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未来航母技术新方向
  新华网 ( 2021-07-27 06:22:16 ) 来源: 《环球》杂志
 

 

美国X-47B无人舰载机

    虽然受自身作战需求和对手威胁等级的制约,舰载无人机更多地作为“配角”出现,但人工智能技术的迅猛发展已经昭示着舰载无人作战飞机的广阔前景。

包宇

  随着高性能舰载机被陆续装备,以及电磁弹射器等新型舰载设备的日臻成熟,航母对充沛电能的需求与日俱增,以核反应堆和大功率燃气轮机为代表的高能动力设备将成为未来航母“心脏”动力系统的首选。在采用全电力推进模式的同时,航母电力系统装机容量还将向百兆瓦级发展,在广泛运用新型区域配电、系统综合保护等新技术的同时,进一步提升航母电力系统的安全性、可靠性。

  未来航母还将进一步提升航空保障管理决策的智能化水平,通过实现人与强大决策规划算法的结合,来对舰载机甲板作业进行全程优化,在提高强动态环境中航空保障管理决策科学性的同时,推进甲板作业效率的提升;提高航空保障设备的自动化水平,通过配备电磁弹射装置、涡轮电力阻拦装置,持续提升舰载机起降作业效率并增强设备的可维护性,大幅降低舰员作业强度和人力需求。

  长期以来,体积巨大、信号辐射明显、易于被跟踪监视,一直是制约航母保持行动隐蔽,进而提高自身生存能力的“固有顽疾”。随着新材料、新技术的运用,以及在隐身化水面舰艇(以DDG-1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰为例)发展过程中的经验积累,新一代航母在设计理念和建造技术上都将出现极大的改观。

  其一,上层建筑采取集成化设计,使传统拥挤的舰桥体积明显缩小,更加趋向于低矮简约,并向舰体后方推移,尤其在采用核动力推进装置后,进/排气道和烟囱空间将会得到进一步简化甚至省略;

  其二,后干舷显著降低,舰面设施高度简化,将飞行甲板与航空作业区一体集成,从而最大限度地减小其雷达反射截面。此外,使用小型、高效的相控阵雷达固定天线,来代替体积较大的机械旋转雷达天线;

  其三,舷侧飞机升降机数量将进一步减少,其中部分升降机向飞行甲板中部转移,使飞行甲板总体布局更趋简化,反射体减小;

  其四,在一些关键部位贴敷和使用雷达/红外隐身材料(涂料),进一步降低自身信号辐射强度。

  受机库容量的制约,大载机量和高性能舰载机大型化之间的矛盾,一直是制约航母作战效能提升的“瓶颈”性难题。随着人工智能技术的发展和无人空中作战/保障平台技术的积累,以及起降、飞控等关键性技术的突破,以X-47B为代表的隐身性好、航程较远、留空时间长、“察打一体”的舰载无人空中作战平台,即将走向海空战场的前台。在无人舰载作战飞机迅速发展的同时,以MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机为代表的作战保障飞机也得到了迅速发展。今年6月,该机首次成功完成了对有人驾驶战斗机的空中加油试验,并已具备将13.6吨燃油运送至距航母约926千米处空域的能力,这将使己方战机的打击半径增大740千米。

  目前,虽然受自身作战需求和对手威胁等级的制约,舰载无人机更多地作为“配角”出现,但人工智能技术的迅猛发展已经昭示着舰载无人作战飞机的广阔前景。同时,随着舰载无人机体系化、智能化和起降回收技术等诸多难题被攻克,排水量可控、布局更加紧凑、隐身性更为突出、作战使用更加灵活的专用无人机航母将不可避免地走上海战的舞台,在改变现代海战规则的同时,向传统航母和有人作战飞机发起强有力的挑战。

  随着反舰弹道导弹、高超音速武器的规模化、体系化装备使用,未来航母面临的威胁等级与日俱增,除去在原有基础上“远中近结合”,综合发挥航母舰载机和编队护航舰艇对海空(水下)目标的整体防御效能外,还将“软硬杀伤并举”,进一步提高航母自身对来袭导弹、鱼雷的末端抗击水平。

  此外,未来航母还将着眼应对电磁脉冲等新概念武器的杀伤机理,采取电磁屏蔽、传导抑制、隔离滤波等多种措施,对编队指挥中心、舰载机起降控制部位进行加固防护,避免因舰载射频和精密电子设备遭受强电磁脉冲攻击,而出现编队协同失能、舰载机起降失控、自防御拦截失效的瘫痪状态。

  同时,新一代航母还将针对自身结构特点和作战环境,将电磁脉冲防护纳入各装备系统的发展规划,利用石墨烯、等离子体防护材料以及微波光子技术等新思路,来提高核心部位强电磁脉冲防护效果;加强对强电磁脉冲威胁分析评估、损毁效应预测、防护措施设计等关键技术研究,以提升航母在复杂电磁环境下的安全性和持续作战能力。

  (作者系某战区海军上校)

来源:2021年7月28日出版的《环球》杂志 第15期

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