三体：中国下一代护卫舰的宿命？

晨枫

三体是刘慈欣的著名科幻小说，但这里说的三体是指三体船。这会成为中国下一代护卫舰（简称新护）的构型吗？
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: z' M8 u, y5 r, w! o
: u2 m; }$ A4 \/ l4 \) V/ C" C) c2 S三体船在风帆赛艇中很流行，因为便于最大限度地利用风力

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4 l; J$ X# {# h6 p现在豪华游艇中也开始风行了


# |' R2 L' q. n  u: ^! S2 z最大的优点当然是宽大无比的舱室

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另一方面，054A是非常成功的设计
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& {, ^; p& c  X$ _' n6 U8 ]/ g7 E但是窄小的直升机甲板影响了反潜能力的发挥


三体会是新护的宿命吗？

054A人称“新青年”，这是中国海军历史上最成功的护卫舰。火力强大，远洋性能良好，购置和运作成本较低。但054A需要考虑换代了。人们对045B有各种猜想，从054A的各种大改，到“准052D”，不一而足，但三体的“独立”级濒海战斗舰或许是有价值的参照。
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“独立”级和“自由”级都是濒海战斗舰，首舰“独立”号（LCS-2）和“自由”号（LCS-1）分别在2010年和2008年和2012年入役，由于战斗力不足，而且缺乏升级价值了，美国海军已经在2021年预算里要求国会批准退役，把维修和运作经费腾出来，用于更加紧迫的地方。一同要求退役还有两级的二号舰“科罗纳多”号（LCS-4）和“沃斯堡”号（LCS-3）。
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濒海战斗舰是21世纪初美国海军新思维的产物。那是美国拔剑四顾两茫茫的时代，美国海军需要的不是威力强大但昂贵的少量战舰，而是大量中等成本的战舰，才好满足日益增加的警察行动需要。濒海战斗舰速度高达44节，具有多用途舱和宽大的直升机甲板，可搭载不同的作战模块，但只有中等造价，似乎是理想选择。
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但在第一艘“自由”号入役的时候，美国海军已经意识到根本性的定位错误，弱小的基本战斗力根本无力在大国对抗中生存，很高的速度则对飞机和导弹毫无意义。两年后入役的“独立”号也是一样，尽管外观更加科幻。抱以很高希望的可更换作战模块非但研制进度上严重拖延，也无法像期望的那样在海上更换，现在发现，连在基地更换都要大动干戈，所以实用中不再考虑更换了，使得“定型”的濒海战斗舰的作战能力严重偏废。但木已成舟，只好硬着头皮继续下去。


  F( q$ ^' B2 O) b9 T" I美国“自由”级濒海战斗舰则不算成功的设计
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; j! z. D' m4 G. k/ \但异常宽大的直升机甲板和巨大的多功能舱令人羡慕

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! _+ c* D2 u+ [' |: }% V. C' y极大增加直升机在各种气候、海况下的出动能力和安全性


“独立”级更加科幻

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6 B1 G! t5 O; e& T% F8 Q直升机甲板更加令人羡慕，多功能舱（图中关闭，在“2”字门背后）也同样不弱
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但设计时就没有考虑安装反舰导弹，临时加装总是急就章的意思，“自由”级的甲板空间更加尴尬

多年来，坊间有各种濒海战斗舰对056的假想对抗分析，056除了跑不赢外，几乎在所有方面都是优势。这是美国海军不能接受的。
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' h2 S, m* N, G* i$ d美国海军试图通过改装、加装来加强濒海战斗舰，但收效甚微。由于原设计没有考虑导弹甲板，并无合适的地方安装防空或者反舰导弹发射架，勉强加装则是各种别扭，只适合作为技术验证使用。在这种情况下，尽早退役最早的濒海战斗舰就不奇怪了。
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, @, P8 @9 N2 N4 }但濒海战斗舰的思路并非一无是处，一些设计元素正在新一代西方战舰设计上显示出来。超大的直升机甲板已经成为新一代西方护卫舰的标配，而英国26型护卫舰还采用并发展了多功能舱（也称任务舱）的概念。

+ W( V6 L' O/ R' Y) v% D7 I大面积直升机甲板降低日常起降难度的好处很显然，使得日常运作更加安全、可靠。直升机甲板需要在恶劣海况下也能起落直升机，最好不需要危险的助降作业，还要便于装弹。一些战舰具有双机库，但要能高效运作双机，还是需要大得多的直升机甲板。现代战舰也对运作多种直升机的能力有新的要求，不仅要能运作典型的舰载直升机，还要能运作陆基直升机，比如英国26级就要求能运作CH-47一级的重型直升机。

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“独立”级的多任务舱空间巨大，面积约合三个半篮球场


“自由”级则不仅能从尾门滑道收放，还能从侧门吊放

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/ m6 ^  H( B/ ?, b% q0 a, h英国26型护卫舰更进一步，把机库与多功能舱结合起来，可以更有效地利用空间
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8 v* S6 u- y0 I. ~) |  w* h0 e两舷对穿则增加了收放的效率，可以左舷搭载无人艇，右舷搭载潜水器，使用时互不干扰

多功能舱是另一个新概念。这是从反恐、反海盗和特种作战开始的，要求能搭载和收放冲锋艇之类的小艇。但随着无人艇、无人潜航器的发展，多功能舱的作用越显重要。在形式上，有滑道式，小艇在牵引机控制下从尾滑道收放；也有吊车式，可伸缩的桁架从舱口伸到水面上，小艇用吊车收放。

) s2 D+ p8 ~$ v" t0 N/ l坊间对054A的下一代尽管设想纷纭，但一般都是现有基本格局的延申和强化，继续定位于“小驱逐舰”，着重舰队作战，这是不妥的。

中国海军曾经把054A作为“小驱逐舰”使用，主要是由于当时舰队防空力量严重缺乏，而054A是第一代具有区域防空能力的战舰。现在不同了。052D不仅在性能上远远超过054A，在数量上也在迅速接近。加上更加强大的055，054A的舰队防空作用大大降低了。054A的反潜能力较好，但也落后于大洋反潜的要求了，尤其是局促的直升机甲板。下一代应该重新定位。


052D不仅在性能上大大超过054A，在数量上也在迅速赶上，不再需要新护充当“小驱逐舰”了
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事实上，052D的王座也丢了，现在是055了，更没有“小驱逐舰”的必要了


事实上，风帆时代的护卫舰就是远洋独立作战的，这是美国现存最古老的“宪法”号，这就是护卫舰，曾经和友舰一起打到利比亚的特里波利，美国海军陆战队军歌里“从蒙蒂祖马的宫殿到特里波利的海滩”就是这一段典故
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新护应该侧重反潜和多用途，侧重在第一岛链到第二岛链之间的远洋独立作战。
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航母、部分055和052D将组成航母战斗群，其余055和052D将组成水面战斗群，这些战斗群将以游猎形式，在岸基空中和导弹火力支援下，担任远海决战主力。中国海军还需要具有远洋独立作战能力的巡逻战舰，侧重远洋反潜，但还包括拦截低防护舰船（如补给船、商船、两栖舰船等）的任务，后者实际上正是19世纪“古典护卫舰”的典型任务。
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声纳依然是反潜探测的主要手段。舰艇声纳的水声条件不好，一般舰艇的速度也拼不过核潜艇，需要以直升机加吊放声纳作为主要搜潜手段，无人潜航器则成为搜潜新军。这使得新护不宜从054A修修改改，而需要全新思维。
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9 U% u" B" D+ g0 }# B“独立”级品字形的三体布局会是新护的理想起点吗？
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# e" y: U& Z7 {除了常规的雷达、导弹等方面的考虑，新护需要宽大的直升机甲板、机库和多用途舱，“独立”级的三体布局是理想的起点，“品”字形三体由较长较宽的中央体和一对较短但特别瘦长的侧体组成，上面用平台连接成刚性的整体。三个船体增加阻力，但船体本身瘦长又有利于减阻，权衡下来，总阻力还是降低的。

9 {( a! _; F' a# S7 A! N“独立”级的满载排水量3100吨，但直升机甲板有628平方米，几乎两倍于吨位大得多的“伯克”级。由于舰体宽度大，机库面积达325平方米，足够容纳两架MH-60。多任务舱更是超过1400平方米，约合三个半篮球场。

- y8 z' {- a  Z“独立”级可以作为新护的参照，但新护还可以结合26型护卫舰的经验。与“独立”级用中央船体后半段的甲板下空间作为多用途舱不同，26型的多用途舱是与机库相连的，成T字型。“横杠”的两端是大型侧门，用于小艇或者潜航器的舷外吊放。“竖杠”的底端是机库门，通向直升机甲板。机库可借用多用途舱是26型能搭载CH-47一级重型直升机的原因。

新护未必有搭载重型直升机的要求，但需要有垂发装置的空间。从“独立”级的基本格局开始，拉长“品”字形的“横双口”段，并拉长上层建筑，可在机库前中线位置增加24-36管通用垂发。垂发的常规位置在舰体内，但新护的三体结构使得舰体较窄较浅，只有利用上层建筑的空间布置。这样重心较高，但考虑到三体的宽度很大，稳定性还是有保证的。机库与多用途舱“环抱”垂发舱成“凹”字形，延申的空间可作为两侧的多用途舱。这样的布局没有26型的空间利用率高，面积更是与“独立”级不能比，但就规定任务而言，应该够用了。
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0 B7 `3 {. W9 L' `8 m+ B但新护不需要“独立”级44节那样变态的高速。作为远洋独立作战的反潜护卫舰，28节的速度够用了。这样，按照海军部系数估算，即使把满载排水量从“独立”级的3100吨增加到054A的4100吨，动力要求也依然比“独立”级降低3/4，只需要从054A的现有动力增加20%就够用了。这是控制成本的关键。这样，既可以从054A现有的4台16PA6柴油机增加功率，也可以换用更加紧凑、安静的燃气轮机。如果从直接推进改为全电推进，动力布置还很灵活。
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24-36管垂发可以容纳足够的远程反舰导弹、远程反潜导弹、一坑四弹的中近程防空导弹，单面旋转主动相控阵可以在成本和性能之间较好地折中，宽大的舱室有利于改善长期远洋航行中的生活条件。这样的“三体054A”比现有054A更适合独立的远洋反潜作战。
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另一个思路是参考英国“海神”级的构想，用“中”字形格局
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“海神”没有按照全规格护卫舰建在，但还是造了一艘2/3缩比研究船，成功地验证了设计理念

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7 J* w- k8 _7 O) M. G; ~从054A开始，增加一对侧体，可以三体化，大大改变现有054A甲板空间局促的问题，并不增加太多的吨位和造价
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3 K% F; F1 f3 O/ n- r1 {8 m另一个思路是参照英国“海神”三体护卫舰设计方案，从大体与054A相同的中央船体开始，增加一对短小瘦长的侧体，形成“中”字形格局。这样对054A的舰体设计的改动最小，动力要求与前一情况类似，有望使用同样的动力以降低成本。

054A的48管垂发用24-36管通用垂发替换，原上层建筑前半段大体保留，但在烟道结构后截断，两侧为两个独立机库，原机库位置现在是加宽的三体段的直升机甲板，原直升机甲板位置改为多用途舱-声纳舱。

- s! c* ^  y* @  T“中”字形与“品”字形相比，浮力分布比较均匀、对称，船体在波浪中的升沉特性更加可预测，但后甲板的面积不如“品”字形。
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: ~# v/ \, R& Z, c" r% p三体船常与双体船相提并论，但两者是很不相同的。双体船相对于单体船是质的变化，结构布局、受力特性、水动力特性统统变了。最主要的是，两个船体各自分担一半浮力。三体船有各种做法，但主流思路是以单体船为基础，增加一对只提供很少浮力的瘦长侧体。侧体与其说是额外的船体，不如说是防倾架，从水线以上迅速外漂，在横摇时侧体吃水增加，浮力迅速增加，产生反力矩，抑制横摇，但在正常航行时只是在水面切割而过。因此这样的三体船反而比双体船更接近单体船的特性。与双体船一侧破损就严重影响抗沉性不同，三体船在侧体受损时较少影响抗沉性，但同样提供了大得多的甲板面积，也在一般情况下提供好得多的横摇稳定性。
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- _& Y0 R/ B) |% v. G但三体船的横摇稳定性比单体船更加复杂。在波浪较小的情况下，三体船的稳定性大大超过单体船。在波高浪大的时候，情况就要复杂了，取决于典型波长与船宽的关系。如果波长大大低于船宽，稳定性依然很好。如果波长大大高于船宽，三体船与单体船的横摇响应没有本质差别。但如果波长与船宽接近，三体船的横摇可能反而不及单体船。单体船可以通过加大吃水来改善横摇特性，理论上吃水无限大的话，波浪对横摇的作用可以忽略不计。在实际上，较深的吃水也可以显著降低横摇的频率。但三体船很难通过吃水来改变横摇特性，波长与船宽接近时，强烈的高频横摇会造成从作业、舒适到结构强度的各种问题。大浪通常与大波长相连，特别宽的跨度对结构要求太高，只有避免船宽过度逼近高海况下的波长，这是很别扭的限制。
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中国已经建造了3艘三体搜救船


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' t+ b/ T0 h2 N- l( V; t还在2017年阿布扎比国际防务展上推出了三体护卫舰的模型
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* n- H2 V, I1 A* M/ v! h: r/ z: l中国已经有一定的三体船的研制、建造和使用经验。北海舰队的北救143号是第一艘917型三体高速搜救艇，2012年入役，排水量550吨。15x20米的直升机甲板与4100吨的054A差不多大，直升机起降条件比吨位三倍于己的056还好。据报道，917型已经有三艘同级船在役，另外两艘在东海舰队和南海舰队。中国也已经在各种防务展上推出三体护卫舰的模型。
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# y9 c. W- l0 Q" p9 t新护不会是054A的简单更新升级，而是与新时代的中国海军战略相扣。高度强调反潜和远洋的新护需要跳出常规思维，三体的新护很值得期待。