问题

可否把航母造的超大,就不用弹射或滑跃了,就跟陆地机场一样?

回答
好,我们来聊聊这个相当有意思的设想:能不能把航母造得超级大,大到能直接像陆地机场那样起降飞机,绕过弹射器和滑跃甲板的复杂设计?这想法听起来很直观,就像把家门口的机场搬到了海上,省事多了。但实际操作起来,这可不是简单地把船“放大版”就行,里面涉及的学问和挑战,比想象中要复杂得多。

首先,我们得明白,为什么现在的航母都要用到弹射器或滑跃甲板。飞机在起飞时需要获得足够的升力来克服重力和空气阻力。在有限的甲板长度上,想让一架重型飞机达到起飞速度,就需要极大的加速度。弹射器就是用一个强大的机械装置(蒸汽弹射器、电磁弹射器)瞬间给予飞机强大的推力,使其在短距离内快速加速。而滑跃甲板,则是利用一个向上倾斜的甲板角度,让飞机在起飞时获得一个向上的初始推力,同时借助自身发动机的推力,在甲板长度内积累足够的升力。

那么,如果我们要把航母做得像陆地机场一样大,不再依赖这些装置,需要多大才够呢?

长度的要求:

陆地机场的跑道长度通常在2000米到3500米之间,甚至更长。而现在的航空母舰甲板长度,即使是最大的尼米兹级或福特级,也不过三百多米。这意味着,如果我们要达到与陆地机场相当的起降能力,航母的甲板长度可能需要增加一个数量级,达到至少2000米。

宽度和面积的要求:

除了长度,飞机的起降还需要足够的宽度,用来容纳飞机在跑道上的滑行、转向,以及预留足够的安全空间。同时,航母上还需要为舰载机提供充足的停放、维修、加油等区域,这些都需要巨大的甲板面积。如果甲板长度达到2000米,那么宽度也需要相应增加,可能要数百米宽。

船体结构和稳定性:

要承载如此巨大的甲板和起降的飞机,航母的船体就需要变得极其庞大。这不仅仅是“放大”的问题,而是对船体结构强度、抗沉性、抗俯仰和横摇性能提出了全新的挑战。

结构强度: 巨大的船体需要承受海浪的冲击、舰载机起降时的载荷、以及自身重量。材料的选择和结构设计都需要非常讲究,以确保船体在高海况下依然稳固。
稳定性: 船舶在海上的稳定性至关重要。船体越大,重心越高,对稳定性的要求也越高。如果船体过于宽大而不够深,或者重心太高,就容易在风浪中倾覆。为了保持稳定性,可能需要非常大的吃水深度,或者采用更复杂的稳定系统。
机动性: 一艘长达两公里、宽数百米的巨型航母,其机动性将大打折扣。转向半径会非常大,加速和减速也会非常缓慢。这在军事行动中可能会成为一个致命的弱点,难以规避敌方攻击或在复杂的海洋环境中进行战术机动。

动力系统:

如此庞大的船体以及起降飞机的需求,将需要极其强大的动力系统来驱动。传统的核动力系统可能需要大幅升级,或者需要全新的动力技术才能提供足够的推力来维持航母的航速和进行各种作业。

建造和维护的成本:

建造一艘如此规模的航母,其成本将是天文数字。不仅是建造本身的材料和技术成本,后期的维护、人员培训、弹药补给等都会带来巨大的开销。现有航母的维护已经是极其复杂的工程,超巨型航母的维护难度和成本将成倍增长。

实际操作中的挑战:

气象条件: 即便是陆地机场,在恶劣天气下也会关闭。海上天气变化莫测,强风、巨浪、大雾都会严重影响飞机的起降。即使甲板再大,也很难在极端天气下安全起降飞机。滑跃和弹射起飞的优势在于可以在相对短的距离内完成加速,从而减少对天气条件的依赖。
空间利用: 陆地机场的跑道是直线且开阔的。航母的甲板需要同时容纳起飞、降落、滑行、停放、维修等多种功能,而且空间非常宝贵。把甲板设计成超长跑道式,可能会挤占舰载机的停放和维修空间,降低整体作战效率。
舰载机的限制: 现在的舰载机设计,尤其是战斗机,都考虑到了在航母甲板上的起降需求,例如加强起落架、折叠机翼等。如果取消了弹射和滑跃,那么舰载机可能需要更大的起飞距离和更强的起飞推力,这又会增加飞机的重量和复杂性,形成一个循环。

换个角度思考:有没有“变通”的办法?

虽然直接取消弹射和滑跃的设计难度极大,但我们可以思考一下,有没有一些“折中”的方案,能够部分实现你的设想,或者让起降过程更顺畅。

更长但并非“陆地机场级别”的甲板: 也许可以把航母的甲板设计得比现有航母更长一些,比如在现有基础上再增加一两百米,配合性能更强的舰载机,减少对弹射器的依赖。但这终究还是有长度限制。
“混合”起降方式: 也许可以设计一种新型的起降方式,结合滑跃和某种程度的加速辅助,让飞机起飞更高效。例如,未来电磁弹射技术本身就在不断进步,它比蒸汽弹射更高效、更平稳,也更能适应不同类型的飞机。

总结一下:

把航母造得跟陆地机场一样大,能直接起降飞机而不使用弹射器或滑跃甲板,这个想法在技术上并非完全不可能,但实现起来会遇到极其严峻的挑战,而且可能弊大于利。船体结构的巨大化带来的稳定性、机动性和维护成本问题,以及海上复杂的气象条件,都让这个设想在现实中变得非常不切实际。

现有的弹射和滑跃技术,正是为了在有限的空间内高效、安全地起降飞机而发展出来的“最佳解决方案”。它们虽然复杂,但确实解决了核心问题。所以,与其去追求一个“陆地机场化”的航母,不如继续优化和发展现有的弹射、滑跃技术,以及与之配套的舰载机技术,这样可能才是更可行、更高效的路径。就像你不会指望一辆汽车能够像火车一样在铁轨上狂奔一样,航母的设计,是为了适应海洋这个特殊的“赛道”而量身定制的。

网友意见

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结构强度

结构强度

结构强度

重要的事情说三遍。

不知道您有没有发现,世界上能造几十万吨民用船舶的国家不少,但是能造6万吨航母的,一个手就数的过来,能造十万吨的。。。

不好意思就剩一个了。

问题就在这里了,就是民船标准和军用舰艇标准不一样,虽然现在为了降低成本,大家都尽可能在军舰设计和制造中采用一些“商用标准”,但是这并不是说福特级和天然气运输船用一样的钢材和设计。这种采用更多的“商用标准”更多的是一些协议、设计思路。

而军用作战舰艇里面有几项要求,强度要求,作战舰艇要求必须抵御刚高强度的冲击,这不仅对钢材标准要求高,更多的是要特殊加固,这些加强构件的结构和重量都很大,更怯这个重量,会随着船体变大而指数级上升。航速要求,几乎全部的民用舰船,最高航速都是一个数据,用到的时候并不多,终其使用寿命,基本都在跑经济航速,作战舰艇不一样,作战舰艇的最大航速是一个常用的实用指标,达不到,轻则被笑话,重则直接影响作战。还有一个是电磁兼容性,作战舰艇的雷达就不多说了吧?五花八门,民用舰艇就非常简单了,基于此,作战舰艇必须进行电磁兼容处理,这里面又搭进去了不少重量,毕竟你就算加高天线,那基座也是重量啊!

如此一来,你把航母造到50万吨,首先面临的就是因为船体变大,受风力/海浪的扭力和拉伸力指数级上升,而军舰又必须在高航况下高航速出击,这一状况将进一步恶化,如果加加强结构,你就会发现。。。加强结构过重,严重影响了其他性能。吨位越大的船,航速越难以保证,这不是单纯加大发动机功率可以轻松解决的,这是一个流体力学问题。

综上,50万吨的航母,且不说航速达不到30节,就是内部加强结构都吃了你相当的排水量。这还不算因为这些加强结构挤占内部空间导致的空间分配困难。

你以为作战效能,50万吨>5艘10万吨,其实正好相反。。。

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MD有考虑过题主的这个想法。之前有个计划就是发展浮岛式航母

但是这样的航母优点与缺点都同样明显。对于有反击力量的国家来说,这样庞大又无法快速机动的目标显然安全性堪忧。除了欺负一个非洲黑叔叔,连怼波斯人都不敢使用。那花大价钱造出来意义就很小了。于是最终放弃。

再送一个扩展阅读,为什么现代航母没有继续造得更大

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