军用舰船系统组成研究及技术发展趋势展望

阿隆过去 2024-02-23 09:25:14

DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.04.017

船舶是航行于水上、水面或水下且执行一定任务的航行器,它是军用船舶和民用船舶的统称。军用船舶是海军最基本的装备和作战平台,本文从舰船的定义、分类、系统构成及发展简史等方面进行闸述,并对舰船的未来发展趋势进行展望。

1军用舰船的定义及舰船工程学科的发展

用于军事目的的船舶称为军用舰船,其中有直接作战能力的称战斗舰船,如驱逐舰、导弹艇、潜艇等,而无直接作战能力的称军辅船,如补给船、电子侦察船等。各种舰船的共同特点是:除停泊于一定地点的非机动驳船外,都可借助于不同形式的动力进行自航;在静止状态时都能依靠水的浮力漂浮于水面。

航行于水面和水上的舰船主要有:利用阿基米德浮力原理来支撑船重的排水型船,主要利用流体动升力来支撑船重的滑行艇和水翼船,主要利用空气气垫来支撑船重的气垫船,以及利用地面效应所产生的升力而支撑船重的地效翼船等。

排水型船又称排水量船,其具有承载能力大,在低速时经济性好的优点。对于主要利用动升力来支撑船重的滑行艇,其特点是艇达到一定速度时,艇体大部离开水面,因而阻力降低,但在波浪中遭受的冲击较大,故而滑行艇的横剖面形状多为V形。对于气垫船,则是利用垫升风扇产生比大气压力略高的增压空气输入船底形成气垫,使船大部脱离支承面,从而大大减小船的阻力;气垫船又分为全垫升式(有两栖性)、侧壁式和双体式3种。

航行于水上的舰船主要是指地效翼船、全垫式气垫船等。对于地效翼船,它在水面上(有的可在岸边陆上)起飞与降落,贴近水面航行,包括冲翼艇和气翼艇2种,其航速可达200kn以上。航行于水下的舰船统称潜艇,它主要通过其设置的主压载水舱注排水来改变艇的重量而实现潜浮,并依据浮力与重力相等的原理形成水下、半潜、水上3种基本航行状态。船舶是一座反映其所处时代科学技术成就的复杂的水中建筑物。船舶不仅是人类进行航运、开发渔业和海底矿藏等水中资源的有力工具,而且从诞生之日起便与战争结下了不解之缘,被运用于军事目的。从木帆战船到铁甲炮舰、导弹核舰船,无不凭借其特性,在古今中外的历代战争中取得了赫赫战果。生产和使用的实践,使舰船工程早就成为一门古老的科学技术。

舰船工程又是一门涉及众多学科的综合性科学技术,它既涉及舰船的船体结构、总体性能、设计、船装及属具,又涉及推进、电力、辅助、电子信息、武器等系统/分系统;既与计算机技术、隐蔽性、电磁兼容、可靠性、安全性等新技术直接有关,更与造船模式和工艺、系统工程管理技术等有关。而随着科技发展,舰船品种推陈出新,总体性能长足提高,使命用途多方扩充,舰船工程科技正焕发出勃勃生机。

2舰船的分类

舰船可以按照舰类、舰种和型级进行分类。GJB4000—2000《舰船通用规范》按排水量大小对舰船型级作了明确的划定。舰类是按舰船的基本使命和遂行的任务划分的类别;舰种是在同类舰船中,按其基本任务划分的种类;型级是在同种舰船中,按其排水量及主要武器装备划分的级别。

2.1舰类

舰船通常分为作战舰船和辅助舰船两大类。作战舰船(以下简称“舰船”)主要包括水面战斗舰船、两栖战舰船、水雷战舰船和潜艇等,其中水面战斗舰船、两栖战舰船和水雷战舰船统称为水面舰船;辅助舰船主要包括作战保障船、技术保障船、勤务保障船。水面舰船与辅助舰船统称为水面舰船。

2.2舰种

在作战舰船类中,水面战斗舰船包括航空母舰、驱逐舰、护卫舰、护卫艇、快艇等;两栖战舰船包括登陆舰船、船坞登陆舰、两栖指挥舰、两栖攻击舰、两栖运输舰等;水雷战舰船包括布雷舰船、扫雷舰船、猎雷舰船、猎扫雷舰船等;潜艇包括常规潜艇和核潜艇。在辅助舰船类中,作战保障船包括补给船、救生船、侦察船等;技术保障船包括测量船等。

2.3型级

舰船按正常排水量大小划分型级如下。根据国家军用标准,正常排水量500t及以上的称舰,500t以下的称艇。舰船按正常排水量的大小划分不同型级。

3潜艇的组成及发展

3.1潜艇的组成

潜艇由于经常在水下活动,其整个系统组成有一些特殊要求,如潜浮系统、潜望镜、均衡系统和悬停系统等潜艇特有的系统。

3.1.1潜浮系统

潜浮系统通过对主压载水舱的排注水,改变潜艇所受到的浮力,实现下沉与浮起。

3.1.2均衡系统

潜艇在水下时,当浮力平衡、力矩平衡被破坏时,需要水舱的调水、灌注与排出使潜艇重新获得平衡,这套系统就是均衡系统。

3.1.3悬停系统

悬停系统是一种专用的均衡系统,其特点是,在悬停状态,调整频繁、数量较少。悬停系统的控制方式有气排注、泵排自注和泵排注等。

3.2潜艇技术发展概述

现代高新科学技术的突飞猛进也为潜艇的发展提供了坚实的技术支撑,而新时代的军事需求又为现代潜艇提供了发展动机。世界各濒海的国家均在积极发展符合自己需求的各种核潜艇和常规潜艇。核潜艇作为世界海军强国最重要的兵力和核威慑中坚力量,受到许多国家的重视。目前,世界上在役的核潜艇集中在美、俄、英、法、中这5个国家。

未来潜艇(包括核潜艇、常规潜艇)发展的主要趋向是:总体设计最优化、特征信号隐身化、信息网络化、武器强远精确化、攻防兼备化、动力装置高比功率化、潜航深度增大、用途多功能化、改装适易性好和以经济性为主的可承受性高;排水量既有趋大之势,同时又发展小吨位的微小型和小型潜艇。而仿生型线、多个耐压壳体的新概念潜艇一体化自然循环压水反应堆、热离子和热电系统反应堆,更先进的不依赖空气的推进(AIP)系统,高性能免维护蓄电池、永磁电机,新概念隐身技术,磁流体推进、新概念水中兵器,潜艇作战空间扩展、无人潜航器(UUV)、无人飞行器(UAV)、遥控无人潜水器(ROV)、无缆水下机器人(AUV)等技术,有效负载搭载及对接,高性能潜艇用材料,智能化操控,潜艇安全及救生等高新技术正在研究、开发中。

4水面舰船的组成及发展

水面舰船作为海战的重要武器装备在各国武装力量的建设中占有重要的地位,水面舰船因不同的使命、功能、特性而分为许多不同的舰种。随着历史的演变、科学技术的进步、世界局势的变化,各舰种的使命、功能、特性也在不断地发生变化。各国依据各自的防务政策、国力等诸多因素对不同舰种的发展有着不同的侧重和追求。

4.1水面舰船的组成

4.1.1船体结构

船体是指除舰船上各种设备和装置系统以外的船身构造物,船体结构是组成船体各种具体构件的总称。船体结构是舰船的重要组成部分,它既是各种舰载武器系统的发射平台,又是各种机械装备的装载平台;另外,船体结构既是舰船设计与建造的主体,又是舰船使用、维修、改装的主要对象。因此,对船体结构的基本要求主要是对船体结构的各种使用功能和性能的要求,同时也包括从舰船设计、建造、使用到退役各个阶段对船体结构的要求。船体结构功能和性能的基本要求既要突出保证舰船战斗能力和生存能力,又要兼顾舰船的可用性、可靠性、维修性和保障性、经济性、居住性及安全性等要求。

4.1.2武器系统

舰船武器系统包括:导弹系统、火炮系统、鱼雷系统、火箭深弹系统、干扰弹、诱饵系统和电子战武器系统等。

4.1.3动力系统

舰船动力系统是舰船的重要组成部分,组成舰船动力系统的各种设备称为舰船动力装置。其主要任务是保证舰船在战斗、航行、停泊及系岸等工况所需的各种动力能源(如热能和电能)。现代舰船的动力系统,广义上说,是指保证舰船正常航行、作业、停泊以及乘员正常工作和生活所需的各类机械和设备。它主要是提供机械能、电能、热能、液体和气体的压力能,除保证舰船推进外,还能满足整个舰船能量消耗的需要。所以舰船动力装置大部分是能量转换装置。舰船动力装置通常包括推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械和机舱自动化设备5部分。

4.1.4电力系统

舰船电气设备从电源装置开始,中间经过对电能的控制、检测、分配和传输,一直到所有使用电能的用户装置,组成了一个完整的树形电气网络,这整个电气网络称为电气系统。

4.1.5观通导系统

舰船观通导系统包括观察、探测、通信及导航等系统。观察、探测设备的任务是搜索、发现、识别跟踪目标,并为武器系统攻击提供所需参数。舰载观察、探测设备有光学观察设备、红外观察设备、雷达、声呐、微光观察设备和电视等。舰船通信设备的任务是传递消息,以保证指挥及战斗协同,要求快速、可靠、保密。通信设备的种类有视觉通信设备(光学、旗帜和形体)、无线电设备和水声通信设备。舰船导航设备是用来指示航向航速、航程、航位的设备,以保障舰船安全航行和武器系统的准确使用。用于指示航向的设备有磁罗经、电罗经、平台罗经等;指示航速和记录航程的有各种计程仪;测量水深的设备有各种探测仪;测定舰位的仪器有磁罗经、电罗经、惯性导航仪、六分仪、无线电定位仪、无线电定向仪和卫星导航接收机等。

4.1.6装置和系统

舰船除了具备坚固耐用的船体和良好的航行性能,还必须装备各种控制舰船运动,保证停泊、海上安全,装卸物资以及其他的专用器具和机械系统,以使舰船完成其所被赋予的使命。这种舰船用的器具和机械就是船舶装置,也称船体设备。舰船装置又分为通用船体设备和特种船体设备,舰船上用于保障其生命力,控制舰船状态和保障舰员日常生活条件,由泵、阀及其他附件组成的设备系统,称为船舶系统。船舶系统包括消防系统,通风、空调、取暖、冷藏系统舱底系统,污水系统,生活用水系统等。

4.2水面舰船的分类及技术特点

水面舰船的种类繁多,其分类可以按照自身特征、作战使命、航行状态、排水量及动力装置等来进行,而各个国家按其自身习惯又有所差别。

4.2.1航空母舰

航空母舰(以下简称“航母”)是海军装备中最引人关注的舰种。随着高新技术的不断涌现,航母及其舰载机技术和作战功能不断增强。目前,世界上有多个国家正在筹划建造航母,拥有航母的国家将进一步增加。除美国继续发展大型航母外,中型航母已受到更多国家的重视,有望形成一个新的发展高潮,轻型航母则因研制费用低,为众多国家青睐。

在未来的航母设计中,应注重新船型、新结构、新颖的集成上层建筑及新型的弹射和阻拦技术等的研发、应用;强调火力分布、新颖的推进装置、采用市购品技术、以知识和网络为中心及减少人员编制。而水下航母、超高速(航速大于100kn)侧壁式气垫航母、双体航母等新概念航母,电磁飞机弹射技术,新型飞行器,新概念武器,新型动力装置,隐身新技术等,正在构思、探索之中。

4.2.2驱逐舰

驱逐舰是所有水面战斗舰船中发展势头最猛的舰种。现代驱逐舰抗沉性好,三防系统完善。未来驱逐舰的发展重点是总体优化,提高预警能力、攻防战斗力、机动性、隐蔽性、适航性,选用先进的燃气轮机作为动力装置,以增大航速和续航力。发展的趋向是:排水量增大化;发展新船型;动力装置采用综合电力推进系统;装备多功能化和通用化;电子信息网络化,实现指挥、情报、操纵、控制自动化;装备射程远、精度高、超高速、多弹头、抗干扰和垂直发射的多类舰船、反潜和舰空武器;研发集成上层建筑技术;发展、应用新概念武器;研发隐身新技术;装载垂直短距起降飞机;等等。

4.2.3护卫舰

现代护卫舰因造价较低、用途较广而受到各国海军的重视。未来的护卫舰的发展重点是总体优化,力求更快的速度、更好的稳定性,改善适航性和居住性。发展的趋向是:排水量趋大化;研发应用新船型;研发新动力装置,采用综合电力推进系统;装载多种攻防武器;实现信息网络化和隐身化;有的装载直升机等。其他正在研发的新技术基本同驱逐舰。

4.2.4其他水面舰船

导弹快艇、海岸防卫舰(艇)与猎潜舰(艇)、扫(布)雷舰(艇)、登陆舰(艇)、支援舰船和救援舰船等战斗舰船和军辅船,在现代高新技术环境下,也均向研发应用新船型、隐身化、信息化、武器精远化、航行性能优化、配备先进器材和功能效率提高等方向实现跨越式发展。

4.3水面舰船技术发展概述

早期的海上作战是用木制舰船相互进行冲撞,或者在两船靠拢后,士兵跃上敌舰用冷兵器进行格斗。到16世纪,舰炮和帆船的出现,使海战拉开了距离,交战双方的战舰以火炮作为主要武器相互进行攻击。

18世纪末,木帆船的发展达到了顶峰,远洋航行能力加大,航速提高,续航距离也不断增大。当时频繁的海上战事使木质战舰得以快速的发展,逐渐形成了各种不同排水量以及各类火力配置的舰船,所谓的战列舰就是其中一种排水量大且火力强大的军舰。当时,还有一种排水量比战列舰小,火力配备相对较弱,但机动性相对较好的舰种,称之为巡航舰。巡航舰常用来掩护主力舰作战,也单独执行海上巡逻、侦察等任务。

19世纪初,随着科学技术的发展,那些装设了装甲的战列舰曾被称为装甲舰。此后,巡航舰的排水量也不断增加,航速也越来越高,火炮数量不断增多,逐渐形成了仅次于战列舰的大型火炮军舰。到19世纪末期,这类大型火炮舰开始被称为巡洋舰(cruiser),20世纪初,又以舰的火力配备和装甲设置不同分为巡洋舰和战列巡洋舰。当时世界各海上列强中盛行大炮巨舰主义,分别竞相投资建造装备巨型火炮和厚重装甲的大型军舰,以争夺海上控制权。巡洋舰在第二次世界大战中发挥过重要作用,随着舰载导弹武器的出现,巡洋舰也进入了一个新的发展时期,而美、苏两国曾是建造导弹巡洋舰的主要国家。

19世纪70年代,世界上出现了鱼雷武器,随之出现了鱼雷艇。由于鱼雷的威力较大,加之鱼雷艇的快速灵活,对大型军舰构成了很大的威胁。19世纪末,一些国家的海军为了对付鱼雷艇的攻击,专门设计建造了一种航速高、火力强的炮舰,用来阻击和追歼鱼雷艇,称为“歼灭鱼雷艇用舰”,后简称为驱逐舰(destroyer)。此后,驱逐舰的排水量不断增大,航速也不断提高,火炮数量从原先的1~2门增加到2~4门,火炮口径也逐渐增大到130mm,鱼雷发射管也从单管发射到五联装。在第二次世界大战前,驱逐舰常以鱼雷作为击沉敌舰的主要武器,所以也称之为雷击舰(torpedoattackship)。

导弹武器出现后,驱逐舰上装备的主要武器由昔日的鱼雷、火炮让位给了导弹武器,从而出现了目前的导弹驱逐舰。导弹驱逐舰是担负反潜、防空和对海作战多种使命的海上作战力量,随着导弹武器、电子装备、计算机技术等不断的进步,现代导弹驱逐舰的作战能力得到了极大的提高。

护卫舰(frigate)原来是指帆船时代具有远海航行能力的轻快型军舰,一般为两层甲板,排水量在1000t左右,装备20~40门小型火炮。护卫舰原先主要是应巡逻、护航需要而开发,主要用于港湾的巡防,防止敌舰的偷袭、破坏,以及保护海上交通线,使运输船队免遭敌方攻击。第二次世界大战后,护卫舰同驱逐舰一样得到了不断的快速发展,其装备水平也不断提高,逐步增强了防空、对海、反潜的能力。尤其是近年来科学技术的突飞猛进,舰体平台及舰载机电、电子、武器系统都得到快速发展,护卫舰的航海性能及作战能力迅速提高,排水量也不断增加。所以,对现代舰船,排水量和作战功能不是分护卫舰和驱逐舰的主要标志。一般来说,各国海军还是以各自的习惯来定义或区分护卫舰和驱逐舰。美国海军规定,护卫舰是为反潜兵力进行护航的,而导弹护卫舰则增加了有限度的防空能力。时至今日,驱逐舰和护卫舰作为当前水面舰船的主要舰种,已成为各国海军发展的重点装备。

航空母舰(aircraftcarrier)是以舰载飞机为主要作战武器的大型军舰。航空母舰的发展可以追潮到1910年人们试图将陆上飞机搬上军舰,至今已有100多年的历史。1918年英国将一艘巡洋舰改装成世界上最早的航空母舰。当时的航空母舰只是作为战列舰的附属舰,舰载飞机的主要任务是为舰队实施飞行侦察任务,随着舰载飞机的机载武器的加强,以及飞机作战半径的增大,航空母舰在海上作战的作用也日益得以发挥。第二次世界大战期间,航空母舰以舰载飞机的高度机动性及远洋活动能力,使之在海战中发挥了重要的作用,引起了各国海军的高度重视。第二次世界大战后,世界各主要海军国家已把航空母舰作为关键舰种来发展和使用。

5海上无人系统装备

以水下无人潜航器、舰载无人机、无人水面艇等为主要内涵的海上无人系统装备,凭借其能减少人员伤亡、适应危险环境、执行特定使命及成本低、体积小、用途广、效费比高等优势,加之近年来其自主性大幅提高、任务领域不断拓展、关键技术相继突破,使其迅速崛起,受到越来越多国家的关注,成为海军作战能力和海上执法部门维权能力提高的新增长点。未来十年,海上无人系统装备将进入一个重要的发展时期,其任务领域将集中于反潜、反舰、反水雷、通信中继、导航、网络战、对陆打击、海洋调查和海上维权、运输等方面。未来海上无人系统装备创新发展的重点为:综合集成创新,侦打防一体化;隐身化;灵巧微型化;高度智能化;作战网络化、使用协同化;装备模块化、系列化、标准化;民用技术、产品适用化。在海上无人系统的技术领域,应注重无人系统的布放与回收、动力与能源、传感器与信息处理、导航与通信、自主控制等关键技术的研发。

6舰船总体设计技术发展趋势展望

6.1舰船总体设计技术发展现状

舰船总体性能(对军用舰船亦称为战术技术性能)及其指标是量度某艘或某型舰船水平、面貌和特征的衡准参数。它可以综合反映某艘或某型舰船的主要特点,代表着舰船的总体特征。

舰船总体性能作为舰船总体技术的重要组成部分,伴随着舰船装备和总体技术的发展,范围不断扩展、水平长足提高、发展永不停息。面对近年来大量出现的高新技术及其在舰船上的应用,世界各造船强国和舰船研究设计者均在为21世纪的新一代舰船获取优良、新颖的总体性能而花费巨大财力、精力,突破传统,推陈出新,持之以恒地创新、探索、研究。首先,要认识到舰船总体性能的内涵在当代已大为扩展。传统的舰船总体性能或总体战技性能主要包括:使命任务及活动海区,船(舰)级、船(舰)型、排水量,静力性能,快速性及续航力,操纵性和机动性,适航性和耐波性,不沉性和生命力,潜艇下潜深度,舰船自给力和潜艇水下连续潜航时间“,三防”(防核武器、生物武器、化学武器)防护,人员编制和居住性等项目。在当代,每一项舰船总体性能都有其自身的创新需求、技术特征、发展规律,应竭力追求各项总体性能的创新、发展。对于“传统”的舰船总体性能除在基础理论方面继续深入探索外,应着重提升其相应的技术水平。

其次,要认识到每一项舰船总体性能的提升往往是其他舰船技术创新成果集成应用的结果。纵观未来舰船总体技术的发展,舰船总体性能创新、发展的目标和趋势主要为:追求隐身性,实现信息网络化,谋求优良的性能,高速、高海况航态时,对其总体性能的需求,保证作战效能的发挥。

6.2舰船总体设计技术发展趋势

随着科学技术的迅猛发展,传统的设计技术正在被新的数字化设计技术取代,新的设计技术将进一步推进舰船平台与系统的综合优化,提高舰船全寿期技术的可植入性。舰船总体设计技术的创新、发展趋势和重点如下。

1)与时俱进,不断更新舰船总体技术的观念、方法、内容、手段。

2)运用系统工程理论和方法,实现舰船总体概念设计方案的量化优选和全寿期技术控制与保障。

3)未来舰船为适应“网络中心战”的需求,通过开发、运用信息网络技术,构建舰船总体信息网络化设计的方法,实施舰船总体信息网络化设计,建立舰船信息网络体系和全舰船信息综合管理系统。

4)综合各种隐身要素的全隐身设计已成为未来新一代海军舰船总体设计的方向和标准,成为衡量舰船战技性能的首要技术指标。因此,在隐身性技术创新研发的基础上,通过隐身设计理论和方法的研究、应用与实践,编制具有指导性意义的科学、实用的舰船综合隐身性设计手册(或指南)、规范势在必行。虽然,有的国家在这方面已有所建树,但总的看仍有很多课题需深入研发,不断创新。

5)集成上层建筑技术对舰船的总体设计和总体作战性能有着极为重要的影响,研发集成上层建筑技术被视为舰船总体设计的一次革命,并将其研究成果应用于舰船总体设计中,已成为舰船总体设计的一个重要发展方向。

6)舰船长时间在海洋环境中航行、执行各种使命任务,使其具有良好的适居性。适居性优化设计已成为未来舰船总体设计的重要内容和方向在未来舰船的总体设计技术创新研发中,应强化人性化设计,充分利用计算机和电子技术,实现高度自动化,使舰船的工作区、生活区划分更合理,设备布置更科学,舱室装饰更美观;研发舱室环境监控新技术(包括制氧、制淡水、核辐射监测及防护新技术,消除有害气体新方法,新型照明器具,实施实时监测等),这对潜艇尤为重要。

7)在电磁兼容性(EMC)设计、生命力和救生设计、防腐设计、可靠性设计、安全性设计、改换装适易性设计、保障性设计等领域,应重点研究相应的设计指标体系,建立相应的设计理论与方法,编制相应的设计规范或设计指导性文件。

8)西方近年来在舰船设计中还把环境保护作为一项重要的指标,提倡“绿色舰船”及其设计或“环保舰船”及其设计。这一动向符合加强环保的大趋势,是值得舰船设计者重视和研究的。

7水面舰船技术发展趋势展望

7.1水面舰船技术发展现状

水面舰船发展现状和特点为科学技术突飞猛进的发展,特别是电子技术的发展,给水面舰船设计、建造带来一系列的重要变化。

1)导弹已成为水面舰船的主要作战武器,舰炮作用仍十分显著,舰载导弹因其具有射程远、速度快、精度高和威力大等特点,已广泛应用到主要水面舰船上。舰炮虽然降到次要位置,但仍是防空、对岸和对海的重要武器,特别是在近程防御掠海导弹时,小口径自动炮的作用尤为明显,导弹与舰炮是相互补充的关系。新型舰炮的发射率、射击精度和自动化程度都非常高。密封炮塔内不需要有人操作,而重量和体积则轻量化与小型化,近炸引信和激光制导的炮弹进一步提高了命中率。

2)直升机上舰使单舰战斗力大为提高,舰载直升机系统已成为现代大、中型水面舰船不可缺少的装备。舰载多用途直升机能完成中远程预警、引导、搜索和攻击潜艇/水面舰船。当然,直升机装舰后,给舰船设计带来许多新问题,如需要占用大面积甲板、舱室容积和排水量,对舰船的适航性、指挥通信、气象保障等提出更为严格的要求。这些舰机接口、海空协调技术问题,近年来基本得到了妥善解决。

3)电子设备已成为衡量水面舰船战斗力的一个重要标志。现代水面舰船的电子设备数量大大增加,质量也不断提高,其费用占舰船全部建造费用的40%以上。可以说,现代舰船如没有有效的指挥、控制、通信、情报搜集和电子对抗的能力,不仅不能完成作战任务,而且很难在海战中生存。

4)燃气轮机已为水面舰船广泛采用,具有功率大、重量轻、速度快、启动快、易控制和保养维修方便等优点,特别是近年来,燃气轮机的耗油率和寿命已达到或接近中速柴油机水平,因此,被水面舰船广泛使用。世界上已有多艘水面舰船使用燃气轮机做动力装置,有全燃气轮机动力装置、柴-燃联合动力装置、燃-蒸联合动力装置、燃-电联合动力装置等。核动力装置的功率大,续航力也特别大,但造价昂贵,目前仅局限于排水量为8000t以上的大型舰船使用。

5)舰船自动化程度的不断提高大大提升了快速反应能力,并使舰员数量逐渐减少。舰船自动化主要包括作战系统、机电系统和导航系统3个部分。作战系统自动化从情报搜集、分析、判断到火控完全实现高度集中的控制和自动化;机电系统自动化是实现机舱和辅助机舱的远距离集中控制;导航自动化主要应用电子计算机等来迅速确定舰位和航迹等,常用的有惯性导航、无线电导航、卫星导航和组合导航等。人员编制随舰船自动化程度的提高而逐渐减少,与此同时舰员的居住生活条件也得到不断改善。

6)防护措施有所创新。现代舰船的防护思想,从主要是被击中后的控制(损害管制)转变为更加积极主动的防御,并设法降低打击后的影响。其措施有:①降低舰船各种物理场,使之成为安静型舰船,减少自导武器的威胁;②采用电子、水声对抗手段;③加强三防措施;④加强船体结构,改善装备等,以降低被打击后的影响;⑤消防方面,设计中严格控制易燃材料等。

7.2水面舰船技术发展趋势

7.2.1开发方案

各国海军都在积极开发研制新船型,以期在较小的尺度下也具有良好的适航性。例如,新研制的驱逐舰和护卫舰已采用深V船型,它与普通船型相比,适航性有明显改善,特别是在风浪中能保持较高航速;导弹艇、猎潜艇、巡逻艇和登陆艇等将更多采用气垫船和水翼艇等船型;小水线面双体船型和冲翼船型也进入了实用化阶段。1)普遍重视舰船隐身技术的研究和运用,包括电磁波隐身、声波隐身、红外隐身、磁隐身、电场隐身和水压场隐身等技术。2)研制多用途舰船。3)限额费用设计法是国外采用的一种有效舰船设计方法,将推广到各种舰船的研制。4)重视舰船的现代化改装,其与研制新型舰船相比具有改装时间短、设备更新快、费用节省、延长服役期和补充兵力不足等优点。5)设计中重视设备的通用化和标准化,积极开展国际合作,并重视提高可靠性和维修性。6)推广模式设计方法。

7.2.2武器系统

1)导弹仍是主要武器。除了提高导弹命中精度、破坏力、抗干扰能力,在小型化同时还重视朝多用途发展(既能对空,又能对海攻击)。导弹垂直发射系统将在大、中型舰船上推广,具有反应快、发射率高、可全方位发射、结构较简单、布置灵活,以及重量轻、体积小、功率省、费用低等优点。2)主战舰船将进一步强化航空力量,不但普遍装载新一代直升机,有的还装载垂直起落飞机。3)舰炮将进一步向全自动化方向发展,激光制导和近炸引信的炮弹将普遍推广。4)充分发挥电子战系统在对付反舰导弹中的作用。

7.2.3电子设备

1)宙斯盾作战系统、拖曳式声呐、极低频率通信和卫星导航系统十分先进,将成为舰船重要电子设备,其特点是向综合化发展,能同时对付多个目标和重视设备生命力等。2)运用激光和光纤技术。3)舰船的指挥、操纵、通信导航和武器控制将实现高度自动化。

7.2.4动力装置

舰船动力装置除继续使用柴油机、燃气轮机、汽轮机、核反应堆和联合动力装置外,还将重视发展综合电力推进系统。

8结论与展望

人类已跨入信息社会,战争形态正由机械化转向信息化,舰船装备的整体面貌也正在发生深刻的变化。瞩目于当前舰船技术状态,可以预见,舰船装备和技术为适应新世纪军事变革的需求和现代科技飞速发展所带来的深刻影响,一定会发生巨大的变化。

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阿隆过去

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