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航速高达120节,是现役军舰航速的4倍… 美国探索新船型技术
网友【chuang】于【太平洋时间 2019-11-07 11:08:50】分享在【时代发展的印记】版块    218    1    2

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美国企业正在开发喷气式高速水翼船技术,该船速度达到120节,该企业目前的计划是打破美国"滨海战斗舰"原型

作为世界上科技和工业实力、经济实力、军事实力最强的国家,美国"以海立国""以海制霸"的战略表现的非常明显。为此,美国就在几十年的时间里建立起一支世界最强的海军力量。作为目前世界最强的海军,美国海军的整体装备实力、训练水平、实战经验等等都不是一般的国家可以比拟的,即便是大国也是如此,美国海军整体武力甚至可以和很多国家的整体军力相比。在这样的背景下,在新型海军装备研发应用,技术探索方面,美国也是最积极、成果最多的国家。

在近日,美国企业就在探索一种"新"的高速船型,即高速喷水水翼船,该船型采用水翼船型设计,采用喷气式发动机推进,最大航速达到120节,是目前大多数军事舰船30节高速的4倍。只是,由于水翼船大型化难度较大的原因,美国发展出航速达到120节的超高速、大型军事舰船恐怕还需要很长时间,但从美国海军先锋级高速船和濒海战斗舰的发展历程来看,一旦在水翼船型技术方面实现突破,美国海军也很可能迅速将此船型军事化,并率先建成世界航速最高的军事舰船。

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水翼船在民用领域已经有应用,最先想到水翼船而且在这方面进行过研究的发明家,是19世纪中期的一个叫拉米斯

将民用高速船技术军事化,美军早有先例

作为世界上应用军民技术互相促进发展思路最成功的国家,美国非常清楚民用技术发展对军事技术的促进作用,在海军舰船发展方面,美军就曾借助民用技术发展出新概念的军事船舶,并在很大程度上提升了美军相应军事力量的装备水平。而这些被美军看中,并民转军的技术就包括半潜船技术和高速双体船技术。

在本世纪初的美军军事行动中,为了更加快速的将军事力量部署到作战区域,美军看中了澳大利亚的双体高速船舶,并在本世纪初租借了一艘澳大利亚的双体高速民用船用于军事调动,并将其更名为合资企业号。在随后,合资企业号再次参与了美军在中东波斯湾的军事调动行动,并展现出极大军事应用价值。在相关的军事调动任务完成后,合资企业号返回美国本土参与了美军的军事演习行动,在行动中,合资企业号"载满了14辆参加演习行动的斯瑞克步兵运输车和12辆其他的车辆,包括高机动多用途轮式车和中型战术车辆系列,在没有演练的情况下仅仅用20个士兵在35分钟之内就完成了高速双体船上26辆车辆的装载,然后在40小时内以30节的速度航行了2400公里,并在13分钟之内将其中的25辆卸下"。

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美国的先锋级高速运输船、滨海战斗舰技术都来源于民用高速船技术

而在本次演习中,美军也再次确认了民用双体高速船在军事运输中的巨大价值,在随后,在美国再次租借澳大利亚民用双体高速船的同时,美军正式启动"联合高速运输船"项目。2012年8月16日,美军"联合高速运输船"项目首舰JHSV-1"先锋"号在美国阿拉巴马州莫比尔市成功完成验收试验。

美军先锋级联合高速运输船就采用双体船型设计"每个船体配有两台,共4台瓦锡兰WLD1400 SR喷水推进器,时速可以达到35-45节,可以用35节的航速运载600-700吨的物资航行1200海里"。该船的快速运输能力非常强悍,美军在今年在黑海方向支援乌克兰威慑俄罗斯的行动中,就曾多次派出先锋级联合高速船,向俄罗斯展示美军的快速部署能力。而在双体高速船技术之外,俄罗斯超空泡鱼雷技术理念基础上开发的新高速船型也被美国海军采用,也就是美军的"幽灵"号高速船。

幽灵号高速船是美国企业为美军研发,并希望借助此船获得美军采购意向的新型高速船。幽灵号高速船采用了类似俄罗斯超空泡鱼雷的技术,其最高航行速度可达50节,超过美军现役、以高速著称的滨海战斗舰航速。

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美军对高速船型一直很感兴趣,图为美海军的高速船舶"幽灵"号,该船采用了类似俄罗斯超空泡鱼雷的技术,其最

根据公开的资料显示,"幽灵号除了可以执行快速巡逻、特种作战、保护侨民等任务外,还能执行像近海战斗舰(LCS)一样的任务,且在速度方面比LCS更快、操作也更方便、自动化水平更高"。而美国企业之所以为美军研发这艘船,其目的据称就是在美军滨海战斗舰方案饱受质疑的情况下,为美军提供新的选择,也就是想要获得美军的认可,取代滨海战斗舰思路。

而由此就可以看出,美国企业研发改进水翼船技术,指向性还是很明确的,水翼船超高的航速性能若能成熟应用,若能被美军认可,这种船型像当年的双体船技术一样民转军也是有很大可能的。只是,和双体船型技术不同,无论是幽灵号代表的超空泡船型技术,还是水翼船技术,想要实现军事舰船应用,大型化的问题也是不小的难题。

水翼船技术发展已经超过100年,技术优势虽大,但大型化难度也很大

世界上最先想到水翼船这种船型技术思路,并且在此船型技术领域进行过研究的发明家,是19世纪中期的一个叫拉米斯的法国牧师,据称他是从风筝得到的启示。在其后,另一个法国人在十九世纪九十年代研发出模型水翼船,并在水上进行了试验,证明了这个理论的可行性。

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"幽灵"号除了执行快速巡逻、特种作战、保护侨民等任务外还能执行像近海战斗舰(LCS)一样的任务,相比于LCS

在这样的背景下,到了二十世纪初,一个意大利人造出了第一艘水翼船,并也进行了水上试验,当时该船的航速就达到了37节。只是,受设计构型影响,最初的水翼船都在内河进行应用,直到第二次世界大战之后,水翼船技术得到一定发展之后,水翼船才正式走向海洋。

水翼船型中最重要的水翼"就是在水中工作或割划水面的机翼,是水翼船的最基础部件。它在水中运动像飞机机翼在空气中运动一样产生一定的升力,由于水的密度约为空气密度的800倍,在同等升力之下,水翼的尺度比机翼要小得多。靠水翼升力支持艇重的水翼艇比滑行艇阻力小、兴波小、受波浪干扰影响也小,因而具有良好的快速性和适航性"。

而且,在现代军事舰船发展比较关键的指标,隐身性能方面,水翼船也有一些优势。由于水翼船"在翼航状态时,由于艇体被托离水面,艇体的物理场辐射将会减弱,特别是声辐射将会大幅度降低。水翼艇的低物理场辐射特性有利于提高舰船的隐身性,降低遭水下攻击的危险"。

但是,由于水翼升力和结构强度的限制,水翼船想要大型化,难度非常大。

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在美国海军濒海战斗舰方案正在重新评估并调整的背景下,美国朱丽叶海洋公司正向美国海军推荐"幽灵"号方案

受水翼船技术出现时期动力技术和材料技术水平有限的限制,初期的水翼船速度优势并没有得到很好的发挥,吨位也受到很大限制。前文提到的意大利人建造的世界第一艘水翼船吨位只有1.65吨,动力输出功率也只有75马力。二战时期德国研发应用的水翼船吨位虽有提升,但也只有47吨多一些。而到了二战后,直到今天为止,虽然借助新型动力技术的应用,比如燃气轮机动力和喷气式动力,在最大速度方面水翼船也已经达到较高的水准,比如美国企业最新研发的水翼船就能达到120节的航速。但是在吨位方面,水翼船并没有提升太多,300多吨已经是目前水翼船型吨位的极限了。

而且,水翼船民用船型目前已经有应用,吨位提升难度较大同样是该船型快速发展的最大限制因素。在这样的背景下,想要在短期内推出大吨位的军用高速水翼船,难度还是非常大的。

但是,从幽灵号高速船的应用来看,若能在应用方面转变一下思路,水翼船军用化速度应该会更快一些,比如发展吨位有限的特种作战平台就是一个不错的思路。

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2   2019-11-07 11:08:50  回复

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