国战会论坛》福建号003航母下水 美国关注黑科技(罗庆生)

003航母正式服役的时间最快可能在2024年之后,中国不建核动力航母不是造不出来,而是不需要,美军更关注的是电磁弹射器、电磁砲的技术突破。图为003航母想像图。(图/微博)

众所瞩目的解放军003型航母终于下水,被命名为福建号。这是中国大陆第一艘自主设计,被称为「有史以来美国以外建造最大、最先进的航空母舰」,已引起西方媒体与军方的高度关切。

福建号下水短期内不会改变印太地区的战略平衡。军舰下水后还要海试,至少两年后才会交舰成军。成军后还要再进行调整,训练与演习各项战斗、战术操作,即便一切顺利也需要2到3年。福建号形成战力,要到2027年以后。

但长期而言,这款新型航母下水,却意味着中国军事科技已经可以与美国比肩,甚至在部分领域超过。西方关切之处,不仅是她的吨位与甲板面积都已接近美军现役的尼米兹级航母,采用电磁弹射技术,更和美国最先进的福特级航母相同。国人不宜掉以轻心,妄加评论福建号仍使用传统动力推进,较核动力的美国航母落伍。

核动力航母对中国不实用

中国核子技术先进,不仅有核动力潜舰,自主研发的第三代核电技术「华龙一号」还曾出口阿根廷,并通过英国的设计审查,参与英国3个核电项目。核能技术是通用的,能用在民间也能用于军事,能用在潜舰也能用于航母。2019年美国商务部即以核技术能转化为军用为由,将3家中国核电公司列入禁运名单。中国不建核动力航母不是造不出来,而是不需要。

中国为何不需要核动力航母?因为中国没有能力成为全球军事霸主。美国虽然视中国为「地缘政治的最大挑战」,但论起军事资产,中国差美国太远。美国是全球军事霸主,拥有全球利益;对美国海军来说,整个全球大洋是相互通连的战场,美国也基本上控制了全球各重要航线与海峡通道,11艘航空母舰可以在各大洋间相互调度支援,维护其全球利益。因此航母才需要核动力,让全球远航时燃料不致匮乏。理论上,核动力航母可以永远不需要靠港补充燃料。

但燃料不需要补充,船上人员的淡水与食物,还是需要靠港补给的。美国在海外有240多个海军基地,遍布全球140多个国家或地区,可以轻易获得淡水与食物的补给,再加上不需添补的燃料,美军航母的全球远航没有问题。

但中国不然,海外基地只有一个吉布地驻外保障基地,即便航母拥有核动力,无须补充燃料,仍然无法达到能够全球远航的补给需求。如此何必建造核动力核母?核动力航母是个钱坑,即便例行性保养,都需要好几个月,砸几亿美金。

中国要有足够海外基地后才需要核动力航母,而这在可预见的将来,可能性不高。目前搭配综合补给舰在西太平洋巡弋的模式,使用传统动力就足够,无须核动力。003型航母真正让美国同行惊心的,是她使用了电磁弹射技术。以传统动力系统推进,却使用电磁弹射舰载机,所需的庞大电力,从哪里来?

中国电力系统整合技术已超过美国

电磁弹射器的主要部件是一套线性马达,利用强大电流通过线圈产生的磁场,推动滑块高速前进。这个滑块勾上舰载机,就可以提供飞机起飞时需要的高速度,让舰载机在短短的甲板跑道上更容易起飞。如此不仅能在短时间内让更多的舰载机起飞,原本因跑道太短无法起飞的大型机如空中预警机、空中加油机,也可以起飞了。这些大型机都是「战力倍增器」,上舰后将使福建号航母战力较002型的山东舰增加一倍都不止。

电磁弹射是非常先进的技术,美军只有最新的福特号航母使用,之前的尼米兹级使用的是蒸汽弹射。但福特号是核动力,能提供充沛电力,即便如此,使用电磁弹射也经常故障,让美国海军伤透脑筋。福建号是传统动力,如何能提供推动滑块的电磁线圈强大电能?

这是中国军事科技先进的地方,福建号使用了一种称为「船舰综合电力系统」的技术。这个名称非常普通的技术其实非常先进,能整合船舰动力,以电能形式集中使用。

以往船舰上的推进系统和电力系统是各自独立的。推进系统的功率比电力系统强大很多,但只在加速或高速巡航时才会使用全部负载,平常不用,形成浪费。「船舰综合电力系统」把两个系统整合起来,就可以将推进系统的备用负载纳入电力系统使用。

电磁弹射只在发射瞬间才需要那么强大的电能,平常不需要。两个系统整合后,就能瞬间提供那么大功率的电能。各船舱电灯可能稍微暗一下,电磁线圈内的滑块就冲出去了。电影《星舰迷航记》的星舰企业号就运用这个系统的概念,才会有「将引擎能源转移到防护罩」的情节。

美军也有这种系统,使用在著名的隐形战舰朱瓦特(Zumwalt)号上。但中国这套系统比美军先进些,朱瓦特电力系统属于第一代,中国的「船舰综合电力系统」是一点五代。发明这套系统的中国工程院院士、海军少将马伟明,因而获颁中国军方最高级的「八一勋章」殊荣。

中国军方不吝给马伟明那么高的荣誉,是因为那可能是个改变战场规则的发明,衍生的运用不能小看。

例如,电磁弹射的滑块如果发射出去,不就是「电磁轨道砲」(railgun)了吗?美军当年设计朱瓦特号时,原有意把「电磁砲」当作朱瓦特的标准配备。电影《变形金刚2》中的一个情节就源自这个讯息:退休的特工头子打卫星电话到美国军舰上,要求发射电磁砲打击在金字塔上的狂派金刚。电磁砲弹使用卫星导引,理论上只要有GPS座标数据就可以打到目标。原本预定安装在朱瓦特号的电磁砲,设计射程可以打160公里。可惜相关研发十余年后,2021年被取消。为什么?美军没说,西方媒体报导可能与供电技术难以突破有关。

所以,福建号航母下水,意味着中国的「船舰综合电力系统」已经突破这个难关了吗?中国系统使用直流电网,和美军系统使用的交流电网不同。美军睁大眼睛看的就是这部分。如果福建号电磁弹射系统真能轻松拉动大型战机起飞,就意味着中国「电磁砲」上舰的时程已经不远。马伟明就曾提出舰载电磁砲的「全能舰」构想。中国军迷也猜测,8艘055大型驱逐舰都下水后没有再造新舰的动作,似乎是在等新设计。果如是,中国下世代的万吨级驱逐舰,就将有100多个能发射各式飞弹的垂直发射管,同时还配备有电磁砲系统的强大武装。战力之强,美国现役军舰没有一艘比得过。

所以美军才会将视角关注到下世代武器系统的研发上。美、中正在展开军事高科技竞赛,而且能看出美军的焦虑与急迫感。美国2023财年国防预算,研发经费高达创纪录的1300多亿美元。海军想要退役全部22艘的提康德罗加(Ticonderoga)级巡洋舰,空军想要汰除33架最先进的F-22隐形战机,都是为了节省经费,把资源挪来研发下一代的战舰与战机。这关系美国霸权的延续。美军能否王者归来,继续维持军事高科技的领先?各方关注。

(作者为台湾国际战略学会执行长、博士,国战会专稿,本文授权与洞传媒国战会论坛、中时新闻网言论频道同步刊登)

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