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世界海軍裝備技術新近發展

2017-02-25 17:22李紅軍王海珍
現代軍事 2016年6期
關鍵詞:潛艇航母裝備

李紅軍 王海珍

進入新世紀以來,各國海軍紛紛圍繞新安全威脅和海洋權益保護,瞄準新的作戰需求,保持穩定投入,不斷推動潛艇、水面作戰艦艇、航空裝備等新型裝備技術的發展。

潛艇裝備發展活躍

潛艇作為海軍武器裝備體系中的一個重要組成部分,在現代海戰中發揮著日益重要的作用,受到越來越多國家的青睞。目前,世界上有40多個國家和地區的海軍裝備有潛艇。其中,除中國外,美國、俄羅斯、英國、法國、印度裝備有核潛艇,主要包括彈道導彈核潛艇和攻擊型核潛艇,美國海軍還裝備有4艘改裝的“俄亥俄”級巡航導彈核潛艇,其他國家和地區則主要裝備常規潛艇。

核潛艇裝備跨入第五代,戰略威懾和精確打擊與時俱進。?;鶓鹇院肆α糠矫?,俄羅斯新一代彈道導彈核潛艇“北風”級已經服役3艘,2020年前將建成8艘,配備“布拉瓦”彈道導彈,同時退役老舊的“臺風”級和“德爾塔”級潛艇,保持對美國的核力量均衡。美英兩國已啟動新一代彈道導彈核潛艇的研制建造工作,但在2030年前不會研制新型彈道導彈,所以兩國的新一代彈道導彈核潛艇仍將裝備“三叉戟-Ⅱ”型彈道導彈;每艘艇的導彈裝備數量較現役艇有所降低,美國的新一代彈道導彈核潛艇將只裝備16枚導彈,英國潛艇只裝備8枚。法國目前沒有新艇研制計劃,繼續推行M51導彈的換裝計劃。印度“殲敵者”級彈道導彈核潛艇計劃建造3艘。

各國第四代攻擊型核潛艇先后服役,分別是美國“弗吉尼亞”級、俄羅斯“雅森”級、英國“機敏”級和法國“梭魚”級。其共同特點是服役期內不換料,在航時間長;自然循環性能好,安靜性有所提高;普遍裝備巡航導彈,注重對陸打擊能力;信息化、自動化程度高,人員編制減少;漸進式發展,在建造過程中不斷進行改進,各項性能逐步提升?!岸砗ザ怼奔壯埠綄椇藵撏艘酆?,美國將不再發展替代艇,計劃在新建的“弗吉尼亞”級上增加導彈垂直發射裝置,以維持對陸打擊能力。

常規潛艇仍是中小國海軍發展的重點,性能將大幅提升:

一是AIP潛艇擁有國數量增多。技術進一步突破,隨著各國現役潛艇的退役,換裝AIP潛艇是各國常規潛艇的發展趨勢。

二是噸位繼續增加,日本“蒼龍”級潛艇的水下排水量已經超過法國“紅寶石”級核潛艇,達到4100噸。

三是在研型號多。德國216潛艇、日本“新一代高科技潛艇”等在2030年前都將服役,法國連續推出的SXM系列概念艇將對常規潛艇的發展產生重大影響。隨著技術的進步,動力系統可望有較大進展,常規潛艇的潛航時間可能增加到1個月左右。

隨著技術革命的風暴席卷著軍事技術的浪潮,推動潛艇技術日新月異地發展,潛艇技術呈現出了新的特征和發展趨勢:

一是提高以聲隱身為重點的隱身性能。各國海軍都把提高水下隱蔽性作為潛艇裝備發展的重點,主要采用大側斜螺旋槳或泵噴推進器,在提高推進效率的同時,極大地降低了噪聲;采用消聲瓦技術,吸收敵主動聲納的入射能量,減少其作用距離;采用減振隔振技術,包括設置減震浮筏等;減小水動力噪聲,包括采用低阻力線型的艇體設計,光滑的外表面設計,以及在指揮臺圍殼和艇體的交接處采用弧形圓滑過渡等。

二是常規潛艇采用AlP動力系統,增加水下續航力。

三是強化遠程精確打擊能力。

四是建立電子信息戰體系,實現裝備信息化。

五是注重提高潛艇水下探測能力。

六是提高有效負載能力,滿足不同使命任務要求。

七是采用模塊化建造技術。

水面作戰艦艇發展多樣化

水面作戰艦艇繼續呈現多樣化發展。在航母方面,美國將保有11艘噸位在10萬噸的核動力航母(現役10艘“尼米茲”級航母),搭載新一代F-35系列戰斗機和無人作戰飛機;俄羅斯也正在發展新一代航母,目前正在論證新一代航母的目標;英國在2030年前將擁有2艘“伊麗莎白女王”級新一代全電綜合推進航母;印度也將擁有2-3艘4萬噸以上常規動力航母。

驅護艦方面,一方面,水面艦艇向大型化、隱身化方向發展。到2030年前,美國3艘DDG1000驅逐艦和“阿利·伯克”級Ⅲ型驅逐艦將陸續服役,英國已經開始26型護衛艦的研制工作,法國、意大利等國繼續建造“歐洲多用途護衛艦”,德國F125護衛艦也將在2030年建成服役,日本兩艘“出云”級直升機驅逐艦將陸續服役。這些新型驅護艦動輒在6000噸以上,特別是“出云”級直升機驅逐艦排水量已經超過了輕型航母。與上一代驅護艦三、四千噸的排水量相比,未來驅護艦的大型化趨勢十分明顯,將成為未來驅護艦發展的一個重要方向。另—方面,裝備配置相對簡單、更為重視經濟可承受性的低端護衛艦成為水面作戰艦艇發展的另一個重要趨勢。例如,俄羅斯海軍正在批量建造主要在近海海域活動的“守護”級(20380型)系列多用途輕型護衛艦,韓國海軍正在發展“仁川”級護衛艦,越南在引進俄羅斯首批2艘“獵豹”級護衛艦的基礎上,又從俄羅斯采購第二批2艘“獵豹”級護衛艦。馬來西亞在建成“吉打”級輕型護衛艦的基礎上,還正在從法國采購6艘“追風”級輕型護衛艦。

兩棲艦方面,以兩棲攻擊艦為代表的先進載機艦成為一些國家海軍發展的重點。美國海軍“美國”級、澳大利亞海軍“堪培拉”級等新型兩棲攻擊艦將建成服役,日本海上自衛隊也計劃采購兩棲攻擊艦。與航母相比,兩棲攻擊艦等載機艦靈活性更大,更適于在低強度軍事威脅或非戰爭軍事行動中應用。

水面作戰艦艇大量采用先進技術,主要表現在:第一,隱身性能和作戰能力不斷提升。水面艦艇更多應用封閉式桅桿設計和綜合射頻技術,艦島更加趨向于一體化和小型化,隱身性能大幅提高。第二,新船型趨于成熟,將應用于噸位更大的艦艇。以美國“聯合高速船”和“獨立”號近海戰斗艦為代表的新船型,將顯著提高艦艇的航速、航行穩定性和艦上可用空間,使其作戰靈活性和多樣化任務快速反應能力大大提升。第三,新型動力裝置、全電推進系統得到長足發展。未來艦艇將通過提高動力系統的推進效率與安靜性,擴展水面艦艇的航程和續航力,提高其生存能力。由于新型動力系統使全艦具有統一的動力來源,設備在空間布置上更加靈活,其供電模式上可以根據實際需要進行調整,從而使能量的利用率更高且供電更加穩定。目前,美國“福特”級航母、DDG-1000驅逐艦、英國“伊麗莎白女王”級航母、45型驅逐艦等都已經或即將應用這些技術。第四,利用新技術提升艦艇自身的損管、抗毀能力。計算機、網絡、新材料等技術將大量應用于損管、消防、抗沖擊、三防等方面,改善和提高艦艇生命力。主要是采用自動化損管系統,實現監測、輔助決策的智能化,提高滅火、抗沉的反應速度和指揮能力;采用全艦范圍的集體防護系統,為在核、生、化污染海域連續遂行任務提供保障;在重要艙室加裝輕型裝甲,防止導彈爆炸氣浪和爆炸碎片的襲擊;重視應用無煙、無毒、隔熱阻燃性能好的絕緣材料、防火涂料等。

海軍航空裝備發展受到高度重視

海軍航空裝備的發展繼續得到各國海軍的重視。

艦載機方面

一是五代機開始裝備。F-35系列戰斗機將廣泛裝備包括美、英等國在內的西方海軍,可能成為世界海軍裝備數量最多的岸基和艦載戰斗機。俄羅斯有可能在T-50第五代戰斗機的基礎上發展新一代航母艦載戰斗機。

二是航空聯隊編配趨于簡潔。美國航母艦載機聯隊主要由F/A-18E/F、F-35C戰斗機、E-2D預警機、EA-18G電子戰飛機組成,承擔從空戰到對地攻擊的各項任務;其他國家航母仍將只采取戰斗機加預警直升機(俄羅斯和英國),或戰斗機加預警機(法國)的編配模式,應對各種作戰任務,在能力和性能方面與美國仍有較大差距。

三是美國的航母艦載無人作戰飛機開始承擔部分作戰任務,其他國家也在加緊發展艦載無人機,其應用對于母艦戰場感知能力的提高將發揮重要作用。

岸基飛機方面

一是岸基飛機繼續走改裝之路。從以往的發展經驗看,除了反潛巡邏機以外,其他機型的需求量小,改裝是效費比較高的發展途徑。美國海軍在2030年前陸續用P-8A海上巡邏機替換現役P-3C反潛巡邏機,下一代電子戰飛機等支援保障飛機可能在此基礎上進行改裝。日本海上自衛隊也用自研的P-1替換P-3C。

二是高空長航時無人機大量投入使用。美國海軍正在試驗驗證的MQ-4C等無人機未來將部署在海外基地,持續、無縫地為航母打擊大隊和其他編隊提供信息支持。

直升機方面

武裝直升機與保障直升機實現平臺共用,搭載不同的載荷,執行不同的任務;艦載型與岸基型直升機通用,機型進一步減少。日本海上自衛隊已將岸基直升機部隊和艦載直升機部隊合并,而且其直升機的發展更加注重通用性。美國海軍也在用MH-60S/R替換以往的多型直升機。歐洲的NH-90、EH-101逐步成為主力機型。

航空平臺總體技術

未來有望實現的技術包括:通過無尾布局設計降低航空平臺的重量、阻力和雷達信號特征,并提高航程、機動性和生存力;通過鴨式旋翼/機翼(CRW)綜合了直升機的低速飛行能力和固定翼飛機的高速飛行能力;通過常規上單翼飛機、翼身融合體(BWB)飛機和具有多個加油管(能夠同時為多架飛機加油)的盒式翼飛機等創新設計改善未來加油機/運輸機平臺的空氣動力學特性,將機翼與機身融合為一個結構部件,在提高平臺隱身性的同時擴展內部可用空間。

此外,網絡化、智能化技術獲得長足進步。一方面使航空平臺與其他作戰平臺實現聯網,實現作戰信息的實時傳輸、共享和獲取,為整個系統實施有效打擊提供決策依據,最大限度的發揮其應有的作戰效能;另—方面,使航空平臺實現對作戰使用環境的自適應,對語言、圖像(雷達、水聲、紅外、光學的圖像)的自動識別,對作戰態勢的分析、判斷和最優決策;對設備故障的自動檢測和自修復等等。

新型信息系統不斷投入使用

2030年前世界海軍裝備技術在總體上呈現信息化發展趨勢的同時,海軍電子信息裝備技術作為信息系統的支撐,趨于信息獲取全維化、指揮控制智能化、信息傳輸網絡化、信息對抗綜合化、信息保障精確化,覆蓋面更廣、時效性更強、傳輸率更高。

在信息獲取裝備方面,衛星將成為未來海軍情報獲取的重要手段,各種空基、水面、水下信息獲取裝備的技術水平也將大幅提高。美、俄、日等國將大力發展情報偵察衛星,提供持續偵察監視能力;空基情報偵察平臺配備新型傳感器,將實現偵察打擊一體化;雙波段雷達、新型防空反導雷達等新一代有源相控陣雷達將陸續裝艦;“海網”、“近海水下持續監視網絡”等多個水下網絡將研制成功,能夠極大提高近海反潛戰能力。

在指揮控制裝備方面,未來將進一步向智能化、數字化的方向發展,以突出態勢感知和戰場監視能力。指控裝備與武器系統交鏈日益緊密,呈現網絡化、一體化發展趨勢;優先發展國防通信網、區域通信網、士兵電臺網和軍用個人通信網;網絡綜合化、功能綜合化、通信與信息系統一體化;安全保密向標準化、通用化、模塊化、芯片化方向發展。適應“網絡中心戰”要求的全球指揮控制網絡將逐步建立;作戰指揮系統應用智能化技術,強化輔助決策功能;實現指揮控制與武器打擊一體化,奪取時間優勢。

在信息傳輸裝備方面,提高信息傳輸系統的數字化、智能化與綜合化,發展頻域、時域、空域的無縫隙通信已成為21世紀海軍通信裝備的必然趨勢。網絡化、大寬帶衛星通信為遠洋作戰編隊提供信息保障;高速率、大容量、體系化的數據鏈系統將提供更強的互操作能力;先進水下通信技術將廣泛應用。

在信息對抗裝備方面,通用化、攻防一體、偵察對抗一體將成為重要的發展趨勢,同時多種電子戰新概念武器裝備也將逐步轉入實戰部署。電子戰飛機與機載電子戰裝備仍是未來海軍電子戰裝備的發展重點;艦載電子戰系統將與雷達、通信、敵我識別、武器火控等系統實現集成,形成更高層次的綜合一體化系統。

武器系統發展迅速

打擊武器射程更遠、速度更快、突防能力更強、命中精度更高。

首先,作戰距離更遠。高速、隱身、精確制導的遠程武器將不斷涌現。美、俄等先進國家海軍新一代防區外導彈射程普遍在100千米以上。其中,美巡航導彈最大射程已達1600~2000千米;空地/空艦導彈最大射程也已達250~350千米;JASSM導彈射程達到185~460千米,并將進一步增程至740千米;新一代“戰斧”式BlockⅣ巡航導彈最大射程將達3000千米。

其次,機動速度更快。超聲速、高超聲速武器和快速機動平臺的發展,將使高速度、高機動裝備應用越來越普遍。美國開展的高超聲速飛行計劃,擬使導彈飛行速度達到馬赫數6~6.5。俄羅斯和印度正在對其聯合研制的“布拉莫斯”超聲速遠程反艦導彈進行改進,使其飛行速度能達到馬赫數5,從而使現有的艦艇防空反導手段對其無能為力。

第三,精確作戰能力更強。作戰體系向“精確作戰”目標全面推進,不斷追求精確感知、精確導航、精確定位、精確引導、精確命中、精確評估和精確保障,在作戰全過程的每一個環節都追求更加“精確”。在確保精確的同時,注重發展小型化的高能戰斗部和高可靠的引信技術,提高毀傷效果并完成多種任務。

新概念新技術裝備研發繼續取得階段性進展

新概念新技術武器發展速度加快,艦載激光、電磁導軌炮、無人系統發展最為活躍,實用化進程加快。美國海軍2014年已經將激光武器部署在“龐塞”號兩棲船塢運輸艦上,并開展了一系列試驗和驗證工作。2015年,先是洛克希德·馬丁公司在試驗中使用30千瓦光纖激光器燒毀了卡車發動機,后波音公司在演習中使用緊湊激光武器系統(CLWS)擊落了1架無人機。鑒于激光武器發射成本低、彈藥無限、精度高且連帶毀傷小等獨特優勢,美國海軍計劃為“福特”級航母安裝多種激光武器,以應對日益嚴峻的導彈威脅。日本防衛省技術研究與設計本部也在研發激光武器,計劃安裝在2艘新型27DD“宙斯盾”驅逐艦上。

美國海軍在電磁導軌炮發展方面也取得重大進展。目前,美國電磁導軌炮項目已經完成了第一階段(原型機研發階段)工作,并研制出2套工業導軌炮系統原型,項目已經進入第二階段,將對電磁導軌炮的連射能力進行測試。按照計劃,美國海軍將于2016財年在“聯合高速船”上安裝電磁導軌炮樣機,并開展海上測試。電磁導軌炮射速可達當前海軍艦炮的3倍,射程可達203千米,殺傷力高,而且成本相對低,將對艦載攻擊火力產生革命性的影響。

無人系統繼續保持快速發展之勢。在無人機方面,更多國家開始裝備無人機。美國X-47B無人作戰飛機首次成功完成無人機自主空中加油對接測試。標志著美國海軍無人作戰飛機項目取得重大進展。美國“戰術偵查節點”(TERN)無人機項目也在持續推進,將提高前沿部署小艇起降無人機的能力。2015年,俄羅斯直升機公司宣布正在開發傾轉旋翼機技術,并將開發一個以無人機為主的傾轉旋翼機系列。在無人潛航器方面,美國海軍海上系統司令部已經批準“大排水量無人潛航器”(LDUUV)項目的風險降低決議,即該項目達到了“里程碑A”,并將發布相關信息需求書。美國海軍還計劃在2020年部署一個LDUUV中隊。2015年,美國海軍“北達科他”號攻擊型核潛艇成功完成“雷穆斯600”(REMUS600)自主式無人潛航器的水下發射與回收。在無人水面艇方面,美國和以色列兩國海軍均裝備了無人水面艇。美國還在加緊研制“反潛戰持續跟蹤無人水面艇”,而且已經完成多艘無人水面艇的集群攔截試驗,使無人艇群實現了自主航行,包括航線規劃、數據共享、交互等。

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