美國航母蒸汽彈射器小傳

來源：滾動播報

（來源：中國航空報）

　　NAWCAD萊克赫斯特是蒸汽彈射器研發(fā)和測試的核心基地，是“承研承試”角色，圖為NAWCAD萊克赫斯特的蒸汽彈射器試驗場正在進(jìn)行F-35C蒸汽彈射測試。

　　上世紀(jì)60年代末，紐波特紐斯造船廠內(nèi)正在建造中的尼米茲級核動力航母首艦CVN-68“尼米茲”號。圖中飛行甲板上的4道長長的“凹槽”清晰可見，它們將安裝的是完成測試后的C-13-1型蒸汽彈射器。

　　不論是因幾年前為適配X-47B上艦測試，還是為未來無人艦載機(jī)上艦做準(zhǔn)備，C-13-1/2型蒸汽彈射器必須與時俱進(jìn)，在細(xì)節(jié)上做調(diào)整、優(yōu)化。

　　報告文件中的TC13Mod1即C-13-1型彈射器測試型，是此前C-13-0型的彈射行程延長改型。C-13系列蒸汽彈射器的開發(fā)和迭代同樣是由美國海軍內(nèi)部的相關(guān)機(jī)構(gòu)完成。

鄭宇航

　　根據(jù)解密公開資料，由美國海軍航空測試設(shè)施（NATF）于1966年3月定期提交的TC13 Mod 1型蒸汽彈射器開發(fā)與評估報告（編號NATFEN-1086），我們可以看到長期以來美國海軍內(nèi)部的若干科研、測試等機(jī)構(gòu)在蒸汽彈射器開發(fā)和部署過程中所扮演的重要角色。

這套復(fù)雜機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)支撐起美蒸汽彈射器發(fā)展

　　該報告指明，該型蒸汽彈射器的設(shè)計與開發(fā)主導(dǎo)機(jī)構(gòu)是美國海軍航空工程中心（NAEC）下屬的海軍航空工程實驗室（NAEL），它負(fù)責(zé)所有開發(fā)性改裝（比如，延長彈射行程），設(shè)計更改的實施、組件開發(fā)、快速原型制造/生產(chǎn)、調(diào)查故障原因設(shè)計變更、向艦隊發(fā)布維護(hù)通報等。海軍航空測試設(shè)施（NATF）負(fù)責(zé)測試與評估，主導(dǎo)校準(zhǔn)測試、艦載機(jī)適配性測試、執(zhí)行日常測試操作、性能特性評估分析（如加速度、末端速度）、收集性能數(shù)據(jù)并編制技術(shù)報告（這也是該報告的來源），驗證設(shè)計變更效果，管理測試場地（比如萊克赫斯特海軍航空站）設(shè)備維護(hù)與改造等。

　　而這兩個機(jī)構(gòu)的上級主管單位是海軍武器局（BUWEPS），它是由負(fù)責(zé)從英國引進(jìn)蒸汽彈射器的美國海軍航空局與負(fù)責(zé)海軍武器的海軍軍械局（Bureau of Ordnance，BuOrd）在1959年合并而來。就在提交這份報告的同年8月，海軍武器局被撤銷，其主要職能被移交給了海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）和海軍海上系統(tǒng)司令部（NAVSEA）這兩大系統(tǒng)司令部，而航空相關(guān)部分全部轉(zhuǎn)入航空系統(tǒng)司令部。

　　美國蒸汽彈射器技術(shù)發(fā)展史上的關(guān)鍵人物之一莫德斯托·扎哈爾琴科，他的職場生涯重要一站就是擔(dān)任航空系統(tǒng)司令部的發(fā)射和回收設(shè)備部門主管，而后的1984年至1992年履歷是在航空系統(tǒng)司令部領(lǐng)導(dǎo)艦艇適配性部門，正是負(fù)責(zé)航空系統(tǒng)司令部與海上系統(tǒng)司令部這兩大體系之間的“接口”管理。另外，在這份報告中還明確了報告副本的分發(fā)接收單位，除了海軍航空工程中心（NAEC）、海軍航空測試中心（NATC，與NAEC、NATF是平級單位，側(cè)重于對艦載機(jī)的測試）之外，還有上級單位的海軍裝備局和再上一級的海軍作戰(zhàn)部長辦公室，以及多達(dá)20份的副本在國防文獻(xiàn)中心留存。

蒸汽彈射器的研發(fā)是美國海軍自己內(nèi)部完成的

　　過去半個多世紀(jì)里，美國海軍這些機(jī)構(gòu)雖然有著變遷、重組等，但不變的是已經(jīng)在這份20世紀(jì)60年代的官方報告中凸顯的——C-13-1型彈射器從改進(jìn)升級的設(shè)計變更、測試方案調(diào)整，再到故障排查、升級迭代等等，完全由海軍航空測試中心和測試設(shè)施來具體完成，即蒸汽彈射器是一個非常典型的美國軍方內(nèi)部大型研發(fā)項目。自引進(jìn)英國的BSX蒸汽彈射器，并將英國設(shè)計重繪為美國標(biāo)準(zhǔn)，再到從C-11、C-7到C-13系列蒸汽彈射器的設(shè)計開發(fā)，全都是由美國海軍官方主導(dǎo)。

　　20世紀(jì)90年代初，根據(jù)美國國防部的基地關(guān)閉與重組法案（BRAC），海軍航空系統(tǒng)司令部將分散的15個實驗室合并為兩個作戰(zhàn)中心，海軍航空工程中心、測試中心和測試設(shè)施等一眾單位在此次海軍航空科研試驗機(jī)構(gòu)大合并中成為了航空系統(tǒng)司令部下屬的海軍航空作戰(zhàn)中心飛機(jī)分部（NAWCAD）的一部分，即NAWCAD萊克赫斯特，這是飛機(jī)起降設(shè)備（簡稱ALRE）和海軍航空保障設(shè)備（SE）的工程支持機(jī)構(gòu)。這當(dāng)中的飛機(jī)起降設(shè)備部門，統(tǒng)攬飛機(jī)起降設(shè)備系統(tǒng)的開發(fā)、采購和維護(hù)，它對口服務(wù)于飛機(jī)起降設(shè)備項目辦公室（PMA-251）。

海軍航空系統(tǒng)司令部內(nèi)部蒸汽彈射器的甲方和乙方

　　隸屬于海軍航空系統(tǒng)司令部總部項目執(zhí)行辦公室（PEO）的飛機(jī)起降設(shè)備項目辦公室（PMA-251），負(fù)責(zé)美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊用于現(xiàn)役及未來固定翼和旋翼機(jī)的起降系統(tǒng)和設(shè)備的全生命周期采購管理。這里說的起降系統(tǒng)和設(shè)備范圍很廣，包括了彈射器、攔阻裝置、直升機(jī)著陸系統(tǒng)、風(fēng)速測量系統(tǒng)、航空信息系統(tǒng)、航空標(biāo)志和照明設(shè)備、目視著陸輔助設(shè)備、飛機(jī)消防設(shè)備以及遠(yuǎn)征機(jī)場系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)品。可見，對PMA-251來說，蒸汽彈射器也只是其采購的飛機(jī)起降設(shè)備產(chǎn)品之一。

　　那么，PMA-251與NAWCAD萊克赫斯特的飛機(jī)起降設(shè)備部門的關(guān)系，是管理端與技術(shù)端的關(guān)系，而在蒸汽彈射器等這類美國海軍內(nèi)部重大研發(fā)項目中，二者的關(guān)系又可以說是甲方與乙方。在“甲方”PMA-251的內(nèi)部，也細(xì)分出許多團(tuán)隊。比如扎哈爾琴科的履歷中就有曾擔(dān)任PMA-251的船舶集成綜合產(chǎn)品團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人，而在新世紀(jì)里PMA-251就設(shè)立了電磁彈射團(tuán)隊，旨在開發(fā)、測試和交付這項美國海軍60年來的首個新型航母彈射技術(shù)。

一型裝備的成功，離不開技術(shù)力、組織力、管理力

　　上述一個又一個機(jī)構(gòu)，它們在半個多世紀(jì)的發(fā)展中，雖歷經(jīng)改革調(diào)整，但始終未中斷對蒸汽彈射器技術(shù)的研發(fā)，改進(jìn)優(yōu)化，由此保證了美國蒸汽彈射器技術(shù)始終可堪大用。對于目前“尼米茲”級航母上在役的C-13-1和C-13-2型蒸汽彈射器，美國海軍航空系統(tǒng)司令部在過去的半個世紀(jì)里始終在不斷解決一個又一個細(xì)微的技術(shù)問題，持續(xù)在細(xì)節(jié)之處做改進(jìn)升級，從而讓它能適配更新型號的艦載機(jī)，在可靠性、可維護(hù)性等方面持續(xù)提升，才能與時俱進(jìn)地服役至本世紀(jì)60年代。這也讓海軍航空系統(tǒng)司令部成為全球唯一負(fù)責(zé)蒸汽彈射器全壽命周期（研發(fā)、測試、定型、維修）的海軍機(jī)構(gòu)。

　　而一個個機(jī)構(gòu)，它們在美國海軍內(nèi)部編織起了一張關(guān)系錯綜復(fù)雜，組織嚴(yán)整、規(guī)模堪稱龐大的機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。過去幾十年里，美國海軍“尼米茲”級航母打擊群曾展現(xiàn)出輝煌的戰(zhàn)斗力，一定離不開這張機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)力托舉。這種“戰(zhàn)斗力”的真正來源，不單單是以蒸汽彈射器等為代表的武器裝備所體現(xiàn)出的科技力，更在于這張機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組織能力、管理能力，在于它的組織機(jī)制是科學(xué)的，對大批科研隊伍、大型項目的管理是有效的。

美現(xiàn)役蒸汽彈射器是沒有制造商的

　　在1966年3月定期提交的這份TC13 Mod 1型蒸汽彈射器開發(fā)與評估報告中，與一個個美國海軍機(jī)構(gòu)名稱對應(yīng)出現(xiàn)的是很多供應(yīng)商的名字。比如，供應(yīng)外部預(yù)熱系統(tǒng)疏水閥的Yarway，供應(yīng)液壓蓄能器密封件的約翰斯-曼維爾（Johns-Manville），供應(yīng)高壓空氣壓縮機(jī)的Burry，供應(yīng)潤滑系統(tǒng)的液壓壓力開關(guān)的Dual-Snap，液壓泵及電磁先導(dǎo)閥的Vickers，供應(yīng)氣壓調(diào)節(jié)器組件的Grove，供應(yīng)密封件的卡洛克（Garlock）。昔日美國海軍國防采購供應(yīng)商名單上的這些企業(yè)，是各自細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的知名企業(yè)，多數(shù)都存續(xù)至今，行業(yè)地位穩(wěn)固。

　　不過，讓人意外的是，這份報告中卻沒有出現(xiàn)蒸汽彈射器制造商的名字。不像當(dāng)下美國的電磁彈射系統(tǒng)，可以明確通用原子公司（General Atomics）就是其制造商/主承包商，該公司也一直在各種場合高調(diào)宣傳這項重大成績。但翻找歷史檔案等公開資料，我們并沒有發(fā)現(xiàn)哪一家美國企業(yè)站出來宣布自己為美國海軍“代工”制造了C-13系列蒸汽彈射器系統(tǒng)。

　　所以，一個合理的“解釋”是，不只C-13蒸汽彈射器的研制和測試是由美國海軍航空系統(tǒng)司令部來完成，它的生產(chǎn)也是在NAWCAD萊克赫斯特主導(dǎo)下，由一眾供應(yīng)商以“來圖加工”（Build-to-Print）及類似模式生產(chǎn)各個子系統(tǒng)、零部件。這就類似與C-13蒸汽彈射器大抵同時代的，六七十年代的航天飛機(jī)研制，也是由政府機(jī)構(gòu)NASA來主導(dǎo)的。在軌道飛行器、外貯箱、固體火箭助推器、主發(fā)動機(jī)等幾大核心部件的生產(chǎn)上交由羅克韋爾國際（后并入波音）、洛克達(dá)因、莫頓·蒂奧科爾（后并入諾格）、馬丁·瑪麗埃塔（后并入洛馬）等行業(yè)巨頭來作為供應(yīng)商。

美航母上艦載機(jī)一次次起降，都離不開這些中小企業(yè)

　　當(dāng)然了，C-13蒸汽彈射器系統(tǒng)的復(fù)雜度、供應(yīng)商的體量與規(guī)模是沒法與航天飛機(jī)相比的。為NAWCAD萊克赫斯特所選擇的供應(yīng)商也多是中小型企業(yè)。根據(jù)海軍航空系統(tǒng)司令部官網(wǎng)上披露的NAWCAD萊克赫斯特向小型企業(yè)的撥款情況，常年穩(wěn)定在8億～10億美元區(qū)間，在2023財年該數(shù)字達(dá)到了峰值的13.4億美元，采購金額上小企業(yè)的份額占比約65.44%，且采購主要集中在支持設(shè)備（SE）和飛機(jī)起降回收設(shè)備（ALRE）方面。這一數(shù)字凸顯了NAWCAD萊克赫斯特背后有著龐大的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)。

　　根據(jù)對已公開的美國國防供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)庫和零件目錄的查詢，我們可看到在物資編碼NSN/FSC 1720飛機(jī)彈射設(shè)備（Aircraft Launching Equipment）類別之下，絕大多數(shù)零部件，不論是氣缸、彈射滑塊等大部件還是密封件、螺栓等小部件，它們的商業(yè)和政府實體碼（CAGE Code）都標(biāo)注為80020，即海軍航空作戰(zhàn)中心飛機(jī)分部（NAWCAD）。

　　作為在NSN/FSC 1720類別下出現(xiàn)頻率極高的NAWCAD，它顯然不是美國海軍內(nèi)部的那座能包攬生產(chǎn)這些零部件的巨型工廠，而是作為“商業(yè)和政府實體”的NAWCAD對這些高度細(xì)分專業(yè)化且要由美國海軍技術(shù)管控的零部件擁有設(shè)計圖紙和技術(shù)數(shù)據(jù)包（TDP）。所以，在蒸汽彈射器的制造上，NAWCAD會將擁有的成千上萬種相關(guān)零部件設(shè)計圖紙，按采購合同發(fā)給中標(biāo)的供應(yīng)商以“來圖加工”模式進(jìn)行“代工”生產(chǎn)，而生產(chǎn)的零部件最后以CAGE碼80020編入NSN/FSC庫。這種“代工”也就是制造業(yè)中非常常見的OEM模式。

成就蒸汽彈射器傳奇，售后與研制、制造同等重要

　　總結(jié)下來，海軍航空系統(tǒng)司令部在美國海軍內(nèi)部在完成C-13系列蒸汽彈射器的研制、升級改進(jìn)、測試、技術(shù)定型后，蒸汽彈射器系統(tǒng)的各個零部件，如C型氣缸及活塞、濕式蓄壓罐，密封條、蒸汽管路、金屬密封條、彈射滑塊等，都是由眾多專業(yè)供應(yīng)商根據(jù)海軍航空工程中心的設(shè)計圖紙、按照規(guī)格來生產(chǎn)。

　　而在蒸汽彈射器全系統(tǒng)的最后集成總裝、調(diào)試環(huán)節(jié)上，由于C-13系列蒸汽彈射器是主要安裝在“小鷹”級、“企業(yè)”級、“尼米茲”級這些新建的超級航母上，所以，是可以由飛機(jī)起降設(shè)備項目辦公室（PMA-251）、NAWCAD萊克赫斯特來牽頭，與承建新航母的紐波特紐斯造船廠等船廠方來聯(lián)合完成。與此同時，蒸汽彈射器的采購預(yù)算也就順理成章地打包進(jìn)新航母的建造大合同之中。

　　對于蒸汽彈射器這個由成千上萬個零部件組成的復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，它的“總裝”、在航母上的安裝并不是難點，其最大的難點在于安裝部署到航母上之后，長達(dá)半個多世紀(jì)的全生命周期內(nèi)維護(hù)、大修、技術(shù)升級等方面如何持續(xù)保障與支持。海軍航空系統(tǒng)司令部官網(wǎng)過往發(fā)布的內(nèi)容中有相當(dāng)多的篇幅在介紹這方面的工作，其負(fù)責(zé)向航母艦隊提供蒸汽彈射器技術(shù)支持與保障的主要是海軍航空系統(tǒng)司令部的多個艦隊?wèi)?zhàn)備中心，NAWCAD萊克赫斯特的原型和制造部門（PMD）、ALRE有關(guān)部門等，以及美國海軍海上系統(tǒng)司令部體系下的如普吉特海灣海軍造船廠和中級維修設(shè)施等船廠。

半個多世紀(jì)來的NAWCAD萊克赫斯特包售后

　　一艘“尼米茲”級航母下水，就是4部C-13-1/2型蒸汽彈射器全生命周期的起點。從“尼米茲”級首艦下水算起，已經(jīng)超過半個多世紀(jì)了，時至今日艦上的蒸汽彈射器依舊可靠地運(yùn)行，這背后既有設(shè)計、制造之功，更是在于上述的這些美國海軍內(nèi)部機(jī)構(gòu)持續(xù)跟進(jìn)的“售后”服務(wù)。比如，在海軍航空系統(tǒng)司令部官網(wǎng)的一些獎項報道中，就涉及了其工程技術(shù)人員開發(fā)針對蒸汽彈射器部件（復(fù)雜載荷工況下的部件疲勞損傷問題）的壽命管理工具，對核心部件低損耗發(fā)射閥（ILLLV）的實時健康監(jiān)視系統(tǒng)等。

　　同時，海軍航空系統(tǒng)司令部官網(wǎng)還在介紹近些年來NAWCAD萊克赫斯特分部在維修、制造能力上的提升，引進(jìn)了焊接機(jī)器人、電子束增材制造等金屬增材制造設(shè)備、X射線工業(yè)CT等新設(shè)備，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高了制造效率、縮短了周期、降低維護(hù)/采購成本，具備了對老部件的逆向工程并轉(zhuǎn)為增材制造的能力，通過增材制造來修復(fù)大部件等。以及NAWCAD萊克赫斯特持續(xù)加強(qiáng)對中小型零部件供應(yīng)商的扶持、與行業(yè)合作伙伴的聯(lián)系，持續(xù)保證供應(yīng)鏈的安全，保證FSC/ NSN 1720類別之下的零部件能貨架有貨，或能有合格的供應(yīng)商按需生產(chǎn)與供應(yīng)。

NAWCAD萊克赫斯特“護(hù)航”美法兩國航母

　　正是因為沒有一個外部企業(yè)來作為蒸汽彈射器的“總制造商”的角色存在，所以美國海軍的NAWCAD萊克赫斯特分部在蒸汽彈射器系統(tǒng)中的角色分量尤為突出。根據(jù)海軍航空系統(tǒng)司令部官網(wǎng)消息，2003年11月12日，時任美國總統(tǒng)小布什在白宮橢圓形辦公室接見了ALRE部門的三位專家。而此次活動的前情是，這一年的5月1日，小布什搭乘S-3B“北歐海盜”反潛巡邏機(jī)降落在結(jié)束伊拉克部署返美后的CVN-72“林肯”號航母上，宣布伊拉克戰(zhàn)爭主要作戰(zhàn)行動的結(jié)束。小布什成為首位搭乘固定翼艦載機(jī)在

　　航母上攔阻著艦的美國總統(tǒng)。

　　出席這場“橢圓形辦公室23分鐘”活動的三位專家中的首席工程師喬治·迪比亞斯，他時任NAWCAD萊克赫斯特分部的支援設(shè)備/飛機(jī)起降設(shè)備工程與系統(tǒng)部總工程師兼部長，是C-13-2型彈射器研制的另一關(guān)鍵人物，有著“ALRE先生”“彈射器先生”之稱。迪比亞斯與前文的莫德斯托·扎哈爾琴科一樣，都為美國海軍航母起降事業(yè)奉獻(xiàn)了半個多世紀(jì)，而他在2006年退休時，在海軍航空系統(tǒng)司令部的采訪中談及職業(yè)生涯的高光時刻，除了那次與小布什會面，另一個高光時刻就是協(xié)助設(shè)計法國“戴高樂”號核動力航母，并被法國總統(tǒng)授予法國國家功勛勛章。

　　而綜合海軍航空系統(tǒng)司令部的官方報道，可以看到除了迪比亞斯在“戴高樂”號航母設(shè)計階段就起降系統(tǒng)提出指導(dǎo)和建議外，美國海軍航空系統(tǒng)司令部多部門人員都對C-13-3型蒸汽彈射器買家法國提供了貼心的售后支持，并獲得了法方高度認(rèn)可、授予多種榮譽(yù)，這包括對法方人員培訓(xùn)、駐場技術(shù)指導(dǎo)和尤為關(guān)鍵的蒸汽彈射器大修服務(wù)等。可以想見，海軍航空系統(tǒng)司令部、NAWCAD萊克赫斯特作為美國蒸汽彈射器的全壽命周期機(jī)構(gòu)，未來近半個世紀(jì)里，它還要繼續(xù)為美法航母上C-13系列蒸汽彈射器包售后。