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中美航空母艦建造能力相較:差距不斷拉大!

2024-07-25軍情

前言:網路上常討論美國在二戰時的龐大工業能力。當時,美國年產鋼材8000萬噸,鋁80萬噸,發電量達到2675億千瓦時,分別是日本的7倍和德國的4倍。這些強大的物質基礎使得美國年產飛機96270架,坦克20537輛,作戰艦艇336艘,分別是德國的2.5倍和日本的6.7倍。美國在二戰期間還建造了數百艘航空母艦,這體現了美國在戰時的強勁工業生產能力。

一:航母建造的復雜性

航母作為海軍中最大、最復雜的艦艇,其設計與建造極為復雜,對任何國家的工業系統都是巨大挑戰。例如,蘇聯建造一艘航母需涉及9個工業部門、600個專業和8000個供應商,標誌著國家綜合國力。航母建造之難,在於將一個完整的空軍基地整合到僅300多米長的船體中。早期航母的建造相對簡單,只需在運煤船上加裝木質甲板。隨著艦載機技術的發展,航母設計日益復雜。現在,全球只有極少數國家能建造超級航母。與二戰時的數量相比,現代商船的技術要求已遠超過當時的航母。

正宗美國航母設計圖紙

美國「福特」級航母的研發耗時10年,包括總體布局、主機選型、船體線型、基本結構及主要裝置配置等總體設計。在設計階段,工程師需精確考慮裝置安裝位置、彈藥與燃料的補給系統布置以及消防系統和管線配置,以確保船體在戰鬥中的安全性。如某部位的應力達到200兆帕,使用厚度僅10公釐、屈服強度235兆帕的鋼材是不夠的,可能需增加厚度或使用更高屈服強度的鋼材,這要求豐富的建造經驗。航母的水動力和電磁效能計算也極為復雜,需要反復計算和實際模擬。

正宗美國航母設計圖紙

詳細設計階段開始前,設計圖紙和技術檔需先移交給造船廠。在此之前,還需準備各種材料,如特種鋼材,這種鋼材需要具備高溫、高壓、抗腐蝕和抗沖擊效能。雖然配方已定,但仍需大型鋼鐵企業的生產能力。航母鋼材的焊接更需經驗豐富的焊工。此外,艦載機、彈射攔截系統、強大的動力系統和電力系統,以及雷達、指揮裝置和電子戰系統等,也非一般國家所能研發和建造。

正宗的美國航母設計圖紙

航母的艦載飛機與陸基飛機相比,更為復雜。噴射戰鬥機要在海水和海風中執行,因此抗腐蝕要求更高。陸基飛機需要在航母上進行大量改造以適應高強度的起降沖擊和惡劣環境。為了確保艦載機的可靠性,設計時必須考慮更為復雜的技術,如折疊機翼和空氣動力設計。因此,研制艦載機是一項極為困難的工作,全球也只有四個國家有能力進行此項技術開發。

二:美國的航空母艦建造能力

評估與加強美國制造業及國防工業基礎與供應鏈彈性

2017年,美國國防部發表了一份長達146頁的報告,顯示美國制造業因去工業化面臨挑戰。造船業作為勞動密集和資金密集的行業,受到全球化的影響,許多制造船舶零部件的公司被外國供應商取代。美國造船業因缺乏民用市場而失去競爭力,許多技工流失。如果有機會觀察美國軍艦下水,會發現許多總設計師和工程師都是上世紀90年代的老一輩,平均年齡已高達八九十歲。研發人員接班問題已成為一個嚴峻的挑戰。

美國制造業的衰退是制造業整體下滑的一部份,造船業也受到了嚴重影響。例如,「好人理查德斯」號兩棲攻擊艦因火災損壞後直接報廢,顯示了美國造船和修船能力的下降。「費茲傑羅」號和「麥肯」號驅逐艦因撞船受損,修復時間長達兩三年,反觀二戰時「約克城」號航母在三天內就完成了修復,今天的美國已無法復制這樣的奇跡。

造船業的衰退導致了從越南戰爭以來的26家海軍造船廠縮減至僅存的兩家。造船廠現僅能維持制造航母和潛艇的最基本運作。紐波特紐斯造船廠是美國唯一還能制造航空母艦的廠家,這個廠從18世紀開始為美國海軍造船,20年代末專註於航空母艦的設計和建造。

紐波特紐斯造船廠的設施齊全,包括三座船塢、艦艇裝配碼頭、鋼板切割設施等。這家造船廠幾乎壟斷了美國航母的建造,也是美國核子動力航母的唯一制造商。該廠區面積超過2.23平方千米,擁有能容納兩艘「尼米茲」級核子動力航空母艦的十萬噸級幹船塢。

三:中國的航空母艦建造能力

中國的造船業在過去二十年裏快速增長,已從日本的學生發展到超越其師。2010年,中國建造的新船載重達2000萬噸。中國視造船業為戰略產業,不僅創造了大量就業機會,還促進了鋼鐵工業的發展,為經濟增長貢獻巨大。

船舶工業的軍民融合特性使其在和平時期能夠順利轉換為軍船生產。

中國的船舶工業技術進步亦帶動了軍船建造技術的發展。中國造船業的主要基地如大連造船廠、青島海西灣造船廠等,都采用了最新的建造技術和環保設施。這些造船廠不僅服務於民用市場,還能迅速轉為軍用生產。例如,大連造船廠在市區主廠擁有幾座大型船塢,可以建造大型船只,包括航母。

江南造船廠的規模更是世界領先,從黃浦江畔的狹窄廠區搬遷至長江口的長興島,新基地規劃世界頂尖標準,擁有多座大型船塢和舾裝碼頭,總面積超過580萬平方米,完全具備建造核子動力航母的能力。

四:結語

二戰期間美國的造船業達到頂峰,一年內能生產近2000艘商船,總噸位達到1920萬噸。而今天的中國造船業產量占全球41%,遠超美國當時的總和。2020年,中國的鋼產量達到10億噸,美國僅有8000萬噸,中國的發電量也遠超美國,這些都是決定戰爭生產能力的關鍵指標。在全球工業能力的競爭中,今天的中國顯然已處於領先地位,而美國則因長期去工業化而顯得力不從心。