多体船:让人褒贬不一的未来战舰
2021-02-12程醉
程醉
一
2021年6月初,美军的“查尔斯顿”号濒海战斗舰闯入我国南海进行骚扰活动。不过,美军号称先进无比的所谓濒海战斗舰,实际上是一款保守且有争议的舰艇。
濒海战斗舰是21世纪初美军推出的新舰种,其主要特点是吃水浅、航速高、隐身性能好、设计建造模块化。其研制的理念就是以攻为守,将“防线”推到别人的家门口。它那种充满时髦科幻色彩的外形,着实能给初次见到它的人留下深刻的印象。然而,濒海战斗舰的外形之所以显得诡异,主要因为它是一艘三体船。
那么,什么是三体船呢?
三体船是多体船的一种,是指利用间隔一定距离的两个或两个以上的瘦形船体,通过上部的强力构架连成一体的船舶。比如说,我们常见的运动帆船就是一种多体船。目前世界上不但有三体船,还有四体船、五体船等。但不论是在军用还是民用领域,多体船都是奇葩一般的存在,并没有成为主流。
在很久以前,人类还过着“茹毛饮血”的原始生活。为了捕鱼或交通,原始人类逐渐开发出了独木舟这种单体船来使用。但是,人们很快就发现这种独木舟的装载能力以及稳定性能都不能让人满意。于是,大家便想到了将单体船横向连接起来,以增强稳定性和装载能力。
在《三国演义》经典的“火烧赤壁”一战中,曹操的北方兵马不善于在摇晃的舟船上作战。于是,诈降的庞统便让曹操将战船互相连接起来。曹操闻之大喜日“铁索连舟,果然渡江如履平地”。这大致可以看作是多体船的雏形,目的是为了增加船的稳定性。
而汉字“舫”在《尔雅·释言》以及《史记·张仪传》里都解释为“并两船也”,可见舫其实就是一种双体船。不過,现在我们只能在南太平洋的一些原始部落中才能见到这类原始双体船的身影了。
二
到了20世纪初期,世界上也只有少量的双体船在各国海军中投入使用。其中最著名的就是舰龄已经超过百年的俄罗斯海军“科姆纳”号潜艇支援舰。这艘在沙俄时期建造的双体军舰满载排水量3100吨,于1915年正式交付给沙俄海军,目前仍然在俄罗斯海军黑海舰队服役。
二战之后,随着科技的进步,多体船这种非常规舰船也获得了较大的发展,其中小水线面双体船的发展尤为突出。所谓小水线面双体船是指一种水线面积小,且由两个潜水体和一个水上箱体,中间有两个流线型支柱连接起来的船舶。它的特点是在高航速、高波浪时的耐波性比常规单体船要好很多。
美军的“海影号”隐身试验舰可以说是小水线面双体船的发展历程中最高的“黑科技”之一了。该舰于1985年交付使用,长度约48米,宽度约21米,排水量560吨。其支撑体与上层建筑通过一个45度的斜面融为一体。横剖面呈“A”字形结构,周身涂满了黑色的吸波材料,于是形成了超级科幻的外形,其海试结果也证明小水线面双体船拥有非常良好的适航性。
2006年,“海影号”退役。值得一提的是,它也可以被看作是世界海军历史上舰艇隐身的开山之作。
三
不过,在全世界海军的作战舰艇中率先实现隐身技术与多体船相结合的则是我国海军的022型导弹艇。中国海军022型导弹艇,长42.6米,宽12.2米,满载排水量220吨。采用2组柴油发动机作为动力,驱动4具水喷射推进器航行,最高航速可达50节。
022型导弹艇采用高速穿浪双体造型设计,整体轮廓低矮扁平。舰体外观经过隐身设计,比如说驾驶台的窗户边缘还刻意设计成锯齿状,以分散雷达回波,其雷达截面积仅相当于30吨的小艇。
高速性的穿浪船体设计是在船首四分之一左右的船长范围内还设置了一个完整的中央船首,能够在恶劣的海况下缓解海浪的冲击,增强船舶的适航性能。我国对于穿浪双体船的研究工作大致开始于20世纪90年代,21世纪初我国海军新一代导弹艇选择了这种新颖前卫的设计方案,首艘022型导弹艇于2004年下水。
同时,022型导弹艇在尾部配备两套导弹发射装置,艇首装有一门小口径自动化机炮塔,并且在驾驶室前方两侧的甲板还各装有一具四联装干扰弹发射器。在国产新型驱逐舰和航母还没有形成战斗力的年代,正是近百艘022型导弹艇为我国海防构建起了一道坚实的屏障。
四
相对于双体船来说,三体船、四体船等的出现则要晚了许多。1999年英国建造了世界上第一艘三体船“海神号”,并于次年交付给英国防务评估研究局,随后便进行了一系列的海试项目。不过,就在完成了测试项目之后,该舰便被出售给澳大利亚作为海关巡逻船使用。
2008年,美军“独立号”的下水,才让三体船在海军领域迈出了实质性的一步。
“独立号”也是美海军独立级濒海战斗舰的首舰,长127.4米,宽31.6米,满载排水量约3100吨。其采用2台LM2500型燃气轮机和2台MTU 20V 8000柴油机作为动力,驱动4部瓦锡兰喷水推进器航行,最大速度可达44节。它由中部主船体和两侧片体组成三体船型,大幅提升了舰内空间及起降平台面积。主船体则采用了半小水线面深V线型,艏部尖削细长,可有效降低兴波阻力。
在舰载武器方面,“独立号”在舰首装备了一门MK110型57毫米隐形舰炮。舰炮底部还配置了一部非观瞄导弹发射装置,可发射射程为22海里的精确攻击导弹。另外其在直升机机库上方装备了2门30毫米舰炮和一套RIM-116拉姆反舰导弹防御系统。同时,它还可以搭载2架海鹰直升机或1架CH-53直升机,以及各种无人机、无人航行器等。
2012年,军事媒体曝出我国海军首艘三体舰服役的消息。这是一种排水量在600吨左右的三体搜救船,目前共建成3艘。
五
多体船相对于传统舰船最大的优势是其在高速化方面具有非常大的潜力。从专业的角度来看,船舶的高速并不只看最大航速,还需要综合考虑航速、尺寸、排水量等。一般来说,“弗汝德数”是否大于0.3是区分高速船和低速船的标准。弗汝德数是水力学中的一个术语,就是指流体内惯性力与重力的比值。
多体船在目前来看仍然是实现船舶高速化的最好方案,同时在吨位相同的情况下,多体船能够获得的甲板面积要比单体船大得多。
不过,多体船在军用领域的瑕疵也十分明显。比如说,复杂的结构造成了多体船的船体重量偏大,而为了解决这一问题就势必要使用新型合金材料。但是,这样一来又会造成舰艇本身的生产成本大幅度增加。
以美国的独立级濒海战斗舰来说,其一艘造价高达7.2亿美元。这大约相当于我国7艘054或2艘半056驱逐舰的价格。在非常讲究性价比的军事领域,仅仅高昂的价格这一点,就大大限制了多体船的应用。
显然,在军用舰艇这个各种新技术、新装备百花齐放的舞台上,多体船作为船舶建造的最前沿技术必定仍然会成为世界各国关注的焦点。
(编辑 文墨)