|
|
本帖最后由 晨枫 于 2020-2-23 09:44 编辑
! V4 Z3 e. X" r7 ]
: u3 C1 d; J. f8 s- J& P0 {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?
7 c. d; ]1 {- Y* {" w9 E8 w9 s5 B1 ?" [' O, I
0 P; Y7 e- R5 c* y3 j5 D
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
! O% J5 _/ D l0 A' q; ]3 u; T- p0 F. ]/ S! p+ d; W; F. D
![]()
2 B: O0 a9 \' b1 o6 W( ^![]()
; e1 g6 k2 ^7 Z; ^4 O 8 o( I" Y- V, C6 \/ V
现在豪华游艇中也开始风行了
9 F8 w3 `6 |7 n h, _0 F6 _6 p5 t
! z) R2 o, V% a) [ 7 e3 r& E Q7 }8 P, {5 q
最大的优点当然是宽大无比的舱室9 s# u$ T1 D$ x9 W( @
, e# c. e9 J3 N" W- U![]()
; |9 u/ A' ]* [3 w另一方面,054A是非常成功的设计
/ b' o( P% R( X; H
7 k2 \" ?! ~4 h( e0 ~, Y1 }% f 0 r8 ~" L. X J# i2 G* `# N" b
但是窄小的直升机甲板影响了反潜能力的发挥" E: @) |$ N$ Q2 c! D
) F; g F6 h: M! @![]()
. S( z1 U7 ~; D9 L三体会是新护的宿命吗?2 Z1 J( b; Q' l7 h& w
$ \/ I* d6 |+ X) n7 H% C
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。
& S4 P4 e0 G: U! i
% T. l" g# N& e; w6 M0 X3 e“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)。* p4 u4 d$ r' Q$ ^4 e" W/ _& i
, p& f8 L) C2 w1 w: o- X; _, d- |0 g
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。) Y: [# R# S: C* ~2 ^1 i$ u9 Q9 [4 n
5 @1 ^" [1 {' G# B' e* e ~! y4 |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。. j M( L0 y9 t% x! c
5 Y- X: t* n6 Q$ [
0 `' e8 d/ Y0 j2 f
美国“自由”级濒海战斗舰则不算成功的设计 ?3 l0 I% u$ O* j
* K7 [4 B2 t( k3 M 1 e1 o2 [: A8 V4 C: W, z
但异常宽大的直升机甲板和巨大的多功能舱令人羡慕9 N+ F/ F3 \. W" @5 _
+ {+ ]# x) g5 U6 g" Y![]()
9 X7 k8 h1 n! u极大增加直升机在各种气候、海况下的出动能力和安全性
1 H# A* ?7 p( |5 y; P( d, O+ ?$ A2 u5 D3 z% m
![]()
1 q4 i I+ [: u" Q“独立”级更加科幻
7 I: B, [1 S. J
1 f7 l# X5 l- ^' W$ Z 3 {% i F* U, V
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
8 w' S5 b& h1 b0 u' ]7 j& D( Z: c" O) ?/ Y2 ^% Y% B3 u$ v
' X" |' O6 I q9 p V
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3 C2 X: f- `$ Z
1 J3 _* \6 \; I; L2 V6 x, j
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。9 F% t$ N- a! h( }0 X- c+ a8 F+ `
[* [. F% C; ^, i) l+ U( y
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。
5 y. b, N! k$ z2 ?3 v( B8 s2 O* E6 ]; C e# Z
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。1 w m1 h; X4 T z
# V* K# j! y" \5 J) k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。. u) X( E! V) p% }& O0 n
% h6 e9 I4 K1 ]6 o1 `# H) g3 f( ~
![]()
2 ^( G. R2 d' I# [“独立”级的多任务舱空间巨大,面积约合三个半篮球场 J9 }( z* q4 F) [2 g' {
& F2 W3 o2 D" p; d* L. w![]()
8 E' ~ h: [6 Y6 c+ g1 U“自由”级则不仅能从尾门滑道收放,还能从侧门吊放1 v e, U* |, d8 ]2 p9 n
6 \( ^: ^1 W8 z7 r' F
3 x; X3 c( m2 k9 H! U1 r
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
( F- A v: S) A- `
2 M+ q7 M0 r5 B2 b![]()
' l7 C! A) R h8 Q3 d" |2 n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; R1 K) ~4 [: |$ z7 l6 s
8 x+ K5 R, D+ t# l
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。9 F4 m$ w' m" }6 V
7 {" U- z5 v) ^- R1 g3 x
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。( }1 _( b1 }2 P3 _6 [* E
. i# R4 y' m/ x1 i
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。
- o, u b" r G1 r6 f0 ]+ Y8 a: N
![]()
) a5 s) S, o! d2 `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5 H \$ s1 G. R0 G O
9 i* y- D4 W* @- D0 ^! [9 ^( L![]()
. D9 D7 f+ |1 A9 G2 ~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: x! G5 i r5 x; ]. ?! `8 l
6 i1 {6 V2 ?- N S
![]()
" u' j. q: g* u. h* v/ H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
% f$ _2 Y# x- i: J" q- }1 `
4 l" ?1 R' I8 m/ y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。0 E7 }- Y2 \1 Y
. z3 [; u% x0 |( p, y [% [% A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。
/ O3 E% Z" }2 W; J9 v9 S: n+ |3 B2 S, }) a
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。6 x$ E9 k* P, g* Q
8 w6 k) e/ y. M9 h+ U2 Z 9 T' C$ [6 }8 O) u S6 R
“独立”级品字形的三体布局会是新护的理想起点吗?* D# ]4 d% O) R. R
( p! ?: l) v k8 U# [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。* u+ W% O9 b. A" L
9 L1 J% m6 i ^0 B P9 c
“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。
& y: v o$ A7 ~: c5 r3 G: H; D y- U5 K3 x
“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。. `# O4 u$ s5 h/ g/ I5 ^5 _
2 F' L! x4 e5 {6 j3 x( q% | V
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。
1 k8 k% s% O1 \( M3 q: o) R5 I/ c' F
5 Y; T7 e% r- j+ o/ \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。
9 G, S! i+ B. Q. c
( K$ ~, K: a. ?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。% ~& y5 [+ o! K) W3 E: n& f. j- f
2 h; L c5 W$ E% Z) c: ^ 4 w. d" \4 J$ f' m
另一个思路是参考英国“海神”级的构想,用“中”字形格局: `; Y5 g* u }6 ?8 w
. y- ^: U% z, C/ ], O) Q
# ?4 C" J4 j- \1 v1 _/ N9 X+ {
/ q, y0 i1 N, U2 V
![]()
0 ~. h4 S+ E$ D“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" l6 w) W. w* @5 D
4 ?2 @; m& F; d$ n% u* I : |4 }8 B" Y$ j: Z# c# ?8 M) A
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3 j0 b1 F8 U) `7 b
5 h4 P& _4 x* T! q( C0 q/ y
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。
: h. a1 Y4 [ e, l) t# ^2 ^5 \, N) P. Q* a e# @$ @6 P. n3 c/ _
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。) Z+ Y( U( g4 K/ X" ]
7 F& r* G; a) I; N/ K, ]7 f9 X4 M, S“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。
- I) m/ A, L% Q3 O- |/ V, P& p, b( d2 E7 d/ ~
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。" E' f. a, t B% d% V; Q
& ^7 v/ o( H7 C3 |' D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。
9 Y( Q* \( A- ^! ^3 b5 y
5 P7 v4 B2 K1 n3 ^ & \! K, s, v8 _3 o7 F
% ^$ d. o, |' d+ K4 O& I L
中国已经建造了3艘三体搜救船# v4 C3 e' f L
% N1 a0 t$ B0 [: S# S![]()
, x# K/ a* g1 Q6 I% ]7 t+ ^9 a# @![]()
* C I0 I+ Z5 \9 m# n7 Q2 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 h+ O4 q' F1 _! s' _
- r3 }% t1 u8 V# I; q' A$ 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。; `6 E/ t) P9 d4 `2 v4 Z
8 W8 r( F; w. e' y4 W! O* r# W* n, q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。# K* f9 E/ P1 b$ _ E# J
|
评分
-
查看全部评分
|