

22DDH是“准航母”吗?
作者:宋晓军( 美国短距起飞垂直着陆型F-35B战机 )
12月25日晚,在日本政府召开临时内阁会议上通过了2010年度预算案,其中防卫经费虽然比今年8月31日防卫省提出的预算减少了792亿日元,但还是将被中国媒体关注了近半年的大型直升机驱逐舰——22DDH建造费用列入。自今年8月31日日本防卫省提出了建造22DDH的预算后,无论是中国军事迷还是日本军事迷,在网上讨论最多的就是22DDH会不会是搭载美国下一代短距/垂直起降飞机F-35B的“准航母”,而其中的讨论焦点就是22DDH的耐热甲板问题。那么这是为什么呢?
为保证装备的通用性以节省成本,在美国被称为JSF联合攻击战斗机的下一代战斗机计划中,包括主要装备空军的常规起降型(CTOL)F-35A,主要装备海军陆战队的短距起飞/垂直降落型(STOVL)F-35B和主要装备海军航母的舰载型(CV)F-35C三种飞机,其中F-35B是整个JSF计划中最具特色的一个型号。由于F-35B在未来要装备海军陆战队,因此必须要保证飞机能够在海军陆战队的4万吨级两栖攻击舰的直通甲板上短距/垂直起降。所谓短距/垂直起降就让飞机能在短距离上甚至原地不动的情况下,直接从甲板上起飞或降落。F-35B为了实现这种能力,采用了独特的升力风扇设计。其设计是在驾驶舱后面的机身里装了一台升力风扇,用传动轴和飞机的发动机连接,依靠发动机来驱动。在飞机平飞的时候,主发动机与升力风扇的连接断开,发动机向后喷气产生推力,和普通的飞机没什么区别。当飞机转入升力模式时,主发动机与升力风扇间的离合器闭合,主发动机的涡轮通过传动轴带动升力风扇高速旋转,向下吹气,在飞机前部产生一个向上的升力,同时发动机的喷管向下旋转到垂直方向,在飞机尾部也产生一个升力,另外从发动机还引出两个喷气管分别通到左右机翼下面,这两个喷气管也通过向下喷气产生升力。这样飞机通过4个位置的升力来保持平衡,以实现飞机在军舰的甲板上短距/垂直起降。
在F-35B进行短距/垂直起降时,由于发动机的废热气流是向下排放的,因此就出现了耐热甲板的问题。在标准的航空母舰上,舰载机在起飞时发动机废热气流是与甲板平行向后的,但是由于发动机喷口处的温度高达1600摄氏度,因此为了防止飞行甲板被烧蚀,往往采用偏流板装置解决散热和阻挡高速气流。偏流板装置一般由水冷式挡板、水冷管路、液压和电子控制装置组成。在平时,水冷式挡板扣在甲板上,是甲板的一部分;在舰载机起飞时,水冷式挡板在舰载机后方通过液压系统支起,向后竖起与甲板形成45度左右的夹角,舰载机发动机启动开加力时,废热和高速气流向水冷式挡板喷射,水冷式挡板一方面通过液压支撑架承受舰载机400千牛的喷气推力,一方面通过挡板后面的海水循环冷却管将挡板表面500~600摄氏度的高温降至50~60摄氏度。
对于短距/垂直起降的舰载机来说,由于无法设置水冷挡板,因此经美、英等国研究发现,必须在甲板上覆盖一层耐热材料,耐热温度大约为400摄氏度。但问题是,这些耐热材料成本较高,因为它既要保持甲板有一定的摩擦力,同时又要耐高速气流冲击以确保材料不会有粉碎粒子产生被发动机吸入。而这对于两栖攻击舰特别是已经服役的两栖攻击舰而言,保养维修难度会很大。刚好,美军目前正在尝试在4万吨级的两栖攻击舰上搭载可倾转旋翼的MV-22B“鱼鹰”直升机(2009年11月6日已有10架从“巴丹号”两栖攻击舰上起飞进入阿富汗战场),在试验中发现,MV-22上的两台劳斯莱T406涡轮轴发动机在起降时向下喷射出的热气流,会使局部甲板受热膨胀,并且在10分钟内会发生明显的纵向弯曲。美国海军分析认为,F-35B的气流和温度比MV-22B会更强更高,如果甲板频繁膨胀弯曲最终会使两栖攻击舰在不到服役期40%的时间甲板将无法使用。由此可以判断,日本防卫省官员所说的2万吨级的22DDH不准备搭载F-35B似乎有些道理。
那么22DDH的284米长、38米宽的直通甲板和预留的改装空间是干什么用的呢?值得注意的是,为了解决两栖攻击舰搭载MV-22B和F-35B发动机甲板的耐热问题,美国海军最近经研究拟定了两种解决办法:一是将甲板覆盖一层2.54厘米厚的隔热板,二是在甲板下方加装一套冷却系统。该计划在2010年授出合同,2011年进行材料试验,2014年装舰。届时刚好建成的22DDH到底是不是一艘“准航母”呢?■
(文 / 宋晓军) 航母22DDH