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晨枫:比“独立”更“独立”的中国版濒海战斗舰
送交者: x-file 2017年03月08日08:11:50 于 [世界游戏论坛] 发送悄悄话


  • 自由撰稿人

阿布扎比三体船美国海军

【文/ 观察者网专栏作者 晨枫】

在2017年阿布扎比防务展上,中国船舶工业集团展台上出现一艘三体护卫舰模型,引起众多关注。显然,这艘护卫舰与美国“独立”级濒海战斗舰颇有相似之处,但又克服了“独立”级的一些缺陷。

阿布扎比防务展上中船展出的三体护卫舰模型

根据展台资料,中国版三体护卫舰排水量约2450吨,长142米,宽32米,吃水6.5米,航速25节,16节时航程5000海里,自持力30天。相比之下,“独立”级标准排水量2300吨,满载排水量3100吨,长127米,宽32米,吃水4.3米,航速44节,18节时航程4300海里。可以认为,中国版的2450吨是标准排水量,满载排水量应该达到3200-3500吨左右。

濒海战斗舰一般是作为失败例子的,经常被人们敲打,但这不尽公平。以小型、低成本舰体达到多用途和强大战斗力,这是军舰设计不变的追求。但现代战场打破前方后方的分别,所有力量都要当作一线力量使用,窄小的舰体和拮据的成本使得小型战舰不可能面面俱到。

濒海战斗舰通过可迅速更换的任务模块,在特定战斗能力方面达到高性能战舰的水平。这种分时多用途概念是先进的,只是太超前于时代,可迅速更换的任务模块的研发遇到严重困难,半途而废,抽走了濒海战斗舰设计基础三条腿的一条。实际运作经验也表明,只有海警级常备火力而完全依赖任务模块形成海空战斗力的做法过于偏废,使得濒海战斗舰缺乏独立、远程作战能力。

第二条腿是高航速,通过迅速进入、退出和转移,掌握主动权,还可不必依赖直升机就追上讨厌的高速小艇,反制恐怖攻击。这一点做到了,但代价太大,“自由”级的罗尔斯·罗伊斯MT30燃气轮机主机与英国“伊丽莎白女王”级航母和以电老虎著称的美国“朱姆瓦尔特”级驱逐舰相同,而且大家都是两台主机。第三条腿是隐身,只有这点是成功的。

MT-30燃气轮机

在两型濒海战斗舰中,“独立”级采用三体,比半滑行的单体“自由”级更加先进。这不是三个大体相当的船体并排组成的三体,而是大得多的传统狭长中央船体加瘦削的两侧舷外浮体的“准三体”,主要排水量由中央船体产生。舷外浮体的内壁向内倾斜,这样浮体截面下窄上宽,既减小平时的航行阻力,又在横摇时迅速增加浮体浮力,有助于抑制横摇。

这样做的好处是获得很宽的后船体,便于设置特别宽大的直升机甲板。“独立”级32米宽的后甲板远远超过“伯克”级的20米,与排水量十倍以上的“黄蜂”级和“美国”级两栖攻击舰一样宽了。这对常规的3000吨级护卫舰是不可思议的,可以很宽松地运作两架中型直升机。与此同时,狭长的中央船体的阻力小于同等排水量的常规船体,两侧舷外浮体对安装主机的中央船体形成对鱼雷和掠海飞行的反舰导弹的屏障,提高抗战损能力。

“独立级”科罗拉多号

由于对技术现状认识不足,与实战需要脱节,濒海战斗舰成为鸡肋。美国海军一直在研究以此为基础改型成为常规护卫舰的方案,但中船走到了前面,而且在“独立”级的经验教训基础上,避开了陷阱。比如说,中国版三体护卫舰的速度要求大大降低,主机改用成熟而且低油耗的MTU柴油机,配以全电喷水推进,推进效率和机械设计都大有改善。基本武备也比较均衡,战斗力大大提高。

中船模型还只是初步设计,很多细节都可以根据用户要求或者技术成熟度更改,比如说,只要有用户要求,航速可以增加到30-35节,主机和推进系统当然也要相应改变。就现状而言,舰首装备一门76-100毫米舰炮,舰炮与舰桥之间有一个32单元垂直导弹发射系统,中部舰桥上有背对布置的两座4联装反舰导弹,后部有宽大的双机库和巨大的直升机平台,综合战斗能力颇为强悍。

在武备系统上比LCS要强大太多了

但中船模型也与“独立”级有重要不同。中船模型以传统的中央船体为主,外加一对舷外小浮体,以增加直升机库和飞行甲板面积。由于中国没有可更换任务模块的要求,所以取消了后部任务舱和艉门,只有机库两侧有收放小艇的侧门,用于警备作战。取消后任务舱对总体设计影响很大。后任务舱是用于安装任务模块的,有最低高度要求,这就规定了中央船体的干舷低不了。尽管如此,“独立”级的任务舱还是比“自由”级更加局促,艉门离海面太低,收放小艇易受海浪拍击影响,舱内不容易保持干燥,容易造成局部锈蚀。取消了后任务舱,这一切麻烦都没有了,主甲板也适当降低,重心随之降低,稳定性进一步改善。

与“独立”级相比,中船模型的直升机甲板长度相对缩短,对直升机运作有一定的影响。但现尺寸已经显著大于中国海军的任何驱护舰了,所以不是大问题。舷外浮体也相对缩短,这可能对减摇性能有一定的影响。舷外浮体降低横摇,但这要浮体有足够浮力才行,否则就相当于拖在水中的刀片,没有多大的减摇作用。但刀片式浮体对船体的抗扭要求也降低,设计和制造容易一些。

但要是再解放思想一点,全盘重新考虑,可以对战斗力、抗损性、浅水和减摇性能显著提高。

为了增强反舰能力在LCS前甲板安装的鱼叉,但是本身鱼叉发射对LCS的船体都有威胁,哪怕只是四联装

比照“独立”级(如LCS-6“杰克森”号)安装“鱼叉”反舰导弹发射系统的状态,不难看到,中央船体实际上很窄,再考虑到V形船体,安装Mk41垂发还要具有足够的容量基本不可能,连32单元Mk48都吃力。中船模型现有中央船体的宽度、干舷和吃水在不小程度上是由32单元垂发决定的。更小容量的垂发缺乏实战意义,但这样一来,前部船体的尺寸就基本上确定了,中央船体的基本线型和尺寸也就固定下来了。为了控制排水量,舷外浮体不宜太大。这样形成了较长的舰首和较短的舷外附体。但如果像“伯克”级Flight 2A那样,把垂发搬到机库中线,前部船体的尺寸就自由多了,可望显著瘦身,导致整个中央船体的瘦身,舷外浮体也可以相应加长,而不增加排水量。由于没有尾门要求,中央船体可以不必一直延伸到直升机甲板后端,形成品字形的三体布局,而不是“独立”级的山字形,进一步有利于控制排水量、动力系统的功率要求和总体造价。

原本设计时因为预定安装“网火”导弹,“独立级”前侧船体的狭窄并不会成为问题,而现在“网火”下马,原有的垂发体系根本不可能安装在“独立级”的船体上了

舷外附体加长有助于均衡浮力分布,减少中央船体的吃水,改善浅水航行性能。由于航速要求降低,而且采用全电推进,推进系统也可以不必拘泥于集中在中央船体后端的喷水推进方式,在舷外附体和中央船体后端都可以安装电动推动吊舱,为了降低噪声,可以用涵道螺旋桨。吊舱推进不仅可以补充传统舵机的作用,甚至完全取代传统舵机,还可以使用多个小功率电机驱动较小直径的螺旋桨,适应浅水航行的需要,也降低电机和螺旋桨的制造成本。众多的推进电机-螺旋桨组合还降低了可靠性要求,并提高抗战损能力,个别系统失效对航行性能的影响相对较小。用较多的小直径螺旋桨在水动力方面也是有利的,推动力均匀分布,减少相互干扰,也减少空泡产生。更进一步的话,甚至可以考虑混合推进系统,中央船体后端使用电动螺旋桨阵列,用作低速安静航行;舷外浮体内安装喷水推进系统,在高速航行时加力,但在低速航行时关闭进水口,降低阻力。全电推进也是的主机布置大为灵活,瘦削的中央船体不再是问题。

把垂发搬到机库中线,当然要把现有的完整机库拆分成两个单独机库,但考虑到后部舰体宽度,两个机库依然有足够尺寸。垂发容量参照“伯克”级,可以轻松做到32到48单元垂发。垂发搬到机库之间,有重心提高的问题,但增加舷外浮体浮力后,横摇相对于单船体显著降低,重心也不是问题。垂发搬到机库之间,还有利于抗战损,鱼雷和掠海飞行的反舰导弹难于直接击中弹舱,而在瘦削的中央船体前部位置有这个危险。另外,机库垂发的深度几乎没有限制,便于采用较长的发射管,容许发射重型导弹。

阿布扎比防务展上的三体舰模型可以看到舰尾的喷水推进系统

中船模型没有对垂发系统多做说明,不清楚是054A那样适配海红旗16的“简装垂发”,还是052D那样的通用垂发。从护卫舰的定位来说,简装垂发或许已经够用了,可以用海红旗16担任防空作战,还可发射反潜导弹。但大型通用垂发具有显著优点,非常值得考虑。

054A的简装垂直发射系统

通用垂发可以既可以发射远程防空导弹,也可以发射以一坑四弹方式密集包装的中近程防空导弹。当然,仅仅能发射不解决问题,还要有相应的雷达和火控系统,尤其是远程防空导弹。低成本护卫舰即使有空间安装四面阵相控阵,成本控制也不容许。但在高速数据链支持下,可以A射B导,在舰外海陆空天平台的控制下发射,尤其是具有主动雷达或者被动红外等发射后不管制导方式的远程防空导弹。这样,作为舰队的一部分,护卫舰作为发射平台,在舰队的统一指挥和控制下发射远程防空导弹,大大增加舰队整体的弹库容量,提高整体战斗耐久力。在独立作战时,则换用一坑四弹的中近程防空导弹,自主预警,自主火控,完成点防空任务。

通用垂发还能发射反舰导弹、反潜导弹、陆攻巡航导弹,不再需要专用的导弹发射系统,大大提高舰上的空间利用率,也提高作战灵活性。护卫舰一级的中轻型战舰具有陆攻巡航导弹的发射能力很重要。在叙利亚作战期间,俄罗斯动用在里海的“暴风”级轻型护卫舰,向叙利亚的ISIS目标发射巡航导弹,开创了轻型水面舰艇发射巡航导弹的先例。海军不仅是控制海洋的,还是从海上影响陆地战场的。战争艺术的第一原则是集中兵力,如果大量兵力不能有效地参加战斗,只能旁观,集中兵力从何谈起?

通用垂发提供了前所未有的可能性。中国海军在迅速地从黄水走向绿水,即将走入蓝水。在这个征程中,应该把眼光放远点,不要被过低的天花板限制住。053H3级护卫舰(西方代号“江卫II”级)最后一艘投入使用离现在只有十年出头,但已经显著落后于时代了,整个级别正在被改装,海红旗7换装为海红旗10,成为“超级056”。这当然有时代因素,但也是教训。通用垂发与简装垂发的成本相差不大,但潜力差距不可以道里计,必须抓住这个机会,而不要局限于当前够用。

052D的通用垂直发射系统

相对于“独立”级,中船模型的舰桥长度更大。取消现有的反舰导弹发射架后,舰桥空间更大,适合于安装更多的战斗系统,提高战斗力。如果必要,投资也不成问题,中船模型有空间安装大型相控阵雷达,稳性也不成问题,这是“独立”级难以做到的。

但中船模型在参考“独立”级的基本隐身外形的时候,忽略了一些“独立”级根据使用经验作出的修改。“独立”级的舰桥驾驶台从中央船体向舷外浮体展开,包围到船侧,但由于内倾的船舷和上层建筑,在驾驶台侧窗位置看不到水线处的船舷位置,也看不到船尾,停靠码头的靠泊操作指挥很不方便,需要有另外人手协助指挥。在“独立”级的初期运作期间,这是作为头号操作问题对待的,“独立”号后来加装挑悬在外的舷侧“指挥阳台”,后续“独立”级在建造的时候就追加了。但中船模型不仅没有相应的考虑,驾驶台的窗口只有前向和侧前,连正侧向都没有,难说对靠泊操作问题有所考虑。

中国海军正在进入发展的快车道。这是挑战,更是机会。抓住了,中国海军进入弯道超车和可持续发展;错失了,就容易掉进欲速不达、重复建设的陷阱。054A级护卫舰是优秀的基本设计,但也具有单体船的固有缺点,尤其是直升机甲板面积不足,不利于加强反潜能力。大幅度增加吨位的话,则在性能和造价上不容易与052D级驱逐舰拉开距离。三体船在单位吨位的甲板面积方面具有显著的优越性,美国的使用经验正好帮助中国避开弊病,在技术上又完全在中国掌握的范围内。现在还没有中国海军已经在建造三体护卫舰的报道,但这显然是很值得考虑的方向,阿布扎比防务展上的中船模型或许不是空穴来风。


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