國戰會論壇》福建號003航母下水 美國關注黑科技(羅慶生)

003航母正式服役的時間最快可能在2024年之後,中國不建核動力航母不是造不出來,而是不需要,美軍更關注的是電磁彈射器、電磁砲的技術突破。圖爲003航母想像圖。(圖/微博)

衆所矚目的解放軍003型航母終於下水,被命名爲福建號。這是中國大陸第一艘自主設計,被稱爲「有史以來美國以外建造最大、最先進的航空母艦」,已引起西方媒體與軍方的高度關切。

福建號下水短期內不會改變印太地區的戰略平衡。軍艦下水後還要海試,至少兩年後纔會交艦成軍。成軍後還要再進行調整,訓練與演習各項戰鬥、戰術操作,即便一切順利也需要2到3年。福建號形成戰力,要到2027年以後。

但長期而言,這款新型航母下水,卻意味着中國軍事科技已經可以與美國比肩,甚至在部分領域超過。西方關切之處,不僅是她的噸位與甲板面積都已接近美軍現役的尼米茲級航母,採用電磁彈射技術,更和美國最先進的福特級航母相同。國人不宜掉以輕心,妄加評論福建號仍使用傳統動力推進,較核動力的美國航母落伍。

核動力航母對中國不實用

中國核子技術先進,不僅有核動力潛艦,自主研發的第三代核電技術「華龍一號」還曾出口阿根廷,並通過英國的設計審查,參與英國3個核電項目。核能技術是通用的,能用在民間也能用於軍事,能用在潛艦也能用於航母。2019年美國商務部即以核技術能轉化爲軍用爲由,將3家中國核電公司列入禁運名單。中國不建核動力航母不是造不出來,而是不需要。

中國爲何不需要核動力航母?因爲中國沒有能力成爲全球軍事霸主。美國雖然視中國爲「地緣政治的最大挑戰」,但論起軍事資產,中國差美國太遠。美國是全球軍事霸主,擁有全球利益;對美國海軍來說,整個全球大洋是相互通連的戰場,美國也基本上控制了全球各重要航線與海峽通道,11艘航空母艦可以在各大洋間相互調度支援,維護其全球利益。因此航母才需要核動力,讓全球遠航時燃料不致匱乏。理論上,核動力航母可以永遠不需要靠港補充燃料。

但燃料不需要補充,船上人員的淡水與食物,還是需要靠港補給的。美國在海外有240多個海軍基地,遍佈全球140多個國家或地區,可以輕易獲得淡水與食物的補給,再加上不需添補的燃料,美軍航母的全球遠航沒有問題。

但中國不然,海外基地只有一個吉布地駐外保障基地,即便航母擁有核動力,無須補充燃料,仍然無法達到能夠全球遠航的補給需求。如此何必建造核動力核母?核動力航母是個錢坑,即便例行性保養,都需要好幾個月,砸幾億美金。

中國要有足夠海外基地後才需要核動力航母,而這在可預見的將來,可能性不高。目前搭配綜合補給艦在西太平洋巡弋的模式,使用傳統動力就足夠,無須核動力。003型航母真正讓美國同行驚心的,是她使用了電磁彈射技術。以傳統動力系統推進,卻使用電磁彈射艦載機,所需的龐大電力,從哪裡來?

中國電力系統整合技術已超過美國

電磁彈射器的主要部件是一套線性馬達,利用強大電流通過線圈產生的磁場,推動滑塊高速前進。這個滑塊勾上艦載機,就可以提供飛機起飛時需要的高速度,讓艦載機在短短的甲板跑道上更容易起飛。如此不僅能在短時間內讓更多的艦載機起飛,原本因跑道太短無法起飛的大型機如空中預警機、空中加油機,也可以起飛了。這些大型機都是「戰力倍增器」,上艦後將使福建號航母戰力較002型的山東艦增加一倍都不止。

電磁彈射是非常先進的技術,美軍只有最新的福特號航母使用,之前的尼米茲級使用的是蒸汽彈射。但福特號是核動力,能提供充沛電力,即便如此,使用電磁彈射也經常故障,讓美國海軍傷透腦筋。福建號是傳統動力,如何能提供推動滑塊的電磁線圈強大電能?

這是中國軍事科技先進的地方,福建號使用了一種稱爲「船艦綜合電力系統」的技術。這個名稱非常普通的技術其實非常先進,能整合船艦動力,以電能形式集中使用。

以往船艦上的推進系統和電力系統是各自獨立的。推進系統的功率比電力系統強大很多,但只在加速或高速巡航時纔會使用全部負載,平常不用,形成浪費。「船艦綜合電力系統」把兩個系統整合起來,就可以將推進系統的備用負載納入電力系統使用。

電磁彈射只在發射瞬間才需要那麼強大的電能,平常不需要。兩個系統整合後,就能瞬間提供那麼大功率的電能。各船艙電燈可能稍微暗一下,電磁線圈內的滑塊就衝出去了。電影《星艦迷航記》的星艦企業號就運用這個系統的概念,纔會有「將引擎能源轉移到防護罩」的情節。

美軍也有這種系統,使用在著名的隱形戰艦朱瓦特(Zumwalt)號上。但中國這套系統比美軍先進些,朱瓦特電力系統屬於第一代,中國的「船艦綜合電力系統」是一點五代。發明這套系統的中國工程院院士、海軍少將馬偉明,因而獲頒中國軍方最高級的「八一勳章」殊榮。

中國軍方不吝給馬偉明那麼高的榮譽,是因爲那可能是個改變戰場規則的發明,衍生的運用不能小看。

例如,電磁彈射的滑塊如果發射出去,不就是「電磁軌道砲」(railgun)了嗎?美軍當年設計朱瓦特號時,原有意把「電磁砲」當作朱瓦特的標準配備。電影《變形金剛2》中的一個情節就源自這個訊息:退休的特工頭子打衛星電話到美國軍艦上,要求發射電磁砲打擊在金字塔上的狂派金剛。電磁砲彈使用衛星導引,理論上只要有GPS座標數據就可以打到目標。原本預定安裝在朱瓦特號的電磁砲,設計射程可以打160公里。可惜相關研發十餘年後,2021年被取消。爲什麼?美軍沒說,西方媒體報導可能與供電技術難以突破有關。

所以,福建號航母下水,意味着中國的「船艦綜合電力系統」已經突破這個難關了嗎?中國系統使用直流電網,和美軍系統使用的交流電網不同。美軍睜大眼睛看的就是這部分。如果福建號電磁彈射系統真能輕鬆拉動大型戰機起飛,就意味着中國「電磁砲」上艦的時程已經不遠。馬偉明就曾提出艦載電磁砲的「全能艦」構想。中國軍迷也猜測,8艘055大型驅逐艦都下水後沒有再造新艦的動作,似乎是在等新設計。果如是,中國下世代的萬噸級驅逐艦,就將有100多個能發射各式飛彈的垂直髮射管,同時還配備有電磁砲系統的強大武裝。戰力之強,美國現役軍艦沒有一艘比得過。

所以美軍纔會將視角關注到下世代武器系統的研發上。美、中正在展開軍事高科技競賽,而且能看出美軍的焦慮與急迫感。美國2023財年國防預算,研發經費高達創紀錄的1300多億美元。海軍想要退役全部22艘的提康德羅加(Ticonderoga)級巡洋艦,空軍想要汰除33架最先進的F-22隱形戰機,都是爲了節省經費,把資源挪來研發下一代的戰艦與戰機。這關係美國霸權的延續。美軍能否王者歸來,繼續維持軍事高科技的領先?各方關注。

(作者爲臺灣國際戰略學會執行長、博士,國戰會專稿,本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登)

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