舰型结构
舰型
1143.5型航空母舰采用了与1143相同的基本线型,只是在1143型中部加入30米长的平行中体。船体两侧增加了防雷隔舱,至使船宽增加了7米。干舷从13.5米(1143.1)增加到16.5米(1143.5),这两次改进纠正了1143型的纵倾问题。1143.5型主要的特征就是全通型飞行甲板以及舰艏巨大的滑跃式起飞甲板,除此之外还包括舷侧升降机、降落拦阻装置等许多首次使用的设备。该舰艏部水上部分有较大的外飘,甲板舷角圆弧连接。艏端水下部分设球鼻首,用于安装声呐换能器。艉部采用方尾,艉板较宽,舭部为圆形。
1143.5型“瓦良格”号与“库兹尼佐夫”号在舰体布局与外形尺寸上等方面没有多大出入,但由于内部舱室结构和舰内油料装载量变化,满载排水量增加了6000吨达到6.4万吨。同时,“瓦良格”号航母采用了全新的总段模块化建造方法,全舰共由1059个建造分段及安装单元模块组成,比库舰减少百分之35各种大型机械动力设备都是以整机机组的方式计入舰内安装的,设备的完好率安装精度以及舰内系统集成能力都有了极大的提高。“瓦良格”号动力装置与库舰完全相同,最大输出功率20万马力。虽然“瓦良格”号较库舰更重,但最高航速仍可达到28节,由于舰内燃料增加经济航速18节时料增加了1500吨续航力,较库舰增加了12%的海上自持力。
结构
1143.5型航空母舰主舰体从飞行甲板往下有7层甲板、2层平台和双层底,共10层甲板。岛式上层建筑位于飞行甲板右侧,首尾端仍保持着圆形,上层建筑底部尺寸为64×8.5米,高32米,布置有指挥部位、高级住舱、电子设备和工作舱室等。
1143.5型“库兹涅佐夫”号舰体由11个防水舱壁分开,整个舰体均采用双重底结构。全舰共划分为3857个区域,3800个舱室,2500个床位,其中有400个为空降兵预留床位,士官居住室387个,洗浴室50个,食堂6个,通道总长达6000米。舷侧防雷区域宽4.5米-5米,内部为空腔、燃料舱或淡水舱,能够吸收爆炸的能量。因此,即使5个区域进水舰体仍能维持浮力。水上部分舰体的防御方面,基本采用了钢-玻璃纤维-钢的夹层结构。水下防护结构进行了加强以提高遭受战损时的生存性,由外层到内依序为空的扩展舱、内部储放燃料的冲击吸收舱以及安装各种管道的过滤舱,可吸收鱼雷爆炸的力量并降低对舰内核心区域的影响,并设置高强度防弹复合装甲。
1143.5型“瓦良格”号在舰体防护方面,与“库兹涅佐夫”号有着比较明显的差别,在“库兹涅佐夫”号之前所造的5艘航母都没有采用比较有效地舰体,弹药舱和燃油舱防护措施,直到1143型才开始采用专门设计的防护隔壁,通过多层防护来提高证件的抗打击能力和生存力,而在设计“库兹涅佐夫”号时苏联已经认识到这个问题的严重性。“瓦良格”号继承了“库兹涅佐夫”号的防护结构同时改用了厚度为100毫米的普通高强度合金防弹装甲,这比“库兹涅佐夫”号节省出进200吨结构重量和近400万卢布的建造费用。
甲板
1143.5型航空母舰的飞行甲板长300米,宽70米,总面积约为14700-14800平方米,分为起飞区、降落区、停机区,与众不同的是它的飞行甲板是一个奇妙的“混合体”。从外形来看,舰艏设有一个滑跃甲板;舰体左侧则有一个7度的斜角甲板,作为舰载机降落动线,这条动线后半设置四道降落用的拦阻索。飞行甲板规划了两条起飞动线,合计三个起飞点;第1个动线由舰岛前方左侧出发至滑跃甲板,是第一起飞点,跑道长度105米;第2条动线由左侧斜角甲板中段出发至滑跃甲板,有两个起飞点,第二起飞点在降落动线边缘附近,长度105米,而第三起飞点则向后延伸到斜角甲板左端,长度195米。第三起飞点是全舰滑行距离最长的跑道,可让飞机以较大的起飞重量起飞。
1143.5型航母采用滑跃起飞和阻拦降落方式。飞行甲板下面是一个庞大的机库可容纳22架战斗机和7架反潜直升机,或是14架战斗机4架固定翼预警机和5架反潜直升机,加上甲板上停放的15架载机载机总量可达50架。“瓦良格”号航母和库舰虽然都采用了滑跃起飞方式,也解决了固定翼飞机不需要复杂弹射器在航母上实现起飞的难题。因为最初常规固定翼飞机采用滑跃起飞实现短距起降是完全可以实现的,因此库舰在建造时保守的采用了12度,后来根据试飞员和实验测定发现如果加大滑跃角可以进一步提高舰载机的起飞安全性和载重能力,于是“瓦良格”号航母便将船艏甲板加到14度,并经过复杂计算得到抛物线,在同样使用苏-33前提下可增加10%载重,并将起飞速度降低30KM/H。虽然“瓦良格”号只增加了2度但对于增加飞行安全性和提高作战性能还是非常明显的特别是针对预警机,从这点看“瓦良格”号的使用功能已远远超过库舰。
1143.5型实际上是将英国设计创新的“滑跃式”起飞方式与自己的苏-27战斗机相结合,在牺牲飞机作战性能的情况下,建成了这艘“大型航空母舰”,世界海军中也首次出现了滑跃起飞加拦阻降落这一航母起降方式。然而滑跃式起飞方式存在一些缺点,舰载机是依靠自身动力通过甲板滑行起飞,要求飞机必须逆风起飞,而且滑跑距离很长,天气情况稍差,就不能正常起飞。另外舰载机在滑跳起飞过程中会消耗大量燃料,导致滞空时间缩短和携带武器的减少,严重影响战斗力发挥以及无法起飞固定翼预警机。
舰载武器
配置
1143.5型航空母舰自身防御火力超过了美国尼米兹级航母。一般来说,航母仅配备少量的防御自卫武器,防御任务主要靠航母编队的驱护舰和航母上的舰载机来担负。但“库兹涅佐夫”号除舰载机外,还拥有大量的武器装备。在它舰艏的飞行甲板下方装有1座12单元装3K-45“花岗岩”反舰导弹垂直发射装置,装有12枚3K-45“花岗岩”反舰导弹,这种导弹可通过卫星接受目标信息,实施超视距打击,最大射程可达550公里,其通过惯性制导+末端主动雷达制导,再加上“蜂群”式的联合作战,对航母战斗群构成了巨大的威胁。然而其位于舰载机起飞的跑道动线上,发射飞弹时舰载机起飞作业必须中断。该舰的反潜能力除配有反潜直升机外,还在舰尾两舷处各布置了1座十联装RBU-12000(Udav-1M)火箭深弹发射装置,射程12千米,备弹60发。
1143.5型“库兹涅佐夫”号的防空火力包括飞行甲板两侧前后4个舷侧平台上布置的4座6单元装9M330短程防空导弹垂直发射器(北约代号SA-N-9,即道尔海军型,绰号“匕首”),每座有6个发射单元,每个单元备弹8枚,总共备弹192枚,射程15千米;4个舷侧平台还装有8座CADS-N-1“卡什坦”舰载弹炮结合防空武器系统,每座系统结合火控雷达,由2座6管30毫米速射炮和2组4联装共8枚SA-N-11近程舰对空导弹组成,火炮射程2500米,导弹射程8000米;此外还有4座AK630型6管30毫米炮,射程2500米,发射率3000发/分,备弹24000发。舰上共有25个弹药舱,按弹库分布位置可分为首、中、尾三个区域,首区16个,中区6个,尾区3个。
舰载机
1143.5型航空母舰舰载机型号较少,美国航母一般搭载有七八种舰载机,而“库兹涅佐夫”号仅搭载有4种型号舰载机。初期载机方案为:12架苏-33战斗机、12架米格-29K战斗机或12架苏-25攻击机或12架雅克-38/141战斗机,15-18架卡-27直升机。服役后载机方案为:20-26架苏-33战斗机,15-18架卡-27直升机,4架苏-25UTG教练机,2-4架卡-31预警直升机和2架卡-27PS救援直升机。
苏-33战斗机是苏-27的舰载型,它既保留了苏-27的全部优点,又作了多方面的适应舰载的重大改进。它首次使用了水平全动式鸭翼,大大提高了飞机的机动性以及从甲板上短距起飞的可控性和稳定性。机上装有驾驶导航系统,可以保证飞机自动完成从降落到着舰整个过程。机上还装有边跟踪、边扫描的相干脉冲多普勒雷达和其他先进电子系统,具有下视下射能力,可担负各种作战任务。它既能挂空空导弹进行近距格斗,又能挂空舰导弹打击敌方水面战舰,还能挂航空炸弹对陆实施攻击,此外卡-27直升机也具有相当强的反潜能力。
舰电系统
1143.5型航空母舰为了最大限度地增强作战能力,配备了众多俄罗斯当前最先进的雷达和指挥控制及干扰系统,如天空哨兵多功能相控阵雷达(Mars-Passat),这种雷达与美国“宙斯盾”舰载雷达极为相似,具有跟踪精度高、抗干扰能力强、可靠性高等优点,能对多批次目标进行探测、识别和跟踪。其他电子设备包括1部MR-710(北约代号Top Plate,即顶板)三座标对空/对海雷达;2部MR-320M(北约代号Strut Pair,双支柱/支撑)对空/对海雷达;4部MR-360(北约代号Cross Sword,十字剑)火控雷达用于SA-N-9舰空导弹控制系统;8部3P37“热闪”火控雷达,用于SA-N-11舰空导弹控制系统;1部“蛋糕台”战术空中导航雷达;3部MR-212(北约代号Palm Frond,棕榈叶)导航雷达;1部Fly Trap B航行管制雷达。电子对抗设备为“酒桶”和“钟”系列,另有2部PK-2和10部PK-10干扰箔条发射器。1部Zvezda-2舰体中/低频搜索声呐以及1部MGK-345(北约代号Ox Yoke,牛颚)舰体声呐。
“瓦良格”号航母建造过程中,苏联已经决定取消天空哨兵雷达,虽然当时整个舰桥的建造已经完成,相控阵雷达的安装位置也已留出,但最后还是花费了近3个月的时间完成了对舰桥的改造,改装为1部MR-710三座标和2部改进的MR-650三坐标对空警戒雷达。在“瓦良格”号换装的雷达中,“顶板“雷达用于日常对空探测和警戒,MR-650雷达用于远程对空警戒和辅助指挥舰载机作战。虽然MR-650雷达采用传统机械扫描,但在高低方向实现了电子频扫,最大400千米的探测距离完全可以满足作战要求,同时探测超过150个目标,同时跟踪40个目标。战时雷达将以每分15转工作,虽然其目标刷新率较天空哨兵相控阵雷达低了一个数量级,但在有舰载预警机的情况下,对作战不会有太大影响。2部MR-650雷达分别布置在舰桥02甲板前后部,每部各负责180度空域,实现全方位空域覆盖。此外,“瓦良格”号的电子战系统也进行了更新,安装了4座最新的TK-146BR电子战系统,舰桥左右两侧互为对称,各覆盖180度方位,其技术和功能与美国海军装备的SLQ-32综合电子战系统类似,主要用于防御敌方反航导弹的攻击,具有探测、截获、跟踪、干扰的能力。总体上看,“瓦良格”号的雷达系统虽然较“库兹涅佐夫”号有了相当的简化,但综合探测能力并没有明显下降,特别是在可能装备固定翼预警机后,无论其对中高空目标还是中低空探测能力、跟踪数量、数据处理能力以及舰载机指挥能力都将会明显超过“库兹涅佐夫”号,只是最后这些都因为苏联的解体而成为泡影。
大修升级
1143.5型“库兹涅佐夫”号受苏联解体及俄罗斯经济的影响,并未完全发挥航母的应有性能,在有限的活动中始终故障不断、黑烟滚滚,甚至连接坠机,年久失修已不堪重负,而经济压力又使几次大修最终以刷漆告终。对暂时无法建造新航母的俄罗斯来讲,让“库兹涅佐夫”号继续服役不仅是一个军事问题,更是一个政治问题。所以对其进行一次彻底的大修时必须的,然而仅仅大修又是不够的,原因在于俄罗斯海军和苏联海军的的军事战略是不同的,苏联庞大的红色舰队已大半消失,俄罗斯当下所面临的军事环境需要的是一艘纯粹的、在战术上具备高度灵活性的“平甲板军舰”。因此“库兹涅佐夫”号入坞实际上是集大修、翻新与升级于一体的工程。
动力武器
“库兹涅佐夫”号动力系统采用的是八台增压锅炉和四台GTZATV-12-4蒸汽轮机,总功率20万马力,设计航速超过30节,可满足舰载机起降和舰队机动的要求。但服役后动力系统问题不断,经常看到冒着黑烟航行,这也是长期无法形成战斗力的重要原因之一。这是从建成服役开始便遗留的问题,由于其动力系统的兼容调试和相关设备零件的检查工作没有完全完成,而增压锅炉和蒸汽轮机也不够安全稳定,加上后期维护方面不到位,整个动力系统已是积重难返。因此,“库兹涅佐夫”号修理升级所面临的第一个问题就是动力系统的维修和更换,根据计划将维修四座锅炉,更换剩余四座锅炉。
“库兹涅佐夫”号上的雷达和电子战设备代表了20世纪80年代末苏联的最高水平,本次改装“库兹涅佐夫”号的雷达电子战设备势必全面更新。“库兹涅佐夫”号的舰载防空武器的防空火力达到尼米兹级四倍以上,因此应该继续优化配置。
起降装置
弹射器对提升舰载机起飞重量和出动率有着十分显著的作用,“库兹涅佐夫”号上没有使用蒸汽弹射器,一方面因为该舰最初设计方案,搭载短距/垂直起降飞机;另一方面也可能因为当时苏联的弹射器还存在技术问题。但从该舰斜角甲板下的舰体结构和管路布局看,苏联海军当时应该有对该舰改进时加装弹射器的意图。但从实际情况考虑,假如不对舰体结构进行彻底的改变,该舰只能在斜角甲板处加装一部蒸汽弹射器,而且位置与甲板布局很不协调,更会影响舰载机的出动率。
“库兹涅佐夫”号航母的航空保障系统也令俄罗斯海军困扰,已有多次多架飞机在降落过程中坠机。据分析,事故原因是航母拦阻索突然发生断裂,而俄罗斯海军使用的拦阻装置是乌克兰公司的产品,关键产品受制于他国,本次改装按计划将使用新的舰载机安全着陆保障系统。应该会全部更换为俄罗斯自研的降落系统,包括拦阻索本身、滑轮缓冲系统、钢索系统、钢索末端缓冲系统、定长冲跑控制系统、复位系统、油液冷却系统、拦阻索支撑系统等。
舰载机
“库兹涅佐夫”号航母上携载的“花岗岩”导弹曾是苏联时代的“神器”,设计于20世纪70年代末,旨在让苏联海军的主力舰船能在美国航母战斗群的打击范围之外实施有效攻击,然而随着发展,美国海军各型军舰的近防系统和电子战能力也在不断提升。航母甲板下的12个巨大的斜向垂直发射筒严重占用了可用空间,机库空间过小一直困扰着“库兹涅佐夫”号,这限制了它的舰载机数量,也就从根本上限制了航母的战斗力,多次传言将拆除这些导弹发射筒,扩大机库以停放更多的飞机。
为了扩大机库而拆除导弹发射筒,实际上只增强了一部分战斗力,深度整合米格-29KR新型舰载战斗机则是另外一个改进重点。虽然苏-33舰载机已经于近期完成了一次SVP-24升级,具备了使用精确制导弹药实施空中打击的能力,但由于其寿命已近年限,在不久的将来完全退役是必然的,而米格-29KR就是它的替代品。这款由印度提供资金研发的舰载机是俄罗斯海军舰载航空兵的希望所在,其研发过程一直比较顺利,换装节奏紧凑。2016年8月9日,首次降落在“库兹涅佐夫”号航母上。虽然舰机整合工作早已开始,但工作显然是粗糙的,2016年11月13日,1价米格-29KR在战斗中损失表明了这一点。显然在入坞工程中,进一步深度整合新型舰载机是一切工作的重心所在。