國戰會論壇譚傳毅專欄

國戰會論壇/譚傳毅》004航母大概率是一艘核動力航母

中國大陸第3艘航母福建號,採用常規動力驅動,已具備電磁彈射。外界推測第4艘航母為核動力航母。圖為第3艘航母福建號。

文/譚傳毅

從外媒與網路流傳的照片顯示,中國陸上「水泥航母」的擴建改造工作已進展過半,其設計呈現出與美軍福特級核動力航母高度相似的特徵,很可能下一艘核動力航母即是以美軍福特號為參考標的。

如何從水泥航母中判斷其動力系統呢?當然是從駕駛台設計看出!根據外媒報導,004航母駕駛台與福特級航母高度相似,那麼我們幾乎可以斷言,004航母將是一艘核動力航母。

駕駛台大小

核動力航母與常規動力航母的駕駛台設計有顯著差異,主要是動力系統與熱氣流管理的不同需求。

常規動力航母需要煙囪,藉以排出燃氣輪機或鍋爐所產生的廢氣,煙囪通常與駕駛台設計在一起,位於駕駛台後部或側面。因此,常規動力航母駕駛台顯得碩大無比,例如遼寧號與山東號。據聞蘇聯時期軍官寢室都在駕駛台,更加大了駕駛台體積。

此外,常規動力航母必須設置冷卻裝置(例如英國伊莉莎白女王級的雙駕駛台設計),防止高溫廢氣干擾甲板作業。進氣口位置必須靠近動力艙(通常位於駕駛台下方),但須與(耐高溫)排氣口隔離,避免吸入高溫廢氣。

核動力航母則不需要煙囪,因為核反應爐不產生廢氣,反應爐冷卻吸入外部海水循環,駕駛台結構顯得簡潔。美國尼米茲級駕駛台僅保留空調和電子設備通風口,使得駕駛台更加簡潔與小型化。

由此可以看出,如果外媒報導無誤,004航母駕駛台類似於福特級航母,表示其無巨大的排氣/進氣煙囪,大概率就是核動力航母。

駕駛台位置

無論是核動力或常規動力航母,駕駛台都位於艦體右舷靠後位置;不同的是常規動力航母駕駛台碩大,而核動力航母駕駛台更加緊湊。

常規動力航母駕駛台通常佔據飛行甲板右舷約1/4面積,其位置靠後,位於燃氣輪機或鍋爐正上方,以利整合進/排氣、冷卻系統及動力控制設備。與核動力航母比較起來,常規動力航母駕駛台體積更大、更略靠前。

核動力航母反應爐採用分散式布局(舯部),駕駛台僅需處理冷卻和電力分配,大大縮小了駕駛台體積、而且更靠後,例如福特級駕駛台比尼米茲級縮短約20%,整合度更高。駕駛台靠近右舷末端,最大化飛行甲板可用面積、提升艦載機起降效率。

航母駕駛台為何在右舷靠後位置?

首先,駕駛台位於右舷是航母國家多年的傳統。早期航母受螺旋槳飛機起降需求影響,逐漸形成右舷駕駛台布局,後續設計延續這一傳統。其次,在(斜角甲板)降落時,飛行員習慣將艦體視為固定參照物,左舷降落可減少視覺偏差。

第三,駕駛台置於右舷靠後位置,可確保飛行甲板最大利用率。右舷靠後位置如何確保甲板最大利用率?

法國戴高樂號航母駕駛台在右舷靠前位置,固然可擴大視野,但在起降與轉運期間極易發生「塞機」問題。駕駛台靠右舷後方設計可釋放右舷前部甲板空間,形成連續的起降區,同時進行起飛與降落作業,大大提升效率。

第四,過於巨大的駕駛台將會佔據甲板面積,壓縮停機位或設備擺放空間;如果駕駛台位置在右舷靠中,可能導致甲板壅堵,影響艦載機調度和快速周轉。

第五,另外還得考慮氣流管理問題。航母航行時需逆風以增加艦載機升力,而駕駛台後方可能形成湍流區,不適合艦載機駐留。

第六,駕駛台需避開艦載機的起降路徑。例如,美國航母的斜角甲板設計使降落區與起飛區分離,駕駛台位於右舷可最大限度減少對兩者的干擾。

如果004航母駕駛台和福特級航母一樣位置靠後,當然表示其較小的駕駛台能夠安排在靠後位置,以配合分散式布局的反應爐,而不受限於位於舯部或稍靠後的常規動力倉設計。由此可以看出,004航母很可能是艘核動力航母。

邁向無人化的航母

中國已於2022年5月造出2000噸「珠海雲」號,該船是無人航母的試驗艦,無人航母如何運作及其在「無人」狀態中可能發生的諸多問題,必然成為大型無人航母的參考。緊接著今年2月,廣州下水了「中船探索一號」,看起來這艘艦很可能是無人航母的原型艦。

在無人航母之上,無人機彈射、回收操作及裝備故障維護,涉及自動化系統與人工干預的深度結合。

在無人機彈射與回收方面,涉及了遠端控制中心與艦載AI協同。無人航母通常整合了無人艦載航空任務控制系統,由艦上或陸基操作員通過地面控制站執行指令。例如美國布希號航母部署了無人機空戰中心(UAWC),由飛行器駕駛員通過控制站操作MQ-25無人機彈射與回收,並實時監控任務狀態。

中國珠海雲號無人母艦通過北斗導航 + AI系統,實現無人機集群的遠端調度,可在艦上控制室「一鍵啟動」預設的彈射程序,操作員僅需監控參數即可。

回收方式則是根據無人機類型選擇不同技術,固定翼無人機可採用攔阻索(如美國X-47B)或撞網回收(精度依賴AI視覺識別)。旋翼/傾轉旋翼無人機則直接垂直降落至甲板,由機械臂固定。問題較大的是裝備故障的維修保養。

既然已經進入無人化時代,所有的檢測、故障診斷、維修等,都是自動化與智慧化。例如在全艦裝設各類感測器,透過網路即時監測設備狀態,再加上AI演算法預測潛在故障(例如動力系統異常、零部件壽限與損壞等)。

看起來,「人」在這艘艦上還真是多餘的,因為幾乎所有的檢測、診斷、維修都交給機器人執行,例如甲板移動機器人執行小型維修,像是更換模組化元件(例如電磁彈射器導軌)。在水下維護方面,可使用無人潛航器和水下機器人,快速修復船體損傷或清理推進器,真的不需要用到「人」。

大概只有兩種情形需要「人」的介入:複雜故障、應急維修。如果設備故障原因過於複雜,以致機器人無法處理,此時就需要技術人員從遠端介入、或隨艦維護團隊處理。

在應急維修方面,假設艦上AI系統失效、或遇關鍵決策,此時必須切換至手動模式,由操作員接管控制站。

無人航母的運作和維修體系正朝著「AI主導、人機融合」的方向演進,其核心是通過智慧系統降低人力需求,同時保留關鍵的人工決策權,以因應突發情況。

我們已經進入無人化時代,連帶的,對於未來無人戰爭的思考,也必須有新的高度;靠宗廟或巷戰面對不怕疼也不怕死的戰鬥機器人,我們的勝算趨近於零。

(作者譚傳毅為台灣國際戰略學會研究員,法國博士,國戰會專稿,本文歡迎共享)

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