国家の主要兵器である福建艦艇の最大の目玉は電磁カタパルトだ。なぜこの技術が世界をリードしているのでしょうか?

中国の３隻目の航空母艦が１７日午前、進水式を開催し、世界中の注目を集めた。この空母は中央軍事委員会の承認を得て、「福建」と命名され、船体番号は18番となった。多くの世界的に有名なメディアは、「福建」は世界で最も先進的な空母であると評している。

この航空母艦の見どころは何ですか？

外観から、先に進水した遼寧艦や山東艦とは異なり、前甲板が盛り上がっておらず、甲板全体が平らであることが一目でわかる。公開された情報によれば、この航空母艦は排水量8万トンを超える通常動力航空母艦であり、世界で現在も就役中の同種の航空母艦の中で最大の排水量である。世界でアメリカのみが航空母艦に装備している電磁カタパルトシステムを搭載しています。

福建省の艦艇は直線的で長い飛行甲板を採用しており、これはこの空母がもはやスキージャンプ式の離陸方式を採用しておらず、代わりに世界最先端の電磁カタパルトと着艦拘束装置を採用していることを意味しており、これがメディアが最も先進的なハイライトとみなしている点である。なぜ電磁カタパルトは世界で最も先進的な技術装置なのでしょうか?調べてみましょう。

航空母艦の離陸モードの変更 航空母艦の主な機能と最大の利点は、多数の戦闘機を搭載できることです。戦闘機は航空母艦の甲板から離陸し、近距離で特定の場所を攻撃できるため、固定された空港では遠距離の目標を迅速に攻撃できないという問題が解決されます。この意味で、航空母艦は実際には移動式空港です。

そのため、空母にどれだけの航空機を搭載できるか、また航空機の性能が勝利の鍵となります。しかし、飛行機がデッキから離陸するには、垂直離陸機を除いて、ほとんどの飛行機は飛行する前に一定の速度まで滑走する必要があるため、十分な長さの滑走路が必要です。

第二次世界大戦以前の初期の航空機はすべて、胴体が軽く、離陸速度の要件が低いプロペラ機でした。したがって、初期の航空母艦では、離陸要件を満たすためにタキシング用のデッキの一部のみが必要でした。 1950 年代以降、ジェット機が主流の戦闘機となり、速度がますます速くなり、搭載する武器も増え、離陸重量も重くなりました。しかし、空母の滑走路をどんどん長くしていくのは不可能だったので、別の解決策を見つけるしかありませんでした。

その後、蒸気カタパルトやスキージャンプなどの補助離陸方法が生まれました。

成熟した蒸気カタパルト装置を最初に開発した国は米国であり、これはキティホーク級航空母艦に初めて搭載されました。キティホーク級航空母艦は満載排水量8万トン以上の通常動力航空母艦です。合計4隻が建造されました。最初のキティホークの建造は1956年に始まり、1961年に就役し、2009年に退役しました。他の3隻はコンステレーション、アメリカ、ケネディと名付けられ、すべて退役しています。

蒸気カタパルトの技術は非常に複雑です。現在、この装置を使用している航空母艦は十数隻ある米国のほか、世界でフランスのシャルル・ド・ゴール航空母艦のみとなっている。他の国々では、技術の複雑さからこれを採用しておらず、代わりにスキージャンプのテイクオフ方式を採用しています。これらの国には、ロシア、英国、イタリア、インド、そして我が国が先に進水させた遼寧、山東の航空母艦が含まれます。

いわゆるスキージャンプ離陸方式は、艦首を上向きに見せ、艦載機自体の地上走行速度を利用して、艦首の上向きの傾斜に沿って甲板から飛び出し、放物線を描くように離陸する方式である。戦闘機が船首から投げ出された瞬間、海面より高くなっているため、離陸速度に達するまで加速を続けるための短い時間を稼ぐことができます。

電磁カタパルトは 19 世紀に初めて提案されましたが、画期的な進歩が遂げられたのは 1970 年代になってからでした。より効率的なカタパルトの離陸方法を見つけるために、米国は1982年に電磁カタパルトの研究を開始しました。22年間の努力を経て、2004年に電磁カタパルトの完成品テスト段階に入りました。10年以上の努力を経て、電磁カタパルトはついにフォード級原子力空母に正式に装備されました。

世界で進水した航空母艦のうち、電磁カタパルトを搭載しているのは米国の原子力航空母艦「フォード」と「ケネディ」のみである。しかし、2022年6月17日からは中国の空母も登場し、一部の人々を大いに驚かせた。

さまざまな離陸方法の比較優位性 蒸気カタパルトのアイデアは、1951年に英国海軍航空隊予備隊司令官ミッチェルによって提案されました。その年、マーカンタイル航空母艦に装備されましたが、実際の使用に関する情報は見つかりませんでした。現在、蒸気カタパルトを備えた世界の航空母艦は主に米国にあり、だけでも10隻が就役している。いずれも排水量10万トン以上のミルツ級である。

これ以外では、排水量42,500トンのフランスの航空母艦「シャルル・ド・ゴール」のみが蒸気カタパルトを使用しています。

蒸気カタパルトシステムの主なプロセスは、一組の蒸気カタパルトを使用し、高圧蒸気を使用してピストンを押してトラック上のスライダーを駆動し、スライダーに接続された艦載機を射出することです。 2秒以内に離陸速度に到達できます。

この装置の複雑さと欠点は、カタパルトが巨大で、大型のボイラーと無数のパイプラインが必要であり、建設とメンテナンスの作業量が驚くほど多いことです。また、大量の蒸気を消費しますが、蒸気のわずか 6% しか利用されず、エネルギーと水が大量に無駄になります。必要とされる大量の蒸気水を満たすために、航空母艦には大規模な海水淡水化プラントを備える必要がある。

また、蒸気カタパルトは射出力が強く、調整ができないため、非常に高い機体強度が求められます。そのため、一般的な軽飛行機やドローンには使用できず、巨大な射出力によって飛行機が粉々になってしまいます。

比較的単純なスキージャンプ離陸には複雑なカタパルト装置は必要ありませんが、離陸する航空機の重量には制限があり、現代の大型戦闘機の離陸速度要件を満たすことができません。軽飛行機がスキージャンプ台から離陸するとしても、空母は艦載機の相対速度を上げてスムーズに離陸できるように、風に逆らって20ノットの速度で航行する必要がある。これにより、実際の戦闘での使用が大幅に制限されます。

電磁カタパルトと電磁砲は同じ原理を使用しており、どちらも電磁エネルギーを使用して発射された物体を外側に推進します。違いは、発射荷重、発射速度、発射頻度にあります。電磁砲の発射体の重さは数グラムから数キログラム程度ですが、電磁カタパルトでは数十トンの航空機を打ち上げる必要があります。電磁砲の発射速度は秒速数キロメートルから数十キロメートル、あるいは数百キロメートルに達するが、電磁カタパルトは秒速数十メートルから数百メートルしか必要としない。発射頻度に関して言えば、電磁砲は1秒間に数十発の発射を必要とするのに対し、電磁カタパルトは1回の発射に数分から数十分しかかかりません。

従来の蒸気カタパルトと比較すると、電磁カタパルトは小型、艦載補助システムに対する要求が低い、軽量、高効率、運用・保守コストが低いなどの利点がある。また、操作員の数も蒸気カタパルトより30%少なく、射出力を調整できるため、ドローンを含むさまざまな航空機モデルを発射できる。

しかし、電磁カタパルトの最大の弱点は、消費電力が大きすぎることです。一般的には完全電気駆動の航空母艦または原子力航空母艦にのみ適しており、従来の航空母艦に構成することは困難です。米国の電磁カタパルトは原子力空母にはすべて装備されている。 2004年秋には完成品の試験段階に入り、2013年には電磁カタパルトを搭載した世界初の原子力空母「フォード」が進水した。 2017年に運用が開始され、電磁カタパルトが実用段階に入ったことを象徴するものである。

福建省の船舶が正式に就航するまでには、数年にわたる艤装と耐航性の整備が必要であることは間違いない。電磁カタパルトは多くの利点を備えているため、将来の航空母艦にとって最良の選択となるでしょうが、電磁カタパルトは結局のところまったく新しい技術であり、実践にはまだ未熟な点が多くあります。一部の報道によれば、米空母の電磁カタパルト装置にも多くの問題があるという。当時の米国大統領トランプ氏でさえ、2019年に航空母艦の電磁カタパルトを蒸気カタパルトに戻すと脅した。

こうした状況を踏まえ、著名な軍事評論家の張昭忠氏は過去の発言で、中国の第3、第4空母が原子力や電磁カタパルトを採用する可能性は低いと繰り返し述べている。しかし、6月17日、電磁カタパルトを搭載した中国の3隻目の空母が進水し、再び誤算が生じた。

これは世界に衝撃を与えた。なぜなら、中国の空母は通常動力の空母であるにもかかわらず、電磁カタパルトを装備しているからだ。ご存知のとおり、電磁カタパルトには驚異的な電力供給が必要であり、従来の航空母艦では実現が困難です。中国は電力問題を解決するために何か秘密技術を発明したのだろうか？その結果、一部のネットユーザーは中国が他国を追い抜いたと歓喜した。

航空母艦は大国の強力な武器です。中国は過去10年間に、改造された遼寧艦から自主設計建造の山東艦、そして自主設計建造され世界最先端の電磁カタパルトを備えた世界最大の通常型航空母艦である福建艦まで、次々と多くの航空母艦を建造してきた。これは中国海軍が浅瀬から深海へと進出していることを象徴しており、興奮と喜びに満ちている。

しかし、これはカーブでの追い越しとしてカウントされるのでしょうか?議論する価値があると思います。いくつかの旧軍事大国と比べると、特に米国と比べると、我々はまだ大きな差を抱えています。我が国の軍事力とハイテク装備の格差は明白です。米国は排水量10万トン以上の原子力空母を少なくとも12隻運用している。彼らは10年以上にわたって蒸気カタパルトと電磁カタパルトの研究を続けています。

当社が開発する機器には、最新の現代技術が取り入れられる可能性があり、科学技術者が多大な努力を費やしています。しかし、全体的に見ると、模倣品と比べて特に目立つ点を見つけるのは難しいです。現在、私たちの福建省の船は進水したばかりで、実際に就航するまでにはまだ長い道のりがあります。

また、艤装や海上試験も必要であり、完全な装備と戦闘機を装備する必要がある。これらの戦闘機や電磁カタパルトなどの装備は、多くの試験や実際の戦闘演習を受ける必要があり、また、さまざまな風や波、環境の試験も経験する必要があります。この期間中、一つずつ解決する必要のある多くの問題が発生する可能性があります。

したがって、私たちは自分自身を過小評価したり、傲慢になったりすべきではありません。改革開放を堅持し、絶えず学習革新を図り、謙虚かつ慎重に、一歩ずつ進んでいくことによってのみ、我々は発展と進歩を続けることができるのです。これについてどう思いますか？議論へようこそ。読んでいただきありがとうございます。

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