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英國放棄研制三體船型輕型護衛艦

2011-6-30 0:58:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:
摘要:... ...
  
2000年,第一艘列裝海軍的三體船——英國皇家海軍的“法螺”號下水,該船的建造和試驗過程受到軍事專家和所有對軍事造艦業發展前景感興趣人們的密切關注。該船下水伊始,記者們就將其稱為未來戰艦——將在世界海軍中得到應用的新一代平臺的始祖。
今天海軍對這種船型的興趣再次增加了。俄羅斯設計師們也在這一方向上開展工作。例如,澤廖諾多爾斯克設計局推出一個排水量650-1000噸、具有各種用途的三體船系列。值得一提的,北方設計局早在上世紀80年代末至90年代初曾設計了幾種多體艦,其中包括航空母艦。
讓我們再回到“法螺”號三體船的話題上來。從該船下水至今已經過去了十多年。該船經過了全面測試,也許是時候對具有這種船型的戰艦的建造前景和合理性下結論了。
首先要說明一下,實際上“法螺”號不是戰艦,而是試驗船——它大約是實際艦只大小的三分之二。它是專為演練和實際檢驗新技術的能力和潛力以及隨后減少21世紀戰艦采用三體船型艦體的風險而研制的。在英國海軍中它被稱作“三體船演示船”或“研究船”。美國也積極參與了它的研制。美國海軍提供了全套傳感裝置和記錄設備,用于在惡劣海況條件下試航時記錄數據。
“法螺”號的建造合同于1998年秋季簽訂。2000年5月下水,同年9月交付英國國防部研究與評估局(今QinetiQ公司),10月份開始試驗。曾預計,真正的三體艦而非試驗艦將于2013年列裝皇家海軍并成為一系列未來作戰三體艦(FSC:Future Surface Combatant )的始祖,它們將取代22和23型護衛艦。
“法螺”號在兩年的時間里參加了大量的試驗,包括干船塢結構試驗、拖曳、適航性試驗、接收直升機、航行試驗(包括在七級海況條件下),能源保障系統試驗、航渡大西洋。演練了向領港艇、“阿蓋爾”號護衛艦和“荊棘葉”號補給艦的系留機動。
船上安裝的大量傳感裝置和記錄儀能在試驗期間進行測量,測量分為三類:船舶系統、導航系統、船的運動和結構的反應。來自船舶機械裝置管理系統的是關于發電機產生的能量和執行機構所需能量、油耗等信息。來自導航系統的是關于船速和航向的信息。還對俯仰搖擺和兩側擺動角進行了測量。用于測量結構動態性能的儀器記錄了大量的數據——縱向和橫向變形性能,測量隔板變形、主船體扭矩、應力集中以及受到海洋拍打時結構的動態特征。
“法螺”號的試驗不僅實際檢驗了其航行性能,還全面測試了柴-電動力裝置。其推進裝置采用了直徑2.9米、用復合材料制成的螺旋槳。復合材料的使用使槳葉更加厚實,從而使振動減弱并改變了船只的聲學信號特征。為了減弱熱特征,柴油發電機的排氣管伸入主船體與浮支架之間的空間。
試驗結束兩年后,英國國防部對該艦的下一步命運做出了決定。三體船被移交給從事海洋研究的英國加德蘭海洋科技有限公司,并被改裝為科學研究船,用于從事水文地理研究。但是2006年12月“法螺”號被移交給澳大利亞海關,擔負在該國北方水域的巡邏任務。該艦改裝后可增加容納28名海關工作人員,并裝備了2挺機槍。此外,艦上還出現了醫院、檢疫站, 以及2艘七米長的硬式充氣快艇。該船從2007年1月開始執行海關職能,至今仍在服役。
換句話說,“法螺”號三體船最終沒有成為英國海軍三體艦型戰艦的始祖,盡管仔細研究了數種三體船型輕型護衛艦方案。而最初投入了大量資金并參與了試驗的美國海軍得出了相關結論并將其用于研制自己的三體船——LCS-2 “獨立”號瀕海戰斗艦。
但“獨立”號與自己的英國兄弟的根本區別首先在于使用思想。如果說“法螺”號是未來護衛艦和輕型護衛艦的原型,那么“獨立”號則用于奪取近海制海權和向世界洋任何位置輸送兵力與兵器。這就是為什么美國戰艦具有非?斓暮剿俸陀糜谌菁{特種設備和武器的可更換集裝箱的寬敞艙室。
不否認多體船型的優點及其用作象航母、快速登陸艦和重舟(如Benchijigua Express和HSV-2“雨燕”號)等特種艦船和應具備最大的向戰區航渡速度的快速反應部隊戰艦(LCS-2“獨立”號)的可能性,筆者想研究一下在建造排水量2000噸以下的輕型護衛艦這樣的戰艦時,采用多體船型在多大程度上是合理的。
可以肯定的是,多體船型的構造與相同或相近排水量的傳統單體船型相比具有一系列優勢。三體船的船體能減小水的阻力,從而提高戰艦的最大航速。所有多體船和艦都在某種程度上具有高適航性。例如,在橫搖與單體船相同時,三體船具有更小的兩側擺動。作為武器運載平臺具有較高的穩度,這擴展了其使用補充設備和武器的能力。
所有多體船建筑與設計方案都具有一個特點:每噸排水量的甲板面積較大。因此從確保預定甲板面積的角度來看,多體船型是最合適的。這對于比今天顯著更廣泛使用航空裝備的未來戰艦來說特別重要。多體船型便于實現隱身技術,例如,通過把主動力裝置的排氣管置于船體之間來減弱其熱痕跡。
與此同時,為輕型護衛艦而研究的三體船型具有自己的不足。首先是由建造技術復雜造成的成本較高。顯然,對于建造應成規模和最大限度便宜的輕型護衛艦來說,這一因素在目前可能是關鍵性的。
三體船的航行優勢主要體現在高航速上!胺荨碧柕脑囼烇@示,不管在什么樣的天氣條件下,它都能在超過12節的速度以上出色地表現。與此同時,輕型護衛艦的大部分戰斗勤務時間是在低速巡邏中度過的。相應地其艦體外形也應按此條件優化。
俄羅斯所有的戰艦在設計時都考慮到其在低溫條件下的執勤能力,包括在冰中。甚至碎冰和薄冰也會給多體船帶來嚴重的問題,使該船型的所有優勢化為烏有。
研究表明,三體船的浮支架理想上應位于中央船體產生的浪區之外。這將使浪對主船體和浮支架的作用減少到最小,但會導致很大的船寬(約占船體長度的35%)。可以得出這樣的結論,這種型式因其較長的寬度適合排水量2000噸以下的小型戰艦,即正是輕型護衛艦。但是正是在小型戰艦上最難削弱浪對船體和浮支架的作用。
多體船的入塢條件比單體船復雜。此外,缺乏必要尺度的船塢會導致無法對戰艦進行維護。
英國人和俄羅斯人設計的三體船型的區別在于,前者的兩側浮支架較短。這會使系留——無論是船艉還是舷側系留產生嚴重問題,這是不可接受的,因為輕型護衛艦作為大批量的戰艦需要具有基礎(中等)訓練水平的艦員來維護。由此產生了此類戰艦的駐泊難題。
多體艦船的嚴重問題之一是砰擊,而在這種情況下應該說的不是傳統的船底砰擊(在船只縱搖過程中船艏底部與水的撞擊),而是作用于浮支架或兩側船體與主船體的連接構造的浪的沖擊。同時沖擊負載可能如此之大,以至于整個結構可能受到重創。這也影響到船員的居住條件。
這樣,可以初步認為,對于輕型護衛艦來說多體船型弊大于利。顯然,這一結論迫使英國人放棄了研制三體船型輕型護衛艦的計劃。
與此同時,還不能不考慮到這樣一個事實,即在備選方案眾多的現代條件下,無論如何不能隨心所欲地實施某一新型戰艦方案。必須在草圖設計階段就在幾種型號之間進行真正的競爭,使幾個備選方案走到技術設計階段,只有這樣組織才能有實施新的技術方案的可能。
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