海军舰船

海军舰船

舰船是海军作战的主要装备,现代科学技术的飞速发展,给舰船的发展带来了深刻的影响,一些新技术在舰船上的应用,给未来海上作战方式带来了深刻的变化。

发展动向

核潜艇

核潜艇 具有隐蔽性好,突击能力强等特点,由于战术技术性能的独特优点,受到许多 国家的重视。

目前,世界上在役核潜艇约247艘,集中在美、俄、英、法、中五国,但主要由美、

俄两国拥有,约214艘,其中 战略核潜艇 约54艘,攻击核潜艇约160艘。

核潜艇的排水量约3000~20000吨,个别的达26500吨,水下航速多为2

0~35节,下潜深度一般为300~500米,自给力60~90昼夜。 鱼雷 发射管多在

首部,一般为4~8具, 导弹 发射筒几乎都设在中部,一艘有8~24具,推进功率多为1.

5万~3万马力,少数达6万马力。

核潜艇 发展的趋向主要是,降低噪声,加强 航空武器系统 战斗能力与完善自动化控制等。

降低噪声主要是采用 流体 噪声非常小的最佳 流线型 艇型,艇体突出体少,流水孔减到最

少;采用低噪声 螺旋桨 ;艇内所有设备、 管道 都采取降噪措施;艇外敷设 消声瓦 。

加强武器系统战斗能力主要是以最新技术成就来装备潜艇。在 战略武器 方面,主要是提

高 弹道 导弹 的射程、精度和威力,完善多弹头分导技术; 鱼雷 主要是改进制导系统和 引信 ,

增大潜深和速度以及携带核弹头。

自动化目前主要是朝着综合自动化的方向发展,它将以 计算机 ,尤其是以微型机为基

础,把潜艇 运动控制 、武备控制、观通导航控制、动力操纵控制等各系统组成一个整体,以

完善全艇的自动化程度。

由此看来, 核潜艇 的排水量有急剧增加的趋势。

常规潜艇

常规潜艇 是以 柴电动力 作为推进动力的潜艇,吨位较小,建造周期短,造价低,适于近

中海地产 活动。现在世界上常规潜艇的数量约670艘,占潜艇总数的67%左右,分布在近4

0个国家和地区,预计在未来的 海战 中它将占有重要的地位。

目前,常规潜艇多采用鲸型艇型,排水量大多数在1000~2000吨之间,水下航

速一般为18~24节,下潜深度多为200~300米。

大多数装有4~8具533毫米 鱼雷 发射管,少数装有 导弹 ,主机功率一般在200

0~7000马力之间。 常规潜艇 发展的动向,除排水量将增加,下潜深度将加大,自动化

程度将逐步完善外,主要是提高水下续航时间和增强 航空武器系统 的攻击能力。

提高水下续航时间,使其在水下活动达到10~14天,主要是采用闭式循环柴油机、

斯特林发动机 以及新型 燃料电池 作为水下动力源。武器系统攻击能力的加强,主要是向雷

(鱼雷)、弹( 巡航导弹 )通用武器系统发展。 鱼雷 主要是采用线导和末自导相结合的反

潜、反舰通用 鱼雷 ; 导弹 采用能从 鱼雷 发射管实施水下发射的导弹;发展防空导弹也可能是

一种探索。

近年来潜艇还出现一种“后勤管理”的新概念,即在设计、建造潜艇时,考虑到装备的

维修、更换的快速性和及时性,以提高潜艇的在航率。

航空母舰

航空母舰 是一种以 舰载机 作为主要攻击武器的战斗舰艇。当前,世界上共有10个国家

拥有大、中、小型航母近30艘。 美国 主要发展大型航母,是拥有航母最多的国家,占世界

航母的一半。 俄罗斯 拥有可搭载常规起降 固定翼飞机 的6万吨级重型航母“ 库兹涅佐夫 ”

级。 法国 拥有4万吨 核动力航空母舰 。

当今航空母舰的排水量一般在10000~75000吨,大型航空母舰达10000

0吨,主机功率一般为28万~30万马力,常规动力的续航力为8000~14000?

海里 , 核动力 的续航力为4万~70万海里,能抗12级台风,在5~6级海况下可顺利起

落飞机作战,基本具有全天候适航能力,每昼夜可机动600海里,大型航空母 舰载机 7

0~120架。但它目标大,造价高。

航母的发展动向,目前除了发展大型 航空母舰 外,有些国家十分注重发展轻型航空母

舰。特别是直升机和垂直/短距起降飞机的发展,为研制轻型、多用途航空母舰提供了有利

的条件。在动力方面,大型和中型航空母舰趋向采用核动力; 轻型航空母舰 趋向采用燃气轮

机。有的人还在设想研制与 美国弹道导弹核潜艇 组成编队的水下航空母舰,研制航速可达100节以

上的侧壁式 气垫 航空母舰和具有 甲母质 面积大、稳性好的双体航空母舰等等。总之,随着科学

技术的进步, 航空母舰 正在向着更加现代化的水平发展。

驱逐舰

驱逐舰 是一种以 导弹 、火炮、 鱼雷 等为主要武器,具有较强作战能力的中型水面战斗舰

艇。一般,满载排水量3000~8000吨,最大航速30~38节,续航力3000~

6000 海里 ,在5~6级海况下能有效使用武器,在7~8级海况下能安全航行。抗沉性

能保证任意相邻三舱破损进水不沉,并设有较完善的三防(防 原子 、防 化学 、防生物)系

统。

驱逐舰的发展趋势,重点是提高其预警能力、攻防战斗能力、机动和适航性能,选用先

进的 燃气轮机 作动力装置,以增大航速和续航力。今后将装备多种 导弹 (对舰、对空、 反潜

及 巡航导弹 ),实现指挥、情报、舰艇操纵和武器控制系统的自动化,广泛运用电子 计算机

和自动控制技术,提高防御和抗击 制导武器 的能力,越来越多地采用全燃气轮机或柴/燃联

合动力装置。已开展研究新型的 粒子束武器 、 超导 电机 推进系统 、 小水线面双体船 船型、装

载垂直短距起降飞机等。

护卫舰

护卫舰是一种以导弹、火炮和反潜武器为主要武器的 水面战斗舰艇 。一般,排水量为6

00~3500吨,有少数超过3500吨;航速多为25~35节,续航力约5000海

里,在4~6级海况下能有效使用武器,在7~8级海况下能安全航行,自持力10昼夜,

在相邻船舱进水时不会沉没。

现代护卫舰可载对空、对舰和 反潜 导弹 。为了提高对敌方来袭 导弹 的防御能力和对敌水

面舰艇的攻击能力,一般装有主炮和副炮,或设有小口径 速射炮 。为了加强 反潜 , 常服 多管

火箭式 深水炸弹 发射装置和 反潜鱼雷 发射装置,舰首均设有声纳,舰尾设有直升机起降平

台,直升机可增大反潜半径,还可提高对舰导弹的射程。同时还装有自动化作战指挥系统。

现代护卫舰的动力装置,主机一般使用柴油机、全燃气轮机或柴?燃联合动力装置,功

率大,航速较高。现代护卫舰的造价较低,用途较广。目前,世界上约有44个国家和地区

拥有600多艘护卫舰。但现代护卫舰一般所需的电力、重量和容积均受到舰体平台的限

制,舰员的居住性差,持续作战能力有限。

现在,人们设想未来护卫舰应具有更快的速度、更好的稳性,并改善适航性和居住条

件。有的国家正在打破传统观念,试验一些新设计的护卫舰船型,如 侧壁式气垫船 、水翼船、

半潜船 或 双体船 等, 美国海军 计划建造一艘试验性的3000吨表面效应船,其推进装置将

采用 超导 电力推进装置,速度可超过100节。

舰艇现代化发展的主要特点

舰艇正在向小型化、通用化、高速化方向发展

未来的舰艇,正逐步向小型化、通用化、高速化等方面发展。①小型化,如 英国 设计的

“鹞”轻型多用途航母(约8000吨),可载8架“ 海鹞 ”飞机和2架“大山猫”直升

机,它是一种经济型舰,已引起许多中小国家的兴趣。②通用化,如美海军拟建造的SC-

21舰能执行现阶段由多种舰艇所承担的任务,是一种多用途军舰,预计1998年开始建

造。③威力大,如 美国 正在发展的9100吨 攻击型核潜艇 “海狼”级,比在役的“洛杉

矶”级在安静性、航速和下潜深度等方面都有很大的改进,尤其是携带 导弹 50枚,比同类

艇导弹增多一倍。④高速化,国外已开展 水翼艇 型护卫舰和40~50节高速补给船的研

究,而引起飞跃变化的是地效翼艇(WIG)

,其速度将高达200~300节。

动力装置将采用综合电力 推进系统 等

现在国外舰艇动力装置一般采用柴油机、蒸汽轮机、 燃气轮机 、反应堆和联合动力装置

等多种形式,未来的水面舰艇将采用一种综合电力推进系统,该系统将由一台或多台电动机

和推进器组成。主要原因是考虑电力推进可以安装在舰内任何地方,有利舰型设计和舰内布

置,并可为将来的武器(如 激光器 、 电磁炮 等)提供所需的电力。

此外,为了提高水下续航力和减少航行暴露率, 德国 、 瑞典 和 加拿大 等国正进行潜艇用

不依赖空气的辅助动力装置(如 燃料电池 、热气机、闭式循环柴油机、小功率 核动力 装置)

的研制。

汽车传感器 正向综合化、对付多目标等方面发展

现在和下个世纪初即将使用的电子设备中, 美国 “宙斯盾”作战系统 、拖曳式线列阵声纳、极低频通信系统和导航星全球定位系统十分先进,从它的发展中可以看出如下一些特点:①向综合化发展,如美国发展电子战系统时,开始将该系统与作战指挥系统进行数字式接口,最后将它在探测、控制和对抗等方面与各种武器进行高度协调;又如光学设备表现出机- 数码管 一体化的特点。②对付多目标,如“宙斯盾”作战系统的主要设备是 C3I系统 ,该系统的核心是AN-SPY相控阵雷达,从而解决了对付空中多目标和反应速度快的问题。③重视生存能力,如 美国 以前建造的舰艇作战系统多采用集中式结构,易遭攻击,以后舰艇采用分布式数据处理和数据 总线 结构,使生存能力大为提高。

先进武器大量装舰,武器总体性能有较大提高

从装舰武器的发展中,可以看出如下二个主要特点:①先进武器大量装舰,如美国计划在本世纪末在198艘舰艇上装载“战斧”导弹,仅水面舰艇安装的 垂直发射系统 数量至少达到6758个单元;又如英、法新建 美国弹道导弹核潜艇 将分别装载性能优越的“ UGM-96A弹道导弹 Ⅱ”和M-5型导弹。②提高武器总体性能,如国外研制的“ 海鳝 ”、“ 旗鱼科 ”和MK50这三种 鱼雷 ,不仅在爆炸威力、命中精度和新材料应用等方面有重大改进,而且其航速均达53~70节,射程20千米以上,下潜深度1000米,估计下个世纪鱼雷速度可能突破100节。

我国海军舰船现代化新技术的探讨

我国海军舰船装备经过40多年的建设,已经初步建成一支有相当规模的由潜艇、驱护舰艇、 快艇 、 猎潜艇 、 扫雷舰艇 及各种辅助舰船和 岸基 飞机组成的具有一定作战能力的多 兵种 的海上战斗力量。同过去相比,我们的装备无论在品种还是装备性能上都有较大改善,特别是近年来交付的新装备,现代化水平和综合作战能力都有了一定提高。新技术的应用是我国海军舰船发展的主要因素,是实现舰船现代化发展和赶超世界先进水平的基础,因此应引起高度重视。

目前比较适合在我国舰船上应用的新技术有以下几点:

强调模块设计概念

新技术的飞跃发展,加快了舰艇装备更新换代的周期,目前舰艇的使用期限一般为25~30年,而武备和电子设备大致每隔7~10年就要更换一次,因此在舰艇整个使用期内至少需进行现代化改装2~3次,但是这种改装往往是“牵一发而动全身”,施工量非常庞大复杂,既费时又费钱。为了使现代化改装能够更加便捷、省时、省事,可将武备系统、电子系统按其功能分成若干个“模块”,即“功能结构单元”,它与舰体的安装界面采取统一的标准形式,其电源、 管道 、信息线路等联接部分都采用标准的接口。这样,要换装新装备时就非常方便,只需将整个旧装备的“模块”沿安装界面拆除,再整个换上一个新的“模块”就可以了,而所有联接部件都是标准接口,一接便成。这种新的设计建造概念,将对90年代以至21世纪的舰艇现代化带来深远影响。实现光纤通信技术

现代舰艇各作战系统间的信号传输主要靠 电缆 来完成,但电缆线路过于复杂、笨重和昂贵。70年代以来,国外开始研制舰艇数据多路传输系统来代替电缆,即采用数据 总线 来解决信号传输及交换问题。随着 光纤 技术的发展,今后多路传输系统的总线可以用光纤制成,光纤通信具有保密性强、频 带宽 、容量大、重量轻、中继距离大、抗 电磁干扰 和地磁干扰且成本低等特点。有人估计,在 驱逐舰 上,若全部采用光纤传输,可由1吨光纤代替75吨重的电缆,大大减少了占用空间。

降低舰艇自身物理场特征舰艇自身具有的各种物理场特征,正是易于暴露自己、招致敌方自导武器以及感应引信武器攻击的“祸根”,因此现代舰艇设计应极为重视降低各种物理特征的措施。首先要减少雷达波反射。这需从改进舰艇外形设计和采用能吸收雷达波的涂料或覆材入手,在外形设计上避免大幅垂直面与水平面直角 相交 ,应使其略带倾斜, 上层建筑 尽可能低矮,所有转角处、结合部尽量圆滑。其次要降低红外辐射。舰艇的红外辐射源主要是烟囱的高温排气,小型舰艇尽可能采取水下排气,中、大型舰艇在 烟道 出口处设置水雾降温装置,以减弱红外辐射的强度。

采用减振降噪技术降低舰艇噪声可以提高舰艇的隐蔽性,提高攻防能力。在进攻上降低自噪声可以提高声纳的探测距离,在防御上,可明显提高本舰声伪装干扰器材的作用效果等等。以下技术和材料的应用可以大大提高舰艇的隐蔽性:①减振 阻尼 措施,以减少结构噪音的传播和辐射;②降低 螺旋桨 噪声、排气噪声等辐射噪声;③吸声、隔声及阻尼材料;④对舰船噪声进行测试、分析处理;⑤有源消声法。

定向能技术

定向能技术包括 武汉高能激光设备制造有限公司 、高能粒子束、强 微波 等技术,目前尚处于武器的探索性发展

阶段或可行性验证阶段。采用定向能技术的武器具有很多优点:①能在极短的时间里把高度

集中的 射束 能量直接照射在目标上。例如,有的聚焦 激光 波束的能量达到1亿瓦/厘米2,

短时传输这样大的能量,将导致目标被破坏。②射束以 光速 或接近光速传播。射击时往往不

需要提前量,可直接对准目标,瞬间进行射击,抗干扰性能好,是防御 反舰导弹 最理想的一

种手段。③只对目标本身造成破坏,不像 核弹 那样造成大范围破坏。