设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 2634|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

三体:中国下一代护卫舰的宿命?

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2020-2-23 23:40:46 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2020-2-23 09:44 编辑 ! k1 c& y; p) s/ p. t6 ^. V$ X9 D

0 J6 W7 D' x; |1 S# f6 D! n- W6 f- A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?+ T  @7 ~* g$ M2 ~; |9 Y" J& G

( X" \- ?% D$ \0 f" y1 `5 F7 I6 c% y3 Z% @0 ]- c
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2 ^$ g% @1 @5 x7 [, Z% K9 u

& o, B( Y0 [' m2 B5 W# M: h9 [0 U- q- n7 a( w

8 L$ y5 A/ P7 r1 |  ^
3 ^1 Z/ E1 b6 v; o1 I现在豪华游艇中也开始风行了# x: K4 d8 k& m! Y+ f

- f, O7 S" c: O
9 U2 c: r1 n" P3 J- r! D0 ]: }最大的优点当然是宽大无比的舱室
) \5 k7 H* D- t* i7 a* S
) n( k0 g0 d. o$ g5 x. p3 e4 U9 M& v6 F% h* b. J0 s, u
另一方面,054A是非常成功的设计
- @$ ^0 Q8 U5 c+ [, T7 Z: m  d+ j" `, [

- x3 ]' R* x3 W& {1 I% X但是窄小的直升机甲板影响了反潜能力的发挥
1 V* R$ Y2 }& u7 p. E
1 e) ]( S  I$ n1 N' ~$ h. ]3 d7 d$ h' g/ G3 `6 n  S# S3 i
三体会是新护的宿命吗?: S# g% F% E( b5 P% c) I
  L9 ^' |1 F( O1 X/ O
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。
- t# i# y! @) _1 h5 J( g: l9 ^
, m8 z. N! u( T. i“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)。, J6 c4 o( |; w+ v  z# Z) A3 i
/ K0 @4 w$ h& i! R
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。; @' Y9 m% x/ o  Y
% b# `% B2 n, e3 X/ k3 ~/ \5 N
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。
4 j# N0 j! \5 m  I# C& r# e8 T! Y7 [* s  X; O  X$ V

5 Q4 g5 D! K' a+ S$ V( L美国“自由”级濒海战斗舰则不算成功的设计# q* S3 h& a/ p, f! K

! o% Y9 m- v" I" t* \; q3 R4 Y2 \0 L$ r4 w. N
但异常宽大的直升机甲板和巨大的多功能舱令人羡慕
! N: |% _; n( J: P4 D! q
! D$ ^6 n* E# G$ G- z5 I$ \$ [. ^
极大增加直升机在各种气候、海况下的出动能力和安全性! |8 W- P$ S# g/ q4 k: A* E8 l
. e' y7 }6 t: a  f2 ^3 h9 U7 ?

1 i! L, i0 x8 ?9 Q8 I“独立”级更加科幻$ q; H6 X; l4 n

, L3 i$ Y( y# {- V7 W, `
: w! ~' A$ I6 {. J& x6 L8 B: e. Y) H; S6 j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
5 d8 X, B. T) T( e# ?% J7 `8 T4 `  u" g/ a* G; I
8 H0 I9 L. w! D2 m2 |+ Q
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+ x$ H6 r& P# w( ]2 ]+ {: {3 A
/ w5 c5 E  H7 {" q* X
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。
. v2 f; J" v; W. S' {
! V6 w( T1 z; z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。% k1 W2 g8 A% \+ V
8 d1 M! ~7 E9 V2 q: t0 f
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。$ e+ X; X1 F% b5 B
# }8 S, M' [6 r% O) d0 N0 g
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。, `! u9 R' `5 l3 ^+ P$ F

3 m6 x6 J/ H  ]. F
9 S+ g) ^3 \" Q% H“独立”级的多任务舱空间巨大,面积约合三个半篮球场: h% @, W- S0 {5 T

3 F, S$ J0 i' H( z
2 }' f( `, r  T" j9 y1 F: u“自由”级则不仅能从尾门滑道收放,还能从侧门吊放) B) s0 W* S7 K, R' ?

) u8 ^, N9 [3 E( x. F, a; W1 r5 a7 g6 Z; F$ `
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
% v# A* a5 [  M) X$ y2 L
5 y' t5 v  U, ?+ u6 p& I  s
2 X' O0 E9 s' S# w4 ~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
# s' h: F! d+ C/ N4 s, L1 i4 ~) K% F# }9 J1 `' g$ v
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。
* e; D2 ?( Q! ~/ D# q4 F8 b- D: e: o
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。
" k0 E8 k: s, l3 Z1 ?; B2 W
$ O5 [4 a! \4 r! R% `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。
& e1 k  {/ T0 k. O0 d
+ w& X2 E+ \% }' ^$ A5 i7 x! d* ]5 i$ e& i) R: e, Y
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
. M+ _2 E- W; M. ?) |. b1 z+ {2 D1 T" l% X
% O; }/ e* j8 V' d! m4 I
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
8 C) B; |7 v: F$ S
8 K5 @& {* R5 Y8 ]2 W2 `8 X; W6 B2 \! T. q5 Y! `' m! B6 {
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6 N4 t7 z# a# t) b6 f9 h" k; p) L
: @; G& q' f3 _$ p
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。
7 w) y8 I/ c8 W1 ^
1 K. C4 x3 m/ U/ T/ h8 T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。
$ ?. N# f3 F0 |$ Z" q4 ~1 h; k% T, p& N
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。9 C+ x! J) x5 h% ^9 h' m

) D+ H& L  t  R! j
$ D5 T! }$ a! f: R  ?“独立”级品字形的三体布局会是新护的理想起点吗?. p! F, ?7 M& {% ?1 l) O& j- L
9 B7 @# K4 U+ ^* v! i& C7 _
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。
7 I4 Z) R% r3 \* `' S( {
  t: U$ g5 f6 k( `/ W: |“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。7 q2 I' X, g7 @4 y' X3 I

  K. q- T3 ?7 j; L7 n“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。
  P- X4 I! n" v5 A4 f: c, e0 ?0 G( A$ }
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。/ y  I- l0 Z1 W8 a- o* D3 G$ ^8 t) D
$ M+ [0 [" g  ?
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。( P% d1 A0 A8 U9 R
# r& R. i+ ]& h" N
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。
. n- q# T' q, \! T7 t$ F0 r# D+ E

9 q# p% R" S9 Y+ g+ a/ `  m# V' q另一个思路是参考英国“海神”级的构想,用“中”字形格局
+ z( ]+ \- G7 l- M& h
) y* `3 \0 s/ z, z2 f. d, {7 }+ w% B7 q
1 w) z& J# d3 K  x. i
9 E6 q3 U3 C( ]3 `! L* e
“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
: |! s/ e. g' T+ W; Z; |8 @8 R
. u# z" C4 a. e1 e5 t
8 u! z( z# o0 u' F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
0 g1 L1 Z9 H: r, e- j* p# e
' j4 R8 r  d$ b, ^+ F) H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。9 Q7 D+ |. ~, d1 C& Y

6 z0 w4 |% n9 K* e* N* a054A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。! }+ Q2 _+ R0 `7 C9 p# Z3 o
0 v# H' H, K+ F' \/ N
“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。7 Z; m2 J+ `0 k6 |# D

' ^* j$ C( }& f1 J1 T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。
& n; Z3 F! q) H
7 S+ i2 Z( ~/ _+ E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。
0 w+ `4 _  ]7 w1 j) p+ S7 R
8 H% b' I$ U) m8 \
: i7 I( }1 M; T3 p+ e2 G
6 i) k- u% s3 _中国已经建造了3艘三体搜救船
9 x8 c5 q% r# D! n6 R% v8 n  |0 `: p" h! r
9 W3 z1 @$ L; T/ m' }
0 E: X& l, G5 {6 t- I7 M% X0 O
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
$ L6 j3 \; K$ b! T% o0 S; A5 |6 G/ q: G, z" g! K" k$ k5 l5 p
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。% v" _" d' F6 r0 x2 k- z: m

  }% n7 q6 ?/ Q4 m9 I# O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。7 y9 R  u/ e1 N3 ^

评分

参与人数 2爱元 +8 收起 理由
李根 + 4 伙呆了
Greatsnow + 4

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

GMT+8, 2024-12-23 18:58 , Processed in 0.036742 second(s), 20 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表