[原创]从LCS濒海战斗舰看中国海军未来轻型护卫舰

烈火英雄119 收藏 1 945
导读:进入二十一世纪,已经成为海上霸主的美国海军将不会再面临大洋上的决战场面,其主要的威胁是那些靠近陆地的浅海区域,包括大量的小型高速舰艇、常规柴电潜艇、水雷和岸基航空兵的攻击,此外,为配合美国的全球战略,海军能够快速部署到指定战区,需要有一种战舰能够在主力舰队到达之前开辟安全通道,并支持其它兵种的军事行动,由此就催生了濒海战斗舰(Littoral Combat Ship)的概念。 2004年5月27日美国国防部宣布,由洛克希德-马丁、通用动力以及雷神公司中的初步设计方案中的一到二个作为最终合同的选择。目前为止

进入二十一世纪,已经成为海上霸主的美国海军将不会再面临大洋上的决战场面,其主要的威胁是那些靠近陆地的浅海区域,包括大量的小型高速舰艇、常规柴电潜艇、水雷和岸基航空兵的攻击,此外,为配合美国的全球战略,海军能够快速部署到指定战区,需要有一种战舰能够在主力舰队到达之前开辟安全通道,并支持其它兵种的军事行动,由此就催生了濒海战斗舰(Littoral Combat Ship)的概念。

2004年5月27日美国国防部宣布,由洛克希德-马丁、通用动力以及雷神公司中的初步设计方案中的一到二个作为最终合同的选择。目前为止,洛克希德-马丁公司的LCS一号舰“自由号”已经于2006年下水,从而拉开了未来30年美国海军发展计划的序幕。

美国海军对LCS的要求是,能够以至少达到40节的平均航速航行超过3500英里的距离,并且能够在海上有自持能力;作为主力舰队的补充并不需要具有多用途能力,但是可以围绕作战使命而进行快速任务模块重新配置;有投放和回收无人作战平台的能力,既可以与主力舰队配合作战,也能够独立完成任务;作为作战网络的一个节点,可以与海军战术飞机、舰艇、潜艇和其它联合部队共享战场信息,能够迅速战胜来自敌方的非对称威胁。

LCS最主要的任务使命是反潜战、水雷战和反水面战,都将通过不同的“任务模块”来完成。在反潜战模块中,主要是利用LCS的高速航行能力切断敌方潜艇接近路径,包括一架配备声呐、声呐浮标和鱼雷的MH-60R型反潜直升机、反潜无人机、携带传感器和发射武器的RQ-8型“火力侦察兵”无人机、声纳测距系统以及用于探测潜艇潜望镜的垂直起降无人机。水雷战模块中,包括一架MH-60R直升机、无人水面航行器、遥控猎雷系统、无人水下航行器、垂直起降的无人机。反水面战模块中,舰上将配备一门舰炮,并能搭载一架安装有光电/红外传感器和“狱火”导弹、机枪、火箭弹的MH-60R型直升机,舰上还计划采用配备了光电/红外传感器和机载武器的垂直起降无人机和无人水面航行器等。除此之外,美国海军还打算未来在LCS平台上开发海警、侦察、搜索、人员运输以及反恐特种作战模块,看来的确是对LCS的近海能力充满了信心。

中国未来轻护最主要的使命几乎与LCS相同,基本上也是以反潜、反水雷和反舰为主,模块化设计也应该围绕这三个使命进行。把之前中国海军的所有舰船一字排开,几乎找不到一种有比较突出的反潜能力,即便有也是应景而已,声纳探测设备和对潜攻击手段都相对落后且数量不足,而中国海军所面临的潜艇威胁却是与日俱增,尤其在面对美日的先进潜艇时,以目前的反潜实力而言,军舰不能出港的事情都有可能发生,因此需要一种专业的反潜平台来保障主力舰队和运输船队的航线安全。同样的威胁来自水雷,一个很现实的问题是如何在实施大规模登陆之前清扫出一片安全的水域,仅靠目前的扫雷舰艇是难以完成实战需求的,而正在建造的专业扫雷舰船数目不多,而且隐身性能、防卫能力和航速都存在缺陷,生存能力差,如果能在轻护上安装扫雷模块,上述问题就可以得到解决。至于轻护反舰模块,反舰本来不是轻护的主要使命,按照中国海军的传统,反舰力量一向是主导,已有的任何一种大型战斗舰船的反舰能力总是最突出的,因此轻护并不需要具备重型远程反舰能力,只要求能够歼灭小型舰艇,一般使用中小口径舰炮,舰载或者直升机携带小型反舰导弹即可。

要顺利完成上述三种作战任务,除了快速重新配置任务模块的能力外,具有相当的隐身能力和高速航行能力也是关键因素。舰船隐身是当今潮流也是难题,一般外形要设计成不规则的倾斜多面体组合,交界做成圆弧状,以降低雷达反射截面积,因此相应的炮塔、舰桥、桅杆、天线、烟囱等部位都要重新设计,尤其是各种天线的安置如何考虑隐身效果将是轻护设计时需要重点注意的,而这在以往的舰船上一直是遭到病诟的。从LCS的设计可以看出,适合近海高速航行的动力装置非由燃气轮机带动的喷水推进莫属,而且喷水推进对舰船的隐身效果以及航行于雷区的安全性都有莫大的好处。


武器

“自由号”LCS上的基本武器是一门美国联合防务公司生产的MK110式57毫米隐形舰炮,MK110式57毫米舰炮能够精确地连发射击具有高杀伤力的预制破片可编程近炸引信(3P)弹,用于摧毁空中、海面和地面目标,射速为220发/分,射程为14.5千米。此外用于防空的是一套雷神公司新推出的SeaRAM舰载自卫系统,它是使用“密集阵”的基座,将6管加特林机炮换成11联装RAM导弹发射筒,同时使用原有的动力和搜索跟踪雷达。SeaRAM系统使用的导弹是改进型RIM-116导弹,该导弹使用红外/被动雷达复合寻的,具有极强的抗干扰能力。除基本配备之外的其它武器装备都出现在各个任务模块上,使得LCS真正成为一个海上多面手。

作为模块化建造的轻护,也只需要具备基本的自卫武器就足够了,中国的57毫米舰炮技术落后,弹药单一,肯定不会是轻护的选择,从054改型安装的76毫米主炮可以看出,中国已经认可引进的AK176技术,未来在中小型舰船上会得到普遍应用。至于100毫米主炮并不适合轻护这种小型舰船,而且对于防空来说,76毫米炮射速更高,拦截窗口更大,对舰对岸攻击100毫米炮与76毫米炮相比也不能表现出明显的优势来,因此新型76毫米炮将会是轻护的必然选择。近程防空用630或者730炮都是选项,而且都是成熟的模块化装备,但是近防炮的缺点是只能依靠持续火力拦截来袭导弹的弹道,对付多批次的目标能力欠缺,这方面远不如导弹,这也是LCS舍“密集阵”而取海拉姆的原因。在没有多功能共架垂直发射装置之前,单独为近程舰空导弹预留垂直发射装置空间对于体积本来就比较小的轻护来说过于奢侈了,而HHQ7已经是成熟装备,抗干扰能力强而且具有拦截掠海目标的能力,因此在重新设计具有隐身外形的发射装置后,把HHQ7装上轻护倒是个不错的方案。


模块化

在LCS的“可配置使命模块”中,通过岸上或者海上辅助平台的重新配置,可以轻易组装和搭配不同的武器,完成反舰、反潜和水雷战任务,以期快速应对不同的非对称濒海威胁。除上述三种主要任务外,在LCS的设计中也考虑到其它模块的兼容性,比如侦察、监视、反海盗以及储存运输模块,使LCS成为真正的多面手。

模块化建造舰船的好处是,由于武器和电子装备的模块化,设计、生产、安装和试验的周期都能够缩短;由于接口的标准化,模块替换、改装和维护简易省时,符合战时需求;通过模块的重新配置实现一个平台多种功能,在大多数战场环境中,使得较小的舰艇能够达成大型多功能护卫舰的作战效能;由于成本相对低廉,即便遭到攻击,损失也远小于大型多功能护卫舰,作战消费比高;根据不同的任务模块选择替换不同的操控人员,从而保证人员专业化以及舰艇持续战斗力。

中国反舰武器装备种类最多,相对性能也最为先进成熟,若干种亚音速、超音速反舰导弹都能够作为反舰模块中武器的选择,反舰模块的核心是发射单元,如果能完成发射单元的垂直化,以及多种导弹的共架发射,甚至连发射模块都不用换装,根据不同任务直接装载不同的导弹,就能使通用型轻护成为现实。当然,轻护的反舰使命没有主力舰队那样突出,一般将要面对的主要是巡逻艇级别的对手,不值得动用大型反舰导弹,比较合适的选择是舰载直升机上的轻型反舰导弹,甚至使用主炮就能有效摧毁目标,垂直发射装置的空间将更多会留给反潜、防空导弹以及对陆攻击的巡航导弹使用。

反潜模块化武器组合里,配备声呐接收识别装置、声呐浮标和反潜鱼雷的反潜直升机是必须的,直九和卡-28都是不错的选择,其中卡-28留空时间长,负载大,还可以安装潜望镜雷达探测设备,性能更胜一筹。这两种直升机平台稍加改装也能完成反舰中继和侦察,甚至能够独立完成攻击小型舰艇的任务。有时候反潜模块和反舰模块可以使用相同的武器发射单元来进一步降低成本和提高效能,例如多联装垂直发射系统,以及我们在改装后的516舰上看到的那种多管火箭发射装置,毫无疑问,这种具有对舰和对陆打击能力的多管火箭发射装置已经是模块化的,整合发射反潜火箭能力后成为多功能发射装置也是轻而易举而且是在短期内切实可行的,当然这种装置是个巨大的雷达波反射面,对于追求隐身效果的轻护来说是个障碍,未来肯定会被垂直发射装置所取代。

反水雷模块的重点是远离水雷区域,因此直升机和无人水面/水下航行器是模块中的核心。成熟的拖曳声纳探测/猎雷系统已经出现在053型护卫舰上,在新型轻护上使用已不成问题,关键是如何整合到舰载直升机,以及研制能够配备扫雷装置的远程遥控无人水面/水下航行器,当使用无人扫雷具时该模块应具备投放与回收装置,以及指挥、控制和显示系统,这样就能使轻护在远离水雷威胁的区域,使用多种手段清除各类水雷威胁。

未来新一代的轻护应该是中国海军第一种在建造船体时就完全考虑到功能模块与平台集成的军舰,要针对武器模块对平台进行区域化、标准化设计,使武器模块在安装调试和重新配置时不影响其它部分。此外水、电、气等供给保障系统除了需要具备标准化接口外也要保证模块的升级改装余地。更为令人挠头的是国内还没有一个完整的模块标准化界面设计规范,用以实现武器模块与平台之间的标准对接。因此,可以通过建造新型轻型护卫舰这个契机,带动海军军工部门实施舰船系统工程界面的标准化,走上舰船模块化设计的道路。


隐身

当022型高速穿浪型导弹艇下水时,我们看到的是一种将隐身技术发挥到极至的水面武器。022型采用一体化隐身设计,轮廓低矮扁平,突出部位包括桅杆和6管30毫米近防炮也都具备倾斜的隐身外形,驾驶台窗口做成类似美国F-117隐形战斗攻击机的锯齿形边框,用以散射雷达波束,水面以上没有排气口,红外辐射降至最低。作为一种小型突击舰艇,022型不需要安装大量探测装置,仅靠战术数据链接受大型舰艇或预警机提供的数据就可以遂行攻击任务,因此舰体和桅杆上相当简洁,对隐身作用也是不小的贡献。同时022型没有采用传统的螺旋桨叶推进方式,而是使用4台喷水推进器,好处是高速航行时的噪音和震动低的多,更不易被敌方探测到,加上新型的防红外海洋迷彩,将自身的可被探测几率降到最低。022型导弹艇吸收了目前全世界最先进的隐身手段,完全突破了传统概念的水面作战舰艇模式,对中国海军来说是一种技术革命的装备,也可能同样是海战战术革命的开始,它的出现也受到了全球军事观察家的瞩目。

我们可以认为022型是对中国所掌握的舰艇隐身技术的认证,也是对未来轻型护卫舰设计的技术探索。从LCS可以看出隐身技术的运用已经是下一代军用舰船的潮流,从LCS的任务使命来看也极有可能成为未来轻护的敌手,在隐身技术方面赶上或者超过对手是顺理成章的事情。这里,我们可以来预测一下未来轻护的船体结构和隐身方案。从降低技术风险的角度看,单体船更成熟,全世界范围里也是多数选择,而且在已经有了054型护卫舰隐身设计经验的前提下,将054型船体适当缩小,就是个不错的选择。然而从技术创新和技术超越的视角来看,把022型高速穿浪导弹艇尺寸相应放大,将是更好的选择。022型无论从船型结构还是技术运用,都更适合未来轻护的任务使命。同样赋予在近海的作战使命,同样需要隐身、高速、适合浅海航行的能力,而且,当轻护的吨位放大到1500吨级别的时候,022型因吨位太小而适航海区仅限于近岸的缺点也能够得到解决。022型上存在一些制约隐身效果的设计,例如一些扶手和梯子,暴露的艏锚,玻璃上的刮水器,突兀的光电探测装置,都不应该再在轻护上出现。从技术上来说解决这些问题并非难事,可能对于022型这种小艇来说,不值得为此增加成本,而在更大吨位的轻护上应该得到有效处理。

总之,以022型高速穿浪导弹艇为蓝本建造未来的轻型护卫舰,通过侧壁倾斜设计和涂覆吸波材料,采用减振降噪和喷水推进,对废气的海水冷却处理,使用数据链和被动侦察装备等多种手段,使之成为一型具有高度隐身效果的舰船。


动力

LCS需要在战时先主力舰队一步快速部署到战区开辟安全通道,而且在反潜作战和躲避敌方攻击时都需要快速和机动性能,这一切都是依靠强劲的动力系统来提供保障。洛克希德马丁公司建造的LCS选用2台最大功率36兆瓦的罗尔斯罗依斯MT30燃气轮机和2台卡特皮勒16PA6B STC柴油机,用以驱动4个Kamewa喷水推进器,可以让排水量2800吨的LCS达到惊人的50节航速。

中国海军以往的舰船上出现过全柴、全燃和柴燃联合(CODAG)等各类动力装置,目前国内已经能够生产船用大功率高速柴油机,作为一型轻型护卫舰的主机也能满足基本要求,如果采用054型护卫舰的动力,2台12缸MTU柴油发动机的输出功率至少可以达到MT30燃气轮机的一半,可以带动2000吨左右的舰船以35节左右的航速行进。

然而,根据上述作战任务分析,轻护的最高航速应该不少于45节,而1500吨的轻护要达到45节甚至50节以上的航速,似乎采用柴燃联合动力装置更为合理些。中国近年在燃气轮机的研究上有了长足的进步,理论上已经可以制造大功率船用燃气轮机,主要是如何在增大功率的同时如何降低油耗,增加寿命,此外在可靠性、可利用性和可维修性上与国际先进水平尚有一定差距。在引进乌克兰GT25000生产技术后,国内的相关厂家对其进行了大量的技术攻关,解决了一系列材料加工工艺难题,使燃气轮机的生产技术水平有了相当大的提高,同时也初步解决了以往由于动力不足而限制国产舰船吨位的问题,因此轻护至少可以选择GT25000作为动力装置。至于喷水推进器,从历次船舶展上的资料可以发现,国内的喷水推进装置已经小有成就,应用在很多小型平台上,我们所看到的022型高速导弹艇也使用了喷水推进器,可供轻护使用的大型喷水推进器是否存在从公开的资料上无法找到,但是可以相信这种技术应该不是很难做到,况且Kamewa与中国船舶界一向有着良好的业务关系,国产船舶上使用了很多Kamewa的推进装置,所以引进Kamewa的喷水推进器也是个选择。

引进技术生产的MTU956系列船用高速柴油机已经装备在中国海军的舰船上,未来轻护也必定会使用这种成熟可靠的产品作为辅助动力。


结尾

如果不出意外,中国海军未来的轻型护卫舰一定会追随LCS的脚步,在已有技术能力的基础上,打造成一型具有高度隐身能力,高机动性,多用途模块化,相对廉价适合大量建造的作战平台,成为继远洋舰队之后另一支令人生畏的海上力量,在中国近海建立一片安全的水域,同样也能够对来自大洋对岸的LCS造成致命的打击。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

2
回复主贴

相关文章

更多 >>
聚焦 国际 历史 社会 军事

猜你感兴趣

更多 >>
1条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

热门话题

更多
广告 大型核武军事模拟 坦克 装甲 战机 航母
发帖 向上 向下
广告 关闭