深度:解析中國055型驅逐艦 可承擔艦艇編隊指揮
資料圖:中國國產055型導彈驅逐艦CG圖
隨著中國經濟的發展,中國對海上運輸線的依賴程度越來越高,保護中國的海上運輸線和海外利益的需求也更加迫切。中國海軍今後所面臨的任務,已不局限於在傳統的中國臨海和中國海洋大陸架周邊的作戰,而是提升拓展到具有全球作戰的能力,可以有能力在全球任何一個熱點地區捍衛中國的國家政治、經濟利益,保護海外僑民。在全球化進程中,中國的國家安全問題呈現出綜合性、複雜性和多變性的特點。準確把握住未來軍事鬥爭準備的脈絡和方向,統籌謀劃,未雨綢繆,建立適合未來戰爭需要的武器裝備體系成為中國海軍的當務之急。展望中國海軍未來的主要戰略任務,應該是①捍衛中國海洋領土的安全;②在海洋領土糾紛中戰勝對手,奪回失地;③登陸作戰中打擊陸上目標,輸送人員武器,掩護登陸;④保衛中國海上經濟運輸線;⑤在全球捍衛中國國家利益,實施戰略威懾。而055型驅逐艦正是這一戰略需求下的產物,是中國海軍武器裝備體系中不可或缺的主戰裝備。
055型驅逐艦的作戰使命,是為島鏈外遠海乃至中國的全球戰略服務,是捍衛中國海上經濟命脈、打擊敵對國家海上和空中及陸上目標,保衛中國海洋利益的利器。055型驅逐艦具有強大的單艦綜合作戰能力,在海上艦艇編隊作戰群中承擔指揮艦的任務,同時也是我國航母戰鬥群配套的主戰驅逐艦。055型驅逐艦的出現,將進一步完善中國海軍在沿海、島鏈直至全球的武力投送能力,而與此相對應,水面戰鬥艦艇也形成1000噸級、4000噸級、6000噸級和10000噸級不同層次的發展方向。
資料圖:中國網友繪製成的055型導彈驅逐艦
早在1968年2月,七院根據海軍黨委給中央軍委《關於建造遠洋護航艦船的建議》的報告,向所屬單位下達了開展大型驅逐艦艦戰術技術方案論證的任務,確定設計055型驅逐艦。1976年3月,國務院和中央軍委以國發【1976】19號文件正式向國防工辦、第六機械工業部等有關單位下達了研製055大型導彈驅逐艦的任務。由於當時提出的指標超出了中國國防工業科技水平,不具備研製這樣一型驅逐艦的條件和能力,1981年,國防科委和國家機械委聯合決定將055型驅逐艦從正式型號研製改列為預先研究。時隔四十多年後,此型號得以重生,這是中國科技進步和國力提升的結果,而重生的055型驅逐艦在噸位、技術含量等各方面都全面超越了當年的立項指標,將成為中國海軍最新一代大型遠洋驅逐艦。
055型驅逐艦具有較高的續航力、較長的自持力和全球適航性,可在除極區以外無限航區遂行作戰任務,具有強悍的單艦綜合作戰能力,具有遠、中、近三層軟硬武器先期預警防禦網和攻擊火力網及較高的信息化水平。具有防空、反潛、反艦和電子戰能力,在需要時,也可執行對陸攻擊和遂行火力支援的任務。055型驅逐艦具有良好的隱身性、快速性和居住性,採用全艦外形隱身設計,降低雷達波散射面積;通過頂層設計降低全艦自雜訊指標和水下輻射雜訊指標;對艦艇的紅外輻射採用抑制、隔離等手段降低紅外輻射場;本艦的消磁系統能保證在一定水深的區域內防禦磁性水雷攻擊;對全艦的探測器天線、電子對抗天線、通信天線、導航天線等進行集成和共形設計,並進行空間優化布置,以最大限度保證全艦電子設備、電引爆武器等工作時的電磁兼容性及全艦的隱身性能。
資料圖:中國055型驅逐艦將會大量裝備
055型驅逐艦是中國海軍第一型萬噸級遠洋驅逐艦,其排水量的大小取決於中國的國家戰略和與此相適應的海軍發展戰略。但中國海軍從不一味追求艦艇排水量的增大,相反,中國海軍對艦艇的排水量一直採取控制發展的策略,在完成相同作戰使命任務的提前下,艦艇的排水量要求盡量降低。中國海軍對於控制艦艇的排水量、提高單位火力密度、增強艦艇隱身性、提高艦艇裝備的集成度、提高艦艇的自動化程度、縮減人員、降低建造和維護成本等方面一直進行不懈的努力,這也是其艦艇發展的主要思路之一。
055型驅逐艦預計仍然採用與052D型驅逐艦相同的國產QC280型燃氣輪機,不會採用電力推進的動力方式,QC280型燃氣輪機是中國海軍目前唯一已經實用化裝艦的國產艦用燃氣輪機。055型驅逐艦雖然是新研製的大型導彈驅逐艦,但並非憑空想像而來,是中國海軍多年經驗積累的結果,是立足於中國現有的科技水平和設備製造能力,在技術體制上仍然會延續以往的成熟經驗和成熟設備,並採用新技術和新裝備進行作戰能力的提升。055型艦的作戰系統體系結構和作戰指揮模式與052D型艦相同,採用「集中指揮、綜合組織、三級管理」的模式,提高作戰流程的效率。
艦載武器方面,055型驅逐艦與052D型驅逐艦有著一定的延續和繼承關係,在052D型艦的基礎上構建其艦載武器系統。055型艦與052D型艦屬於同一時期的產物,起步時間相差無幾,而在如此短暫的時間段內,是無法完成新一代武器系統的研製過程,052D型驅逐艦快速進入建造,得益於平台的成熟,在成熟的平台上升級部分子系統從而大幅度提高作戰效能是一個軍事效益和經濟效益都不錯的選擇,同時,052D型艦的建造也為055型艦的建造在某些方面積累了經驗。
資料圖:中國055型導彈驅逐艦將會裝備的武器
055型艦的主炮系統預計仍會採用單管130毫米艦炮武器系統,這是中國海軍艦炮規劃體制里大口徑艦炮的發展方向,而激光炮、電磁炮等新概念艦炮武器則不可能出現在055型驅逐艦上。中國海軍非常重視近防武器系統的研究發展,對於055型艦這樣高價值大型驅逐艦,其近防系統會採用「遼寧」號航母上相同的武器型號配置,即採用11管30毫米艦炮武器系統和HQ-10型近程導彈武器系統構建近程反導硬防禦系統。艦載對空、對艦導彈武器系統沿用052D型驅逐艦相同的型號,採用通用垂直發射系統,搭載HHQ-9B型艦空導彈和YJ-18A型反艦導彈。由於055型艦具有上萬噸排水量的優勢,毫無疑問發射單元的數量更多,發射單元數量上的優勢也使得各型導彈在彈種和攜帶基數上更為靈活。055型艦的通用導彈垂直發射系統另外一個優勢在於其通用性,這無疑為以後中程艦空導彈和對陸攻擊巡航導彈及其他彈種的上艦融合奠定了良好基礎。055型艦還採用了與「遼寧」號航母相同的反魚雷武器系統,這使得該型艦在反魚雷作戰能力上得到了較大的提高。055型艦在反潛作戰性能上提升較大,可搭載直-8型反潛直升機,直-8型反潛直升機是「遼寧」號航母的艦載機種之一。直-8型反潛直升機的搭載使055型驅逐艦對水下目標探測能力和攻擊能力及範圍都有了較大的提高,增強了對遠區水下目標的探測和打擊能力。新型的艦載聲吶的使用更是提高了本艦對水下目標的探測精度,此外,艦載反潛武器系統也是該型艦的標準配置。
對艦載電子系統方面而言,055型驅逐艦的進步很大,無論是作戰指揮系統、編隊指揮系統、電子戰系統還是綜合導航和綜合通信系統上都有長足的進步。近年來,中國在國防電子科技上的進步突飛猛進、有目共睹。但無須諱言也存在著一些的問題,簡言之,就是單機、單系統性能指標提高極快,功能越來越強大,但設備之間、系統之間的融合、集成度不夠,這就導致各設備、系統之間存在功能重複、設備體積龐大、重量增大等弊端,帶來操作艦員人數多、電力負荷增大、艙室設備布置緊張、居住性難以改善、艦艇的排水量無法降低、建造和維護成本上升等一系列問題。這個問題還帶來的其他影響就是指控火控分離、同一發射裝置不同類別武器各有自己的發控等,這些中間環節增多導致作戰效率提升不快。艦面上各種探測、通信、導航、電子戰等設備的天線密布,艦艇的電磁兼容問題變得複雜化,同時也給艦艇的隱身設計帶來相當大的難度。中國海軍一直關注這些問題,並積極尋求解決的辦法。055型驅逐艦在這個問題上進行了較好的嘗試,力圖解決這些問題,其較為明顯的就是極大增強了設備和系統之間的集成融合度,合併、精簡功能相近的設備和子系統,簡化作戰流程,這使得該型艦的電磁兼容性和隱身型得到了提高,從直觀上看,就是艦面更加簡潔、隱身設計更好,超越以往的主戰艦艇的艦型。
資料圖:中國055型導彈驅逐艦想像的三視圖
艦艇的外觀設計與艦載設備有著直接的聯繫,這是一個辯證的關係,即內因決定外因。中國海軍從053護衛艦系列到054A護衛艦、從051驅逐艦系列到052D驅逐艦,艦艇的隱身設計一直在逐步進步,這當然是中國海軍對艦艇隱身日益重視的結果,但也同樣是艦載設備水平持續發展的必然。055型艦之所以具有較高的隱身性,關鍵之一在於艦面設備的提升上,如內藏於甲板下的通用導彈垂直發射系統的採用,摒除了斜架式導彈發射裝置所具有的先天性雷達波漫反射,與此相同的是其它艦載設備如艦載小艇及其收放裝置等改為內藏式以減少雷達漫反射。而採用綜合射頻管控技術、使用集成天線或共形天線及多功能一體化隱形桅杆,提高隱身性和電磁兼容性,是055型艦的亮點和難點之一。055型艦將以往艦艇桅杆上密集布置的諸如塔康天線、敵我識別器天線、超短波天線、數據鏈天線、導航系統天線和電子戰天線進行集成化、共形化和平板陣列化以及對衛星天線的集成化設計,將不同頻段的天線採用最佳結構形式進行物理集成。天線集成可將同頻段設備通過多路耦合器或分路器、電子開關等共用一套天線,通過多路耦合器的選頻性能實現多頻點共同工作或通過電子開關進行微秒級瞬態分時工作,實現共用天線的各設備的數據更新率。天線集成度的提高是採用多功能一體化隱形桅杆的基礎,中國海軍早已進行一體化隱形桅杆探索和研究,隨著055型驅逐艦艦載電子設備的融合集成度的提高,採用多功能一體化隱形桅杆也就水到渠成。
055型驅逐艦的隱身設計涉及到艦體結構、總體布局、艦載設備、材料和電磁兼容等諸多方面,是綜合性全局統籌兼顧的結果。隱身技術是控制和減小艦艇的自身各種特徵信號,降低敵方雷達、聲納等各種探測設備的發現距離、減少以特徵信號為導引的制導武器的命中概率,從而提高艦船的生存能力、突防能力及作戰效能的技術。艦艇隱身主要有雷達隱身、紅外隱身、磁隱身、聲隱身、電場隱身、光學隱身和尾流隱身等。
雷達隱身的目的是減少本艦雷達散射面積、降低雷達信號特徵,主要方法是通過艦艇的外形設計和採用雷達吸波材料來實現。雷達隱身通常的做法一般有如下幾點:①將甲板面上的設備盡量取消或設計成內藏式減少凸出物,如導彈發射裝置、艦炮、錨機、系纜裝置、欄杆、舷梯、小艇及收放裝置等。如無法取消的設備如艦炮,則採取設備外形隱身設計。②將艦艇的上層建築設計成連續封閉的流線型。③在舷窗上及需要保留的開口設置屏蔽導線格柵來反射雷達信號,阻止使其進入艦內,如艦艇艉部的開口位置、上層建築風口位置等。④艦艇上層建築外側壁板設計成向內傾斜一定的角度,將敵方雷達發射的雷達能量偏離入射源方向反射出去。雷達隱身的艦艇上層建築外壁板的內傾斜角度一般在5°~15°,雖然理論上內傾角度越大對於減少雷達波反射的效果越好,但內傾角度過大會導致有效可利用艙容積下降,影響艙內設備的布置。⑤利用雷達吸波材料有效地吸收雷達入射波,降低艦艇的回波強度。吸波材料主要有吸收雷達波的塗料和反射雷達波較小的複合材料,在保證性能指標和結構強度的前提下,一些設備如艦炮防盾、桅杆等盡量採用複合隱身材料。055型驅逐艦採用上層建築內傾設計和使用多功能一體化隱身桅杆的做法,也是基於上述的考慮。
資料圖:老式的055型驅逐艦是打算和英國聯合製造的,裝備42防空導彈,新式相控陣雷達。
艦艇的紅外輻射場是艦艇隱身設計的一個重要考慮方面,艦艇的紅外輻射可被敵方的紅外探測器探測並使用紅外製導導彈跟蹤並攻擊。艦艇的主要紅外輻射源是艦艇的煙囪部位,佔據艦艇3~5μm頻段紅外輻射強度的90%以上,而這一頻段也是紅外製導導彈的主要跟蹤頻段。對於採用燃氣輪機的055型艦來說,由於每台燃氣輪機的排氣系統必須單獨設置,故此四個煙囪也就成為紅外隱身設計的重點部位,必須採用紅外抑制裝置來降低紅外信號強度,在採取紅外抑制措施後,其3~5μm頻段紅外輻射強度最高不超過本艦電子對抗系統無源干擾紅外輻射強度的80%。此外,055型艦將產生熱源、雜訊源和振動源的設備布置在合適部位,利用通道、空艙、污水艙及其它非居住生活艙室進行隔離,降低艦艇8~14μm頻段的紅外輻射和雜訊等信號強度,8~14μm頻段的紅外輻射可形成熱成像,從而暴露艦艇。此外,055型艦進行了聲、磁、電場、尾跡、可見光等特徵信號設計。如採用隔振來阻止主機的振動向水下傳遞;設置本艦消磁系統,藉助於消磁電流整流器,在固定線圈中產生會隨航向和海區變化的消磁電流,進行固定繞組消磁,由此補償掉艦艇的感應磁性,保證在一定條件下防禦磁性水雷的攻擊
055型導彈驅逐艦是中國海軍完善水面作戰艦艇序列的必然結果,是中國海軍服從國家政治政策和經濟利益的體現。隨著中國的國力增強,海外經濟活動日益頻繁,維護中國海外利益,捍衛海上交通運輸線安全,成為中國海軍最重要的使命任務之一,055型導彈驅逐艦必將成為中國海軍在全球存在的有生力量。(作者署名:鼎盛 POP3)
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