将对出云型直升机驱逐舰进行必要的改装。

  作者:李小白

(科技日报12月5日报道)近日,日本防卫相岩屋毅对媒体披露,日本政府正在构想改进“出云”级(Izumo-Class)直升机驱逐舰,并将装备从美国进口的F-35B垂直起降型第五代战斗机,相关方案将写入新年度《防卫大纲》中。据悉,2019~2023年间,日本将陆续采购40架F-35B。至此,“出云”级是否改装为航母,这一长久以来“困扰”各国军事专家的难题终于有了答案。

▲平成31年度的中期防卫力整备计划中,提出了对出云型为搭载STOVL机进行改装

  策划:毕孝斌

“‘出云’级直升机驱逐舰在建造之初就为改装成航空母舰做好了一些技术上的准备。”《中外舰闻》主编、军事评论员吕田丰告诉科技日报记者,首先是体型够大,“出云”级舰长248米,舷宽38米,满载排水量26000吨,虽名为直升机驱逐舰,大小却已经超过了英国“无敌”级(Invincible
class)、西班牙“阿斯图里亚斯亲王”号(Prince of Asturias
R-11)等传统现代轻型航空母舰,直逼意大利新锐“加富尔”号航空母舰(Cavour
550)。此外,日本极具先见之明地为“出云”级配备了舷外升降机,相比内部升降机,舰载机可部分伸出舷外,这使“出云”级能够装备体型更大的舰载机。

继在平成31年防卫预算当中拨付了7000万日元,为出云型搭载STOVL机的改装进行可行性研究之后。在今年8月发布的令和2年防卫概算当中,防卫省正式打算为出云型直升机驱逐舰DDH-183“出云”编列31亿日元的预算,用于“改装支持F-35B战机舰上起降”的相关部分。

  监制:光明网科普事业部

“即便如此,‘出云’级改造成航空母舰、装备F-35B仍要解决一些技术难题。澳门新葡亰平台游戏app,最突出的就是F-35B垂直起降时的尾焰灼烧问题,F-35B装备的F-135发动机喷口温度较高,一般的航母甲板无法承受如此高温灼烧。其次,‘出云’级的设计初衷毕竟是直升机母舰,在舰载机后勤维护、弹药库、航空燃油库等辅助设备的设计上并不符合F-35B的作战要求。”吕田丰表示,但对日本而言,上述问题并非是难以逾越的技术障碍。例如,尾焰灼烧问题可用等离子热喷涂技术解决,即通过高温等离子体射流在甲板基底材料上形成耐高温涂层,美军已经在“美利坚”号两栖攻击舰上使用了这种技术。同时,随着美军操作F-35B的常态化,其后勤维护等设备部件也可引入日本,应用在“出云”级上。

  近日,日本政府发布了新的《防卫计划大纲》和《中期防卫力整备计划》,明确提出在未来五年继续采购F-35隐身战斗机,这批将要采购的F-35战机包含有18架垂直起降版本的F-35B型战机。不仅如此,《防卫计划大纲》还提出改装“出云”号直升机驱逐舰的计划,使其具备起降使用喷气式垂直起降战斗机的能力。

记者了解到,目前日本海上自卫队装备有两艘“出云”级直升机驱逐舰,分别是DDH-183“出云”号(JS
Izumo DDH-183)和DDH-184“加贺”号(JS Kaga
DDH-184)。
据日媒报道,日本除改装现役两艘“出云”级,还将按照“航母”标准另外建造1艘,保证1艘部署、1艘训练、1艘维护的航母使用状态。改装前的“出云”级仅能搭载14架直升机,变身航空母舰后能够容纳多少F-35B战斗机,其战斗能力又将如何?

▲今年8月份的令和2年防卫预算草案中,编列31亿元,以能够起降F-35B的目的对DDH-183“出云”进行改装,如果没有什么意外的话,它将保留在明年初正式公布的令和2年防卫预算概要当中

  显而易见,日本是打算将F-35B部署在“出云”号驱逐舰上,搭配舰载直升机担任制空、防御、攻击以及反潜作战任务。作为战败国,日本一直被限制拥有包括航空母舰在内的攻击性武器,尽管如此,日本在上个世纪就开始了对航空母舰的探寻和摸索。“出云”号的改装不但可以大幅度提升海上自卫队的作战水平,同时也实现了日本苦求多年的“航母梦”。

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其实,从22DDH开工建造那当口,就有很多日本军事爱好者畅想过“航母化”之后的“出云”。尤以川口开治所著漫画《空母伊吹》为代表。在这些想象当中,绝大多数均是以围绕搭载F-35B战机为核心的“空母化”方式,这也比较符合目前防卫省方面的现行计划,而日本最近也确实正式拨付预算,购买了F-35B战机。

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▲当然,各家的想象自然还是有些细微的区别。如《空母伊吹》中的航母化方案是加装了类似前英国海军“无敌”级轻型航母的滑跃跳台,而模型厂商长谷川带有F-35B套件的700比例DDH-184“加贺”就并不包含滑跃跳台

  日本“出云”号直升机驱逐舰

但就在近日,有日本网民曝光了一张“盗撮”视角的投影照片,看起来是一份来自美国通用原子能公司的PPT文件,正在投影的第13页赫然出现了一艘常规起降航母的身影,其标题正是“DDH-183‘出云’修改后”。尽管并不清楚这张照片摄于何时何地,不过这种有趣的设想仍然引起了笔者的兴趣。

  “出云”号配F-35B有多强?据日本军方人士透露,“出云”号在最初设计时便充分考虑了搭载喷气式垂直起降战斗机的技术指标。“出云”号是“出云”级驱逐舰的首舰,舰长248米,宽为38米,排水量接近2万吨,满载排水量可达27000吨,是日本海上自卫队迄今为止吨位最大的水面舰艇,其设计与建造水平代表日本最先进的舰船技术。“出云”号几乎具备航母的所有特征,稍加改装便可搭载垂直起降战斗机执行作战任务。“出云”号设有全通式飞行甲板,甲板上设有五个直升机起降点,一部升降机连接甲板下的大容量机库,舰岛设于右舷,保证了舰载机的顺利调度运行。以甲板尺寸相仿的美国“黄蜂”级两栖攻击舰做参考,“出云”号完全不需要设置滑越平台就可以完成F-35B的放飞。

▲至今也没找着这个PPT的来源……由图可见,其起飞区和降落区的干扰非常严重,整备区更是几乎没有

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说到之前将方形直通甲板修改为斜角飞行甲板的舰艇,最著名的莫过于美国海军对“埃塞克斯”级航母的SCB-125系列现代化改装了。

  美国F-35B在两栖攻击舰上短距起飞

▲“大变埃塞克斯”的历史,就是大战前后航母发展史的最好参照物

  除了具备较强的战机搭载能力,“出云”号同样拥有完善的防御系统。反鱼雷装置和电子战设备齐全,装备了OPS-50有源相控阵雷达、OPS-28平面搜索雷达与OQQ-23型声纳,还有两具“密集阵”近程防御武器系统和两具“还拉姆”近程防御武器系统。动力系统采用四台LM2500燃气轮机,最高航速可达30节。为满足不同作战任务的需要,“出云”号还可以搭载多用途舰载直升机,执行反潜、侦察、搜救以及引导的作战任务。

这些诞生于大战末期的量产航母通过这样的改装,陪伴着美国海军走过了几乎大半个冷战时期,CV-16“列克星敦”在“船生”末期更是以训练航母的身份继续为美国海军培养新飞行员,直到1991年11月才正式退役。

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▲在起降训练舰AVT-16“列克星敦”上进行驻舰训练的TA-4J“天鹰”舰载教练机,摄于1989年

  “出云”号直升机驱逐舰备有完善的防御系统,甲板前部有一具密集阵近防系统

然而对于出云型直升机驱逐舰来说,尽管其飞行甲板尺寸已经接近旧海军的“加贺”号航空母舰,但相比“埃塞克斯”级来说,仍然相对较短。即便是作为短舰体型的首舰CV-9“埃塞克斯”,其水线长度820英尺都比出云型248米的最大长度还要长出近2米,更不要提它改装前862英尺的飞行甲板长度和872英尺的舰体全长了。在这种情况下,出云型飞行甲板设计的捉襟见肘就可想而知了。

  最值得谨慎的是,“出云”号未来的载机是F-35B隐身战斗机。舰载机是衡量航母战斗力的标准,F-35B甚至能够使“出云”号获得优于俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母和中国“辽宁”号航母的战斗力,如果进展顺利,日本将是继美国、英国之后第三个部署隐身舰载战斗机的国家。

▲CV-9“埃塞克斯”改装前的全长和排水量,都不是出云型两舰可比的

  F-35B是美国F-35型多用途隐身战斗机的垂直起降版本,可以部署于航空母舰与两栖攻击舰。机长15.4米,翼展10.7米,翼面积42.7平方米。采用一台F135涡扇发动机,F-35B的尾喷可以向下偏转90,座舱后方有一具升力风扇,在机翼的外侧设有保持平衡的喷口。F-35B采用菱形截面机头、DSI进气道,尾喷设有雷达屏蔽器,隐身性能出色。翼身融合设计,机翼为兼具高速与隐身性能的梯形机翼。两具大型弹舱位于机腹部位,可以挂载大直径对地攻击武器。空对空武器可以挂载AIM-9X“响尾蛇”近距空空导弹、AIM-120中距空空导弹与AIM-132近距空空导弹,对海、对地武器可以搭载AGM-88反辐射导弹、AGM-158联合防区外空地导弹、SPEAR
3空地导弹、JAGM联合空地导弹、NSM反舰导弹与LRASM远程反舰导弹等导弹。

再来看吨位,经过多轮SCB改造后的“埃塞克斯”级在排水量上普遍有着5000-7000吨左右的上涨,相对应的,吃水深度也增加了半米至1米左右。26000吨的出云型直升机驱逐舰在满载排水量上比“埃塞克斯”级的近37000吨小了接近三分之一,非要说的话,只比前英国海军的“半人马座”级航母略大。

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可是在上面这份来自通用原子能的改装想象图中,不仅左舷增加了比例上更为巨大的外飘结构,扩大了机库的同时将前升降机移至舷外;同时还为了增加甲板面积,将原有的右侧舰岛移动至新增加的右舷外飘结构上。

  F-35B的发动机

▲出云型现在的舰岛完全处于右舷之内,这使得其后部的舷外升降机单独向外飘出

  高度信息化是F-35B战机最为明显的优势,F-35B机身铺设有全面的传感探测器,能够获得各个方向的态势信息,并将情报数据高速传输,传输到作战网络下的其他作战单元,做到态势信息共享,倍增作战效益。飞行员利用头盔瞄准系统进行瞄准与锁定,座舱取消了传统的平视显示器,只有一块高度信息集成的多用功显示屏。同时,头盔瞄准系统可以使战机在高偏离视轴的状态下发射导弹,增加飞机近距离格斗的能力。

▲通用原子能给出的方案当中,向右移动过的舰岛几乎已经处在了舷外升降机的纵向轴线上,这样的改动,必然要增加一个用于安放舰岛的外飘结构

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且不论经过“乾坤大挪移”的舰岛重新布置后,主机烟道将如何施工,就说这两舷增加的大型外飘结构部分,加上相对于改装前凭空出现的两条电磁弹射器和着舰拦阻系统,就足以让该舰的排水量有一个喜人的上扬。

  F-35的座舱只有一具多功能显示屏,右置为操纵杆,左侧为油门杆

而且笔者又发现,由于目前出云型两舰采用舷外升降机,其舰体干舷高度就取决于其机库升降机开口的高度。相对于其他采用舷外升降机的载机舰艇,出云型的干舷实在算不得高。一般来说,机库地板作为载机舰艇的主甲板,是严格意义上其封闭舰体的顶甲板,难以在正常的改装工程中改动;若按通用原子能的方案进行改造,增加的吃水所带来的上浪就变成了一个难以忽视的问题。

  F-35B部署于“出云”号可以大幅度提升日本海上自卫队的作战实力和作战灵活度,并有效缓解空中自卫队战机的执勤压力。首先,“出云”号可以使日本拥有以航母为中枢的航母战斗编队,增强海上自卫队的防御能力。以“出云”号和宙斯盾驱逐舰为主,建立立体的区域攻防力量,对关键海空域进行有效把控。其次,“出云”号能够大幅度提升海上自卫队的进攻水平,F-35B可以长途奔袭、利用隐身性能高效突防,对敌目标进行精确打击;也可以展开制空作战,压制敌方战机。

▲由于出云型自身尺度偏小,而海自又有搭载MCH-101大型直升机的需求,使其机库高度与目前的很多大中型航母基本无异,这就造成了机库开口处的干舷实际上偏低

  “出云”号与F-35B的搭配使日本海上自卫队可以到达以往无法到达的地域并完成以往无法完成的任务,全方位拓展海上自卫队的作战维度。然而“出云”号航母远非日本航母的终点,我们要警惕不仅是未来吨位更大、技术更先进的日本航母,更是日本野心勃勃的扩张发展。

先不论这种改装的实际效能如何,这种实质工程量其实远超SCB-125系列的改装,在工期和成本上都难以令日本接受,也别提在平成31年度中期防的5年内完成并交付了。更何况让已经采购F-35B的日本再养一型F-35C,无异于天方夜谭。

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▲对比通用原子能的方案,日本网友这个2015年设计的方案看着还有一些相对靠谱之处,好歹甲板更大,舰岛也用不着“乾坤大挪移”

  “出云”级航母并不满足日本的野心,未来日本还将研发更大吨位的航空母舰

这些道理,笔者相信经验丰富的防卫省官僚自然也懂,所以就目前的各路消息来看,日本沿着既有路线对两舰进行STOVL化改装是板上钉钉的事儿。这份PPT更多的实质内涵,一方面显示出搞电磁弹射器的通用原子能公司自身的推销意愿,另一方面则显示出如果日本在出云型改装完成之后,未来继续推进航母计划时,美国进行支援合作的深度将随着时间的推移而越来越大。

  划重点:

  1、直升机驱逐舰(DDH)是伴随着第二次世界大战结束后逐渐发展成熟的一种主要用于运载直升机和垂直起降战斗机的航空母舰技术,为了应对核动力潜艇出现的新时代反潜作战而诞生的中型水面舰艇,可以提供舰载机的起飞和降落。

  2、“出云”号是日本海上自卫队正在建造的大型直升机驱逐舰,亦为海上自卫队有史以来建造的最大的作战舰艇。其搭载F-35B的计划蓄谋已久,轻型航母搭载隐身舰载战斗机的战斗力优于中俄现役的航母。

  3、F-35战斗机(英文:F-35,绰号:Lightning
II,译文:“闪电Ⅱ”),是美国一型单座单发战斗机/联合攻击机,在世代上属于第五代战斗机,是世界上最大的单发单座舰载战斗机。

  F-35战斗机具备较高的隐身设计、先进的电子系统以及一定的超音速巡航能力。主要用于前线支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,并因此发展出3种主要的衍生版本,包括采用传统跑道起降的F-35A型,短距离起降/垂直起降的F-35B型,与作为航母舰载机的F-35C型。

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