|
|
本帖最后由 晨枫 于 2020-2-23 09:44 编辑
- p% r( O3 G( I* R- U/ f; a2 e3 r: }; Y3 W
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?
# m2 B$ v, \4 D) p
. f' T+ [3 J) P& w) r![]()
5 p$ ~1 i5 ~. }4 V9 F, f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* \" |$ J8 F+ _+ a( S* R: D
( i, F# z6 A. w; o0 ? n5 N; i- U
. `! j- X/ ?+ J0 W4 S
. C7 P8 @# ?; O& s! w3 q4 z
; |+ G9 G& S3 h) D2 u
现在豪华游艇中也开始风行了6 j1 L+ o! y' P# U, g A
+ V' @; {* S; E. Z2 Y" f![]()
$ k1 g: V r4 y9 F最大的优点当然是宽大无比的舱室+ ^: Z' d2 H4 h; \5 V
; Q/ T1 W% y7 e! y9 Z |4 y, o![]()
5 Q& |7 t1 F! }- d8 s6 |* _' E6 K另一方面,054A是非常成功的设计
; `. n. D$ e8 ?% e# w) |! q
. b7 @2 [, P0 ^![]()
7 Q! a* U3 ~8 Y" ~但是窄小的直升机甲板影响了反潜能力的发挥
* c( t6 @ R& p' R2 F; _2 c8 `) J/ F
) n) J- C; \8 k' U. q " t. R' a; P. y1 U5 {2 I- M( \
三体会是新护的宿命吗?
3 \6 H8 }- p! P, y; z& ]! K! l4 U2 r( X# C; h
054A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。 i+ U+ k4 q/ O# c
4 _% ?# M% L3 h; O1 I' |" {$ j
“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)。
! L2 E: h( @7 w2 ?5 _) s l
# r& E+ p* p& R/ E& y5 T* F' L/ H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。
- h, C* u( |; t- \! |# Q
5 k. ?1 f) d5 T: a7 e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。, S( \ W" s* l7 g; j4 `) S2 T
% ]3 F! }: G9 Y( ]
![]()
( N$ o2 V) v: e$ Q9 `美国“自由”级濒海战斗舰则不算成功的设计
+ g- f5 O! ^% i, J b5 r" }# M& ]2 l2 M" F! [
/ W% s9 m4 i9 h2 e/ ~& f3 n
但异常宽大的直升机甲板和巨大的多功能舱令人羡慕8 R; e1 G) K2 j% B3 s
( K8 u. ?* ^& ?4 m* x1 f1 V" J
2 \2 _4 x9 V0 q2 S/ N, ~$ l9 D
极大增加直升机在各种气候、海况下的出动能力和安全性$ P/ c' {3 j) U9 A& Y% q
/ P' n+ K Z( L* Q; ^% l: x `3 T![]()
! W& e5 V" u0 n9 h1 G, B X“独立”级更加科幻* Q2 K% y; T# _# n! g+ A; R0 x% y
1 `; [& c1 m) z% F% @! ]
![]()
0 l: |5 |* n2 R0 z$ E; H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
* O+ }; j7 [( ?) X1 X9 h8 e; g, l6 i$ A2 d3 p
( p8 e$ j* y9 R$ c1 i) {
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
( u6 K# q4 ~+ d9 Q3 s
# G d% ~! {' a, l5 u) x5 p5 \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。* z3 X* k# m: k
) s- Q1 ~( p% {& ] ^5 z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。: j- E0 M+ c8 d( S! t
* S" v/ C5 R# z, r3 i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。
" S3 x5 n7 Y- U# t9 t2 R, B7 ~' l9 r/ A( H: }9 S$ o+ a2 w+ 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。9 P+ G7 H# u" v( H/ S
' U L/ y6 U6 e2 y I- _![]()
) L% A5 w% E z“独立”级的多任务舱空间巨大,面积约合三个半篮球场
" Z& c7 m( X6 Z
1 |9 m: X8 ]' F# M/ v![]()
4 H7 X% ]2 Y. C“自由”级则不仅能从尾门滑道收放,还能从侧门吊放( S; l |: e) X$ C2 f: d
6 x6 q, ^# L$ Z, O3 f6 } P8 T4 x* H6 F; e) y& q
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
; S( W* b( I. B7 X+ i7 m' N0 @0 B# d+ Q( i. O- X3 h
![]()
! a% k, t7 U! _% Y# |3 s! W0 N# U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
: t8 t$ b# }0 W1 Y# u# S. K( a6 L) g% {7 K& Q
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。 S8 x6 z( O! w8 q
* m8 [8 W6 L2 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。
! N) W+ |; _$ p m7 l" k( B! j; H" x
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。 K' c$ g. v1 K( W0 R
$ E) g- d5 V7 `, b5 f* e' s0 ~
/ h: @! _7 m0 \3 k& O
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
8 ?. _6 c. t* g% Q( \3 p% m" F
0 c) C/ ~2 M$ z& B# e![]()
1 N1 L, {! }* w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4 y/ _* z" U% Q9 D& t% I0 e
3 }/ d" M* W4 o J+ g: V; T A! S![]()
% g0 `8 i8 y* l- h9 n" z8 F. P6 |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
" X C- b5 o2 j0 z: {1 I0 l% I/ X/ `% T
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。
& w( H2 K7 `6 R' {
9 Q0 b) j; Q0 C9 H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。9 k% V1 z W9 w# \$ N( X
5 ] g7 t" R- e, W+ B
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。
% \6 h' f0 S1 H4 a1 S. G% \# J/ F$ y8 c/ l! \% c+ _- c; \$ j
![]()
3 f$ Q q6 D% G2 k% O- i% g( i“独立”级品字形的三体布局会是新护的理想起点吗?
& s3 ~( z6 }* a ^$ v+ @& j H6 p4 z5 D. t
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 Z1 v5 A0 N1 w
: O x' e2 x2 |: d X2 M% U' j“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。6 ] {' q+ B1 A
/ B; F1 J9 B4 J F
“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 {$ _6 v. A1 j" d% ?& P/ t+ P4 G' R' }* R5 _
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。
( E# Q4 w7 [' k w( D6 y0 x
. c" U5 B5 }* x; f) {4 q5 H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。" d* W) R+ a" j3 t# A
: @9 j& T' J( a: N* i
24-36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。
( }% i1 v( A7 z9 c
8 d& F6 J0 p( F& c$ h3 m% c" M ) }1 J0 e! q9 H$ S6 k/ _! D
另一个思路是参考英国“海神”级的构想,用“中”字形格局: H% }. y2 x% b- m& S$ }
; Y' d/ m0 S+ P. l![]()
# l9 _! W; ^# M* Q6 Y, Q![]()
# K; q+ p& g: L. a1 j![]()
8 |$ k% d" z, n4 q+ _3 i8 v“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
# a4 S+ y% I9 i
7 ^2 U, a, b1 E% k2 ]0 M$ ~% I! h![]()
) W5 E5 [3 Q: F* G* Z& \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( `% F/ W+ z2 j$ `9 d* e1 U
?+ {" @3 e$ k2 O% l! Y' K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。* V% _8 k9 U, l3 r
* m' K1 H' [2 V! k5 U054A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。
' r; J& z2 t2 ~1 X
8 a. G2 v( D& C @* w1 C9 Q“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。3 z" \, s' M6 ]
) Z; O& V: o8 r- ^3 J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。
7 h8 P. [1 C2 u# ]+ D6 Q
7 B3 }6 `6 b8 v5 K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。. U& v. D* `6 r; w: C Z+ E
; B# C3 r% F# N# o
* g6 r; {3 s" _1 f6 j3 F
![]()
, {& \; l7 |: Z, {' r中国已经建造了3艘三体搜救船
l3 d, Q$ n2 [
. Y: [2 g6 V9 H6 A) }' ]1 ` : n6 w b' r) E( ^" r3 U* d
![]()
* ?0 w9 _$ V. f- W O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
0 @- z6 x7 @; H) C
/ H: m' w" q. i0 w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。- Q$ P- q% B+ C/ S0 c4 f; z' ?
6 l* }3 s# B7 i" S/ A5 K
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。' n; N+ p4 `. v* F
|
评分
-
查看全部评分
|