艦船是海軍作戰(zhàn)的主要裝備,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,給艦船的發(fā)展帶來(lái)了深刻的影響,一些新技術(shù)在艦船上的應(yīng)用,給未來(lái)海上作戰(zhàn)方式帶來(lái)了深刻的變化。
發(fā)展動(dòng)向
核潛艇具有隱蔽性好,突擊能力強(qiáng)等特點(diǎn),由于戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),受到許多 國(guó)家的重視。
目前,世界上在役核潛艇約247艘,集中在美、俄、英、法、中五國(guó),但主要由美、
俄兩國(guó)擁有,約214艘,其中戰(zhàn)略核潛艇約54艘,攻擊核潛艇約160艘。
核潛艇的排水量約3000~20000噸,個(gè)別的達(dá)26500噸,水下航速多為2
0~35節(jié),下潛深度一般為300~500米,自給力60~90晝夜。魚(yú)雷發(fā)射管多在
首部,一般為4~8具,導(dǎo)彈發(fā)射筒幾乎都設(shè)在中部,一艘有8~24具,推進(jìn)功率多為1.
5萬(wàn)~3萬(wàn)馬力,少數(shù)達(dá)6萬(wàn)馬力。
核潛艇發(fā)展的趨向主要是,降低噪聲,加強(qiáng)航空武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗能力與完善自動(dòng)化控制等。
降低噪聲主要是采用流體噪聲非常小的最佳流線型艇型,艇體突出體少,流水孔減到最
少;采用低噪聲螺旋槳;艇內(nèi)所有設(shè)備、管道都采取降噪措施;艇外敷設(shè)消聲瓦。
加強(qiáng)武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗能力主要是以最新技術(shù)成就來(lái)裝備潛艇。在戰(zhàn)略武器方面,主要是提
高彈道導(dǎo)彈的射程、精度和威力,完善多彈頭分導(dǎo)技術(shù);魚(yú)雷主要是改進(jìn)制導(dǎo)系統(tǒng)和引信,
增大潛深和速度以及攜帶核彈頭。
自動(dòng)化目前主要是朝著綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展,它將以計(jì)算機(jī),尤其是以微型機(jī)為基
礎(chǔ),把潛艇運(yùn)動(dòng)控制、武備控制、觀通導(dǎo)航控制、動(dòng)力操縱控制等各系統(tǒng)組成一個(gè)整體,以
完善全艇的自動(dòng)化程度。
由此看來(lái),核潛艇的排水量有急劇增加的趨勢(shì)。
常規(guī)潛艇是以柴電動(dòng)力作為推進(jìn)動(dòng)力的潛艇,噸位較小,建造周期短,造價(jià)低,適于近
中海地產(chǎn)活動(dòng)。現(xiàn)在世界上常規(guī)潛艇的數(shù)量約670艘,占潛艇總數(shù)的67%左右,分布在近4
0個(gè)國(guó)家和地區(qū),預(yù)計(jì)在未來(lái)的海戰(zhàn)中它將占有重要的地位。
目前,常規(guī)潛艇多采用鯨型艇型,排水量大多數(shù)在1000~2000噸之間,水下航
速一般為18~24節(jié),下潛深度多為200~300米。
大多數(shù)裝有4~8具533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,少數(shù)裝有導(dǎo)彈,主機(jī)功率一般在200
0~7000馬力之間。常規(guī)潛艇發(fā)展的動(dòng)向,除排水量將增加,下潛深度將加大,自動(dòng)化
程度將逐步完善外,主要是提高水下續(xù)航時(shí)間和增強(qiáng)航空武器系統(tǒng)的攻擊能力。
提高水下續(xù)航時(shí)間,使其在水下活動(dòng)達(dá)到10~14天,主要是采用閉式循環(huán)柴油機(jī)、
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)以及新型燃料電池作為水下動(dòng)力源。武器系統(tǒng)攻擊能力的加強(qiáng),主要是向雷
(魚(yú)雷)、彈(巡航導(dǎo)彈)通用武器系統(tǒng)發(fā)展。魚(yú)雷主要是采用線導(dǎo)和末自導(dǎo)相結(jié)合的反
潛、反艦通用魚(yú)雷;導(dǎo)彈采用能從魚(yú)雷發(fā)射管實(shí)施水下發(fā)射的導(dǎo)彈;發(fā)展防空導(dǎo)彈也可能是
一種探索。
近年來(lái)潛艇還出現(xiàn)一種“后勤管理”的新概念,即在設(shè)計(jì)、建造潛艇時(shí),考慮到裝備的
維修、更換的快速性和及時(shí)性,以提高潛艇的在航率。
航空母艦是一種以艦載機(jī)作為主要攻擊武器的戰(zhàn)斗艦艇。當(dāng)前,世界上共有10個(gè)國(guó)家
擁有大、中、小型航母近30艘。美國(guó)主要發(fā)展大型航母,是擁有航母最多的國(guó)家,占世界
航母的一半。俄羅斯擁有可搭載常規(guī)起降固定翼飛機(jī)的6萬(wàn)噸級(jí)重型航母“庫(kù)茲涅佐夫”
級(jí)。法國(guó)擁有4萬(wàn)噸核動(dòng)力航空母艦。
當(dāng)今航空母艦的排水量一般在10000~75000噸,大型航空母艦達(dá)10000
0噸,主機(jī)功率一般為28萬(wàn)~30萬(wàn)馬力,常規(guī)動(dòng)力的續(xù)航力為8000~14000?
海里,核動(dòng)力的續(xù)航力為4萬(wàn)~70萬(wàn)海里,能抗12級(jí)臺(tái)風(fēng),在5~6級(jí)海況下可順利起
落飛機(jī)作戰(zhàn),基本具有全天候適航能力,每晝夜可機(jī)動(dòng)600海里,大型航空母艦載機(jī)7
0~120架。但它目標(biāo)大,造價(jià)高。
航母的發(fā)展動(dòng)向,目前除了發(fā)展大型航空母艦外,有些國(guó)家十分注重發(fā)展輕型航空母
艦。特別是直升機(jī)和垂直/短距起降飛機(jī)的發(fā)展,為研制輕型、多用途航空母艦提供了有利
的條件。在動(dòng)力方面,大型和中型航空母艦趨向采用核動(dòng)力;輕型航空母艦趨向采用燃?xì)廨?/p>
機(jī)。有的人還在設(shè)想研制與美國(guó)彈道導(dǎo)彈核潛艇組成編隊(duì)的水下航空母艦,研制航速可達(dá)100節(jié)以
上的側(cè)壁式氣墊航空母艦和具有甲母質(zhì)面積大、穩(wěn)性好的雙體航空母艦等等。總之,隨著科學(xué)
技術(shù)的進(jìn)步,航空母艦正在向著更加現(xiàn)代化的水平發(fā)展。
驅(qū)逐艦是一種以導(dǎo)彈、火炮、魚(yú)雷等為主要武器,具有較強(qiáng)作戰(zhàn)能力的中型水面戰(zhàn)斗艦
艇。一般,滿(mǎn)載排水量3000~8000噸,最大航速30~38節(jié),續(xù)航力3000~
6000海里,在5~6級(jí)海況下能有效使用武器,在7~8級(jí)海況下能安全航行。抗沉性
能保證任意相鄰三艙破損進(jìn)水不沉,并設(shè)有較完善的三防(防原子、防化學(xué)、防生物)系
統(tǒng)。
驅(qū)逐艦的發(fā)展趨勢(shì),重點(diǎn)是提高其預(yù)警能力、攻防戰(zhàn)斗能力、機(jī)動(dòng)和適航性能,選用先
進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)作動(dòng)力裝置,以增大航速和續(xù)航力。今后將裝備多種導(dǎo)彈(對(duì)艦、對(duì)空、反潛
及巡航導(dǎo)彈),實(shí)現(xiàn)指揮、情報(bào)、艦艇操縱和武器控制系統(tǒng)的自動(dòng)化,廣泛運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)
和自動(dòng)控制技術(shù),提高防御和抗擊制導(dǎo)武器的能力,越來(lái)越多地采用全燃?xì)廨啓C(jī)或柴/燃聯(lián)
合動(dòng)力裝置。已開(kāi)展研究新型的粒子束武器、超導(dǎo)電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)、小水線面雙體船船型、裝
載垂直短距起降飛機(jī)等。
護(hù)衛(wèi)艦
護(hù)衛(wèi)艦是一種以導(dǎo)彈、火炮和反潛武器為主要武器的水面戰(zhàn)斗艦艇。一般,排水量為6
00~3500噸,有少數(shù)超過(guò)3500噸;航速多為25~35節(jié),續(xù)航力約5000海
里,在4~6級(jí)海況下能有效使用武器,在7~8級(jí)海況下能安全航行,自持力10晝夜,
在相鄰船艙進(jìn)水時(shí)不會(huì)沉沒(méi)。
現(xiàn)代護(hù)衛(wèi)艦可載對(duì)空、對(duì)艦和反潛導(dǎo)彈。為了提高對(duì)敵方來(lái)襲導(dǎo)彈的防御能力和對(duì)敵水
面艦艇的攻擊能力,一般裝有主炮和副炮,或設(shè)有小口徑速射炮。為了加強(qiáng)反潛,常服多管
火箭式深水炸彈發(fā)射裝置和反潛魚(yú)雷發(fā)射裝置,艦首均設(shè)有聲納,艦尾設(shè)有直升機(jī)起降平
臺(tái),直升機(jī)可增大反潛半徑,還可提高對(duì)艦導(dǎo)彈的射程。同時(shí)還裝有自動(dòng)化作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)。
現(xiàn)代護(hù)衛(wèi)艦的動(dòng)力裝置,主機(jī)一般使用柴油機(jī)、全燃?xì)廨啓C(jī)或柴?燃聯(lián)合動(dòng)力裝置,功
率大,航速較高。現(xiàn)代護(hù)衛(wèi)艦的造價(jià)較低,用途較廣。目前,世界上約有44個(gè)國(guó)家和地區(qū)
擁有600多艘護(hù)衛(wèi)艦。但現(xiàn)代護(hù)衛(wèi)艦一般所需的電力、重量和容積均受到艦體平臺(tái)的限
制,艦員的居住性差,持續(xù)作戰(zhàn)能力有限。
現(xiàn)在,人們?cè)O(shè)想未來(lái)護(hù)衛(wèi)艦應(yīng)具有更快的速度、更好的穩(wěn)性,并改善適航性和居住條
件。有的國(guó)家正在打破傳統(tǒng)觀念,試驗(yàn)一些新設(shè)計(jì)的護(hù)衛(wèi)艦船型,如側(cè)壁式氣墊船、水翼船、
半潛船或雙體船等,美國(guó)海軍計(jì)劃建造一艘試驗(yàn)性的3000噸表面效應(yīng)船,其推進(jìn)裝置將
采用超導(dǎo)電力推進(jìn)裝置,速度可超過(guò)100節(jié)。
艦艇現(xiàn)代化發(fā)展的主要特點(diǎn)
艦艇正在向小型化、通用化、高速化方向發(fā)展
未來(lái)的艦艇,正逐步向小型化、通用化、高速化等方面發(fā)展。①小型化,如英國(guó)設(shè)計(jì)的
“鷂”輕型多用途航母(約8000噸),可載8架“海鷂”飛機(jī)和2架“大山貓”直升
機(jī),它是一種經(jīng)濟(jì)型艦,已引起許多中小國(guó)家的興趣。②通用化,如美海軍擬建造的SC-
21艦?zāi)軋?zhí)行現(xiàn)階段由多種艦艇所承擔(dān)的任務(wù),是一種多用途軍艦,預(yù)計(jì)1998年開(kāi)始建
造。③威力大,如美國(guó)正在發(fā)展的9100噸攻擊型核潛艇“海狼”級(jí),比在役的“洛杉
磯”級(jí)在安靜性、航速和下潛深度等方面都有很大的改進(jìn),尤其是攜帶導(dǎo)彈50枚,比同類(lèi)
艇導(dǎo)彈增多一倍。④高速化,國(guó)外已開(kāi)展水翼艇型護(hù)衛(wèi)艦和40~50節(jié)高速補(bǔ)給船的研
究,而引起飛躍變化的是地效翼艇(WIG)
,其速度將高達(dá)200~300節(jié)。
動(dòng)力裝置將采用綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)等
現(xiàn)在國(guó)外艦艇動(dòng)力裝置一般采用柴油機(jī)、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、反應(yīng)堆和聯(lián)合動(dòng)力裝置
等多種形式,未來(lái)的水面艦艇將采用一種綜合電力推進(jìn)系統(tǒng),該系統(tǒng)將由一臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)
和推進(jìn)器組成。主要原因是考慮電力推進(jìn)可以安裝在艦內(nèi)任何地方,有利艦型設(shè)計(jì)和艦內(nèi)布
置,并可為將來(lái)的武器(如激光器、電磁炮等)提供所需的電力。
此外,為了提高水下續(xù)航力和減少航行暴露率,德國(guó)、瑞典和加拿大等國(guó)正進(jìn)行潛艇用
不依賴(lài)空氣的輔助動(dòng)力裝置(如燃料電池、熱氣機(jī)、閉式循環(huán)柴油機(jī)、小功率核動(dòng)力裝置)
的研制。
汽車(chē)傳感器正向綜合化、對(duì)付多目標(biāo)等方面發(fā)展
現(xiàn)在和下個(gè)世紀(jì)初即將使用的電子設(shè)備中,美國(guó)“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)、拖曳式線列陣聲納、極低頻通信系統(tǒng)和導(dǎo)航星全球定位系統(tǒng)十分先進(jìn),從它的發(fā)展中可以看出如下一些特點(diǎn):①向綜合化發(fā)展,如美國(guó)發(fā)展電子戰(zhàn)系統(tǒng)時(shí),開(kāi)始將該系統(tǒng)與作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字式接口,最后將它在探測(cè)、控制和對(duì)抗等方面與各種武器進(jìn)行高度協(xié)調(diào);又如光學(xué)設(shè)備表現(xiàn)出機(jī)-數(shù)碼管一體化的特點(diǎn)。②對(duì)付多目標(biāo),如“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)的主要設(shè)備是C3I系統(tǒng),該系統(tǒng)的核心是AN-SPY相控陣?yán)走_(dá),從而解決了對(duì)付空中多目標(biāo)和反應(yīng)速度快的問(wèn)題。③重視生存能力,如美國(guó)以前建造的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)多采用集中式結(jié)構(gòu),易遭攻擊,以后艦艇采用分布式數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu),使生存能力大為提高。
先進(jìn)武器大量裝艦,武器總體性能有較大提高
從裝艦武器的發(fā)展中,可以看出如下二個(gè)主要特點(diǎn):①先進(jìn)武器大量裝艦,如美國(guó)計(jì)劃在本世紀(jì)末在198艘艦艇上裝載“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈,僅水面艦艇安裝的垂直發(fā)射系統(tǒng)數(shù)量至少達(dá)到6758個(gè)單元;又如英、法新建美國(guó)彈道導(dǎo)彈核潛艇將分別裝載性能優(yōu)越的“UGM-96A彈道導(dǎo)彈Ⅱ”和M-5型導(dǎo)彈。②提高武器總體性能,如國(guó)外研制的“海鱔”、“旗魚(yú)科”和MK50這三種魚(yú)雷,不僅在爆炸威力、命中精度和新材料應(yīng)用等方面有重大改進(jìn),而且其航速均達(dá)53~70節(jié),射程20千米以上,下潛深度1000米,估計(jì)下個(gè)世紀(jì)魚(yú)雷速度可能突破100節(jié)。
我國(guó)海軍艦船現(xiàn)代化新技術(shù)的探討
我國(guó)海軍艦船裝備經(jīng)過(guò)40多年的建設(shè),已經(jīng)初步建成一支有相當(dāng)規(guī)模的由潛艇、驅(qū)護(hù)艦艇、快艇、獵潛艇、掃雷艦艇及各種輔助艦船和岸基飛機(jī)組成的具有一定作戰(zhàn)能力的多兵種的海上戰(zhàn)斗力量。同過(guò)去相比,我們的裝備無(wú)論在品種還是裝備性能上都有較大改善,特別是近年來(lái)交付的新裝備,現(xiàn)代化水平和綜合作戰(zhàn)能力都有了一定提高。新技術(shù)的應(yīng)用是我國(guó)海軍艦船發(fā)展的主要因素,是實(shí)現(xiàn)艦船現(xiàn)代化發(fā)展和趕超世界先進(jìn)水平的基礎(chǔ),因此應(yīng)引起高度重視。
目前比較適合在我國(guó)艦船上應(yīng)用的新技術(shù)有以下幾點(diǎn):
強(qiáng)調(diào)模塊設(shè)計(jì)概念
新技術(shù)的飛躍發(fā)展,加快了艦艇裝備更新?lián)Q代的周期,目前艦艇的使用期限一般為25~30年,而武備和電子設(shè)備大致每隔7~10年就要更換一次,因此在艦艇整個(gè)使用期內(nèi)至少需進(jìn)行現(xiàn)代化改裝2~3次,但是這種改裝往往是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”,施工量非常龐大復(fù)雜,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢(qián)。為了使現(xiàn)代化改裝能夠更加便捷、省時(shí)、省事,可將武備系統(tǒng)、電子系統(tǒng)按其功能分成若干個(gè)“模塊”,即“功能結(jié)構(gòu)單元”,它與艦體的安裝界面采取統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)形式,其電源、管道、信息線路等聯(lián)接部分都采用標(biāo)準(zhǔn)的接口。這樣,要換裝新裝備時(shí)就非常方便,只需將整個(gè)舊裝備的“模塊”沿安裝界面拆除,再整個(gè)換上一個(gè)新的“模塊”就可以了,而所有聯(lián)接部件都是標(biāo)準(zhǔn)接口,一接便成。這種新的設(shè)計(jì)建造概念,將對(duì)90年代以至21世紀(jì)的艦艇現(xiàn)代化帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。實(shí)現(xiàn)光纖通信技術(shù)
現(xiàn)代艦艇各作戰(zhàn)系統(tǒng)間的信號(hào)傳輸主要靠電纜來(lái)完成,但電纜線路過(guò)于復(fù)雜、笨重和昂貴。70年代以來(lái),國(guó)外開(kāi)始研制艦艇數(shù)據(jù)多路傳輸系統(tǒng)來(lái)代替電纜,即采用數(shù)據(jù)總線來(lái)解決信號(hào)傳輸及交換問(wèn)題。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,今后多路傳輸系統(tǒng)的總線可以用光纖制成,光纖通信具有保密性強(qiáng)、頻帶寬、容量大、重量輕、中繼距離大、抗電磁干擾和地磁干擾且成本低等特點(diǎn)。有人估計(jì),在驅(qū)逐艦上,若全部采用光纖傳輸,可由1噸光纖代替75噸重的電纜,大大減少了占用空間。
降低艦艇自身物理場(chǎng)特征艦艇自身具有的各種物理場(chǎng)特征,正是易于暴露自己、招致敵方自導(dǎo)武器以及感應(yīng)引信武器攻擊的“禍根”,因此現(xiàn)代艦艇設(shè)計(jì)應(yīng)極為重視降低各種物理特征的措施。首先要減少雷達(dá)波反射。這需從改進(jìn)艦艇外形設(shè)計(jì)和采用能吸收雷達(dá)波的涂料或覆材入手,在外形設(shè)計(jì)上避免大幅垂直面與水平面直角相交,應(yīng)使其略帶傾斜,上層建筑盡可能低矮,所有轉(zhuǎn)角處、結(jié)合部盡量圓滑。其次要降低紅外輻射。艦艇的紅外輻射源主要是煙囪的高溫排氣,小型艦艇盡可能采取水下排氣,中、大型艦艇在煙道出口處設(shè)置水霧降溫裝置,以減弱紅外輻射的強(qiáng)度。
采用減振降噪技術(shù)降低艦艇噪聲可以提高艦艇的隱蔽性,提高攻防能力。在進(jìn)攻上降低自噪聲可以提高聲納的探測(cè)距離,在防御上,可明顯提高本艦聲偽裝干擾器材的作用效果等等。以下技術(shù)和材料的應(yīng)用可以大大提高艦艇的隱蔽性:①減振阻尼措施,以減少結(jié)構(gòu)噪音的傳播和輻射;②降低螺旋槳噪聲、排氣噪聲等輻射噪聲;③吸聲、隔聲及阻尼材料;④對(duì)艦船噪聲進(jìn)行測(cè)試、分析處理;⑤有源消聲法。
定向能技術(shù)
定向能技術(shù)包括武漢高能激光設(shè)備制造有限公司、高能粒子束、強(qiáng)微波等技術(shù),目前尚處于武器的探索性發(fā)展
階段或可行性驗(yàn)證階段。采用定向能技術(shù)的武器具有很多優(yōu)點(diǎn):①能在極短的時(shí)間里把高度
集中的射束能量直接照射在目標(biāo)上。例如,有的聚焦激光波束的能量達(dá)到1億瓦/厘米2,
短時(shí)傳輸這樣大的能量,將導(dǎo)致目標(biāo)被破壞。②射束以光速或接近光速傳播。射擊時(shí)往往不
需要提前量,可直接對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),瞬間進(jìn)行射擊,抗干擾性能好,是防御反艦導(dǎo)彈最理想的一
種手段。③只對(duì)目標(biāo)本身造成破壞,不像核彈那樣造成大范圍破壞。
參考資料 >