辽宁号航空母舰的来历与建造过程详解:从苏联黑海造船厂到中国海军

一:辽宁号航空母舰的来历
1985 年 12 月 4 日,苏联 11435 型重型载机巡洋舰 105 号舰在苏联黑海造船厂的 0 号船台上下水。几分钟后,一个已安装主机和锅炉的 1500 吨船底段被送上 0 号船台,该船底段属于 106 号舰。20 分钟后,被称为“里加”号的重型载机巡洋舰举行了开工仪式,建造工作全面铺开。整艘舰分为 24 个分段,由 2 个专用工段分别制造组装成 200 吨的小分段,然后运到预装配场组装为 1700 吨的大分段。36 个月后“里加”号下水,此时船体内部已经铺设完隔层和电缆,技术准备程度已达 35.8%。随后“里加”号被拖到黑海造船厂西码头进行舾装。到苏联解体前,事先制造好的 450 多个舱室,以及 15000 套设备中的 14500 套已经安装到位,全部动力装置和电气设备的安装工作已完成并封顶,人员住舱开始装修。由于拉脱维亚独立,用拉脱维亚首都命名的“里加”号改名为“瓦良格”号。

1991 年 11 月时,“瓦良格”号的技术准备程度达到了 67.77%,之后建造被停止。1995 年,“瓦良格”号被俄罗斯海军除名,接着被转交给黑海造船厂出售。黑海造船厂拆下长达数十公里的电缆和管路,用于建造商船后,将其扔在舾装码头旁,任其生锈。起初舰上有 80 名军人警卫,1993 年初警卫被撤销。这艘未完工的航母几乎被盗窃一空,舰上的电机、水泵、各种仪器设备以及电缆铜芯都被卖给了废金属回收商。舰上的 5 套“拉多加湖”综合体板卡,其中包含 25 千克银、5 千克金和 1 千克铂也被洗劫一空。偷盗者清楚接线图。最终,澳门一家公司以 2000 万美元买下了“瓦良格”号以及重达五十吨的全套图纸和设计资料。之后,该公司突破重重关卡,历经辗转流离、峰回路转,穿越大西洋、印度洋、太平洋,最后将其拖回了大连。闲置三年后,出面购买“瓦良格”号的商人徐增平以 8.6 亿元人民币将其卖给了国家。

“瓦良格”号并非军方购买,所以在对其进行改装成为航母的过程中遭遇了层层政治阻力。其中首先是经济方面的因素,要知道一艘美国的常规航母其全寿命费用在 75 亿到 80 亿美金之间,而当时中国海军的军费仅居全球排名 34 位。技术也是一个重要的制约因素,“瓦良格”号当时没有自航能力,也没有电子系统和武器装备,这使得修复工作成为一个巨大的挑战。不过幸运的是,中国经济每年以 8%到 10%的速度在增长,同时航母技术也逐渐开始被中国的工程技术人员所了解。然而,高级军官和技术人员都对斜板技术存在着疑虑。为了能够改造“瓦良格”号,军方找到了工程院院士潘镜芙出面进行游说,这使得事情出现了转机。

2003 年 9 月,海军与中船重工集团专家登上“瓦良格”号进行实船勘验。发现苏联时代生产的钢材技术很了不起。船体外部钢板近乎全新,屈服度和耐腐蚀度都完好。这是因为黑海造船厂涂了高质量油漆层,并且采取了防止船壳电化腐蚀的措施。钢的磁力多年来未被地球磁场磁化。舰体未有明显的切割、破损或是爆破痕迹。大部分舱室仍保持得很好。4 台 rT3A - 674 型舰用齿轮传动汽轮机组、8 座 KBr - 4 型燃油锅炉和 THA - 4 型涡轮泵附件等原装动力装置完好。只是动力舱外围一些电缆线路被盗窃。舰体再使用 50 年完全没问题,具有继续建造的价值。

2003 年 9 月 14 日,国家领导人登上“瓦良格”号并当场拍板继续建造。很快,反对声音消失。一个月内,海军、中国船舶重工集团、中国航空工业第一集团公司在北京开会,对相关事宜进行综合论证,并提出总体设想。一个月后,海军、中船重工、航空一集团联合向总装备部、国防科工委提交一揽子综合论证报告。2004 年 8 月 13 日,总装备部向海军、船舶重工通报正式启动航母工程,确立了“统筹规划、分步实施、以我为主、配套发展”的十六字方针。总装备部、海军装备部与大连造船厂签署了大型特种军用船舶改装合同,详细规定了质量、进度和价格,列举了详细的设计图样和技术文件。在改装过程中,由海军驻大连造船厂军代表依据“驻厂军代表工作条例”实施监督。大连造船厂仅负责改装船体的质量工程,而雷达、武器、通讯系统等则由其他相关企业的军代表负责验收。
二:困难重重的改装

2005 年 4 月 26 日早上,大连港航道被全部封锁。6 艘大马力拖轮将“瓦良格”号拖进大连造船厂 30 万吨级船坞,整个过程持续约 3 个小时。“瓦良格”号进入了干船坞,施工随即开始昼夜进行。首先清洗干净了外部船舷,接着在水线以下涂装了黑色的环氧沥青船底防锈漆,飞行甲板涂上了绿色底漆,又漆上了黄色耐热涂料,岛式上层建筑则保留了之前的铁红色防锈底漆。螺旋桨被拆下来交给专门单位进行研究,螺旋桨 - 舵机机组得到检修校正,部分电力得以恢复,各种设备如消防系统、供电系统、照明系统、燃气系统、供氧和通风系统等被安装。
在不同部位安装用于吊装货物的卷扬机。2005 年 10 月底,大连造船厂针对“瓦良格”号开展倾斜试验。在飞行甲板上焊接了 6 条横向轨道,轨道上停着带有重物的小车,以此来检验“瓦良格”号的稳定性以及实际重心位置。然而,改造之路充满诸多障碍。“瓦良格”号当时是一艘空壳子,需要准备全套技术文件。还要修复舰上的着陆拦阻装置、光学着陆系统、飞行指挥无线电控制系统、航空燃油加油系统、飞行器升降机,以及电子系统、武器装备等许多其他物件,这显然是一次极为严峻的挑战。

“瓦良格”上有“花岗岩”型反舰导弹发射装置,还有目标指示与信息传输装置;有“匕首”型舰载自卫系统,也有“短剑”型近防模块;有 AK - 630M 型 6 管 30 毫米近防炮;有“勇敢 - 11”型火箭干扰弹发射装置;有统一计时系统;有“拉多加湖 - 4342”型综合体;有航空弹药运输装置;有航空燃油设备;有飞机升降机和弹药升降机;有飞行信息处理系统;有航空兵引导设备;有航向校准陀螺装置;有海上供氧站;有动力装置蒸汽加热器;有自动化高压差主锅炉装置;有齿轮传动式涡轮主机;有桨轴、舵机以及锚泊设备;有蒸汽涡轮泵;有主机换热设备;有空气冷却装置。
涡轮发电机及涡轮增压机组被拆除一空,柴油发电机及蓄电池组也被拆除一空。舰载自动化电话交换机被拆除一空,全舰电气和照明设备被拆除一空。自动化电流补偿装置被拆除一空,电流线圈消磁控制装置被拆除一空。电网自动控制系统被拆除一空,救生设备被拆除一空。厨房设备被拆除一空,洗衣设备被拆除一空。医疗设备被拆除一空,消防系统被拆除一空。各种电风扇被拆除一空,各型水泵被拆除一空,空调被拆除一空,粮库制冷装置被拆除一空,涡轮压缩冷冻机被拆除一空,柴油以及重油燃料系统被拆除一空。“巴拉顿湖 - 5”型全舰系统控制台被拆除一空,航行补给货站被拆除一空。而且被拆除的装备不可能再拿到,连重新订货都不太可能,乌克兰生产这些设备的工厂也不复存在了,只能自行研制生产。

改造“瓦良格”的首要任务在于生产合格的特种钢材。“瓦良格”的甲板舰体被划分成 11 个防水舱壁,具备双重舰底结构。其飞行甲板面积达到了 14800 平方米,总共拥有 10 层甲板。舰体构造是由 500 余块相互间距为 500 毫米的精轧球扁钢肋板组合而成的。纵桁采用的是高质量的 T 形钢材。在水线以下 4.5 至 5 米的两舷侧,增加了 3 层由钢、玻璃钢和 AK - 33I1 型钢板构成的纵向防护隔板。船艏、舰体、部分承重隔舱壁以及上层建筑都采用 30 毫米 AK - 25 型钢板和 35 毫米 AK - 27 型钢板进行焊接。
无承压舱壁和隔层采用造船钢或铝镁合金,通过特殊焊接工艺进行焊接。航母用钢铁的强度别具一格,尤其甲板钢材需具备高强度的耐热性能。“瓦良格”飞行甲板试验垂直起降战机的区域铺设了能抵御 7509C 高温的 AK-9φM 型耐高温钢。能够生产特种钢的国家仅有美、俄、日本。俄罗斯也是在 20 世纪 80 年代初期才解决特种钢的生产问题。中国在 2005 年基本上已解决技术问题,能生产高强度 1000Mpa 级的专用钢材、专用合金钢材、军用船舶用钢材、装甲钢材,还能提供不同规格的特种钢板。

“瓦良格”主要是用于舰载机的训练。所以必须把舰载战斗机的起降设施完全修复好。现代舰载战斗机降落需要阻拦索,并且每一股阻拦绳距离地面的高度各不相同,它们各自拥有自己的起动器,而起动器的生产是一项相当复杂的技术。必须确保每一股阻拦绳都有其自身的拉力。飞行若勾住阻拦绳的第二股或第三股,短暂滑行的距离是由变速器计算得出的。接着要确保阻拦绳能把约 18.4 吨重量的海军战斗机往回拉动。阻拦绳过早拉动,飞机可能会颠覆;阻拦绳过晚拉动,飞机将会下海。
拉动的力量是根据飞机重量的差异来进行计算的。每英尺阻拦绳需要设定多少磅拉力,这种计算方式是已经设定好的。阻拦绳的设计与制造是很复杂的工作。当时,只有俄罗斯和美国能够生产。“瓦良格”舰的阻拦索和尾钩原本是在北方造船厂生产的。2006 年,中国多次派人来到该厂,表达要购买至少 4 套阻拦绳和尾勾系统的意愿。然而,俄罗斯拒绝出售,原因是战略武器不售予中国。这使得中国测试舰载战斗机的时间被延长。在阎良试飞基地试飞歼 15 时,并未安装阻拦索。不过,中国制造自己的阻拦索只是时间问题。
三:改造过程

2009 年 4 月 27 日早晨,“瓦良格”号驶离了原先的停泊位置。接着,它进入了刚刚建成的大连船舶重工在香炉礁新建的 30 万吨级船坞。到 5 月底,安装在舰艏的苏联海军航空兵徽章被移除掉了。同时,舰上的俄文舰名也被铲除掉了。8 月 21 日,“瓦良格”号开始进行上层建筑喷漆工作,改造作业由此正式启动。10 月初,出现了用于安装相控阵雷达天线的方形基座。同时,还有至少三个电子、雷达安装平台,这些平台需要进行最后设备的安装。中国完全修复“瓦良格”航母内部设施这一新闻,让外部世界多少感到有些吃惊。
之前外界预估大连造船厂或许仅会对航母的内部设施进行部分修复,将其当作起降训练的平台。然而现在,航母已被完全修复。舰岛上安装了 2 部 364 型对空/海警戒雷达,还有制自俄罗斯 MP - 750“军舰鸟 - MA”的 382 型三坐标对空/海搜索雷达,以及 RM - 1260/1290 型导航雷达、754A 型直升机导航雷达,同时还安装了舰队级战略卫星通信天线、编队级战术卫星通信天线、数据链天线和电子战系统天线,并且配备了能同时对 10 多批反舰导弹以及 10 多批不同频率、不同方位的敌方雷达信号进行干扰的 726 - 3 型电子战有源干扰机。
当时没有安装有源相控阵雷达,上层建筑前部原本安装有源相控阵雷达的位置是一个小型舰桥,这个小型舰桥被拆卸掉了,雷达的支架也进行了彻底改造。然而,舰桥两侧的雷达以及电子战设备的支架仍然沿用原来的设计。相控阵雷达天线罩的安装方式与之前不同。原装“瓦良格”的四面相控阵雷达舰桥前部正前方仅安装有一块天线,舰桥后部正前方安装了一块,并且两侧也各安装了一块。改装之后的相控阵雷达天线安装方式为正前方一块,两侧各有一块,舰桥后部前方同样安装有一块。原装“瓦良格”所使用的相控阵雷达属于无源、被动模式(PESA)。

国产相控阵雷达经过改良后是有源的,并且采用主动工作模式(AESA)。舰岛四周的相控阵雷达是 052C 型导弹驱逐舰(2005 年服役)上的 346 型 S 波段舰载主动相控阵雷达。南京 14 所已研制出性能更好的 346A 型雷达,但出于慎重考虑仍采用 346 型。有类似美国海军 AN/SPN - 46(V)的精密进场跟踪雷达。还有小巧紧凑的舰载机下滑进场的仪表载波着舰系统。摆脱了苏式傻大黑粗外形的塔康导航系统。菲涅尔光学助降系统等。这些在技术水平上达到或接近美国航母配置的舰载机归航保障系统也已安装到位。
2010 年 3 月 19 日上午,“瓦良格”号航母被拖至南舾装码头。到 2010 年 12 月时,“瓦良格”号并未进行大规模的改动,只是将原有的舷窗全部取消了,并且在飞行甲板上安装了护栏。真正加快舾装速度始于 2011 年 1 月。2 月开始逐步进行各种雷达天线的安装。3 月份,主要的相控阵雷达、24 联装红旗 10 以及 1130 近程防空系统等武器作战系统都完成了安装。“花岗岩”反舰导弹发射装置区块虽未与舰上机库打通,但未安装舰对舰导弹。“花岗岩”是相当大型化的舰对舰导弹,它不仅占用了航母的底层空间,还需要为其安装雷达和卫星导航系统。它的设计代号是 P700,单发的重量为 7000 公斤,长度是 10 米,直径是 0.85 米。所以仅仅 12 枚导弹,且不包含垂直发射器的重量就有 84 吨。整个发射器的长度接近 15 米,这部分空间被用于其他用途。

2011 年 5 月,“瓦良格”号开始进行涂装工作。到 8 月 5 日,除了阻拦绳之外,各项舾装基本都已完成,随后开始进行各种验收活动。在施工的高潮阶段,每天在舰上进行作业的工人数量起码超过 1000 人,并且在夜晚也在加班赶工。在非战争期间,各国造船行业几乎很少出现像这样在夜晚连续赶工的情况。所以必须要考虑工人加班所产生的额外费用。主要舾装的全部过程,大概只用了一年的时间。“瓦良格”号航母的武器、雷达系统以及阻拦绳的舾装活动,再加上海试,总共用了 4 年。而中国完成这些舾装工作只用了大约 1 年的时间。舾装好的“航空母舰”排水量与“瓦良格”号相近,其抗风能力能够达到 108 米/秒。全部舾装完成后,海军代表开始逐一对雷达、防空系统、电子装备等进行验收。接着,对吃水线以下的船体除锈、涂装工程进行验收,以检查船体的密封性。还对螺旋桨、舵、球鼻、减摇鳍等进行验收,这部分验收工作对于首次海试极为重要。下一步在标准排水量的状况下测试重心垂向坐标。

上述验收全部合格后,首次海试即将开始。2011 年 8 月 10 日凌晨,停泊了 6 年多的“瓦良格”号离开码头。它被 7 艘拖船拖着,航行了 4 天。之后正式进行第一次试航,14 日上午回港。18 日第三次进入船坞,用 1 个月以上对舵和螺旋桨进行重新调整。10 月 29 日,“瓦良格”号再次驶出船坞,重新进入大连湾,开始了第二次海试。2011 年 12 月 21 日,“瓦良格”号再度进行了第三次海试。第 4 次海试围绕航母建设的若干重要子系统陆续接受测试,其中舰载直升机多次完成了起降任务。2012 年 2 月 28 日,“瓦良格”号开始对歼 15 舰载机、直 8 直升机的全尺寸工程模型进行测试。这些测试主要的目的是要准确获取飞机在甲板、升降机、机库的几何尺寸。通过这样的测试,能够评估出最佳的飞机上舰部署位置。2012 年 5 月 23 日进行了第 7 次海试,在海试中可以清晰看到 4 股阻拦绳。斜角甲板上设有一道拦阻网和四道拦阻索,第一道拦阻索距离舰艉约 46 米,拦阻索之间的间距为 12 米。

“瓦良格”号进行了 9 次出海试航。平均每月会进行一到二次。每次试航时间在 10 日以内。其海试频率相当高。这样的海试频率表明,动力系统的主机以及基本配置不存在重大问题。明显是在对螺旋桨、轴承等进行调整工作。这种工作需要频繁驶入工厂进行调试,之后再进一步进行海试。海试项目包含以下各项测试:进行航速测试;进行操舵测试;测试航向稳定性;进行抗风浪测试;进行震动测试;进行噪音测试;进行电子设备测试;进行航海雷达测试;进行抛锚测试等等,逐一进行测试。
军代表在全部测试完成之后签署航行试验合格书,大连造船厂的最高代表与海军总代表签署总验收书。接着,就只剩交付海军的仪式了。2012 年 9 月 23 日 16 时,“瓦良格”号举行交船仪式,16 时 40 分,舰桥桅杆升起五星红旗,舰艏升起八一军旗,舰艉升起海军旗,17 时 20 分交船仪式完成。9 月 25 日,“瓦良格”被正式改名为“辽宁”。在同一天上午,“辽宁”号正式交付给海军。2012 年 11 月 23 日至 25 日期间,歼 -15 舰载机在“辽宁”号航母上成功地完成了舰载机训练。
四:和改造时间几乎同时开始的印度航母对比

印度购入了在乌克兰同一家造船厂生产的“巴库号”航母。“巴库”舰的经历不太顺利,1978 年 12 月开始动工,1982 年 4 月 17 日下水,1987 年服役。当时苏联已接近崩溃,所以从船体寿命来看,它比 1988 年 11 月 28 日下水的“瓦良格”号大 6 年零 7 个月。真正服役只有6年,是苏联航母中服役时间最短的。协议价格为无偿奉送,印度海军只需支付 9.76 亿美元的改装费。谈判历经 10 年,在 2004 年签署了正式协议。之后历经波折,到 2010 年最终确定了补充协议,其中改装费用为 23.4 亿美元。

“瓦良格”的基本改造方法和“巴库号”的基本改造方法完全不同。其主要原因在于改造所基于的基础不一样。“瓦良格”最初的设计是以一艘能够起降固定翼飞机的航母来完成的。所以其基本结构无需进行改动,甲板以及上层建筑的外形几乎能够直接沿用。只需要更换动力和武器作战系统,对内部进行全面修复等。“巴库号”原本只起降 Yak38 垂直起降战斗机,其甲板长度为 274 米、宽 51 米,要对其进行修改就必须进行大规模的改动。有一个最大的工程,那就是安装一个滑跳平台,这个滑跳平台是模块化的,并且被安装到了船体的前部。
这种情况下,长度增加到了 283 米,并且宽度依旧是 51 米。同时,雷达和武器的安装也变得更加简便了。巴库舰上原本安装着 192 枚各式各样的导弹,其中包含四面相控阵雷达以及 SS-N-12 舰对舰导弹、SA-N-9 舰对空导弹,这些都被拆卸掉了。“巴库号”航母是 100%完成的,与只完成了 70%的“瓦良格”号不同,它的内部设施完好无损。“巴库号”的改装活动从 2004 年开始,在 2009 年之后加快了进度。当初有协议约定,2010 年就应当交船。然而,俄罗斯拆开船体后发现改装工程极为困难。最终,在 2012 年 11 月才完成交船。从这一过程可以看出,中国的造船能力比俄罗斯更强。

四:之后
进一步增强了航母的作战能力。
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