[“女王”也要实用]五问“伊丽莎白女王”号航母

杨王诗剑

从1998年7月英国公布并正式确立发展新一代航空母舰起，当年叱咤大洋的皇家海军最新一级航母就始终处在全世界的关注中。在持续了16年的论证、设计、建造工作后，2014年7月4日，这艘英国有史以来最大的水面舰艇——“伊丽莎白女王”号航母正式下水（题图）。虽然此前已经有媒体陆续报道，但它的首次官方亮相还是引起了巨大的轰动，而这种“轰动”更多的是对其独特设计的疑惑，俄罗斯媒体甚至用“离奇”二字来形容。那么，英国人为什么抛弃主流设计理念而另辟蹊径呢？扬长避短：为什么是常规动力而不是核动力？

近乎无限续航、无需燃料补给、功率比大、占用空间小，核动力较常规动力的诸多优势使其已经成为了先进航母的代名词，毕竟游弋在世界各大洋的美国核动力航母给人们留下了太深的印象。因此在外界看来，英国史上最大、吨位世界第二的“伊丽莎白女王”号航母理所当然地应该采用先进的核动力。何况在欧洲，比“伊丽莎白女王”号早下水20年、排水量只有它2/3的法国“戴高乐”号航母都采用了核动力，这艘承载了英国皇家海军复兴梦想的航母不采用核动力似乎有点说不过去。然而，走下神坛的英国人在先进和实用之间还是坚定地选择了后者。综合分析，这里面主要有四个方面的原因。

一是英国皇家海军的战略发生了变化。二战后的两次著名战争使英国皇家海军由全球力量投送型转变为应对地区性局部冲突型。一次是1956年爆发的第二次中东战争，英法以联军赢了战争却输了外交。西方学者对此评论道：“伦敦之不能够抗拒美国，以及它在对埃及这样一个并不强大的国家所采取的一场迅速的军事行动中所遇到的明显的困难，表明英国再也不能算作世界上的头等国家了。”可以说，苏伊士运河危机是英国全球殖民体系加速瓦解和大国地位下落的一个标志性事件。随着冷战持续，加之自身国力不断衰落，英国不得不采取战略收缩的态势，忠实履行北约赋予其在北大西洋、挪威海和巴伦支海阻挡苏联潜艇的任务，而这一任务随着苏联解体实际上已经不复存在。另一次是1982年爆发的英阿马岛战争，战争进程的坎坷使英国人认识到以反潜为主的小型航母并不能有效支撑局部战争，中大型航母的存在还是非常有必要的。因此，在急需中大型航母又不需要执行常态化全球远洋任务的背景下，常规动力的。“伊丽莎白女王”号航母是较好的选择。

二是核动力的技术难度较大。这里，法国为英国人示范了一个典型的反面教材。“戴高乐”号所使用的核反应堆移植于核潜艇，不仅功率较小、动力不足，而且自1999年试航以来便故障不断。这期间还发生过方向舵震颤、隔音不完全，核反应堆耐压壳龟裂等多方面涉及动力装置的突出问题。同时，核设施的防护也面临巨大问题。据报道，“戴高乐”号航母的核辐射严重超标，由此带来的不安全隐患和潜在的心理压力将严重影响航母战斗力的发挥。目前世界上只有美、俄有成熟的水面舰艇用核反应堆技术，法国也将在未来回归常规动力航母。显然，英国人不用核动力是在有前车之鉴的情况下作出的符合自身实际的选择。

三是英国在水面舰艇的常规动力技术方面造诣很深。“伊丽莎白女2E”号航母不采用核动力的原因除了英国的核反应堆实用化技术不够成熟外，很大程度上是因为英国在常规动力方面的技术储备非常深厚，水平全球领先。“伊丽莎白女王”号航母的动力系统有两个显著特点：一是采用燃气轮机作为主要动力来源。以往无论是美国还是俄罗斯的航母，都是采用蒸汽轮机来带动传动轴，抛开功率重量比上这一优势不说，单就管道维护保养一项，燃气轮机较蒸汽轮机要方便得多，风险和成本也低得多，况且“伊丽莎白女王”号航母上安装的MT-30燃气轮机的使用寿命长达5万小时，远高于目前任何船用燃气轮机。二是采用综合全电力推进方式。这是目前世界上最大的全电力推进水面舰艇，其工作过程是使用燃气轮机和柴油机发电，推动感应电机，再驱动螺旋桨。这种大胆的创新使“伊丽莎白女王”号的动力装置更加紧凑，设计建造难度进一步降低，而传动效率则得到大幅提升。

四是英国的经济能力有限。核动力听上去固然很“美”，但在当今武器装备技术飞速发展的情况下，先进也就意味着技术难度更大，复杂程度更高，当然，价格也就更高。目前来看，“伊丽莎白女王”级航母共两艘的建造费用从最初的39亿英镑已经涨到了62亿英镑，相信随着内部装修的开始，成本还会继续攀升，这令本就捉襟见肘的英国国防开支显得更加“尴尬”。而如果采用核动力，不仅造价要比常规动力航母至少高出20%，而且如果按照一艘航母服役40年计算，同等级的核动力航母要比常规动力航母多出13%的运行费用，这些都是囊中羞涩的英国必须考虑的。毫不夸张地说，经济问题恐怕是英国在“伊丽莎白女王”号航母上不能大面积采用先进技术的核心原因之一。

无奈的分立：为什么采用双舰岛而不是单舰岛？

众所周知，对于以舰载机为立身之本的航母来说，甲板应该越“干净”越好，“零舰岛”才是最理想的设计。而“伊丽莎白女王”号航母却设置了一前一后两个舰岛，前者负责舰艇控制，后者负责飞行控制。本质上讲，这种设计就是将传统的单舰岛一分为二平行放置，有点类似于双座战机的舱位设置。实际上，此前曝光的俄罗斯和法国的新一代航母也都采用双舰岛设计。是否双舰岛代表了未来航母上层建筑的发展趋势呢？目前尚无定论。不过，英国人有自己的考虑。

首先，从空气动力学角度考虑，双舰岛的布局减少了飞行甲板上空的气旋，能够使舰载机起降时的周围气流更加平稳，安全性更高。

其次，从充分利用舰体空间的角度考虑，双舰岛提高了下层甲板空间布置的灵活性。

再次，从提升航母生存能力的角度考虑，大吨位的航母势必需要更大的舰岛，将单个舰岛拆开能够有效缩小尺寸，易于降低雷达反射面积，这与“伊丽莎白女王”号的整体隐身设计一致。同时两个舰岛存在部分指控重叠度，这也能提升航母自身的抗打击能力：

最后，从舰载机调控管理的角度考虑，将航行与飞行管理功能分开后，后岛上的飞行控制中心位于调控飞机着陆的最佳位置，有利于更好地控制舰载机的起降秩序，提高舰载机的出动效率。endprint

显然，官方给出的理由还是具有相当说服力的。可以看到，无论是从技术角度，还是作战角度考虑，双舰岛都是优点多多。既然这样，为什么当今世界上航母设计、制造和使用经验最为丰富的美国，在最新一级航母“福特”号上仍然延续了单舰岛的设计？在英国的创新之举面前竖立的问号其实还没有完全消除。那么，“伊丽莎白女王”号采用双舰岛设计的根本原因是什么？这恐怕与32年前的那场战争有关。

在1982年的英阿马岛战争中，当时英国最先进、被称作“皇家的骄傲”的驱逐舰“谢菲尔德”号被阿根廷空军的“飞鱼”反舰导弹击沉，这给英国皇家海军造成了巨大的心理阴影。据称，“谢菲尔德”号因为电磁兼容性差而不能同时启用通信雷达和对空警戒雷达，而恰巧“谢菲尔德”号被击中之前关闭了对空警戒雷达以向编队司令部汇报作战情况，没想到便遭此厄运。此后，英国皇家海军高度重视电磁兼容/抗干扰问题，在相关技术仍“不过关”的情况下，采用双舰岛将种类繁多的电子设备和复杂的天线分散布置，是避免信号间相互干扰的有效举措。

另外，从作战需求上看，双舰岛的设计也在某种程度上体现了英国对未来航母的角色定位。英国皇家海军认为，航母是未来海军的指挥中枢，必须具备强大的通信指挥能力，这与美国的思路完全不同。因此，核心的定位决定了“伊丽莎白女王”号上将安装更多的信息化设备，而双舰岛的设置为这些设备提供了较单舰岛更多的安装点，并且分布更加均匀，布局更佳，有利于充分发挥电子设备，特别是雷达的性能。同时，双舰岛将原先单舰岛的功能划分得更加明确，集成度更高，任务界面也更加清晰，有利于提升航母的通信指挥能力。

当然，双舰岛也有不可回避的弊端，例如对飞行员的视场会产生一定影响，舰岛高度水平面下方的横向气流不够稳定等。从武器装备发展的角度来看，“伊丽莎白女5E”号航母采用双舰岛设计是平衡自身需求和技术水平的产物，脱离实战背景的探讨意义并不大。还是那句话：需求牵引、技术推动，美国前国防部长佩里提出的这套理论目前看来仍然适用。必须接受的妥协：

为什么是滑跃起飞而不是弹射起飞？

目前世界上航母起飞舰载机的方式有两类：一类是美、法采用的弹射起飞，另一类是中、俄、英采用的滑跃起飞。综合来说，两种方式各有优劣，但如果单纯从技术先进性和作战效能发挥的角度上比较，弹射起飞方式无疑更加突出。美国人从二战就开始运用并一直延续至最新一级航母上的起降方式并非浪得虚名，高效的出动速度将航母的本质属性发挥得淋漓尽致。相信，作为航母和弹射器发明者的英国不会没有认识到这一点，那么，“伊丽莎白女王”号航母执着于滑跃起飞方式的原因究竟是什么呢？

其一，受制于技术障碍。虽然航母弹射器由英国最先发明，但将其发扬光大并充分运用的却是美国，并且随着舰载机吨位越来越大，弹射技术也发生了巨大的进步，英国在此方面已经落后。而另一个很重要的原因是由于“伊丽莎白女王”号采用燃气轮机的全电力推进，没有核反应堆或蒸汽锅炉，因此只能使用电磁弹射。如果自行研制建造，一方面难度太大，周期太长；另一方面，美国的“福特”号还未服役，电磁弹射技术的成熟度和实用性到底如何谁也说不清楚。花费巨大精力去研究未知技术，很明显不符合英国发展航母的基本理念。

其二，遵循成本控制的核心原则。上文提到，经济问题是英国在“伊丽莎白女王”号航母上没有大面积采用先进技术的核心原因之一。据统计，美国“尼米兹”级核动力航母上的4台蒸汽弹射器占航母全寿命费用的7%，超过反应堆成为航母最昂贵的设备。当年法国为“戴高乐”号购买的弹射器单价高达1200万美元，这还仅是采购费用，如果自行研制，投入的人力物力将更大。目前来看，甚至今后很长一段时间，英国人都不会这么做。

其三，能够满足作战需求。英国皇家海军对舰载机的对海攻击能力要求并不高，他们需要的是舰载机能长时间持续可靠的起飞，执行舰队防空和对岸攻击等中近程攻防任务。而滑跃起飞方式在科学合理的调度下，能够在一定时间内将舰载机的出动量提高至与弹射起飞方式相近的量级，实现“以小博大”的高性价比回报。据英国皇家海军计算，“伊丽莎白女王”号航母在搭载36架F-35B的情况下，在作战首日出动能力达108架次，这个数字已经接近美国“尼米兹”级核动力航母的平均每日出动架次。在进入战时状态的5天内，“伊丽莎白女王”号航母最多能出动396架次固定翼舰载机，这比“无敌”级的50～60架次高出了近8倍，虽然离“尼米兹”级航母还有一定差距，但考虑到英国皇家海军未来直面超强敌人的可能性极小，如果在北约联合作战体系内执行任务，这样的能力已经绰绰有余。

另外，弹射器和阻拦装置需要消耗大量的能量，这对于常规动力航母也是一个巨大的负担。综合以上分析，“伊丽莎白女王”号航母采用滑跃起飞/垂直降落方式是最实惠也是最为稳妥的方案。当然，目前无法起飞大型固定翼舰载预警机是滑跃起飞方式的先天不足，在更加强调超视距打击能力和一体化指挥能力的信息化战争中，这一短板将被显著放大。好在英国国防部在“伊丽莎白女王”级航母设计之初就要求其具备改装成弹射起飞，拦阻着舰方式的能力，已经预留了余量。不多选择中的唯一：为什么是F-35B？

按照英国国防部对下一代航母（CVF，即现在的“伊丽莎白女王”级）的建造计划，2002年中后期必须完成舰载机的选型工作。由于与法国谈崩，PA-2项目下马，“阵风”战斗机上舰已基本不可能。因此，当时可供英国皇家海军选择的战机种类只有三种：“台风”、F-35B和F-35C。

在EF2000项目中，英国是当仁不让的绝对领导者和研制-主力，这使得采用“台风”战斗机具有强大的本土优势，看起来似乎是一个最佳选择。同时，改造、生产计划不仅可以解决国内一定数量的就业问题，而且技术难度也不大，容易实现。但皇家海军最终没有选择“台风”可能出于两个方面的原因：一是“台风”的多国联合研制背景使得改造计划需要牵扯德、意、西三国的相关企业，技术难度不大但协调难度很大，这必定会加长舰载机的研制周期和增加研制成本，英国最不愿意看到的就是这样的事情发生；二是“台风”战斗机的设计对手是苏27战斗机，本质上决定了它是一款三代机，特别是“伊丽莎白女王”级航母非常注重隐身设计，作为主要攻击火力的舰载机也必须同步，即使大幅升级改装“台风”也无法缩短其与四代机的根本差距，而这种差距在未来战争中也许是致命的。另外，“台风”战斗机的作战半径较小，限制了航母的攻击范围。因此，“台风”被舍弃也在情理之中。endprint

那么，英国皇家海军为什么在隐身设计和航电设备相近的F-35B和F-35C之间最终选择了前者呢？

首先作一个对比：F-35B在携带2枚AIM-120空空导弹和2枚454千克炸弹的条件下，作战半径为840千米，最大过载7g。而F-35C在更大的携弹量下，作战半径比F-35B还要多出40%，最大过载7.5go显然，F-35C的作战性能要强出F-35B不少。那么，在这样的背景下，英国皇家海军仍要选择F-35B主要有三个方面的原因。

第一，还是基于作战需求的考量。英国皇家海军未来强调在北约联合作战行动中担负中近程打击任务。由于隐身需要，F-35系列战斗机的武器挂载点全部隐藏于腹部的武器舱内，那么在这个距离上，F-35C较F-35B的优势，即更大的载荷、航程能力就无从体现了。由此可估算两者在英国皇家海军设想的未来作战行动中的差别并不明显。

第二，经济性与可持续性并重。一方面，F-35B的短距起飞，垂直降落方式大大降低了航母设计建造的难度，同时也简化了甲板调度作业的程序，这对降低建造、运行和维护费用，提高舰载机出动率都具有积极的意义。另一方面，考虑到航母服役年限比舰载机长得多的现实（大概是2倍），舰载机的更新换代是航母服役期间必须研究的问题。随着航空动力技术的不断进步，未来短距/垂直起降飞机与常规起降飞机之间的差距将进一步缩小，如果没有重大变化，英国无需进行改造就可以继续在“伊丽莎白女王”号上使用下一代短距/垂直起降舰载机。

第三，利于快速形成战斗力。从“无敌”号航母服役开始，英国一直采用滑跃起飞/垂直降落方式，30多年的经验累积使英国皇家海军形成了一套完整的人才培养和训练管理体系，“海鹞”战机在马岛战争中取得的21：0的骄人战绩至今还被人津津乐道。因此，延续滑跃起飞，垂直降落方式有利于新航母更快形成战斗力，同时也能减少额外训练所带来的高额经费。一举两得，何乐而不为？

然而，尽管英国人在选择舰载机一事上考虑周全，但美国人在F-35上的“不靠谱”给“伊丽莎白女王”号航母的正常入役使用埋下了一颗不确定的“地雷”，缺席最近举行的英国范堡罗航展使人们对这款战机的疑惑更大了。50亿英镑的大单美国人肯定想要，但现在的问题是，碗准备好了，饭还没熟。或许英国人为“伊丽莎白女王”级航母设定的两栖攻击舰角色，在其服役初期真能派上用场。灵活的少数派：

为什么采用直通甲板，独立滑跃结构而不是斜角甲板，整体滑跃结构？

“伊丽莎白女王”号航母甲板的受关注程度相信绝对不比双舰岛低，直通甲板结合独立滑跃结构的设计来源于“无敌”级航母，但在舰艏和左舷处又有明显区别。一方面，同样都采用滑跃甲板，俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母采用的是整体滑跃结构，而“伊丽莎白女王”号航母在舰艏处则采用了平甲板和独立滑跃结构相结合的设计。另一方面，现代航母普遍采用斜角甲板，这样设计的好处就是实现了舰载机回收区和起飞作业区分流，从而能够同时进行起飞和回收作业，提升了甲板的作业效率和安全性。而“伊丽莎白女王”号航母却反其道而行之。作为滑跃甲板和斜角甲板的发明者，英国人对两者利弊应该都有深刻的认识，结合“伊丽莎白女王”号航母处处体现的“只求实用、不求最好”的设计理念，这样“另类”的甲板设计一定也紧紧围绕着英国自身的实际需求。

首先，舰载机决定了甲板的总体设计。英国皇家海军选用了F-35B作为“伊丽莎白女王”号航母的舰载机，垂直降落的天然优势使着舰作业对起飞区的影响可以忽略不计，这样，斜角甲板就没有存在的意义了。

其次，综合平衡了甲板容量和出动效率。理论上讲，航母甲板上停放的飞机越多越利于在短时间内快速出动，“伊丽莎白女王”号航母的甲板设计就充分体现了这一原则。它的甲板宽度达到73米，与Ⅱ屯位更大的“尼米兹”级相近，由此带来的直接效应是可以在甲板上停放更多的战机。那么它采用的平甲板和独立滑跃结构相结合的舰艏设计，使滑跃跑道的平行位置还能停放最多5架战机，优于整体滑跃结构。而从出动效率上.讲，整体滑跃结构可以设计相互交叉的两条起飞跑道，虽然仍无法达到两架战机并行出动的高速度，但可以缩短两次起飞之间的时间间隙，从而实现更高的出动速率。粗略计算，采用双跑道可以达到15～2架/分，单跑道大致为1架/分，根据“伊丽莎白女王”号航母最大单次攻击波的出动数量（17架）比较，双跑道比单跑道可以节约大约5～8分钟。但前面提到，英国对航母的要求是能够稳定持续的起飞战机，并不追求短时间内大机群出动，上述时间差基本可以忽略。并且单跑道较双跑道的好处是甲板作业难度和危险性降低，这符合英国皇家海军的经济性原则。

再次，便于未来升级改造。毫无疑问，一旦英国国内的经济形势转好，有了充足资金支持的皇家海军必然会对“伊丽莎白女王”号航母进行大幅升级，谁不想要先进的技术和武器呢？这样，安装弹射器肯定是首要任务，毕竟弹射起飞方式在发挥航母攻击属性方面拥有无可比拟的巨大优势。可以看到，“伊丽莎白女王”号航母的甲板就像是在“尼米兹”级的基础上加装了一个独立的滑跃结构并补齐了斜角甲板的角度空隙。显然，这样的设计为未来改造成适合弹射起飞/拦阻着舰方式的甲板样式提供了极大的方便。如果采用类似“库兹涅佐夫”级的整体滑跃结构，那么就需要对甲板进行重建，工程量太大，并且巨型总段建造方法的精度控制也是难题一道。

不可否认，老牌海军强国的航母设计制造功底还是非常深厚的。在甲板设计上，英国并没有“人云亦云”、贪大求全，而是“有所为有所不为”地突出了自身需求和构想。有时候舍弃一些东西或许会换来更大的收获。英国人一定明白这个道理。

7月17日，“伊丽莎白女王”号航母首次出坞，离计划中的2017年服役尚有3年的时间，在战略、技术、经济等多重因素的影响下，未来的变数还很大。不过有一点可以肯定，英国向其注入的“实用”基因不会改变，这种结合自身实际对武器装备积极探索的做法，值得我们学习。endprint