三体：中国下一代护卫舰的宿命？

晨枫

' ]0 z; S) c: B% q5 d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 U! W7 N  U+ Q4 t6 y; n" o  a' C

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
, N8 [1 _/ Y7 A9 E! u% }
  l! x6 u; C0 d

& T' r. m3 t( ?6 N. D8 ~! B, _
现在豪华游艇中也开始风行了

# P7 j& o2 o8 g$ i4 D" s9 n* N. m
最大的优点当然是宽大无比的舱室


另一方面，054A是非常成功的设计
/ a2 `1 d. B$ C' f- u" ~
' f0 z6 D5 _" ]& L
0 _4 w# u% ?! P" T+ j但是窄小的直升机甲板影响了反潜能力的发挥


3 y4 z$ d8 o; M: S5 r三体会是新护的宿命吗？
1 A2 G; E( K. T4 [; V
$ X9 p9 U) I  ]+ v054A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。

. ~! J1 w. P3 k" g: I) _“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）。
0 s( h' p2 E5 F( K! i% [
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。

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。
4 J8 a0 i. w7 b( C
. ]/ d, q2 a0 l
美国“自由”级濒海战斗舰则不算成功的设计


但异常宽大的直升机甲板和巨大的多功能舱令人羡慕

) y1 e, F& C' U# B, B% E
极大增加直升机在各种气候、海况下的出动能力和安全性
' D: Y. L7 a, x2 \9 K
7 T) q6 N; P6 p- N" R9 W7 |
“独立”级更加科幻
) ^/ v; M5 m, y3 h  J
6 a; x* M  ^, r- ^( M, z' Q9 i4 m
7 U, L4 w- ]! {' h) l* L( J- f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

9 X4 j" E) `3 W7 G! X  e
9 c# Y5 i. L; d$ n2 W) @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

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。
( S; B; E* Q$ o- [+ ]6 ]0 W1 g8 R/ T
. Y7 q/ F- S7 P: `" L! u! L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。
4 x+ \# a, m( ?6 `: T+ s
  u+ b2 d$ s) k  a( O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。

% ]8 T8 }2 S' I+ z# Y7 m' g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。
# s& }0 L9 L: k6 L0 C! ?8 o+ Q
$ }" Z3 v: |7 b" {) E" W
“独立”级的多任务舱空间巨大，面积约合三个半篮球场
6 Z& [; v% }& o; y" z) `
7 t- Q9 t( b7 j9 G( u' ?
“自由”级则不仅能从尾门滑道收放，还能从侧门吊放

7 W# N( H' }  R* X) g
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

! I/ J0 Q4 L0 J1 z2 w
, }" O" K9 ^. Q3 m. V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
2 T4 [1 |# V! V' A2 P
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。
* v, q  }0 a' i2 V8 }3 Y+ \
6 @% n/ W8 W2 b$ S- m. s6 M! ~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。

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。
) ?  o4 P1 u- w1 G8 K3 L9 u
* w/ D# p- _" O3 B/ {' g- I
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
' \6 |* M1 y  P' N4 x6 B

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
5 D# d. c; B; j8 ?

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
% H5 p/ m8 Q/ o& v0 K% F
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。

& N1 |' s# F) _4 I3 x* T# D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。

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。
4 h) j' j: u- u
9 z: Z/ [9 [4 ^. g
“独立”级品字形的三体布局会是新护的理想起点吗？

6 E* b: i6 U, }: s4 m5 [$ _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。
9 W3 e9 T- G) H  C/ O
2 g% D2 E4 L0 Y4 ^4 q“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。
1 s- v, u1 s. t+ L$ T/ h; B. ^
" j$ A6 W9 A3 m“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。
3 m  _+ }3 ]  v; g5 b4 u
0 R  O' i- n, w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。

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。
. p- Y/ e4 `3 ~6 X
6 l& t" `" H' ]. D' I* q& N0 O, H7 v24-36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。
$ n, b  Y; N6 L9 s

" v, k6 @; C% R, s+ c另一个思路是参考英国“海神”级的构想，用“中”字形格局



/ {- t) n, G" b) Z
“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

) I7 D$ J9 m+ L+ @9 ^4 O
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

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。
. F& t$ |5 I+ _
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。
1 u: `- Q% r! d; h- |$ s
) s. a% p8 K9 ~3 J. f“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。

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。
" @) L5 H# @( M5 x2 U8 ~6 D7 p) 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。


5 t$ q& |- h1 k. a0 J. P
- G  q6 n1 {) V( `中国已经建造了3艘三体搜救船
" _; J6 q: x$ |' {5 c7 m
: n( {- O( N% z8 [  G" v# m% i

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

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。

0 I' N) e$ ~+ ~' L2 P+ L8 M" [- ^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。
; m, B  x" d4 G3 q$ ~3 `8 q