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世界海军装备技术新近发展

2017-02-25 17:22:41 《现代军事》 2016年6期

李红军 王海珍

进入新世纪以来,各国海军纷纷围绕新安全威胁和海洋权益保护,瞄准新的作战需求,保持稳定投入,不断推动潜艇、水面作战舰艇、航空装备等新型装备技术的发展。

潜艇装备发展活跃

潜艇作为海军武器装备体系中的一个重要组成部分,在现代海战中发挥着日益重要的作用,受到越来越多国家的青睐。目前,世界上有40多个国家和地区的海军装备有潜艇。其中,除中国外,美国、俄罗斯、英国、法国、印度装备有核潜艇,主要包括弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇,美国海军还装备有4艘改装的“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇,其他国家和地区则主要装备常规潜艇。

核潜艇装备跨入第五代,战略威慑和精确打击与时俱进。海基战略核力量方面,俄罗斯新一代弹道导弹核潜艇“北风”级已经服役3艘,2020年前将建成8艘,配备“布拉瓦”弹道导弹,同时退役老旧的“台风”级和“德尔塔”级潜艇,保持对美国的核力量均衡。美英两国已启动新一代弹道导弹核潜艇的研制建造工作,但在2030年前不会研制新型弹道导弹,所以两国的新一代弹道导弹核潜艇仍将装备“三叉戟-Ⅱ”型弹道导弹;每艘艇的导弹装备数量较现役艇有所降低,美国的新一代弹道导弹核潜艇将只装备16枚导弹,英国潜艇只装备8枚。法国目前没有新艇研制计划,继续推行M51导弹的换装计划。印度“歼敌者”级弹道导弹核潜艇计划建造3艘。

各国第四代攻击型核潜艇先后服役,分别是美国“弗吉尼亚”级、俄罗斯“雅森”级、英国“机敏”级和法国“梭鱼”级。其共同特點是服役期内不换料,在航时间长;自然循环性能好,安静性有所提高;普遍装备巡航导弹,注重对陆打击能力;信息化、自动化程度高,人员编制减少;渐进式发展,在建造过程中不断进行改进,各项性能逐步提升。“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役后,美国将不再发展替代艇,计划在新建的“弗吉尼亚”级上增加导弹垂直发射装置,以维持对陆打击能力。

常规潜艇仍是中小国海军发展的重点,性能将大幅提升:

一是AIP潜艇拥有国数量增多。技术进一步突破,随着各国现役潜艇的退役,换装AIP潜艇是各国常规潜艇的发展趋势。

二是吨位继续增加,日本“苍龙”级潜艇的水下排水量已经超过法国“红宝石”级核潜艇,达到4100吨。

三是在研型号多。德国216潜艇、日本“新一代高科技潜艇”等在2030年前都将服役,法国连续推出的SXM系列概念艇将对常规潜艇的发展产生重大影响。随着技术的进步,动力系统可望有较大进展,常规潜艇的潜航时间可能增加到1个月左右。

随着技术革命的风暴席卷着军事技术的浪潮,推动潜艇技术日新月异地发展,潜艇技术呈现出了新的特征和发展趋势:

一是提高以声隐身为重点的隐身性能。各国海军都把提高水下隐蔽性作为潜艇装备发展的重点,主要采用大侧斜螺旋桨或泵喷推进器,在提高推进效率的同时,极大地降低了噪声;采用消声瓦技术,吸收敌主动声纳的入射能量,减少其作用距离;采用减振隔振技术,包括设置减震浮筏等;减小水动力噪声,包括采用低阻力线型的艇体设计,光滑的外表面设计,以及在指挥台围壳和艇体的交接处采用弧形圆滑过渡等。

二是常规潜艇采用AlP动力系统,增加水下续航力。

三是强化远程精确打击能力。

四是建立电子信息战体系,实现装备信息化。

五是注重提高潜艇水下探测能力。

六是提高有效负载能力,满足不同使命任务要求。

七是采用模块化建造技术。

水面作战舰艇发展多样化

水面作战舰艇继续呈现多样化发展。在航母方面,美国将保有11艘吨位在10万吨的核动力航母(现役10艘“尼米兹”级航母),搭载新一代F-35系列战斗机和无人作战飞机;俄罗斯也正在发展新一代航母,目前正在论证新一代航母的目标;英国在2030年前将拥有2艘“伊丽莎白女王”级新一代全电综合推进航母;印度也将拥有2-3艘4万吨以上常规动力航母。

驱护舰方面,一方面,水面舰艇向大型化、隐身化方向发展。到2030年前,美国3艘DDG1000驱逐舰和“阿利·伯克”级Ⅲ型驱逐舰将陆续服役,英国已经开始26型护卫舰的研制工作,法国、意大利等国继续建造“欧洲多用途护卫舰”,德国F125护卫舰也将在2030年建成服役,日本两艘“出云”级直升机驱逐舰将陆续服役。这些新型驱护舰动辄在6000吨以上,特别是“出云”级直升机驱逐舰排水量已经超过了轻型航母。与上一代驱护舰三、四千吨的排水量相比,未来驱护舰的大型化趋势十分明显,将成为未来驱护舰发展的一个重要方向。另—方面,装备配置相对简单、更为重视经济可承受性的低端护卫舰成为水面作战舰艇发展的另一个重要趋势。例如,俄罗斯海军正在批量建造主要在近海海域活动的“守护”级(20380型)系列多用途轻型护卫舰,韩国海军正在发展“仁川”级护卫舰,越南在引进俄罗斯首批2艘“猎豹”级护卫舰的基础上,又从俄罗斯采购第二批2艘“猎豹”级护卫舰。马来西亚在建成“吉打”级轻型护卫舰的基础上,还正在从法国采购6艘“追风”级轻型护卫舰。

两栖舰方面,以两栖攻击舰为代表的先进载机舰成为一些国家海军发展的重点。美国海军“美国”级、澳大利亚海军“堪培拉”级等新型两栖攻击舰将建成服役,日本海上自卫队也计划采购两栖攻击舰。与航母相比,两栖攻击舰等载机舰灵活性更大,更适于在低强度军事威胁或非战争军事行动中应用。

水面作战舰艇大量采用先进技术,主要表现在:第一,隐身性能和作战能力不断提升。水面舰艇更多应用封闭式桅杆设计和综合射频技术,舰岛更加趋向于一体化和小型化,隐身性能大幅提高。第二,新船型趋于成熟,将应用于吨位更大的舰艇。以美国“联合高速船”和“独立”号近海战斗舰为代表的新船型,将显著提高舰艇的航速、航行稳定性和舰上可用空间,使其作战灵活性和多样化任务快速反应能力大大提升。第三,新型动力装置、全电推进系统得到长足发展。未来舰艇将通过提高动力系统的推进效率与安静性,扩展水面舰艇的航程和续航力,提高其生存能力。由于新型动力系统使全舰具有统一的动力来源,设备在空间布置上更加灵活,其供电模式上可以根据实际需要进行调整,从而使能量的利用率更高且供电更加稳定。目前,美国“福特”级航母、DDG-1000驱逐舰、英国“伊丽莎白女王”级航母、45型驱逐舰等都已经或即将应用这些技术。第四,利用新技术提升舰艇自身的损管、抗毁能力。计算机、网络、新材料等技术将大量应用于损管、消防、抗冲击、三防等方面,改善和提高舰艇生命力。主要是采用自动化损管系统,实现监测、辅助决策的智能化,提高灭火、抗沉的反应速度和指挥能力;采用全舰范围的集体防护系统,为在核、生、化污染海域连续遂行任务提供保障;在重要舱室加装轻型装甲,防止导弹爆炸气浪和爆炸碎片的袭击;重视应用无烟、无毒、隔热阻燃性能好的绝缘材料、防火涂料等。

海军航空装备发展受到高度重视

海军航空装备的发展继续得到各国海军的重视。

舰载机方面

一是五代机开始装备。F-35系列战斗机将广泛装备包括美、英等国在内的西方海军,可能成为世界海军装备数量最多的岸基和舰载战斗机。俄罗斯有可能在T-50第五代战斗机的基础上发展新一代航母舰载战斗机。

二是航空联队编配趋于简洁。美国航母舰载机联队主要由F/A-18E/F、F-35C战斗机、E-2D预警机、EA-18G电子战飞机组成,承担从空战到对地攻击的各项任务;其他国家航母仍将只采取战斗机加预警直升机(俄罗斯和英国),或战斗机加预警机(法国)的编配模式,应对各种作战任务,在能力和性能方面与美国仍有较大差距。

三是美国的航母舰载无人作战飞机开始承担部分作战任务,其他国家也在加紧发展舰载无人机,其应用对于母舰战场感知能力的提高将发挥重要作用。

岸基飞机方面

一是岸基飞机继续走改装之路。从以往的发展经验看,除了反潜巡逻机以外,其他机型的需求量小,改装是效费比较高的发展途径。美国海军在2030年前陆续用P-8A海上巡逻机替换现役P-3C反潜巡逻机,下一代电子战飞机等支援保障飞机可能在此基础上进行改装。日本海上自衛队也用自研的P-1替换P-3C。

二是高空长航时无人机大量投入使用。美国海军正在试验验证的MQ-4C等无人机未来将部署在海外基地,持续、无缝地为航母打击大队和其他编队提供信息支持。

直升机方面

武装直升机与保障直升机实现平台共用,搭载不同的载荷,执行不同的任务;舰载型与岸基型直升机通用,机型进一步减少。日本海上自卫队已将岸基直升机部队和舰载直升机部队合并,而且其直升机的发展更加注重通用性。美国海军也在用MH-60S/R替换以往的多型直升机。欧洲的NH-90、EH-101逐步成为主力机型。

航空平台总体技术

未来有望实现的技术包括:通过无尾布局设计降低航空平台的重量、阻力和雷达信号特征,并提高航程、机动性和生存力;通过鸭式旋翼/机翼(CRW)综合了直升机的低速飞行能力和固定翼飞机的高速飞行能力;通过常规上单翼飞机、翼身融合体(BWB)飞机和具有多个加油管(能够同时为多架飞机加油)的盒式翼飞机等创新设计改善未来加油机/运输机平台的空气动力学特性,将机翼与机身融合为一个结构部件,在提高平台隐身性的同时扩展内部可用空间。

此外,网络化、智能化技术获得长足进步。一方面使航空平台与其他作战平台实现联网,实现作战信息的实时传输、共享和获取,为整个系统实施有效打击提供决策依据,最大限度的发挥其应有的作战效能;另—方面,使航空平台实现对作战使用环境的自适应,对语言、图像(雷达、水声、红外、光学的图像)的自动识别,对作战态势的分析、判断和最优决策;对设备故障的自动检测和自修复等等。

新型信息系统不断投入使用

2030年前世界海军装备技术在总体上呈现信息化发展趋势的同时,海军电子信息装备技术作为信息系统的支撑,趋于信息获取全维化、指挥控制智能化、信息传输网络化、信息对抗综合化、信息保障精确化,覆盖面更广、时效性更强、传输率更高。

在信息获取装备方面,卫星将成为未来海军情报获取的重要手段,各种空基、水面、水下信息获取装备的技术水平也将大幅提高。美、俄、日等国将大力发展情报侦察卫星,提供持续侦察监视能力;空基情报侦察平台配备新型传感器,将实现侦察打击一体化;双波段雷达、新型防空反导雷达等新一代有源相控阵雷达将陆续装舰;“海网”、“近海水下持续监视网络”等多个水下网络将研制成功,能够极大提高近海反潜战能力。

在指挥控制装备方面,未来将进一步向智能化、数字化的方向发展,以突出态势感知和战场监视能力。指控装备与武器系统交链日益紧密,呈现网络化、一体化发展趋势;优先发展国防通信网、区域通信网、士兵电台网和军用个人通信网;网络综合化、功能综合化、通信与信息系统一体化;安全保密向标准化、通用化、模块化、芯片化方向发展。适应“网络中心战”要求的全球指挥控制网络将逐步建立;作战指挥系统应用智能化技术,强化辅助决策功能;实现指挥控制与武器打击一体化,夺取时间优势。

在信息传输装备方面,提高信息传输系统的数字化、智能化与综合化,发展频域、时域、空域的无缝隙通信已成为21世纪海军通信装备的必然趋势。网络化、大宽带卫星通信为远洋作战编队提供信息保障;高速率、大容量、体系化的数据链系统将提供更强的互操作能力;先进水下通信技术将广泛应用。

在信息对抗装备方面,通用化、攻防一体、侦察对抗一体将成为重要的发展趋势,同时多种电子战新概念武器装备也将逐步转入实战部署。电子战飞机与机载电子战装备仍是未来海军电子战装备的发展重点;舰载电子战系统将与雷达、通信、敌我识别、武器火控等系统实现集成,形成更高层次的综合一体化系统。

武器系统发展迅速

打击武器射程更远、速度更快、突防能力更强、命中精度更高。

首先,作战距离更远。高速、隐身、精确制导的远程武器将不断涌现。美、俄等先进国家海军新一代防区外导弹射程普遍在100千米以上。其中,美巡航导弹最大射程已达1600~2000千米;空地/空舰导弹最大射程也已达250~350千米;JASSM导弹射程达到185~460千米,并将进一步增程至740千米;新一代“战斧”式BlockⅣ巡航导弹最大射程将达3000千米。

其次,机动速度更快。超声速、高超声速武器和快速机动平台的发展,将使高速度、高机动装备应用越来越普遍。美国开展的高超声速飞行计划,拟使导弹飞行速度达到马赫数6~6.5。俄罗斯和印度正在对其联合研制的“布拉莫斯”超声速远程反舰导弹进行改进,使其飞行速度能达到马赫数5,从而使现有的舰艇防空反导手段对其无能为力。

第三,精确作战能力更强。作战体系向“精确作战”目标全面推进,不断追求精确感知、精确导航、精确定位、精确引导、精确命中、精确评估和精确保障,在作战全过程的每一个环节都追求更加“精确”。在确保精确的同时,注重发展小型化的高能战斗部和高可靠的引信技术,提高毁伤效果并完成多种任务。

新概念新技术装备研发继续取得阶段性进展

新概念新技术武器发展速度加快,舰载激光、电磁导轨炮、无人系统发展最为活跃,实用化进程加快。美国海军2014年已经将激光武器部署在“庞塞”号两栖船坞运輸舰上,并开展了一系列试验和验证工作。2015年,先是洛克希德·马丁公司在试验中使用30千瓦光纤激光器烧毁了卡车发动机,后波音公司在演习中使用紧凑激光武器系统(CLWS)击落了1架无人机。鉴于激光武器发射成本低、弹药无限、精度高且连带毁伤小等独特优势,美国海军计划为“福特”级航母安装多种激光武器,以应对日益严峻的导弹威胁。日本防卫省技术研究与设计本部也在研发激光武器,计划安装在2艘新型27DD“宙斯盾”驱逐舰上。

美国海军在电磁导轨炮发展方面也取得重大进展。目前,美国电磁导轨炮项目已经完成了第一阶段(原型机研发阶段)工作,并研制出2套工业导轨炮系统原型,项目已经进入第二阶段,将对电磁导轨炮的连射能力进行测试。按照计划,美国海军将于2016财年在“联合高速船”上安装电磁导轨炮样机,并开展海上测试。电磁导轨炮射速可达当前海军舰炮的3倍,射程可达203千米,杀伤力高,而且成本相对低,将对舰载攻击火力产生革命性的影响。

无人系统继续保持快速发展之势。在无人机方面,更多国家开始装备无人机。美国X-47B无人作战飞机首次成功完成无人机自主空中加油对接测试。标志着美国海军无人作战飞机项目取得重大进展。美国“战术侦查节点”(TERN)无人机项目也在持续推进,将提高前沿部署小艇起降无人机的能力。2015年,俄罗斯直升机公司宣布正在开发倾转旋翼机技术,并将开发一个以无人机为主的倾转旋翼机系列。在无人潜航器方面,美国海军海上系统司令部已经批准“大排水量无人潜航器”(LDUUV)项目的风险降低决议,即该项目达到了“里程碑A”,并将发布相关信息需求书。美国海军还计划在2020年部署一个LDUUV中队。2015年,美国海军“北达科他”号攻击型核潜艇成功完成“雷穆斯600”(REMUS600)自主式无人潜航器的水下发射与回收。在无人水面艇方面,美国和以色列两国海军均装备了无人水面艇。美国还在加紧研制“反潜战持续跟踪无人水面艇”,而且已经完成多艘无人水面艇的集群拦截试验,使无人艇群实现了自主航行,包括航线规划、数据共享、交互等。