国外气垫船的发展现状
2019-09-10潘金宽
气垫船具有较强的军事和民用价值。被誉为现代海战中的“急先锋”“轻骑兵”。随着信息技术的飞速发展、作战理论的不断创新和作战方法的灵活运用,气垫船还将与两栖登陆突击车、飞机等高速机动平台,形成“多位一体”的高效突击力量,力求在最短的时间内“震慑”和“征服”对方。因此,了解气垫船的技术创新发展历程,对于我们加深对气垫船的认识和运用具有重要的现实意义。
俄罗斯从上个世纪70年代大量开展气垫船的研制工作。俄罗斯气垫船较为典型的是“欧洲野牛”级全垫升气垫登陆艇,艇长57.4米,艇宽22.3米,共有艇员27人,能装载150吨货物,包括:3辆中型作战坦克,或8辆BMP-2步兵战车,或10辆装甲人员输送车,或360名全副武装的两栖登陆兵。总重量高达370吨,航速60级(111138千米/小时),是世界上最大的全垫升气垫登陆艇,被称为气垫船中的巨霸。价值近1亿美元。改造升级后的新型“野牛级”气垫船,船体呈方型浮桥结构,比较稳定,适于航海。其上层建筑分为3个作用区。中间的作用区用于装甲车辆登陆,装有滑行轨道和装卸坡道。两个外部作用区由主动力设备舱、辅动力设备舱、登陆兵舱、船员住舱、医疗舱以及核生化防护舱组成。登陆兵舱和船员住舱装有通风设备、空调和加热系统。船体为金属轻装甲,还能给船员和登陆部队提供一定保护。
“欧洲野牛”级全垫升气垫登陆艇装有五具功率各10000马力的UGT-6000燃气涡轮机NK-12MV(MT-70)高温燃气涡轮机(乌克兰编号UGT-6000),其中3具负责驱动、3具位于舰尾的大型 4叶片可变距推进风扇,此型风扇直径5.5m,能推进船身前进并控制方向;另外两具MT-70燃气涡轮则驱动四具直径2.5m的NO-10型举升风扇,并排于艇体中后段两侧,安装在隐蔽的环型风罩内,提供气垫举升风扇所需的动力,确保高效输送登陆兵和装备物资上陆。每具MT-70燃气涡轮重3.5吨,以最大功率8700KW(11670马力)输出时,效率为36%,功率6700KW(约9000马力)时效率约31.5%。野牛级所需的动力由两具燃气涡轮发电机负责,船上装备两套电力设备发动装置。每一套都有两个空气涡轮发电机,额定功率为100千瓦。高温空气涡轮发动机主要为气垫鼓风机和空气推动系统提供动力。4台NO-10型鼓风机,安装使用轴向运转2.5米直径升力风扇产生动力,可倒转,可变斜度推进风扇直径5.5米,确保高效输送登陆兵和装备物资上陆。
“欧洲野牛”级全垫升气垫登陆艇的最大航速为60节,由拖船拖行的欧洲野牛以55节航速可持续航行300海里,能在海上持续运作5天而不需补给,满载登陆部队辎重时能在海上运作1天,在浪高2m、风速12m/s的情况下依旧能平稳航行,并能突破1.6m高的墙形水浪;而希腊海军订购的新造野牛级经过进一步改进,续航力提高到500海里。野牛型配备了相当的岸轰火力支援与防空自卫武器。船上装有两座稳定的火箭发射器、4套“针”—1M便携式防空导弹系统以及两门AK-630型30毫米自动舰炮。舰炮主要用于防御来自空中的袭击,包括拦截来袭的反舰导弹,还可以打击小型海上目标、沿海轻型装甲目标和漂浮的水雷等。140mm多管火箭发射器,艇艏两侧各装有一具MS-227 22联装140mm多管火箭发射器,每组发射器各备有66枚弹药,足以3次射击所需。舰桥前方的两侧各装有一门AK-630 30mm6管旋转机炮,用于射击水面、岸上目标或进行防空自卫,每分钟射速达3200发。此外,艇上还有两组双联装MTU-2短程防空导弹发射器,每具发射器各备有16枚SA-N-5(后期改用SA-N-16 )短程防空导弹。此外,必要时,野牛型也能担任布雷任务,此时舰上车辆甲板可储存80枚水雷,由舰尾舱门施放。“野牛级”气垫登陆艇装备有一整套的导航和定位系统,主要包括:两部SRN-270导航雷达、电罗经、磁罗经、航行记录仪、卫星接收机、台式导航系统接收机、无线电定位仪、陀螺仪以及全天候的偏航计,航行警告系统以及自动化控制设备等等。能够根据战场情况进行实时的导航定位和指挥控制,确保气垫登陆艇在航海和两栖登陆作战中保持正确的行驶方向。
美国也是在上个世纪70年代大量研制气垫船,也是发展气垫艇数量最多的國家,它所建造的LCAC气垫登陆艇在世界上各型气垫登陆艇中居领先地位。美国海军LCAC气垫登陆艇,是一种航速快、冲岸机动性强的两栖登陆船。它在超视距两栖登陆作战中主要扮演着登陆急先锋的角色。迄今已成功建造百余艘,并先后参加过海湾战争、索马里登陆和孟加拉救灾等战勤活动,表现出了很强的作战效能。1991年海湾战争中,美海军曾出动了17艘LCAC坦克气垫登陆艇实施突击登陆作战,24小时内共出动了55个航次,将7000名登陆兵和2400吨作战装备运上海岸,这充分证明了,LCAC坦克气垫登陆艇在现代化登陆作战中的价值。进入新世纪后,美军高度重视LCAC的生产,并运用新技术加速对先期服役的LCAC进行技术升级改进,进一步增强作战效能。LCAC气垫登陆艇可装载25名士兵、1辆主战坦克或60多吨的物资。它与MM-22“鱼鹰”式偏转旋翼飞机、2具包覆式可变螺距螺旋桨推进器、4台双进气升力风扇。目前,LCAC的技术升级正由泰坦公司实施,先期耗资2540万美元,改进升级内容涉及主发动机、通信导航系统和艇体整修维护等。但缺乏必要的防护是LCAC的最大缺点,它的自卫能力非常有限,艇上仅有12.7毫米机枪。因此获得制空权、制海权是使用它的基本条件。就是在这样的条件下,它的外露的发动和和螺旋桨都经不起强火力袭击,中弹后后果难料。载运的武器装备全部露天放置,遇有恶劣天气便加重了保养困难。它噪音大,扬尘扬水泡过多,虽然沿着侧裙装有泡沫抑止器可对改善驾驶员视野有点帮助,但在恶劣海洋气象下驾驶员可就分不清方向了。
LCAC气垫登陆艇,是由美国德克斯特龙船用系统公司(Textron Marine Systems)和阿冯达尔公司共同研制开发的军用气垫登陆艇。全艇长:26.8米(气垫状态);全艇宽:14.32米(气垫状态),吃水:0.9米(非气垫状态),标准排水量:87.2吨。动力装置为4具“亚佛可·莱康明”燃气涡轮机,2台用于推进,2台用于升力,持续功率12000kw,2具包覆式可变螺距旋桨推进器,4台双进气升力风扇(离心式或混流式)。航速最大航速40节,以35节航速航行时续航力达300海里。艇员5名,运载能力为24名士兵、1辆主战坦克或150名士兵。LCAC气垫登陆艇是美国海军陆战队进行登陆作战的利器,它的出现使美军实现了人“不沾水”登陆,并能配合垂直登陆的直升机进行多兵种作战。美国发展LCAC气垫登陆艇,与两栖攻击舰、船坞登陆舰结合,将装备与人员运至作战海域,然后气垫登陆艇掠海航行把登陆部队直接送上敌方滩头。目前LCAC气垫登陆艇已服役数10艘,美国能载该级艇的两栖舰船有“黄蜂”级和“塔拉瓦”级通用两栖攻击舰、“安克雷奇” 级和“惠德贝岛级船坞登陆舰以及“奥斯汀”级两栖船坞运输舰等。这些大型两栖舰船能将气垫登陆艇和其他装备与人员运至作战海域,然后气垫登陆艇掠海航行把人员和装备直接送上敌方滩头,迅速占领滩头阵地。在1991年的海湾战争中动用了一些气垫登陆艇;在1992年12月在索马里的海岸登陆中也使用了该级艇。在海湾战争中使用过。
另外,其他一些西方国家也积极开展气垫船的研制,并优先运用于军事。譬如:英国是最早研制气垫船的国家,英国LCVPMK5高速登陆艇由铝合金制造,艇长15.5米,满载排水量27吨。它比20世纪80年代建造的LCVPMK5的速度高(轻载时25节,在载人情况下大于16节)、机动性好及装载能力大。其典型的运载能力为35名全副武装的陆战队员和2辆TUM卡车、1门105/155毫米榴弹炮、1辆JCB410叉车。其推进系统包括2台沃尔沃TAMD72WJ船用柴油机。澳大利亚的海军新型LCMB重型登陆艇长度44.5米,排水量为316吨,采用全接结构,能够将货物和补给从位于岸边的船只运送至水上转码头。其最大运载量为140-180吨,可装载3辆主战坦克、23辆卡车或13辆装甲人员输送车。荷兰的新型200吨LCU吨级登陆艇,主要用于在海岸与军舰之间运送各种车辆,如主战坦克,BV型履带式全地形车和卡车等。该艇长27.6米,吃水1.55米,速度10节,最大载荷50吨,甲板上可容纳130名士兵,可使用位于艇艏和艇艉的滑道来装载卸载。瑞典的“戰艇”90H袭击登陆艇全重19吨,动力装置为2台柴油机和2台喷水推进器,航速35节(3级海况时为20节),续航力240海里,可搭载20名全副武装的陆战队员或装载物资2.8吨重的物资。艇载武器包括“海尔法”半主动激光制导面对面导弹和3挺12.7毫米机枪,也可装载4枚水雷。艇上还携带有4艘6人充气艇。
实践表明,气垫船具有较高的军事和民用价值。特别是在军事上具有更加广阔的运用前景。气垫船已发展成为现代登陆作战中的一种高速运载工具,具有与垂直登陆相适应的机动性和灵活性,并在实战中表现出了很强的作战效能,成为立体登陆作战中的一支利剑。为适应未来立体登陆作战的客观需求,气垫船在推进、防护、武器、信息系统,以及两栖作战和远程机动作战能力等方面也有更大的突破,船体结构也向复合型方向发展。
未来气垫船的推进系统。目前,气垫船主要使用空气或水螺旋桨推进,但存在噪声大、使用寿命短、易被敌发现等缺陷,因而气垫船的隐蔽性能和两栖机动作战能力受到一定制约。为此,未来气垫船将考虑应用先进动力系统,不断改善动力装置,提高总体布局与性能。随着综合全电力推进系统技术的日趋成熟,综合电力推进有可能成为美、英、法、德等先进国家海军新一代气垫船的主要推进方式。未来气垫式舰母也有望考虑采用综合全电力推进系统。如果超导磁流体推进技术在实用方面取得重大突破,未来的气垫船上还将采用综合电力超导推进系统,使得气垫船既不需要发动机,也不需要螺旋桨。能有效地消除噪音,降低红外辐射,从而大大提高其快速机动能力、生存及突防能力。
未来气垫船的防护系统。为增强气垫船的隐身突防能力,降低被发现概率,提高生存能力。未来气垫船将大量采用隐身技术,使用隐形材料,增强战斗的突然性。随着隐身技术的日趋成熟,21世纪初的新一代气垫船将努力实现全面隐身。通过综合运用各种隐身技术,将舰艇的雷达、红外、声、光、电磁等物理信号特征控制到最低限度。所有的武器、探测设备和通信设备都将采用升降形式布置于舰体内。这将使气垫船在未来登陆战役抗敌先制作战中显示出较高的作战价值。进攻一方可利用气垫船机动灵活、隐身突防能力强的特点,诱敌先制作战舰船离开攻方主力登陆船团,并主动与敌导弹艇作斗争,消灭敌机帆渔船,追歼敌小型偷袭船只;利用反潜气垫船上装有的探测设备、攻潜武器,并与反潜直升机密切配合,可将其用于指定海区和防潜海区搜索并消灭敌潜艇,为登陆舰艇编队、护航队等担任反潜警戒。
未来气垫船的武器系统。目前气垫船总体装备的武器单一、数量少、性能差,因而防、打能力和两栖作战能力都将受到一定的制约。未来气垫船将配备多种先进武器装备,提高火力打击、电子对抗和侦察破障能力。船上将装备精度更高、反应更快、贮弹量更大、威力更强的对空、对舰、对岸和反潜等通用化、模块化的武器装备系统。火炮的射速、密度、弹头威力等也会进一步增强,“三防”和抗冲击能力将进一步得到提高。如俄罗斯新一代“暴风”级气垫导弹护卫舰上将装有8枚超声反舰导弹,舰艇能在35秒时间内同时发射8枚导弹,能依靠本舰的设备攻击22海里远的目标。舰上装备的可升降的舰空导弹发射装置,配有20枚9M33M舰空导弹,主要用于对付1.5-10千米内低空飞行和海上目标。舰上还广泛增添无线电通信设备、通用导航雷达、电子对抗战、PK-16诱饵撒布系统等模块化电子设备,以提高其电子对抗能力。另外,为提高气垫船的侦察破障和反潜能力,目前世界军事强国尤其是美军正在研究将气垫登陆艇用于水雷战的改装,也就是将气垫登陆艇改装成多用途登陆艇。在艇上配置一体化反水雷系统(WIMS),系统中有SM一2000水下激光行扫仪、反水雷传感器、显示器处理系统,以及破障作业遥控设备等,使其能在各种恶劣条件下识别水雷和其它障碍。
未来气垫船的信息系统。气垫船是未来海战中的一支轻便快速机动打击平台,只有将其内外融合到一个庞大的信息作战网中,才具有更大的生存和发展潜力。因此,未来气垫船将考虑以先进的数字化指挥控制系统为手段,以提高其自动化管理水平和信息攻防能力。随着多功能相控阵雷达、高性能声纳,以及舰载雷达组网、探测系统一体化等先进技术的发展和应用,21世纪的气垫船将普遍装备全舰综合平台自动化管理系统,采用局域网,使机械控制、损害管制系统和作战系统构成一个大系统,达到功能互补。近年来,美海军提出了“网络中心战”的思想,即利用强大的计算机网络,将分布在广阔区域内的各种探测装置、指挥中心和各种武器合成为一个统一高效的大系统,实现战场态势和武器的共享。利用“网络中心战”可以克服气垫船自身探测能力不足的弱点,更好地发挥其隐蔽、高速、突击威力大的优势。
未来气垫船的两栖作战及远程奔袭能力。未来气垫船将以“大型、高速、经济、实用”为发展方向,提高气垫船的机动、突击、输送和远程作战能力。随着气垫技术的飞速发展,2l世纪将有望出现能够腾空急驰的气垫式航母。这种航母采用与气垫船相同的原理,专门装备一种能够产生巨大升力以举起航母的风扇。它既能使航母騰离海面一定距离航行,又可在陆地行驶,而且无须像车辆那样靠轮子与地面接触。航速可超过100节甚至更快。总之,它不受地域、海域限制,一种能自由迁移的“海上浮动机场”。未来可利用8000-10000吨级的大型气垫船航速高、甲板宽敞、适航性极好的特点,将其作为飞机母舰,搭载垂直起降飞机10架或直升机20架左右,能在21分钟内起飞12架飞机,在15-16分钟内使这些飞机安全返回母舰而不需要借助弹射器即可起飞,不需要拦阻装置就能着舰,这将对夺取制空权和制海权具有一定的作用。由于气垫技术的发展,今后还有望出现突击能力更强和输送能力更大的新型艇只。如两栖装甲气垫车艇,既有气垫、又有车轮,既有攻击力、又有装甲防护。另外,美、俄、德等西方国家正在加紧研制各种型号的冲翼艇,其航行时速均达数百千米,是一般气垫船的二、三倍,与直升机相当,他可采取低空突防的战术,快速将数百名士兵或数百吨作战装备物资直接运送至对方岸滩,这将从根本上改变海军陆战队快速布置的概念,能使指挥官在数日之内,将数目众多的攻击部队连同作战坦克及全部后勤供应,投送到世界上任何地方。未来气垫船还将努力增大续航力,以全面提高其远程奔袭作战能力。预计21世纪的大型气垫战舰,将能够装载大量的燃油,在50节航速时,续航力预计可达9000海里以上,必将成为攻方跨洋越海打击敌方纵深目标的理想平台,大吨位的排水量,保证气垫战舰能大量装载武器,单舰或小规模编队便具备强大的攻舰、防空、反导、驱潜及对岸火力支援的能力,是21世纪全维海战进攻力量的先锋和利剑。21世纪一艘大小像“现代”级驱逐舰的8000吨级气垫战舰,其航速可达50节,10小时内能远程奔袭500 海里,续舰能力为6昼夜。对敌来说,可谓是“神兵天降”。
(作者简介:潘金宽,南京陆军指挥学院教授)