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技術派|美國“未來戰艦”旨在遏制中國?重在試驗下一代武器

馬堯/上海外國語大學國際關系與公共事務學院特約研究員
2015-12-14 15:02
來源:澎湃新聞
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DDG-1000的首艦“朱姆沃爾特”號驅逐艦。

近日,擁有“科幻戰艦”、“未來戰艦”、“隱形的銀色子彈”等多個外號的美國DDG-1000“朱姆沃爾特”驅逐艦的首艦“朱姆沃爾特”號驅逐艦首次離開碼頭開始海試,它也是美國有史以來建造的最大驅逐艦。

總體而言,DDG-1000是一款設計理念超前,作戰威力強大的新型驅逐艦。但更為重要的是,該艦很可能承擔著為美國海軍下一代武器系統探路的職能,隨著DDG-1000驅逐艦的技術持續試驗和成功,該艦將成為試驗其他先進技術的海軍水面平臺。

新美國基金會的資深研究員彼得·辛格此前曾直言,“朱姆沃爾特”級戰艦關注的重點不是打擊極端組織“伊斯蘭國”(IS),而是在太平洋阻遏中國。

筆者認為,在不久的未來,面對裝備了LCS瀕海戰斗艦、DDG-1000驅逐艦、SSBN(X)艦隊彈道導彈核潛艇以及“福特”級航空母艦的美國海軍,中國海軍如何應對并有效地維護海洋權益,將是一個重大而迫切的戰略問題,應該引起足夠重視。

海軍戰略轉型的產物

武器裝備總是特定時代軍事形勢與軍事思想及科技水平的產物,DDG-1000驅逐艦也不例外。

蘇聯解體之后,一直以強硬對抗為戰略出發點的美國戰爭機器,忽然之間似乎沒有了對手。在這種情況之下,美國海軍決定針對新的世界局勢和可能的潛在對手,開始研究21世紀環境下的新型水面作戰艦艇。

接下來的數年中,根據一些海軍戰略專家的建議,美海軍開始進行大的戰略轉型。這次戰略轉型的要點包括:美海軍第一次把支援近岸和配合陸上作戰列為首要任務,要求海軍和海軍陸戰隊在任何情況下都必須確保在任何國家的近海通行無阻,并能隨時向岸上投送作戰力量,以強大的對岸火力支援岸上的聯合機動作戰;建立具有遠程打擊能力的海上遠征部隊,確保與陸、空軍實現聯合作戰:海軍與海軍陸戰隊密切協作,組建陸海空聯合特遣隊以適應在敵對國家的近海作戰和海上機動作戰要求。

換言之,美國海軍的作戰對象從蘇聯紅海軍轉變為歐亞大陸挑戰美國霸權的國家海軍;作戰理念由爭奪制海權轉向利用制海權;作戰環境由公海大洋轉向歐亞大陸邊緣地帶,并要求海軍具備向大陸縱深地帶發起精確遠程打擊的能力。

在這種新作戰模式的影響下,開發適應新世紀海上作戰特點的高科技戰艦就提上了議事日程。

成本控制、人員編制少

由于冷戰后美國軍事預算大幅減少,美國海軍提出了設計可承受性艦艇的概念。設想中的新型高科技戰艦的特點是艦上編制人員少,具備很強的綜合隱身能力,配備有最先進的C3I系統和強大的武器裝備。

通過對“費用與效能比”的研究,美國海軍于1997年6月推出了一種新的DD-21“海上火力支援艦”概念。

新戰艦特別強調對陸攻擊火力、反潛能力、制空能力、降低開發費用、減少編制人員以及自動化能力和隱身能力,并且要求具備很高的航行速度。

同年6月,美海軍提出對陸攻擊驅逐艦的初步設想,當年10月即得到國防部的批準。除美國海軍和國防部對DD-21大力推崇外,美海軍陸戰隊也是DD-21的積極支持者,將其稱為海軍陸戰隊的“兵力倍增器”。2000年7月4日,當時的美國總統克林頓將DD-21命名為“埃爾默·朱姆沃爾特”級(朱姆沃爾特海軍上將是美國70年代的海軍作戰部長)。2006年4月,DD-21正式更名為DDG-1000。

早在設計之初,DDG-1000驅逐艦就充滿“科幻”的氣息,工程師們竟然是在電腦輔助設計中心里,通過搭建三維拼圖的方式來設計軍艦的每個細節。工程師們給每個數字零件都編了號,還標明了供應商,最終把核對無誤的數據輸入系統,傳輸到加工廠。在那里,金屬原材料被嚴格地按圖紙塑造成各種形狀,整個過程快捷而高效。就這樣,整艘軍艦由諸多“超級模塊”組成,每個模塊還高度集成了各種子系統。

相比各國海軍現役的戰艦,“朱姆沃爾特”級擁有顛覆性的造型:整體式艦樓上層建筑結構取消了船桅,將探測與通信設備、天線全部隱藏于內,外觀干凈簡潔;先進火炮系統的外形為全隱身設計,平時可將炮管收納起來;采用了艏柱后傾的斜角式艦體設計,充滿了復古的氣息,宛若裝有沖角、海戰中實施沖撞戰術的早期鐵甲艦。正因為外形超酷,“朱姆沃爾特”級獲得了“科幻戰艦”的稱號。

動力足以支持電磁炮

DDG-1000驅逐艦特點突出,首先是擁有新穎強大的動力。該艦采用先進的全電力推進裝置,可以產生 75 兆瓦的能量,這使得艦船在不影響控制系統以及航速的情況下,還有足夠的能量使用高能激光武器和電磁炮。

綜合電力系統有利于船總體優化設計,使動力系統的布局更具有靈活性,提高艦船機動性、操控性、續航力和使用的經濟性。電力推進則可通過轉換電源的極性或相位,快捷實現反向運轉,從而提高艦船的操控性。據報道,英國45型驅逐艦航速從0加速到29節僅需70秒,從30節急停僅需5.5倍艦長的距離。

此外,綜合電力系統是降低艦艇自身噪聲、提高水下作戰能力和聲隱身性能的有效途徑。聲場一直是探測水面艦船以及魚雷等武器末端跟蹤制導的主要途徑。水面艦船的噪聲源包括艦體產生的流體噪聲、螺旋槳產生的噪聲和機械振動產生的噪聲,而艦船在巡航狀態時機械噪聲是主要的噪聲源,由原動機、推進裝置和軸系、各類旋轉和往復機械裝置等產生。與機械推進系統相比,綜合電力系統由于取消了傳動軸和齒輪箱,原動機與推進電機不存在機械連接,縮短了軸系,隔斷了機械振動噪聲的主要傳遞途徑,而且原動機可以布置在水線以上,從而可以大大降低水下輻射噪聲。與機械推進相比,在寬頻帶可降低噪聲15-20分貝,在窄頻帶降低更多。因此,這一設計提高了對水下目標(如潛艇)的綜合探測和作戰能力,增強艦船的聲隱身性能。

在隱身性能方面,DDG-1000創造性地在其外表鋪設了一層1英寸厚的橡膠層,可以有效消除柴油發動機發出的噪音。在天線的處理方面,DDG-1000也頗具匠心,采取了考究的隱蔽式設計。通過這樣的手段,DDG-1000的隱蔽性大為增強,其雷達反射面積只相當于一艘幾百噸級的漁船,大大增強了戰場生存能力。

強大的對地攻擊能力

除了運轉和生存能力強之外,該級艦還具有強大的對地攻擊能力。DDG-1000部署的MK-57垂直導彈發射系統可以使其具備發射“戰斧”對地攻擊巡航導彈的能力,還能發射其它型號的多種精確制導武器;而先進艦炮(AGS)可以讓DDG-1000具備打擊150公里以外目標的能力,并能在30分鐘內向敵人發射600發炮彈。

此外,有消息傳出,美國計劃為第三艘 DDG-1000 驅逐艦安裝電磁炮。如果成真,這將使美國海軍與其他國家海軍的技術差距進一步拉大。據悉,電磁炮由英國BAE系統公司研發,炮管長12米,壽命高達5000發,射程為370公里,射速10發/分鐘。在最大射程上命中目標僅需時6分鐘,留給對手發現目標并攔截的時間非常短。

強大的戰場態勢感知能力也是該級艦的一大特點。DDG-1000驅逐艦裝備了S波段和X波段的雙波段雷達。其中,S波段雷達具備對瀕海復雜環境、近距離和遠距離的隱身目標的探測能力,甚至可以對搭乘舢板或者小型快艇的恐怖分子進行迅速定位;而X波段雷達可以探測巡航導彈等目標。

然而,以上特點并不意味著它十全十美,實際上,圍繞DDG-1000的爭議一直不絕于耳:過于高昂的造價、不能很好解決電磁兼容性的外形怪異的穿浪艏……然而,瑕不掩瑜,這些缺點不能掩蓋DDG-1000作為一款劃時代戰艦的光芒。有人甚至認為,DDG-1000 驅逐艦的首要貢獻就是利用今天的技術投入,來幫助確定未來戰艦的能力和特征,從而為美國海軍的下一代武器系統發展加速探路。

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