于澤遠：中國第三艘航母的黑科技
中國第三艘航母福建艦6月17日高調下水，受到國際輿論高度關注。中國軍迷更是興奮不已，認為福建艦下水標誌着中國航母製造技術已穩居世界第二，開始向世界航母老大美國看齊。
中國前兩艘航母遼寧艦和山東艦主要解決的是航母有無的問題，以及積累航母製造技術，培養航母及其編隊的訓練和作戰管理人才。但在航母噸位、動力、艦載機起降效率等主要技術指標上，遼寧艦和山東艦都無法與美國現役的尼米茲級、福特級航母比肩。
福建艦卻大不相同。它不僅在噸位上比前兩艘航母大了一圈，滿載排水量達到八萬噸以上，更在艦載機起降上跳過尼米茲級的蒸汽彈射技術，採用了福特級才有的電磁彈射技術，真正實現了跨越式發展。
航母噸位是艦載機數量的基礎。遼寧艦和山東艦標準排水量約五萬噸，滿載排水量超過六萬噸。福建艦滿載排水量超過八萬噸，加上平直通長甲板，意味着它的艦載機數量有望從遼寧艦、山東艦的30多架增加到60架以上。
但福建艦最大的亮點還不是噸位，而是採用了電磁彈射技術。電磁彈射器是新一代航母先進技術的代表。美國目前11艘現役航母，只有新的福特號一艘採用了電磁彈射技術，其餘10艘尼米茲級都是蒸汽彈射。
電磁彈射是以電磁力為加速手段，在短距離內，使飛機達到或接近起飛速度實施起飛的一種發射方式。與電磁彈射系統相比，蒸汽彈射器的核心裝備高壓長行程活塞的製造精密度要求高，成本也高，要在艦上製備大量高純水。蒸汽彈射系統不僅彈射效率不如電磁彈射，故障率也更高。
電磁彈射器相對於蒸汽彈射器的優勢十分明顯，例如可進行數字化管理和監測、對不同質量的飛機可靈活調節控制彈射力、電磁彈射裝艦的重量和艙容需求較低、維修保養相對簡便等。同時，電磁彈射力不隨行程增加而降低，能同時減少對飛機、飛行員在彈射加速過程中遭遇到的損耗。根據美國海軍的測試結果，尼米茲級航母的四部蒸汽彈射器通常可以保證每天最多進行200次的彈射起飛，而福特號的四部電磁彈射器將這個數字提升到270次。
雖然美國已將電磁彈射視為新一代航母彈射技術，但福特號採用的中壓交流綜合電力系統仍不完善，理論上彈射4100次出現一次故障，然而實際上無故障彈射僅為400架次。電磁彈射故障率居高不下，導致福特號服役數年，至今仍不能進行戰鬥部署。
福建艦有望克服福特號電磁彈射的技術弊端。在「國寶級」專家馬偉明研發的艦船綜合電力系統支持下，福建艦採用中壓直流綜合電力系統，能夠直接輸出直流電，且發電機轉速不受限制，不僅省去了複雜的變電、整流系統，還有大量傳動裝置，其能量轉化效率達到了90%以上，大幅超過了福特號的中壓交流電力系統60%多的效率。
網絡消息稱，福建艦的電磁彈射系統在陸地已進行上萬次試驗，故障率極低。如果未來福建艦彈射系統能延續陸地試驗的結果，將可彈射大到預警機，小到無人機的各類艦載機，整體戰力將遠超遼寧艦和山東艦。
從中國官媒發佈福建艦下水的視頻看，福建艦上三條電磁彈射器還都罩着大棚，表明舾裝並未完成。不過官媒在報道中並沒有提舾裝，只說福建艦接下來將進行系泊試驗和航行試驗。這說明該艦舾裝工作量已經不大，很快將進入系泊試驗。
系泊試驗就是航母在船廠碼頭進行開機試驗，檢驗機電設備如動力系統、電力系統等子系統功能和性能是否達到設計指標。系泊試驗完成後，福建艦將出海航行，檢驗各個子系統和作戰單元的實際性能，然後才能入列服役。這個過程大約需要兩年時間。也就是說，福建艦可能會在2024年服役，初步形成戰鬥力至少要到2025年以後。
福建艦雖然標誌着中國航母建造技術攀上全新台階，但還是常規動力，與美國11艘核動力航母相比仍有很大差距。中國要在航母技術上趕超美國，必須攻克核動力這一關。
不過，核動力航母的核反應堆技術研製難度很大，當前世界上只有美國研製出了真正的航母核反應堆，法國航母的核反應堆技術來自核潛艇，不算是真正的核動力航母專用核反應堆。目前中國還沒有核動力水面艦船，要解決航母核反應堆難題，恐怕還需要幾年時間，也就是要到第五艘航母才可能採用核動力。
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文章原刊於《聯合早報》
