解密瓦良格号 计算机技术在航母中的作用

恋曲1998

2011年，是航空母舰问世的100周年。中国早在上世纪20年代末便有人就提出了拥有航母的梦想，直到今天才照进现实——在联合国安理会5个常任理事国和“金砖四国”中，中国是唯一一个没有航母的国家。

    7月27日，中国国防部首次证实，中国正在利用一艘废旧的航空母舰平台进行改造，用于科研实验和训练。

    在大连改装后的瓦良格号航母，将中国变成了地球上第十个拥有航母的国家。改造的过程并不轻松。加拿大的在线军事杂志《汉和防务评论》援引一位大连军工厂匿名人士的话称：“（复原‘瓦良格’号航母）是一项规模浩大的工程，事实上，其复杂程度完全无异于建造一艘崭新的航母。” 原海军副司令员张序三曾向媒体透露，要将瓦良格号修复改装完毕，需花费700亿元。

    那么，这700亿元究竟花在哪里，才能让这艘中国式航母成为保卫海岸线的现代化武器装备？究竟如何把计算机技术应用在通讯、雷达等方面，从而提升瓦良格号的技术吨位，无疑是更具挑战性的问题。

    电子化脱胎换骨

    瓦良格号航空母舰（俄语：Варяг‘）是中国海军改造的一艘航空母舰训练舰，其原型属于库兹涅佐夫元帅级。瓦良格号原属苏联海军，由于苏联解体，其后期的建造工程被迫中断，被划归为乌克兰所拥有。该舰后来由中国以2500万美元从乌克兰购买。

    目前，其舰经大连造船厂进行相应的修缮工程，接近完成阶段。国内不少网站、论坛上，都贴出了停靠在大连码头的瓦良格号航母的许多新照片。瓦良格号将会成为中国海军第一艘拥有搭载固定翼飞机的能力的航空母舰。目前已经确定上舰的固定翼飞机包括歼-15舰载战斗机。

    一切现象表明，中国首艘航母即将出海试航。然而在此之前，国内军方对于瓦良格号的改造也在有条不紊的进行，而且决不仅限于对甲板做防锈涂装那么简单。比如说隐身涂层，防雷达隐身，外形上见棱见角的都比较少了。水声采取了一些降噪技术，另外舰上所有的电子设备的布线，过去使用很粗的同轴电缆，现在全是光纤，由那些电缆改变光纤以后，省了几十吨，几百吨的重量，有效载荷提高了，传播速率也快了，现在都是光纤传递，这是一个很大的改变。

    其实，改造瓦良格和新建一艘航母没有多大区别。瓦良格号航母已经安装了完整的防空武器和电子设备。这些武器设备的价格极其昂贵。参考国外同类装备，一门730近防炮的价值数千万元人民币，FL-3000N拦截导弹每枚造价人民币200万元。而一套远程相控阵雷达的价格则以亿元来进行计算。现在已安装的武器和电子设备，其采购和安装费用已远远超过当初2000万美元的拍卖价格。

    应该说，瓦良格号航母的电子化程度已经得到了脱胎换骨的改变，其上层建筑也已完全装配雷达和无线电技术设备，近防系统也已安装。其中，瓦良格号航母的雷达系统比较复杂，一部顶板雷达，一部相控阵雷达。军方没有透露两部雷达的关系，究竟是在功能上是互补加强，还是性能不确定需要重复设置？

    一般说来，航母上的雷达性能用途非常接近，如果没有更特别的目的，怎么会不顾电子设备的兼容性弄那么多雷达呢。现代战船要求电子设备简洁明了，减少电子设备之间的电磁干扰，有利于通讯信息的畅通，新修复的瓦良格航母有别于当代军用舰船的发展趋势，可能会有新的目的或者作用。

    从实战角度而言，中国如果以瓦良格航母为核心组成战斗群，最大可能性是研究，训练作用名副其实，实战意义不是最高的，电子设备的重叠设置也可能是为了实地检验两种类似设备的性能差异。从这个意义讲，中国的瓦良格号航母更像一个教学机，经过剖析研究，新的真正中国设计制造的航空母舰及其战斗群很可能会紧随瓦良格航母的运行而上马。

    超级计算机是基本保证

    如果中国要完全建造自己的航母，需要攻克哪些技术难题呢？现代航母是囊括了舰体（含适航性能和续航动力及移动机场）、四维电子设备（含空天导航、高新技术雷达及抗电磁设备）、自卫武备（含导弹、防空火炮、反潜武器）和攻击武备（舰载飞机）等不同技术成分的系统组合。从技术难度分析，设计和建造航母必须具备五大能力：大功率计算机辅助工程设计、大型试验水池和风洞、航母特殊钢、配套电子设备、舰载机技术。

    其中，大功率计算机辅助工程设计和配套电子设备，考验着中国的IT实力。冷战当年，美国依靠大功率计算机的帮助，仅在一年半内就绘制出“尼米兹”级核动力航母建造所需的10万余张图纸。而苏联没有这些条件，只好大量运用人工运算和绘制，结果用了比美国多两倍的时间才勉强拿出大吨位航母的设计图纸，第一艘正规航母历经多年才完工，而且性能与西方也相差较多。

 因此，超级计算机无疑是建造航母的基本保证。还好，在去年11月17日，国际超级计算机TOP500组织发布第三十六届世界超级计算机500强排名，中国的“天河一号”以峰值速度4700万亿次、持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优异性能位居世界第一。这可以成为大功率计算机辅助工程设计保证。并且，“天河一号”已在石油勘探、生物医药、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析、云计算等方面都获得成功应用，更为航母设计提供了绝佳的参考数据。

    在航母配套的电子设备上。特别是要考虑建造周期，与设备升级换代等问题。例如，美国航母使用的电子配套系统，一般在船体建造前几年便已着手研制和生产，避免在总装时出现“舰等设备”局面。像瓦良格号航母的姐妹“库兹涅佐夫”号为例，该舰原定于1985年12月底下水，但海军在1984年底提出改换舰上的无线电对抗系统型号，造舰计划顿时陷于忙乱之中。新的型号设计变化致使12个系统订货脱期和方案被迫修改；造成报废电缆400公里，新增电缆1200公里；2100多套、110车皮的电子设备未能及时到货，至少延误工期一年半。令前苏联白白交了学费。

    另外，值得中国军方关注的是，美国海军研究的手持电子设备替代传统纸质速查表，推动了航母弹射器新技术进入计算机时代。容量选择阀用于设置弹射器能量等级，基于飞机类型、重量和风速以及其他变量进行计算。目前，以上所有数据是由一本活页笔记本记录的。工作人员必须手工查询这些数据来确定弹射能量等级。但是新研制的容量选择阀计算机能够存储弹射速查表，并自动更新，还能够增加弹射的效率和安全性，并能够减少弹射器的磨损。该计算机也能够进行自动错误检查。

    航母巡礼

    英国

    无敌级航空母舰（亦称“常胜”级）是英国皇家海军也是世界上最先采用滑橇式飞行甲板的轻型航空母舰。

    法国

    克里蒙梭航空母舰 戴高乐号航空母舰（核动力中型航母）

    俄罗斯

    库兹涅佐夫号航空母舰（常规动力重型航母）

    意大利

    加里波第号航空母舰，加富尔伯爵号航空母舰（又名“卡武尔”、“凯沃尔”号）（全部为轻型航母）

    西班牙

    阿斯图里亚斯亲王号航空母舰（轻型航母） 　　“胡安·卡洛斯一世”号（西班牙海军称战略投送舰）

    印度

    维拉特号航空母舰原为英国皇家海军的“竞技神”号。1986年4月从英国购买。

    泰国

    加克里·纳吕贝特号航空母舰（轻型航母）。

    巴西

    圣保罗号航空母舰（轻型航母）。

    美国

    2008年，美国CVN21“未来型航空母舰”（Future Aircraft Carrier）

    中国

    2001年，从乌克兰购买的航空母舰“瓦良格号”将被改装为中国第一艘航母。

临江人家

中国的航母路还很长

言语者

中国航母路还很长，听说中国‘有钱人士’正在竞拍英国航母。

蒲城大郑

“天河一号”