转守为攻——日本“出云”号直升机护卫舰改装浅析

　　导读：日本作为战败国，自二战以来，受和平宪法及美国压制等原因，军事发展以防卫为主。近年来，随着美国管控的放松及日本对进攻能力的追求，日本提出了“攻势防御”思想。2018年12月，日本发布新版《防卫计划大纲》，正式提出将“出云”号直升机驱逐舰(日方称“护卫舰”)改装为“多用途防御型航母”并配备F-35B，日本海上力量开始实质性突破专守防卫政策。

　　1、基础概述

　　1)“出云”号直升机驱逐舰

　　“出云”号直升机驱逐舰(简称“出云”号)是日本继“日向”级直升机驱逐舰后第二型拥有全通甲板的舰船，在“日向”级的基础上，“出云”号大幅扩大了排水量，更加重视航空能力、多功能与多用途性能。“出云”号外形、布置及主要性能参数如下图表所示，船型为全通甲板型，舰岛设置在右舷，舰首为弓形，主船体共有7层甲板，在船舶中部及右舷侧各有一部舰载机升降机。“出云”号

　　“出云”号

　　“出云”号布置图

　　“出云”号主要性能参数

　　资料来源：世界の艦船

　　2)F-35B

　　F-35B是由洛克希德·马丁公司设计生产的单座单发垂直/短距起降战机，该战机最初只是为美海军陆战队两栖作战设计的，然而由于其性能优异，目前已被英国、日本、韩国等多国引进。F-35B典型特征及主要性能参数如下：

　　F-35B具备隐身、超声速和短距起飞和垂直着陆(STOVL)的灵活性

　　F-35B主要性能参数

　　资料来源：Lockheed Martin

　　除了自身优异的性能外，F-35B还是一个力量倍增器，它的传感组件和航空电子设备能够与其他武器系统协同工作，在战斗中可显著提高武装部队的杀伤力。例如，一架F-35B能够与无人机、武装直升机和驱逐舰联网，并以最大效果部署其火力。

　　2、改装

　　虽然“出云”号被朝日新闻披露早在项目之初就被设计成具有搭载大型固定翼飞机的能力，但对于搭载F-35B这型重型、垂直/短距起降、多用途战机，仍需进行大量改装，主要包括甲板重新设计、耐灼烧强化处理、机库改装等。

　　1)甲板重新设计

　　F-35B虽然可以垂直起飞，但该状态下飞机有效载荷低，作战能力有限，因此F-35B主要采取短距起飞方式。为满足F-35B短距起飞，日方早前计划采用类似于英国伊丽莎白女王级航空母舰的跳台式改装方案(如下图所示)。然而该方案中滑跃跳台体积、重量较大，可能会影响船舶重心、稳定性、阻力特性。另外考虑到同样使用F-35B且船型、排水量类似的黄蜂级两栖攻击舰(Wasp)没有采用跳台，日方最终决定放弃该方案。

　　跳台式改装方案

　　取而代之的是，日方参考美国海军黄蜂级两栖攻击舰的甲板设计形式，将其飞行甲板的船首部分(目前是梯形的)修改为方形，该型“出云”号与黄蜂级两栖攻击舰对比图如下。改型“出云”号船首至中部升降机后部距离约为101m，基本满足F-35B轻载短距起飞距离要求。

　　改型“出云”号与黄蜂级两栖攻击舰对比图

　　如上图所示，改型“出云”号飞行甲板与黄蜂级飞行甲板长宽相近但F-35B发射空间更大(“出云”号飞行甲板宽度更宽且舰岛更窄)，其甲板空间基本满足F-35B短距起飞要求。此方案改动较小，对舰船本身重心、稳性、阻力影响少，改造时间短，改造后飞行甲板面积大，目前已经获批，开始执行。

　　2)耐灼烧强化处理

　　虽然“出云”号的甲板具有足够的耐热性以承受V-22鱼鹰的余温，但考虑到V-22的余温(据美国海军部文件披露V-22的余温比环境温度高268°C)远低于F-35B垂直起降时升力风扇和主喷口喷出的高温燃气流温度(据英国高性能防护涂料系统制造商Indestructible Paint Limited披露燃气流温度高达1500°C)，因此需要对飞行甲板涂层进行耐热化改造。

　　F-35B垂直起降时喷出的高温燃气流

　　目前，日方尚未披露飞行甲板涂层耐热化改造的具体细节，参考同样搭载F-35B的美国黄蜂级两栖攻击舰分析日本飞行甲板涂层耐热化改造可能方案。美国黄蜂号改装图如下，甲板后侧的深色区域为改装后的F-35B降落区，据披露，该区域应用了被称为thermal spray nonskid(TSN)的耐热涂层。

　　黄蜂号耐热改装图(F-35B降落区TSN耐热涂层面积约8000平方英尺)

　　TSN是Al和细微Al2O3颗粒(约400粒度或更小)聚集体，其中的Al2O3尺寸远小于常规环氧防滑涂层(其中Al2O3颗粒约24-30粒度)。TSN具有低宏观特征和较小的“碎片”，可以降低飞机发动机外物损伤(FOD)的风险，被认为是唯一能承受F-35B高温燃气流直接冲击的涂层。

　　TSN与常规环氧防滑涂层对比

　　TSN图层铺设流程

　　3)机库

　　机库改造是“出云”号航母化改装的重点，由于F-35B对装备维护，燃料、弹药存储，系统测试的能力要求远高于“出云”号传统搭载的反潜直升机，因此需要进行全面改造，包括加大航空燃料和飞机弹药的存储空间，安装专门的维护、测试设备，重新设置各种损管、温控、转运系统等。推测改装后的“出云”号F-35B搭载数量大概在10架左右，这一方面是由于机库改造导致机库空间减少，另一方面则是由于需要保留几架直升机负责常规直升机驱逐舰任务。

　　“出云”号机库

　　3、作战设想

　　1)新型着舰方式

　　2018年10月，英国海军在伊丽莎白女王号航母的飞行甲板上成功试验了一种新型F-35B滑跑垂直着陆技术(SRVL)。F-35B传统垂直着舰方式需要缓慢地接近航母左舷侧的悬停位置，之后在甲板上方横向移动并缓慢下降。而SRVL则是F-35B在着舰前尾喷管旋转向后下方并打开升力风扇，然后以105km/h的速度向甲板着舰区下滑，触舰后依靠数字式防抱死刹车系统在滑跑停止。

　　F-35B缓慢接近舷侧

　　SRVL操作流程如下图所示，主要包括：①平稳期，在61米高空进行水平飞行，以进行编队并监控减速情况;②拐点，根据一定坡度开始下降;③短五边，使用F-35B头盔显示器(HMD)和视觉着陆援助系统(VLA)控制下降以达到期望的着陆点;④着陆，主起落架着陆，防旋转和推进系统降低到地面慢车状态;⑤滑跑，依靠数字式防抱死刹车系统减速并清理跑道。

　　SRVL操作流程

　　相比于传统垂直着舰方式，SRVL模式最大优势在于可以携带更多载荷降落航母，解决了传统垂直起降模式下未使用燃油和弹药的人为损耗问题。另外，由于模式下升力风扇和主喷口并未正对甲板，降低了对甲板耐热涂层的损耗。但是采用SRVL模式也存在一些问题，如需要完全占用跑道，无法同时进行多架飞机的降落和起飞。

　　虽然目前英国是唯一使用SRVL技术进行F-35B着舰的国家，但据披露美国陆战队、意大利海军正在考虑应用该技术。推测同样使用F-35B的“出云”号应用此技术可能较大。

　　2)编队及作战设想

　　目前，日本共有4个护卫队群，其中配备“出云”级直升机驱逐舰的是第一及第四护卫队群，第一及第四护卫队群部署及编制情况如下：

　　图表：日本各护卫队群部署及编制情况

　　资料来源：日本海上自卫队

　　日本海上舰艇编队主要部署

　　如上表可知，第一及第四护卫队群具有防空，反导和反潜等综合舰队防御能力，一旦“出云”的改造完成，再加上水下的苍龙级AIP潜艇，第一及第四护卫队群即可成为典型的“轻型航空母舰”战斗群。

　　“出云号轻型航空母舰”战斗群功能强大，作战样式多样，实际作战时可根据任务需要调整载机、编队，实现各功能模式之间的切换。此处仅以“出云号轻型航空母舰”战斗群执行两栖作战任务为背景，参考美国海军陆战队发布的海军陆战队作战概念(MOC)、新濒海作战(LOCE)概念对其作战场景进行简单设想。

　　美国陆战队发布的新型作战构想中最重要的概念是建立远征推进基地(EAB)和进行突袭。如下图所示，EAB可以在争议地区建立并维持，对敌方舰艇和飞机进行跨域射击，支持前进武装和加油点(FARP)，对敌方武器或其他目标发动袭击。

　　在争议地区建立并维持EAB

　　通过采用分布式STOVL作战(DSO)概念，“出云号轻型航空母舰”战斗群和FARP可在有争议的地区进行空战。根据这一概念，F-35B飞机将从“出云”号部署到FARP，并进行几次出击、近距离空中支援或防空行动。几架次飞行后，飞机将返回“出云”号，以降低受打击风险并进行维护。

　　“出云号轻型航空母舰”战斗群的另一类重要的两栖任务是对岛屿机场、海防巡航导弹(CDCM)基地和雷达设施等目标的袭击，如下图所示。对于装备有反舰导弹的敌军，“出云轻型航空母舰”战斗群将需要从300海里以外的地方发起突袭。在此范围内，“出云”号搭载的F-35B是两栖舰队唯一能够在部队登陆前打击敌人防御系统，或在战斗中为海军陆战队提供近距离空中支援的战机。

　　在有争议的地区进行两栖袭击

　　一旦敌人的防空被压制，日本海上自卫队的F-35B将摆脱其隐形模式，转变为所谓的“野兽模式”，它将携带约9979kg的弹药。在这种重装配置下，F-35B利用其STOVI能力，将以压倒性的火力快速拓展战果，催垮敌人。

　　F-35B野兽模式

　　小结

　　日本作为老牌海洋强国，发展以航母为核心的进攻型海军之心由来已久。通过明修栈道暗渡陈仓，日本海自正从专属防卫，专司扫雷、反潜逐步转变为拥有强大进攻能力的全能型海军。日本海自的航母发展道路体现出日本再军事化的形散神聚，我国作为邻国，面对悄然发展壮大的日本军力，积极观测、跟踪日本军事发展动向，研判其发展战略，意义非常。（北京太阳谷咨询有限公司 研究员 李安国）

　　主要参考文献

　　1 Defense Programs and Budget of Japan

　　2 Development of the Shipborne Rolling Vertical Landing (SRVL) Manoeuvre for the F-35B Aircraft

　　3 F-35 Lightning II Program Status and Fast Facts

　　4 Japan's F-35 Acquisition and the Arms Race in the Western Pacific: Strategic Game Changer or Epic Boondoggle?

　　5 RESTORING AMERICAN SEAPOWER A NEW FLEET ARCHITECTURE FOR THE UNITED STATES NAVY

　　6 NAVAL SEA SYSTEMS COMMAND What’s New in Nonskid?

　　7 Thermal Spray Nonskid

　　8 “いずも”型護衛艦

　　9 DDHの載空運用能力向上に係る調査研究の契約希望業者募集要項

　　10 「護衛艦いずも」の空母化についての考察

　　11 いずも型護衛艦の「空母化」で艦首を四角形にする意味