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中美航空母舰建造能力相较:差距不断拉大!

2024-07-25军情

前言:网络上常讨论美国在二战时的庞大工业能力。当时,美国年产钢材8000万吨,铝80万吨,发电量达到2675亿千瓦时,分别是日本的7倍和德国的4倍。这些强大的物质基础使得美国年产飞机96270架,坦克20537辆,作战舰艇336艘,分别是德国的2.5倍和日本的6.7倍。美国在二战期间还建造了数百艘航空母舰,这体现了美国在战时的强劲工业生产能力。

一:航母建造的复杂性

航母作为海军中最大、最复杂的舰艇,其设计与建造极为复杂,对任何国家的工业系统都是巨大挑战。例如,苏联建造一艘航母需涉及9个工业部门、600个专业和8000个供应商,标志着国家综合国力。航母建造之难,在于将一个完整的空军基地整合到仅300多米长的船体中。早期航母的建造相对简单,只需在运煤船上加装木质甲板。随着舰载机技术的发展,航母设计日益复杂。现在,全球只有极少数国家能建造超级航母。与二战时的数量相比,现代商船的技术要求已远超过当时的航母。

正宗美国航母设计图纸

美国「福特」级航母的研发耗时10年,包括总体布局、主机选型、船体线型、基本结构及主要设备配置等总体设计。在设计阶段,工程师需精确考虑设备安装位置、弹药与燃料的补给系统布置以及消防系统和管线配置,以确保船体在战斗中的安全性。如某部位的应力达到200兆帕,使用厚度仅10毫米、屈服强度235兆帕的钢材是不够的,可能需增加厚度或使用更高屈服强度的钢材,这要求丰富的建造经验。航母的水动力和电磁性能计算也极为复杂,需要反复计算和实际模拟。

正宗美国航母设计图纸

详细设计阶段开始前,设计图纸和技术文件需先移交给造船厂。在此之前,还需准备各种材料,如特种钢材,这种钢材需要具备高温、高压、抗腐蚀和抗冲击性能。虽然配方已定,但仍需大型钢铁企业的生产能力。航母钢材的焊接更需经验丰富的焊工。此外,舰载机、弹射拦截系统、强大的动力系统和电力系统,以及雷达、指挥设备和电子战系统等,也非一般国家所能研发和建造。

正宗的美国航母设计图纸

航母的舰载飞机与陆基飞机相比,更为复杂。喷气战斗机要在海水和海风中运行,因此抗腐蚀要求更高。陆基飞机需要在航母上进行大量改造以适应高强度的起降冲击和恶劣环境。为了确保舰载机的可靠性,设计时必须考虑更为复杂的技术,如折叠机翼和空气动力设计。因此,研制舰载机是一项极为困难的工作,全球也只有四个国家有能力进行此项技术开发。

二:美国的航空母舰建造能力

评估与加强美国制造业及国防工业基础与供应链弹性

2017年,美国国防部发表了一份长达146页的报告,显示美国制造业因去工业化面临挑战。造船业作为劳动密集和资金密集的行业,受到全球化的影响,许多制造船舶零部件的公司被外国供应商取代。美国造船业因缺乏民用市场而失去竞争力,许多技工流失。如果有机会观察美国军舰下水,会发现许多总设计师和工程师都是上世纪90年代的老一辈,平均年龄已高达八九十岁。研发人员接班问题已成为一个严峻的挑战。

美国制造业的衰退是制造业整体下滑的一部分,造船业也受到了严重影响。例如,「好人理查德」号两栖攻击舰因火灾损坏后直接报废,显示了美国造船和修船能力的下降。「菲茨杰拉德」号和「麦凯恩」号驱逐舰因撞船受损,修复时间长达两三年,反观二战时「约克城」号航母在三天内就完成了修复,今天的美国已无法复制这样的奇迹。

造船业的衰退导致了从越南战争以来的26家海军造船厂缩减至仅存的两家。造船厂现仅能维持制造航母和潜艇的最基本运作。纽波特纽斯造船厂是美国唯一还能制造航空母舰的厂家,这个厂从18世纪开始为美国海军造船,20年代末专注于航空母舰的设计和建造。

纽波特纽斯造船厂的设施齐全,包括三座船坞、舰艇装配码头、钢板切割设施等。这家造船厂几乎垄断了美国航母的建造,也是美国核动力航母的唯一制造商。该厂区面积超过2.23平方千米,拥有能容纳两艘「尼米兹」级核动力航空母舰的十万吨级干船坞。

三:中国的航空母舰建造能力

中国的造船业在过去二十年里快速增长,已从日本的学生发展到超越其师。2010年,中国建造的新船载重达2000万吨。中国视造船业为战略产业,不仅创造了大量就业机会,还促进了钢铁工业的发展,为经济增长贡献巨大。

船舶工业的军民融合特性使其在和平时期能够顺利转换为军船生产。

中国的船舶工业技术进步亦带动了军船建造技术的发展。中国造船业的主要基地如大连造船厂、青岛海西湾造船厂等,都采用了最新的建造技术和环保设施。这些造船厂不仅服务于民用市场,还能迅速转为军用生产。例如,大连造船厂在市区主厂拥有几座大型船坞,可以建造大型船只,包括航母。

江南造船厂的规模更是世界领先,从黄浦江畔的狭窄厂区搬迁至长江口的长兴岛,新基地规划世界顶尖标准,拥有多座大型船坞和舾装码头,总面积超过580万平方米,完全具备建造核动力航母的能力。

四:结语

二战期间美国的造船业达到顶峰,一年内能生产近2000艘商船,总吨位达到1920万吨。而今天的中国造船业产量占全球41%,远超美国当时的总和。2020年,中国的钢产量达到10亿吨,美国仅有8000万吨,中国的发电量也远超美国,这些都是决定战争生产能力的关键指标。在全球工业能力的竞争中,今天的中国显然已处于领先地位,而美国则因长期去工业化而显得力不从心。