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怎么计算半衰期(高中半衰期计算公式)

更新时间:2021-10-12 12:44:02 来源:  网络
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尼米兹级航空母舰

近日,美国国防部再次以“美国舰艇数量不足”为由向上边暗示增加军费拨款。为此,美国舆论界和社交平台也就此展开了一番有关战争和武器的讨论。

其中,一个叫做“航母半衰期”的概念在讨论中浮出水面,获得了大量军迷的关注,进而引发了有关“美国大量为航母拨款是否必要”的争论。



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作为靶舰被击沉的旧航母

航母半衰期——若爆发世界大战,每隔3-4天航母数量减少一半

这个“航母半衰期”的概念,很早就存在于美国军事评论界。这个理论认为,一旦爆发真正意义上的世界大战(非核战),美国庞大的航母舰队就会面临快速被歼灭的风险。开战后,每隔大约3-4天甚至更短时间,美国航母数量就会减少一半,在两周内基本就会全军覆没。

当然,如果美国采用“避战保船”的战略,让航母龟缩在本土,这个“半衰期”是不可能实现的。但是美国军方只要将航母派往交战地区,甚至只要接近交战地区2000-3000公里,就可能遭到致命打击。



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福特级航空母舰

这种“半衰期”理论,可以说极大挑战了传统的“航母中心论”。目前,美国建造一艘新型航母需要花费一百多亿美元,舰载机成本加上日常运营费用更是突破千亿美元。如果再算上护航军舰,那么一个航母编队需要烧掉的美元将是天文数字。

花费上千亿美元才能维持运营的一艘美国航母,却在大战爆发后只能存活几天,这种理论很可能让航空母舰和世界大战完全无缘。换个角度讲,当前的美国航母,完全是作为“欺负弱小国家“的工具而存在的。

“半衰期”理论的出现,根源就在于一系列新概念反航母武器的出现,让航母的生存力直线降低。



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高超音速导弹

能够轻松击沉航母的新概念远程武器已经成为现实

传统意义上,对航母造成威胁的武器无外乎是战机和潜艇,其中包含了携带的空舰导弹、潜舰导弹或鱼雷。水面战舰所携带的舰舰导弹,几乎很难造成真正的威胁,除了前苏联“花岗岩”、“玄武岩”这类射程超过500公里的远程超音速导弹。

总体来说,原先能够威胁美国航母的导弹武器,射程多数在500公里以内,少数远程导弹也在1000公里以内,而且这些导弹速度最高不过3马赫,多数还是亚音速,都较容易拦截。所以,美国航母在战时可拥有足够的“安全距离”,甚至在局部战争中敢于进入距离陆地只有300公里的近海。



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俄罗斯“锆石”高超音速导弹

但是在近年来,一系列新概念反航母武器逐渐变为现实,包括反舰弹道导弹、高超音速导弹等,不仅射程超过了1000公里,甚至达到3000公里以上,而且末端突防速度都达到了5-8马赫以上。不仅难以拦截,而且留给美国航母的“安全距离”几乎不存在了。

相比之下,美国航母搭载的舰载机作战半径却太短了,其中F/A-18E/F的空战半径为1000公里,空地打击半径只有700公里,F-35C的空地打击半径也只有1200公里。所以说,美国航母在未来只能冒着猛烈的反舰火力,才能勉强进入作战位置。



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F-35舰载机

航母如何能够破局?至少有三个办法,都不容易实现

航母在未来的战场角色,与早先的战列舰有些类似——航母和战列舰的火力打击距离,都被后来者大大超越,而自身陷入“单方面挨打”的困境。

在这种情况下,传统航母在大规模战争中出现“半衰期”,几乎是不可避免的预测。所以,航空母舰如果希望在未来战场继续发挥作用,只能尽快改变自己。各国军事专家也一直都在研究这个问题,总的来说有三个办法。



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MQ-25“黄貂鱼”无人加油机

第一,极大增加舰载机的作战半径

航空母舰战略价值的下降,首要问题就是打击距离的相对不足,而增加舰载机作战半径是最直接的应对办法。将舰载机作战半径提升到2000-3000公里甚至更远,能够有效提升航母生存力。

但是,仅仅靠舰载战斗机自身,是很难将续航力成倍提高的,甚至目前流行的“伙伴加油”也远远不够。因此,舰载加油机将成为未来航母不可缺少的机种。这也是美国海军大力采购“黄貂鱼”无人加油机的关键原因。

不过,反舰武器将打击距离延伸到3000公里外,也并不是一件难事,所以增加舰载机续航力也不能完全解决航母生存力问题。



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潜水航母想象图

第二,发展潜水型航母

提升航母的生存力,有一个很古老的创意——那就是将航母和潜艇合二为一。潜水航母虽然在二战时期就出现过,但真正能发挥正规航母作用的潜艇,其实至今没出现过。

但是随着传统航母的生存力面临巨大挑战,潜水航母可能将势在必行。潜水航母不仅能够增强航母的隐蔽性,而且可以有效规避多数反舰武器的打击。

但是,潜水航母的技术难题也很多,其中很重要的问题就是“舰载机是什么样子”。现有的舰载机,很难与传统潜艇结合,即使勉强结合,也会对潜艇的性能造成严重影响。航母如果想变成“潜水航母”,配套的舰载机也必然发生巨大的变化。



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舰载无人机

第三,发展舰载无人机,并且将航母功能分散化

潜水航母能否实现技术突破,一个可行性的方案就是舰载机无人化。舰载机无人化,前提是智能机器人技术和远程中央控制技术的突破。

一旦实现技术突破,无人舰载机不仅可以在性能上超越传统战机,而且可以小型化,进而实现“载机大规模化”。此外,无人舰载机不仅可以用在航母、潜水艇上,甚至可以用在普通水面军舰上,实现舰载机的分散布置,将航母的功能分散。



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无人机蜂群

大量的小型无人机和远程无人机,通过鱼雷发射管、导弹垂直发射装置或电磁弹射装置,从潜艇(潜水航母)和水面舰艇上成批发射,而不再仅仅依赖传统的大型航母。这样的无人机作战集群,不仅能够确保大规模的火力投送能力,而且出击方向和模式也是非常灵活的,作战能力有望远远超越现有的传统航母。

不过,这三种解决方法都不是什么简单的技术,均需要等待计算机科技的进步。从这个角度来看,未来的海战必然会进入无人化、智能化的时代。(作者:陶慕剑)

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