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战后世界超高速军舰的发展

发布时间:2021-06-29 09:09:21 浏览数:

如今,舰艇开始不断出现新的类型,航速则达到了40~50节。二战前到二战中的水面舰艇,虽说有部分像日本“岛风”号的驱逐舰可以达到甚至超过40节航速,但它们都是试验舰。实现高速化的大型舰一直没有出现。但是,最新出现的先进舰艇开始向这一以前很难实现的速度领域迈进。

走在世界前列的是美国。美海军正在建造两个型号的濒海战斗舰,其最大航速达到40甚至45节。而且,美海军已经开始使用拥有47节航速的 “雨燕” 号高速运输舰,并且和海军陆战队共同使用33节航速“西太快车”号,还打算和陆军合作建造43节航速的联合高速船。此外,法国DCNS船舶制造公司发布了名为“剑船”的高速水面战斗舰方案。在21世纪的世界舰艇中,航速40节级别的战斗舰或运输舰可能会占据一席之地。

航速达到40节及以上的战舰或运输舰都可概括为高速舰。但是,这些舰艇高速性能的意义不尽相同。高速运输舰的高速是指高巡航速度,重点是在一定时间内保持该航速的航程。而濒海战斗舰航速达到45节是指短时加速后的最高航速,通常不以此高航速持续航行。因此,虽说都是高速舰,但濒海战斗舰和高速运输舰的船体设计、装备理念是不同的。

21世纪以来服役或者建造的水面舰艇,特别是排水量在3000吨左右及以下的护卫舰——如澳大利亚“安扎克”级,其满载排水量3700吨,采用柴油机和燃气轮机联合动力装置,航速27节;新加坡“威武”级,其满载排水量3200吨,采用柴油发动机,航速27节,几乎所有级别的护卫舰航速都未达到30节。而上世纪80至90年代的护卫舰,比如美国海军“奥利弗•哈泽德•佩里”级的航速是29节,英国皇家海军22型是30节。与此相反,近年来水面舰艇也有低速化的趋势,或者说相比速度而言,更优先考虑舰艇的其他性能、装置和作战能力。

对于运输舰而言,如美国“雨燕”号和“西太快车”号,或者海军陆战队和陆军共同使用的运输舰“合资企业”号和“先锋”号,都能达到35至40节航速。而其他国家都没有出现与之类似的舰艇。当然,俄罗斯现役“贼鸥”级气垫登陆艇虽然具有60节以上航速,但却不属于运输舰的范畴。目前各国装备的运输舰,有的具有运输兵力和两栖登陆能力,比如澳大利亚“卡尼姆布拉”级(原美国“纽波特”级),其航速为20节;有的拥有直升机甲板,如日本“大隅”级,航速22节。其他大型坦克登陆运输舰的航速都不到20节。因此可以说,美国的高速运输舰是军用运输舰历史上从未有过的新类型。

探求高速

濒海战斗舰的提出可以追溯到1999年,当时任美国海军战争学院院长、后来任国防部部队转型办公室主任的塞布罗夫斯基中将提出小型高速多用途舰艇——“街头战士”概念。到2003年,时任海军作战部长的弗农•克拉克上将开始将发展濒海战斗舰的计划付诸实施。

事实上,美海军在此之前就试验、探讨了各类型高速舰技术的可能性。早在1980年,美海军建造的气垫双体船SES-2000已经开始进行相关的试验。该试验双体船的船体前后设有橡胶制侧壁,中央部分设气垫。SES-2000后来移交给海岸警卫队,以“Dorado WSES”-1的名字进行评估试验。再后来,该舰归属海军,改名为“海上飞行者”号 (IX-515)。2003年,该舰再次进行大改,撤去气垫,在双体船的后部中央设置大型水翼装置,成为具有升力体特点的试验艇。因此,“海上飞行者”号也可以称为小水线面水翼双体船。“海上飞行者”号满载排水量为340吨,由2台柴油发动机驱动2部喷水推进器,最大航速达到30节以上。测试中,即使浪高在2.4米~4.2米、风速40节(每秒20米)的情况下,“海上飞行者”号也能以比在平时海况下仅低1节的航速航行。

1995年,满载排水量12吨的小型试验艇——水翼小水面船HYSWAS-1“探索”号完工。“HYSWAS”是单体小水线面水翼复合型高速船的英文简称。“探索”号由水下船体、水面船体和中间细长水翼支柱组成,在下体舷外伸出前后两对可调节水翼。其设计目标是装备2台柴油发动机,单轴推进,翼航状态时最大航速达到37节,即使海况为5级也能够以35节的航速航行。

研究这些试验艇的目的是即使在较差的海况下也能保持高速航行。但是,1997年美国海军研究局和洛克希德•马丁公司在共同建造“海刃”号试验艇时,还考虑到近海作战高速水面战斗舰的实用性。“海刃”号不属于海军和军事海运司令部,也没有给予船种标记,其船体是小水线面双体船的变体。通常的小水线面双体船有2个水中船体,而“海刃”号的特征是前后各有2个泪滴型吊舱,共计4个。“海刃”号满载排水量180吨,全长32米,宽16.8米,吃水4.3米,2台柴油发动机的总功率为6850马力,发动机前面吊舱后端装有螺旋桨,巡航速度达23~27节,最大航速达31节。吊舱直径为2.4米,长12.2米。该船型由于比小水线面双体船的水线面积更小,因此具有航迹小、难以被发现的优点。由于该船航行时会产生类似将海面切开的视觉效果,所以称之为“海刃”号。

“海刃”号的舰载设备采用模块化设计,并通过安装不同的任务模块执行多样化任务。其甲板后部平坦,搭载了模块化武器装备。实际上,洛克希德•马丁公司在2002年夏天进行的为期约2周的“舰队战斗试验”演习中,“海刃”号更换了装备以进行反水雷战和模拟登陆战的测试,展示了其作为濒海战斗舰雏形的实用性。

2003年,美国建造了作为濒海战斗舰试验舰的“海上斗士”号小水线面双体船。该船于2005年服役,满载排水量1400吨,采用柴油机和燃气轮机联合动力装置驱动4部喷水推进器,最大航速50节。该船没有固定的武器装备,但有直升机甲板,可以起降MH-60S型直升机和无人机。另外,其后部能够搭载充气艇和无人水面艇。

填补登陆舰和直升机 之间的空白

从时间上看,在濒海战斗舰开始落实设计的同时,高速运输舰则从试验向实用转变。高速运输舰是美海军的海上基地,也就是说地面兵力展开或进攻时,即使没有大型陆上据点或基地,也能从海上运输兵力、进行补给。高速运输舰正是基于这样的构想。在这一构想中,高速运输舰预计可以在介入小规模战争、维持治安、保护平民、灾害救助和人道主义支援时,运输小规模兵力和武器装备。

如上所述,美海军的两栖攻击舰、船坞登陆舰等大型登陆舰的运输能力很强,但是速度很慢。另一方面,直升机比登陆舰快很多,受着陆场地的制约也少,但是运输能力和续航能力小。高速运输舰可以填补直升机和登陆舰之间的空白。例如,“西太快车”号最多可以乘坐975人,如果不运送人员则可运载153辆“悍马”车或20辆LAV装甲车,并以33节的航速实现1240海里的续航力。

在针对濒海战斗舰各种各样的研究中,美国建造了小水线面双体船及其变形船体的试验舰,但是其高速运输舰却是从民间找到原型的——澳大利亚奥斯塔公司建造的高速游船和渡轮。美国军事海运司令部在2001年7月租用了奥斯塔公司建造的高速渡轮——“西太快车”号。该船在运送美国陆战队的过程中获得了好评,至今还在使用。而在日本东部大地震时的“朋友行动”人道主义援助中,“西太快车”号也于2011年3月22日从韩国浦项向岩国运输了援助物资。

继“西太快车”号之后,美海军在2001年又租用澳大利亚因卡特公司制造的穿浪型高速渡船“魔鬼猫”号,并将其改名为“合资企业”号。此后,美陆军又在2002年租用了“先锋号”,美海军则在2003年租用因卡特公司建造的“雨燕”号。

“雨燕”号是全铝制穿浪型双体船,排水量1800吨,4台柴油发动机的功率为38620马力,装备4部偏向型喷水推进器,满载状态下航速可达38节,轻负荷平静水面状况下可达47节。该船能够搭载325人。该船吃水3.4米,由于不是用舵而是用偏向型喷水推进器,因此没有拖船的支援也能够靠岸、离岸。其铝制的船体轻,且刚度差,在大风浪中航行时“船体像啤酒瓶一样摇晃”。“雨燕”号能够以35节航速航行1100海里,相当于从冲绳到釜山的单程距离。

正是基于这些高速船的实际功效,美海军和陆军打算共同建造“联合高速船”(JHSV),它是集合美海军“高速船”(HSV)构想和陆军“战区支援船”(TSV)构想的联合产物。

JHSV与之前的高速船一样是铝制双体船,舰首不是穿浪型,而是球鼻型,中央部下面不是M字型,相对平坦。另外,水中船体的内侧前部装有主动行驶控制系统,水平舵可以自动调节螺距,提高恶劣海况下的耐波性能。该船排水量2400吨,全长103米,宽28.5米,吃水4米,4台柴油发动机的功率为48800马力,驱动4部喷水推进器。其在624吨载重下的航速达35节,无载重时航速达43节,续航力为35节航速下航行1200海里,与“雨燕”号的差别不大。由于没有海上补给能力,其高速运输能力限定在相对近的距离内。

该船的船体后部有货物室/装备室,面积1858平方米,顶棚高4.8米。左舷后部有折叠式车辆斜坡,右舷装有起重机。人员床铺有104张,可以临时增设46张,此外还有312个座位,以及船员41名。该船后部是直升机甲板,可以搭载1架CH-53型“海上种马”重型运输直升机,并设有着陆管控室。其固定的武器装备还不明确,在生产商美国奥斯塔公司发布的概念图中,船上装备有数挺机枪。

美海军和陆军按照各自预算分别建造5艘JHSV。2008年,陆军已经开始建造首舰“先锋”号,“警觉”号和“刚毅”号也已完成订货,4号舰的舰名内定为“瀑布河”号。不过,根据美海军和陆军在2011年5月2日签订的交换协议备忘录,陆军的5艘JHSV将交由美海军接管。因此,这10艘高速船均归属军事海运司令部。

高速及其代价

濒海战斗舰的主要任务是在沿海海域收集情报,为特种作战部队提供支援及后勤保障,还可以应对小型舰艇活动,支援打击海盗和走私行动,负责为航母编队、远征编队的反水雷战、反潜战等提供防御。随着反舰导弹技术的升级与扩散、水雷的发展以及常规动力潜艇的普及,沿海海域的威胁逐渐增大。而且海军人道主义和法律援助任务逐渐增多,大型而昂贵的驱逐舰不适合此类任务,以往的护卫舰能力又不足。因此,美国海军亟需小型且成本低的濒海战斗舰。

为达到小型化及低成本的目的,濒海战斗舰需要将各种任务所需的武器装备模块化,并根据任务需要进行换装。同时,还希望舰艇航速能远远超过以往的驱逐舰和护卫舰,达到40节以上。虽然这对于反潜战、反水雷战和人道主义援助必要性不是很大,但是由于能够在作战海域快速进出,其高速性能对水面战来说还是很有利的。而且在情报收集及支援特种作战部队方面,其可以迅速进出目标海域;在执法方面,其可以追赶或捕获小型高速艇,因此其高速性还是值得期待。

众所周知,濒海战斗舰的计划是先让两个公司各造2艘舰艇,根据其使用评估结果选择其一,然后预定建造约50艘。洛克希德•马丁公司和通用动力公司被授权制造,但是两个公司采用不同的船体。洛克希德•马丁公司采用半滑行单体船,通用动力公司则采用三体船。

洛克希德•马丁公司的“自由”号濒海战斗舰于2008年11月服役,通用动力公司的“独立”号于2010年1月服役。而“自由”号的同型舰“福特•沃斯”号和“独立”号的同型舰“科罗纳多”号都还在建造中。

“自由”级满载排水量3089吨,全长115.3米,宽17.5米,吃水4.1米,动力装置为2台燃气轮机和2台柴油机,功率113710马力,4台喷水推进器,航速45节。“独立”级满载排水量2790吨,全长127.2米,宽31.6米,吃水4.5米,动力装置为2台燃气轮机和2台柴油机,功率还没有公布,4台喷水推进器,航速40节。

我们不妨将“自由”级与满载排水量3600吨的法国海军“拉斐特”级护卫舰进行比较。“拉斐特”级有4台柴油机,最大功率21107马力,2轴推进,最大航速25节,船体全长124.2米,宽15.4米,吃水(船体主要部分)4.1米。“拉斐特”级的排水量和尺寸都比“自由”级大,但是“自由”级的功率却是其5倍,速度是其1.8倍。详细比较的话,还需要船体的纵横比和排水量中装置所占的具体比率。但是“自由”级除了是半滑行单体船外,其将大功率发动机集中在较小船体内,也促使了其高航速。

续航能力“拉斐特”级搭载燃料350吨(不到满载排水量的1成),以12节航速可航行9000海里,17节航速可航行7000海里。根据舰艇工业情报网站显示,“自由”级的经济航速为20节以上,续航力以最大航速航行可达1500海里,经济航速的话达4300海里。虽然没有明确显示其燃料搭载量,但是濒海战斗舰的续航能力只是同程度排水量护卫舰的1/4~1/2。根据上述网站反映,濒海战斗舰的自持力也只有21天。

舰载武器濒海战斗舰的武器装备可以根据任务更换,最基本的舰载武器包括1座57毫米隐身舰炮、1座“拉姆”21联装舰空导弹发射装置、1架MH-60型直升机和3架垂直起降无人机。“自由”级的雷达装备可对空、对海进行搜索,并有火控雷达及航海用雷达。其主要情报都是通过协同作战数据链和LINK-16数据链从外部平台获取,因此,以网络中心为前提也是濒海战斗舰的特征。

装备的模块化、较少的固定装备和较短的续航能力,使得为达到高速必须要有大功率动力装置,进而不得不牺牲装备武器、燃料所占的重量及容积。特别是濒海战斗舰的乘员人数比以往的舰艇要少很多——“自由”级的基本乘员是50名,“独立”级则是40名。当然,根据任务也能增加人员,最多可达75名。乘员减少可以减少运行经费,本身就是件好事。

另外,这么少的乘员在损害管制发生时人力究竟是否充足也让人生疑。“自由”级的船体为钢制,但为减轻重量,上层建筑为铝制,火灾时能否幸存也是个问题。濒海战斗舰的造价为6~7亿美元,并不便宜,其为达到高航速付出了相当高的代价。

2010年11月,美海军同时追加2个型号的濒海战斗舰数量,至2015年2月将各建10艘,共计建造20艘。

38节航速的可潜舰

受到濒海战斗舰的启示,新一代水面战斗舰新构想不断呈现,其中之一就是法国DCNS造船公司的“剑船”。看一下DCNS公司的构想图,就知道“剑船”比“拉斐特”级护卫舰采用更彻底的隐身设计,且是舰首为穿浪船体的三体船,舰上的突出结构只有金字塔形的舰桥。

“剑船”比濒海战斗舰还大,满载排水量5300吨,全长145米,宽33.6米,与“阿基坦”级护卫舰属同一级别。其动力系统由1台燃气轮机(60345马力)和4台柴油发动机(13410马力)提供电力,56322马力的电动机带动2台喷水系统,达到30节航速。由于采用此船体,其航速比濒海战斗舰要慢,但是与“阿基坦”级2台LM2500燃气轮机、航速27节相比,可以说是达到了高速。

该舰的主要武器装备是后部搭载的射程为150公里的对空、反舰和巡航导弹,还有2门155毫米舰炮装备在隐身舱内。另外,该舰还装备了射程200~300米的自动火炮用于近距离自卫。除1架直升机外,该舰还可搭载3架无人机,其搭载能力与濒海战斗舰相当。

该舰的金字塔型舰桥内安装有传感器,相控阵雷达、其他雷达及舰上所有通讯天线都作为平板天线装置在金字塔型舰桥内。这一点和美海军“朱姆沃尔特”级驱逐舰类似。“剑船”的舰桥被数字化,舰桥内的工作人员不能直接看到外部,只能通过大屏幕观看传感器捕捉到的360°画面才能了解周围环境。

“剑船”目前还处于概念研究阶段,具体建造设计还未批准。但可以看出,其他国家的舰船制造商也开始追随美海军“朱姆沃尔特”级驱逐舰和濒海战斗舰的设计路线。

DCNS公司还提出更新奇的高速舰概念,即新概念潜艇SMX-25(也称为采用先进穿浪船体结构的快速水面舰艇),能够迅速、隐秘地接近并脱离敌方海岸,其水面航速38节,续航力2000海里,而且有水下潜行能力。

SMX-25可潜舰的水面排水量为3000吨,全长109米。到达作战海域前采用水面航行,通过燃气轮机和多台柴油发动机发电,电动机带动3台喷水推进器。这些装置安装在巨大的帆状体内,其上部设置有吸气口和排气口。一到达作战海域,该舰就潜入水下,打开船体中央两侧的吊舱式推进器,推动水下航行。当然,该舰只露出帆状物的上部在水面航行,也可以半潜状态航行,这种情况被目视和雷达发现的可能性较小。不过,该舰的水下作战武器只是4具鱼雷发射管里的4枚鱼雷。

SMX-25可潜舰是非常奇特的构想,可以看作是濒海战斗舰任务特殊化的一种延伸型号。SMX-25可潜舰缺乏实用性,实现的可能性恐怕也较小。但至少可以看出,在美海军研制出濒海战斗舰、高速船之后,其他各国海军也开始逐渐迈入35节以上的高速军舰领域。

(编辑/笔啸)

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