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055开启了21世纪的无畏舰竞赛吗 zt
送交者:  2023年10月01日05:20:03 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

055开启了21世纪的无畏舰竞赛吗

055是中国海军最强大的驱逐舰,西方直接称之为巡洋舰。

在055之前,美国海军在下一代巡洋舰、驱逐舰的问题上反复犹豫,浪费了很多时间。在“朱姆沃尔特”级的弯路之后,只好用“伯克III”级作为过渡。在055之后,“伯克III”的紧迫性突然大增,美国海军不能忍受现有“伯克”级大幅度落后的现实,同时赶紧重启下一代驱逐舰计划。根据已经公布的信息,DDGX与055惊人地相像,称之为“美版055”不为过。

英国也重启083巡洋舰计划。同样,已知信息都表明,这是“英版055“。日本在“摩耶”级之后,启动被戏称为“令和大和”级的下一代驱逐舰计划,但现在也大幅度修改,向055靠拢。

有意思的是,所有“仿冒055”都在吨位、构型和作战定位上与055高度相似。将055称为21世纪的无畏舰不为过。

无畏舰是20世纪初英国海军推出的新一代战列舰。蒸汽轮机动力使得速度达到新高,全主炮的火力极大超过传统战列舰主副炮的混合配置,新型装甲钢则极大提高了防护力。无畏舰的出现在一夜之间使得前无畏舰都突然失去了意义,引发一场疯狂的世界范围内的海军竞赛。

055不仅是当前世界上吨位最大的驱逐舰,也具有世界各国驱逐舰上唯一的双波段雷达,但850毫米通用垂发及其配装的高超音速导弹使得055傲视世界。

大口径垂发能容纳不同口径的导弹,也便于一坑多弹,这是显而易见的优点。通用垂发冷热兼容,可以适配不同发射方式的导弹,这也是显而易见的优点。更重要的是,通垂实际上只是结构性的框架,每一个发射管都根据需要,自带热发射的排焰导管,或者冷发射的推力装置,可以彻底混装。不仅极大增加带弹的灵活性,也给全新组合提供便利。

美式热发射共用排焰导管,苏式冷发射共用推力装置,都不便于灵活组合。但中国通垂不仅可以冷热混装,至少在理论上还可以将2x4的850毫米发射管合并,成为2个1700毫米超口径发射管,那天地就更宽了。

这还没有到“弗吉尼亚”级潜艇VPM模块的2.2米直径,但已经相当大了。VPM也称“大桶垂发”,既可以一桶7弹,发射“战斧”巡航导弹,也可以一桶一弹,发射尚未成型的高超音速导弹、无人机,甚至用于搭载“海豹”突击队及其潜航器。

中国通垂是舰上发射,没有水下发射必须考虑的耐压和发射压力平衡问题,整个截面积中可利用起来的占比要比VPM高得多,实际上可发射的载荷不比VPM差。

美国下一代驱逐舰除了标准的Mk41或者Mk57垂发外,可能还搭载一个类似于VPM的多功能模块,但发射管数量有限。英国和日本没有相应技术,不清楚美国是否会提供,更不清楚美国是否会提供具有战略级意义的高超音速导弹。英国和日本自己是搞不定VPM和高超音速导弹的。

但055是“全主炮”的,所有通垂都可转换为“大桶垂发”。在这一点上,只有055才谈得上21世纪的无畏舰,美英日都不够格,只是主副炮混合的前无畏舰。

在双波段雷达方面,估计美英日都能解决相关技术问题。这是21世纪的高标准装甲。

在动力方面,美英似乎在IEP方面先行一步,中国还没有IEP装舰,但技术路线决定了中国路线可能再次优胜。

IEP是综合电力推进。舰上的原动力用于发电,电力在推进和系统用电之间灵活分配,达到实时最优。但美英的路线是交流,中国的路线是中压直流。

交流电是工业用电的主流,技术成熟,货架设备众多。但交流有严格的全网同步的要求。这好比四驾马车,四匹马要跑得一样快,那马车拉得风驰电掣。但要是有一匹的速度太快或者太慢,四匹马之间就失去了同步,就要开始乱套,很可能最后大家被互相绊倒。

在电网发生重大事故时,负荷相对于发电能力发生阶跃性变化,电网上容易发生电压下降,更要命的是频率和相位容易发生不同步的问题。在极端情况下,电站必须脱网自保,负荷则自动跳闸关机。等系统“平静”下来之后,再逐个往回加入,恢复供电和用电。

所以,45级和“朱姆沃尔特”级上一旦发生电力事故,常有全舰停电的可能。出于还不清楚的原因,有时候连停电后的自我恢复都困难,需要叫救命。这对主战舰艇是不可接受的。

直流没有频率和相位,就没有同步问题,也降低输电损耗。增减符合也比较简单直接。现代输电干线有直流化的趋势,在电网故障时,在干线层面靠直流自然隔离故障,防止蔓延。

在舰上,大量设备是按照交流设计的,直流供电主干需要在用户端变回交流。一方面增加系统复杂性问题,另一方面在用电系统之间有效隔离,各家用不同频率、不同相位的电力都没关系,反正在用户端直流变交流,可以量身订造,在供电干线上是直流隔离的。

中压则提高输电功率,低压毕竟不大给力。

现在的055不是IEP,还是COGAG,但人们普遍期待进一步改进型采用IEP。一方面,燃气轮机油耗高主要是在低于满功率运转的条件下,稳定满功率运转的燃气轮机其实油耗相当友好。燃气轮机还有启动快的优点,很适合按需开停。

通常直接用燃气轮机驱动发电机的话,还需要大型减速器,才能获得合适的交流电频率。但中压直流后,这都不是问题,反正在发电端要交流变直流,高频交流电变直流还更加有利于电流平稳。传统机械驱动轴用大功率电动机替换是很简单的事。这使得COGAG在基本构架上就对改装为IEP很友好。

055没有一步到位采用IEP,一方面是控制技术风险,毕竟新技术太多,COGAG现在够用。另一方面是因为相关团队的主要精力集中在“福建”号的电磁弹射上,055的IEP只能往后推一推。

还有一个问题:中国电磁线圈炮已经能在0.05秒内把124公斤的载荷加速到700公里/小时的速度。作为火炮的替代,这似乎不够给力。但作为小型低成本导弹的增程发射装置,替代现有冷发射技术,这是很有用的。导弹的发动机从较高的初始速度开始工作,可以大大提高射程。有可能可以替代红旗10,快速、大量发射小型低成本防空导弹,拦截LRASM反舰导弹或者蜂群无人机。或者用于远程精确对地轰击,火箭增程炮弹的技术很成熟,冲压发动机增程的射程更远。

增加了IEP、电磁线圈炮的055改才是真正的无畏舰。中国的相关技术已经达到实用级,美国还没有,英国、日本连门都没有摸着,其他老牌列强则直接躺平了。

这不是无畏舰竞赛,这是空间竞赛,而且可以比作美国已经登上月球而苏联还在挣扎的时候。只是美国换成中国,苏联换成美国。


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