俄後悔莫及：國產航母實現重大突破
001A對於中國人來說已經不僅僅是一個數字代號了，中國自行建造的首艘航空母艦的一舉一動都在牽動著中國人的目光，因為它是中華民族偉大復興的重要標誌，寄託了中國人民太多的感情與渴望。今天曝光的一些信息證明001A號航母已經完成吊裝，斜角甲板已經完工，那麼下一步按照進度的話應該是要安裝艦載機升降機了。
對於一艘現代化航母來說，艦載機升降機是一個非常關鍵的設備，它的技術水平高低直接制約著艦載機的出動與回收效率，也就是說它制約著一艘航空母艦的作戰效能。如果艦載機升降機效率高，那麼這艘航空母艦可能相當於對手同樣排水量航母1倍或者1.5倍的作戰能力，所以艦載機升降機的作用不可小覷。艦載機的大小決定了升降機的大小，由於現在艦載戰機種類繁多、尺寸不一，在作戰中各種戰機的出動次序與次數差別也非常大，所以對艦載機升降機的技術水平提出了很高的要求。目前，現代航母一般都會採用的舷外側升降機進行提升。這種升降機面積較大、安裝方便，結構也不複雜，可以廣泛採用，提升能力從30噸到50噸都有。
進行戰機升降的遼寧艦
在中國的第一艘航母「遼寧」艦上，艦載機升降機還是前蘇聯的技術。我們的工程師對其進行了深入研究，在001A號航母上進行了重大革新。這是因為「遼寧」艦前身「瓦良格」號的設計初衷採用的是類似於米格-29K這樣的中型戰鬥機，所以在001A艦載機升降機設計上首要考慮的就是主要機型是是重型艦載機，類似於殲-15或其改進型，這樣「遼寧」艦原來的艦載機升降機就「勉為其難」了。
「福特」號航母
美國剛剛下水試航的「福特」號航母可以在1部升降機上一次升降2架艦載機，這樣2部舷外側升降機一次可以同時升降4架艦載機，大大提升了效率，也使得航空母艦甲板的和下層機庫之間交換效率獲得數倍提升。目前還不知道001A艦載機升降機是否能夠達到這個水平，但是我們可以確定的是「遼寧」艦的艦載機升降機技術必會得到大幅的更新，否則不堪使用。當然如果能做到一次提升2架殲-15戰鬥機的話，將會使得001A的戰鬥效率得到成倍提升，此技術也是前蘇聯和俄羅斯一直想要提升的能力。但是由於俄羅斯財力有限，一直無法新建航母，所以這方面的技術進步一直無法實現。現在中國人已經做到了，這讓俄羅斯人有些後悔莫及，他們常想要是當初能夠繼續保持航母建造能力該有多好……
幸福來的太突然，都有點「猝不及防」的感覺，當然這樣的感覺越多越好。
中美航母差距多大?國產航母令人驚喜
隨著明斯克航母離港，對於真正用途，外界多有猜測。而與此同時，中國國產航母的消息也一直不斷。在緊鑼密鼓大發展的背景下，中國國產航母的形勢一片大好，也被廣大中國軍事愛好者時刻關注。那麼，遼寧艦及中國在建的001A國產航母乃至後續型號，與美國現役航母以及在建的福特級，橫向比較，還有多少距離?其中，彈射技術是關鍵!
如果固定翼預警機上艦，彈射技術是必須的如果固定翼預警機上艦，彈射技術是必須的
據俄羅斯衛星網3月10日報道稱，解放軍海軍少將尹卓在兩會期間透露了許多有關正在大連建造的中國第二艘航母的重要細節。
多架殲15艦載機同時在遼寧號上進行起降訓練
從尹卓的表述中可以獲知：首先，這艘新航母將更大;其次，它將能攜帶固定翼的反潛機和預警機。最後一點原則上非常重要。
然而，無論是反潛機還是預警機都不能這樣起飛。因為它們太重，發動機功率太低。它們要想在航母上起飛，只能利用彈射器。或許，中國新型航母將同時安裝滑躍甲板和彈射器。
加拿大《漢和防務評論》2月刊發布文章稱，「很多情報顯示，未來江南造船廠建造的國產航母將採用艦載機彈射技術，目前正在加速準備中」。該報道稱，在中國興城海軍艦載機訓練基地，也在建造第三條跑道，它正是彈射器的測試項目。
不過有專家表示，僅從衛星照片來看，很難判斷在建跑道是不是蒸汽彈射器、甚至是不是彈射器都很難說。航母利用彈射器彈射戰機，相對於滑躍起飛更具優勢。按照俄羅斯的操作經驗，採用滑躍起飛方式，即便是採用較長的滑躍跑道，殲-15都可能無法滿油滿載起飛。這對戰機的航程和載彈量有很大影響。
多架殲15艦載機同時在遼寧號上進行起降訓練
也有專家認為，中國即便製造彈射器，也應該從技術起點較高的電磁彈射器造起，而無需遵循從蒸汽彈射到電磁彈射的老路。因為兩者完全遵循不同的技術原理，主要技術上並沒有繼承性，並不是只有造好了蒸汽彈射器才能造電磁彈射器。
此前有報道稱，海軍動力與電氣工程專家馬偉明少將的科研成果中就包括電磁發射，這被廣泛解讀為中國研製電磁彈射器的信號之一。香港媒體認為，中國艦載機彈射技術完全沒有問題，實踐也很順利，有信心運用到現實中去。
不過，如果使用電磁彈射技術，001A國產航母空怕是趕不上了。
對於001A號國產航母，其方案早在10多年前就己確實，是以「瓦良格」號為藍本，稍加改進，目的是完整、順利地走一遍航母設計、研製、建造、試驗的全過程，積累經驗，為更「高大上」的航母做準備。所以，彈射技術可能用在002型航母上!
多架殲15艦載機同時在遼寧號上進行起降訓練
無論蒸汽彈射器還是電磁彈射器，不但本身是高工藝、高技術的代表，而且和航母的動力息息相關。因此，航母動力是衡量航母性能的一個非常關鍵的指標和核心技術問題。
中國航母是否應用電磁彈射裝置，不但取決於彈射器本身的研製，還受限於艦艇本身的電力輸出水平。傳統的航母推進系統和電力系統是兩個相對獨立的系統。動力的大部分能量用於推進艦艇前進，小部分帶動艦載的發電設備來為艦載電子設備提供電能。
但航母發展到今天，電子設備對供電需求不斷增大，遼寧號航母上艦島上的四個相控陣雷達;而同時電磁彈射器、激光炮、電磁炮等未來可能裝備航母的高能量武器，也提高了對電能的需求。相比上一代航母，這些新型武器和設備將加大改變航母的能量供需結構。
與美國比，到底有多遠的距離?與美國比，到底還有多遠的距離?
多架殲15艦載機同時在遼寧號上進行起降訓練
事實上，馬偉明的團隊不僅奇蹟般攻克了電磁彈射，還研發成功艦艇全電推進技術，這兩大技術簡直就是為國產航母量身定做的。那麼，002型國產航母究竟會上電磁彈射嗎?馬偉明這位「國寶級」技術少將面對香港記者的一再追問時，笑言：「自己只是打工。」
所以，從目前看，與美軍現役尼米茲級相比，遼寧艦和001A還有這三項關鍵差距：蒸汽彈射器、固定翼艦載預警機、核動力;而距離在建的福特級，差距還要加上電磁彈射技術和全電推進技術。
中美航母最大核心差距在哪?
一：自動著艦系統是全天候高強度作戰能力的基礎保障
美國的大型核動力航母能夠搭載更多的飛機，並以很高的速度連續進行大波次的起飛，這確實是無可置疑的作戰能力優勢。但我國航母和美國航母的最大核心差距並不在此。
美國航母這些優勢全部都建立在強悍的飛機回收能力上，如果不能保證大批飛機能夠以同樣的高效率順利的完成降落回收;起飛的飛機越多，起飛的間隔越短;到武器打光、燃油燒完必須返航時，出起降落失敗的著艦事故來死得也就越慘。根據美軍慘痛的實際經歷，在運氣差的時候，降落的戰鬥機直接沖入甲板上的機群、引發燃油火災、甚至是引爆武器彈藥，足以癱瘓掉整艘航母。
事實上艦載機起飛一直在越來越容易，在噴氣式戰鬥機的發展歷程中，更高的動力性能、更強的升力表現、更短的起飛距離一直是設計師們的重要追求目標。在發展到通過邊條、鴨翼廣泛應用渦流升力的第三代戰鬥機以後，哪怕只是應用簡單的斜板滑躍起飛技術，艦載機也能獲得很好的起飛能力。
但降落就沒有那麼簡單了，事實上它才是制約航母運作的最大核心難點。一個航母作戰群，能否在能見度極低的夜間、以及既能見度極低又帶有劇烈氣流干擾和航母顛簸起伏干擾的惡劣天氣環境下完成艦載機的準確降落著艦，對於戰鬥力高低區分是一個無法彌補的、本質性的鴻溝差別。
菲涅耳助降系統，各國常規起降航母的基礎降落系統。
一天中有一半是夜暗環境，一年中海上至少一半時候天氣很糟糕。沒有這種能力，意味著它會將在大多數時候都會失去絕大部分戰鬥力，甚至連最基本的行動能力都沒有，從而丟掉戰場主動權。而提供這種能力的，是以全自動著艦功能為核心的自動引導著艦系統。
目前世界上僅有美國、法國的航母擁有這種能力。我國的航母群在未來幾十年內，和美國的核心差距不在於航母的噸位、動力、搭載的飛機數量，甚至都還不在於飛機型號是三代機殲15還是四代機殲20艦載型，而在於我國何時能夠完成自動著艦系統的研製和裝備。
二：自動著艦系統的技術原理
航母是一個活動性的平台，在進行艦載機起降作業時，動力充沛的核動力航母往往會以30節(55.6公里/小時)甚至33節(61.1公里/小時)的高速航行、尤其是儘可能逆風高速航行;這樣可以減少艦載機起飛、降落所需要的速度，獲得更高的最大起飛重量、更好的降落成功率。即使是瓦良格等動力較弱的航母，速度也會達到26~28(48.1~51.8公里/小時)節。
對於艦載機來說，航母的運動特性帶來了兩個大麻煩。首先航母航行時，會在俯仰、側向等多個方向上都不斷的搖晃起伏，姿態始終處於動態變化中。比如航母在縱向上的搖擺和沉浮，會使攔阻索所在的著艦區域甲板高度不斷變化;當甲板高度過低時，艦載機會錯過攔阻索，只能拉起複飛;而甲板高度過高，艦載機甚至會直接撞毀在揚起的艦尾上。
美國航母AN/SPN-46雷達，用於精密跟蹤測量艦載機降落的姿態軌跡
其次，航母本身——尤其是艦島，在高速航行時會因為自身阻擋氣流的作用而在後方形成範圍非常大的紊亂氣流區域，艦載機進入紊流區以後飛行姿態和軌跡會遭受到相當大的干擾。在不經修正的情況下，它足以使戰鬥機的飛行軌跡下沉2米、左右偏移達到39米。實際上對於傳統艦載機來說，克服混亂氣流的不可預知影響，精確控制飛機姿態和軌跡實現著艦的表現，一直是飛行員水平高低的最顯著特徵之一。
美國從上世紀40年代末期就提出了自動化著艦的構思，一直到80年代中期才在F18戰鬥機上實現這一功能的實用化突破(配合後期型第二代AWCLS，著艦精度達到4.33米)，並成為無人機自動著艦的技術基礎。這一整套自動著艦系統不僅有著非常高的硬體要求，而且其軟體系統的難度比硬體系統又要遠遠高出。
上世紀40年代末，在雷達技術興起以後，美國提出了全天候助降系統(AWCLS)的概念，它由艦上設施和機上設施兩個部分組成。AWCLS擁有I、IA、II、III4一共四種工作模態，後三種模態實際上都是針對飛行員在光學助降系統下著艦的輔助功能，而模態I(ACLS)則是無需人工干預的全自動著艦。
從實現原理上看，航母的交通管制中心首先會引導艦載機飛到精確跟蹤雷達的截獲窗口，然後雷達會一直跟蹤艦載機，直到著艦前的1.5~1.8秒——此時艦載機進入跟蹤雷達盲區。這個過程中，雷達會不斷測量飛機的位置，並根據航母自身的搖擺起伏情況進行修正，計算出當前時間內，飛機相對於航母的精確空間關係。
在1984年以後，AWCLS要實現全自動著艦，其引導、控制上的精度瓶頸已經不在設備本身上，而在於艦載機平台本身的性能好壞。不具備飛行/推力綜合化控制功能的型號，在紊亂的艦尾氣流中，不可能實現真正的高精度飛行姿態、軌跡控制。
自動著艦中，發動機推力大小必須非常敏捷、即時的與飛機姿態、軌跡變化協調起來。這種能力不僅取決於戰鬥機的推力儲備高低與發動機的潑辣性好壞，也取決於戰鬥機對發動機的控制能力。F4、F14的例子證明，只是簡單依靠自動油門來簡單的調節發動機的話，其效果完全不足以滿足高精度著艦的要求。
美軍對AWCLS系統進行升級維護
F18上採用了飛行/推進綜合控制設計，飛機不再是感受到姿態和迎角變化以後，再通過油門調整推力進行彌補修正。而是飛控在驅動襟翼、水平尾翼等氣動面偏轉的同時，就同步深入控制發動機的諸多內部運轉參數(比如低壓轉子轉速、高壓轉子轉速、尾噴管狀態等等)，實現即時而精確的推力控制效果。
從我國的現狀來說，殲15由於飛行控制系統基於蘇33而無法實現這兩個功能(實際上國內整個仿蘇27系列型號都不行)。有上艦潛力(殲10改艦載型代價太大，類似F16)、而且電傳飛控系統擁有解耦飛行能力，並能夠與全許可權數字發動機控制系統進行綜合化的型號，僅有殲20與L15。
三：我國還沒有正式開始對AWCLS系統進行研製
目前世界上僅有美國、法國的航母系統能夠實現全自動著艦功能。蘇聯在解體前開發了「電阻器」系統，功能和原理類似於AWCLS;但研製中途即遭遇蘇聯解體，隨後停滯不前。「電阻器」的實際水平很低，不僅是各分系統、設備、部件的性能較差，更重要是在數據積累、引導、控制規律的演算法設計和軟體編寫上極不成熟。其整體性能勉強相當於美國上世紀70年代的第二代早期型AWCLS系統(早期二代AWCLS著艦精度縱向略高於15米，橫向略高於4.5米)，在實際使用中只能勉強做到半自動引導。
我國在引進瓦良格號航母時，並未獲得「電阻器」系統;瓦良格號航母還在烏克蘭時，所有重要設備就已經被悉數拆除。而根據海軍裝備部的公開論文《自動著艦系統的需求分析》，我國自動著艦系統目前僅處於理論研究階段。
和美國、法國相比，我國的航母體系目前剛剛建立起最基礎的框架;除了艦載機自身，自動著艦系統在航母、乃至航母以外方面的欠缺要更多。這其中有有些是來自於已有系統、設備的性能局限，比如北斗衛星導航系統、艦載和機載慣性導航設備的精度尚有欠缺;但最大的差距來自於研究積累的薄弱。
降落事故無法避免，對事故的分析和總結也是AWCLS研製基礎中不可缺少的部分
AWCLS系統最大的難度恰恰就在於軟體上，它需要極其紮實的航母運作經驗和理論研究水平。航母在各種條件下(海況、噸位等等)的運動特性、各種條件(氣候、重量、甚至是故障等等)下各類艦載機的降落特性、歷年以來的事故分析，這些都是不可或缺的基礎資料。而如何從中提煉出最有效率的導引、控制規律則比資料積累更難，美國從40年代末開始足足努力了30多年，才使全自動著艦達到實用化水平。
比如艦尾氣流這個關鍵因素，國外已經累積了數十年的觀測數據和研究分析，在航母設計中主動優化艦尾流場也獲得了很多經驗。而我國修復瓦良格航母不過幾年時間，以最大速度航行的總計時間都不是太多;僅僅是要獲得這一型航母在各種海況、氣候、編隊組成下的艦尾流場數據，就起碼需要好幾年的時間。
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