技经观察|海洋防务装备之主要国家新一代航空母舰全球技术地图2022-05-27 21:28全球技术地图2022-05-27 21:28 - 海洋观察航空器技术

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二战时期,航空母舰(以下简称航母)主要用于战斗机运输,在分类上更偏向于运输舰,在建设指标与建造难度上相对较小,世界各国的航母保有量也相对较高,仅美国就拥有150余艘航母。而随着战争模式的改变以及现代军工科技的发展,航母逐渐成为具有强大威慑性的多用途海军主战舰艇,各项技术指标与整体作战能力均获得了大幅度提升,研建难度也逐渐攀升,成为大国海军综合战力现代化水平的重要体现。近年来,世界主要国家纷纷加快本国新一代航母的研建进程,旨在建设更为强大的海军作战力量,更好地维护国家利益,并在未来的大国博弈中获取更大程度的优势。

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一、美国“福特”级核动力航空母舰

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1996年,美国正式开启“尼米兹”级(Nimitz)核动力航母的后续项目,并相继将该项目命名为CVN-X与CVN 21未来航母计划,而后正式将其定名为“福特”级(Ford),主要由纽波特纽斯造船公司负责建造。

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“福特”级航母长337米,船体宽41米,飞行甲板宽77米,满载排水量112000吨,额定船员4539人,动力来源为两座A1B反应堆,最大航速超30节,可搭载包括F35C战斗机、F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机以及EA-18G“咆哮者”电子作战机等在内的近90架舰载机。

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有别于以往美国海军的新一代航母,“福特”级航母并非从零开始设计,而是以“尼米兹”级为设计蓝本,同时采用了更为高效的人员配置与自动化设计,旨在降低研建成本。尽管其首舰“福特”号以128亿美元的建造成本成为了美国海军史上最昂贵的舰艇,但据相关报道,与“尼米兹”级相比,单艘“福特”级航母在50年期的服役寿限中可节省约52亿美元,能够达到降低整体成本的目的。根据计划,美国将在2058年前建造10艘“福特”级航母,其中,首舰“福特”号已于2017年进入太平洋舰队服役,二号舰“肯尼迪”号(Kennedy)已于2019年下水,三号舰和四号舰正在建造之中。

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作为美国最新一代核动力航母,“福特”级航母采用了综合电力推进、电磁弹射及AARS回收阻拦等多种世界上最为先进的航母技术,在电气化、自动化、可改装性、使用经济性等众多方面均优于现役“尼米兹”级航母,整体技术指标和作战能力处于世界前列。可以说,“福特”级航母代表着美国领先世界的科技优势和军事优势,未来将成为21世纪美国海军海上打击的中坚力量,可进一步增强美国海军的整体作战能力,稳固其世界范围内的军事优势。

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不过,其首舰“福特”号服役5年多以来还未执行过部署任务,因技术原因一直在处于测试状态,且在维护过程中还需要拆卸二号舰“肯尼迪”号上的部分零件,说明“福特”级航母在建造维护体系方面还存在一定的问题,并且未能形成有效作战能力。虽然相关报道表示,“福特”号将于2022年秋季执行首次部署任务,但未来实际情况还不得而知。与此同时,尽管“福特”级航母在后续服役过程中有助于降低成本,但其整体造价偏高,未来是否能够全数建造,或者是否会减小尺寸以缩减成本,还存在变数。

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二、英国“伊丽莎白女王”级航空母舰

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1982年,英国和阿根廷之间爆发了马岛战争,使英国再次认识到发展航母对于维护英国海外利益的重要性。为了及时替换服役期限将至的“无敌”级(Invincible)航母,英国政府开展了一系列评估研究工作,并于1998年正式决定自行建造新一代航母。随后,英国于2002年将新一代航母定名为“伊丽莎白女王”级(Queen Elizabeth),并于2009年正式开工建造其首舰“伊丽莎白女王”号,BAE系统公司作为主要承包商,泰雷兹集团作为主要供应商。

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“伊丽莎白女王”级航母长280米,船体宽39米,飞行甲板宽73米,满载排水量70600吨,额定船员1600人,配备了IFEP综合电力推进系统,推进总功率108兆瓦以上,最大航速超25节,续航里程约为10000海里,可搭载包括F35B战斗机、阿帕契AH64直升机以及AW159野猫直升机在内的近40架舰载机。

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根据计划,该级航母总计建造2艘,成本总计约为40亿英镑,使用寿命为50年。但受2008年全球经济危机的影响,首舰“伊丽莎白女王”号交付时间由2015年推迟至2016年,导致整体成本增加了15.6亿英镑,后因其他原因再次推迟交付时间,最终于2017年服役。2011年,该级航母二号舰“威尔士亲王”号(Prince of Wales)开工建造,并于2019年进入皇家海军服役。

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“伊丽莎白女王”级航母是是英国皇家海军有史以来的最大舰艇,同时也是世界上首艘采用双舰岛设计和IFEP综合电力推进系统的航母,对于曾致力于建设“大航母舰队”的英国来说具有极其重要的战略意义,不仅能够大幅提升其整体远洋作战能力,更有助于实现其国防层面“全球英国”的战略设计。

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但相比美国的核动力航母,“伊丽莎白女王”级航母的排水量稍小,且未采用弹射器和拦阻索,搭载的F35B战斗机也使其在舰载机数量、出动率及作战半径等方面存在明显劣势。与此同时,该级航母因设计原因无法搭载固定翼舰载预警机,仅可搭载加装MASC的预警直升机,因此在远离本土的情况下,整体作战能力相对有限。除此之外,该级航母的二号舰“威尔士亲王”号因预算问题,暂未搭载固定翼舰载机,仅搭载了部分直升机,使其在作战用途上更偏向于两栖攻击舰。虽然这样的配置同样能够提升英国皇家海军的远洋投送能力,但却无法发挥出该级航母的整体作战效能,无法进一步提升英国皇家海军的作战能力。

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三、法国PANG型核动力航空母舰

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目前,世界上只有美国和法国拥有核动力航母建造经验,但法国仅有的一艘“戴高乐”号(Charles de Gaulle)航母将于2038年退役,届时法国将无航母可用。为了维持海上战力、及时替换现役“戴高乐”号航母,法国于2018年提出替代“戴高乐”号航母的方案,并在经历一系列论证研究后,于2020年正式启动“新一代核动力航空母舰”计划(PANG)。

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PANG型航母长300米,船体宽40米,飞行甲板宽80米,满载排水量75000吨,额定船员约2000名,动力来源为2座K22型核反应堆,最大航速为27节,可搭载包括达索“阵风”战斗机、法国第六代战斗机(NGF)、空客H160M直升机以及NH-90直升机在内的30架以上舰载机。根据计划,PANG型航母主要由法国海军集团与大西洋造船厂共同承建,由法马通公司提供核动力系统,整体预算约60亿欧元,将于2025年开工建造,并预计于2031年至2034年组装船体,2038年服役。

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对于法国而言,核动力航母一直是其彰显军事实力、维护大国地位的重要手段之一,但“戴高乐”号航母自服役后便问题不断,甚至曾出现螺旋桨桨叶突然断裂等巨大隐患。因此,法国迫切需要研建新一代核动力航空母舰。PANG型航母建成后,将成为除美国“福特”级和“尼米兹”级航母外的世界第三大航母,将在大幅提升法国海军整体实力的同时,为法国在欧洲事务话语权争夺中提供更为有力的支撑。

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此外,法国在二战后一直将发展独立自主的国防体系视为重要的战略方向,在发展PANG型航母之前,法国就已经与德国合作开发了性能上不弱于F35C的第六代战斗机(NGF),该型战机将在2025年首飞,未来将部署至PANG型航母。届时,法国将拥有相对完整的航母战斗体系,能够进一步缩小与美国在航母方面的差距,为其“战略自治”与发展独立自主的国防体系助力。

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四、俄罗斯VARAN型航母级通用舰

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2021年,俄罗斯公布代号为VARAN的新型通用舰建造计划,旨在改变现役“库兹涅佐夫”号(Kuznetsov)航母长期处于维修升级状态、海军无大型主战舰艇可用的状态,实现“复兴海军”的战略目标。

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从用途上来看,VARAN型通用舰兼具航母与两栖攻击舰的作战能力,同时还具备医疗船与破冰船的部分功能。不过从体量上来看,VARAN型通用舰实际上相当于一艘中型航母,长约250米,宽约65米,满载排水量约45000吨,将配备2台M90FR燃气涡轮机和2台10D49柴油机,最大航速约26节,可搭载包括米格29K战斗机、俄罗斯第五代垂直起降战斗机在内的24架多用途战斗机,以及6架KA-52K直升机和多达20架C-70M无人攻击机。不过目前尚不清楚VARAN型通用舰是常规动力还是核动力,俄罗斯也暂未公布该舰的其他细节和建造节点。

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与法国情况相似,俄罗斯海军现役的“库兹涅佐夫”号航母受苏联解体与俄罗斯经济下行的影响,服役期间同样问题不断,且总体活动次数有限、维修与升级周期漫长,未能发挥出航母的应有性能。

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对于俄罗斯来说,成本相对较低的VARAN型航母级通用舰更符合预算情况与现实需求,建成后将有效解决俄罗斯既没有可用航母也没有两栖攻击舰的问题,同时也能够大幅提升俄罗斯的国家声望与世界形象,为其在大国博弈中增添筹码。

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不过,近期发生的俄乌冲突引来了美西方国家对俄罗斯新一轮更加严苛的制裁,俄罗斯未来的经济形势将变得更加不明朗,造舰相关预算恐难以得到落实。而除了经济因素外,俄罗斯在苏联解体后缺乏大型航母的设计建造经验,此前提出的多个航母方案均未能实现,所以VARAN型航母级通用舰未来是否能够成功进入建造环节还是未知数。

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五、印度“维克兰特”级航空母舰

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1999年,印度启动“蓝天卫士”级(Blue Sky Guardian)国产航母建造计划,随后为了纪念从英国采购的第一艘航母,将该型国产航母更名为“维克兰特”级(Vikrant)。2006年,印度正式启动该级航母的首舰建造工作,主要由印度海军设计局负责设计,由科钦造船厂负责建造,但在实际研建过程中,法国与意大利等国也有所参与,航母建造总成本约为2300亿卢比(约合30亿美元)。

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“维克兰特”级航母长262米,宽62米,满载排水量45000吨,额定船员1645人,配备了4台通用电气LM2500燃气轮机,最大航速为30节,可搭载包括米格29K战斗机、阵风-M战斗机、KA-31直升机以及SH-60海鹰直升机在内的近40架舰载机。

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目前,该级航母的首舰“维克兰特”号已完成第三阶段海试,预计将于2022年8月进入印度海军服役。此外,印度国防部于2015年批准了该级航母二号舰“维沙尔”号(Vishal)的建造计划,并希望在吨位和舰载机携带量等方面对其进行一定程度上的升级,目前该舰仍处于设计阶段。

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实际上,印度是一个长期使用航母的国家,从上世纪60年代开始相继服役了“维克兰特”号、“维拉特”号(Viraat)与“维克拉玛蒂亚”号(Vikramaditya)三艘航母,其中前两艘航母是从英国采购,目前均已退役,第三艘则是从俄罗斯采购,目前处于在役状态。

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尽管“维克拉玛蒂亚”号在服役过程中同样故障频出,但在新建国产航母成功服役后,印度将成为世界上少数拥有“双航母舰队”的国家,对于提升印度海军作战能力与国际影响力具有一定的促进作用。

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与此同时,印度近年来逐渐成为美国印太战略中的核心国家,在“美日印澳”四方机制等框架下不断深化与美战略合作关系,未来“维克兰特”号将有效提升印度介入印太局势的能力,将对地区周边安全形势造成巨大影响。不过,印度建造航母的过程并不顺利,期间发生过航母动力系统被海水腐蚀、船体在船坞内爆炸等多起事故,“维克兰特”号也成为了世界上建造时间最长、下水次数最多、国产化率最低的航母,体现出印度的整体军工制造体系依旧比较薄弱,与美英等国家还存在着很大的差距。

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六、日本“出云”级直升机母舰

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2001年,日本防卫省继“日向”级(Hyuga)直升机驱逐舰之后,在《2001-2005年度防卫计划中》提出建造旨在取代两艘“白根”级(Shirane)护卫舰的未来新型直升机护卫舰,并于2013年首艇下水时将其命名为“出云”级(Izumo)。因日本在二战后已扬弃所有旧日本海军的舰级命名方式,所以“出云”级也被划分为驱逐舰,但其实体量更接近于轻型航空母舰,所以也被称为直升机母舰。

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2015年,该级直升机母舰首舰“出云”号服役,2017年,二号舰“加贺”号(Kaga)服役。“出云”级直升机母舰长248米,宽38米,满载排水量27000吨,额定船员约470人,最大航速为30节,可最多可搭载28架各种类型式直升机,规模相当于二战期间日本的“加贺”号航空母舰。2020年,日本开始对“出云”号进行航母化改造,并于2021年完成了第一阶段的改造工作,日本海上自卫队也在驻日美军的协助下完成了F35B战斗机的垂直起降验证。根据计划,“出云”号将于2024财年末进行第二阶段改造,并于2026年左右完成全部改造。2022年,日本开始对二号舰“加贺”号进行航母化改造。根据相关消息,改造完成后的两艘“出云”级直升机母舰将可携带10-12架F35B战斗机,届时日本将实际拥有航母级别的海上战斗体系。

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二战后,日本的军事发展受到美国的严格限制,日本不能够拥有正规军,只能组建保卫自身安全的自卫军,以防日本军国主义的复苏。不过近年来随着美国印太战略的推进,美日同盟关系不断深化,日本也借机开始频繁参与国际军事活动,积极实施对外援助,并不断扩充部队规模,企图获得更大程度上的军事自主权。

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“出云”级直升机母舰作为日本二战后建造的最大舰艇,在设计之初就预留了在改造后具备搭载F35B战斗机的能力,表明日本意在进一步突破军事限制,寻求拥有更为强大的海上作战力量,摒弃其“专守防卫”政策。未来,“出云”级直升机母舰改造完成后,日本海上自卫队的整体实力将获得大幅度提升,能够在美国印太战略中发挥更为重要的作用,届时将对印太地区的整体局势产生更为广泛影响。

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七、韩国轻型航空母舰

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2019年,韩国在《2020-2024年国防计划》中公布了未来5年的国防预算,并首次提出拟从2020年开始建造排水量30000吨、可搭载16架F35B战斗机和6架中型直升机的轻型航母。2021年初,韩国国防部审议通过了韩国自主研发轻型航母的设计和建造工作推进战略。

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按照计划,该艘轻型航母将于2033年前进入韩国海军服役。2021年底,韩国政府提交了总额约为72亿韩元(约合580万美元)的轻型航母项目预算,包括基本设计费用62.41亿韩元(约合500万美元)、舰载机资料及技术支援费用8.48亿韩元(约合68万美元)、间接费用9900万韩元(约合8万美元)等,但国会最终仅批准了5亿韩元(约合40万美元),主要用于航母项目的资料收集和出差调研活动等。除此之外,韩国国会还将改良F35B战斗机性能项目的预算减半,实际上是对轻型航母项目进行了搁置。

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一直以来,韩国均将海军建设视为国防建设的重点领域,旨在通过建设一支强大的海军部队来应对朝鲜的威胁、解决与日本的领土争端问题,并有效牵制其他周边国家。而航母作为国之重器,也一直被韩国视为能够应对未来全方位安全威胁的有效作战力量。未来,如果轻型航母能够顺利服役,韩国将拥有对标日本“出云”级直升机母舰的主战舰艇,能够在对朝、对日方面掌握更大程度的主动权,同时也能够更好地保护本国的海上交通线和海外国家利益。

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不过,尽管韩国拥有十分强大的造船能力,但目前国内关于是否建造轻型航母还存在着不同意见,国会关于轻型航母的必要性尚未达成共识,这也是大幅削减轻型航母项目预算的主要原因。所以,未来该轻型航母建造项目还存在着很大的变数,如果韩国新任政府继续搁置该项目,届时韩国海军希望在2033年前服役轻型航母的计划将会破产。

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八、结语

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现阶段,美国在航母研建领域具有绝对优势,在航母数量、吨位以及配套技术等多个方面均大幅领先其他国家,尽管如此,美国依旧积极开展新一代航母研建工作,目的是保持其全球威慑力,进一步提升其海上作战优势,维系其海上霸主地位。与此同时,英国、法国以及俄罗斯等国家也将航母视为重要战略发展领域,旨在通过强大的航母舰队展示国家综合实力,维护大国地位。此外,印度、日本以及韩国也在航母研建领域积极寻求突破,意在复杂多变的国际环境中更好地维护本国利益。对于我国而言,虽然在航母研建领域已经取得了长足的进步,但航母整体水平与美国依旧存在较大差距,甚至在航母建造与维护等方面还落后于英国与法国,未来还有很长的路要走。

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作者简介

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宗山雨 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究四室,三级分析员

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研究方向:海洋和核领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

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联系方式:shanyu@drciite.org

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编辑丨郑实

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研究所简介

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国际技术经济研究所(IITE)成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界科技、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。

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地址:北京市海淀区小南庄20号楼A座

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