[“短剑”出鞘]M船型的故事

来源 :兵器知识 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wra207
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  
  小快艇“短剑”的建成和下水试验,在海军舰艇行业本来不会是一件了不起的大事,但因为它采用了一种被称为“M船型”的新船型,在注重技术革新的年代,由此吸引了不少的眼光。M船型是一种怎样的船型?有哪些特点呢?
  
  什么是M船型?
  M船型是圣地亚哥M船舶公司已经申请了专利的创新性船型设计。之所以称为M船型,主要是字母M形象地表示出了这种新船型的船体结构。它主要由三部分组成。字母M的中间部分是主船体部分,主要用来排水,为船体提供浮力。字母M的两个脚则是船体的两个围壁,其主要作用有些类似于气垫登陆艇的围裙,起着密封的作用。字母M的中间空白部分则是空气通道。
  在M船型高速航行时,主船体的艇首部分,也就是字母M中间的尖头部分产生的首波能量可以将空气通道中的空气进行压缩,鼓入两个通道中间。由于通道已经密封,通道中的空气在压力作用下,由艇首至艇尾产生螺旋式的运动,形成了一个封闭式的空气气垫,从而将船体进行抬升,减少了舰艇的尾迹,使得舰艇能够快速平滑地航行。
  
  从船体结构上看,M船型与三体船型有些相似。两者都由三部分组成,因而相对于单体排水船型,M船型的稳定性更好。M船型和三体船的主船体部分都是用来排水,提供浮力,两侧的片体能为船体提供一定的平衡力,不同的是,M船型的围壁还能起到密封的作用。
  从原理上看,M船型的原理跟侧壁式气垫船有些类似。但M船型充分利用了舰艇高速航行时艇首产生的能量,形成气垫,对船体进行抬升,减少了侧壁式气垫船所需的气垫风扇系统,从而减少了舰艇的自重,增加了舰艇的有效载荷,使得其有效载荷能够占到排水量的43%。同时M船型利用船型结构自然形成了密封的气垫,减少了气垫船对围裙的需要,从而免除了气垫船经常需要更换围裙的麻烦。
  俗话说,任何事物都有两面性。M船型由于形成的不是真正的气垫,不像全垫升气垫船具有软性的气垫,因而它和侧壁式气垫船一样,不具有两栖性。
  
  一般来说,舰艇在航行时船首产生的波浪是不可避免的,而这种波浪产生的兴波阻力是船舶阻力的主要组成部分。人们在设计船舶时,都会尽量减少船首的波浪,以减少阻力。M船型则另辟蹊径,充分利用了船首产生波浪能量,将波浪能量转化为一种空气压力,类似于鼓风机的作用,在围壁的密封下,形成一个气垫,从而抬升船体。
  M船型形成的气垫,使得船体部分脱离水面,船体与水的接触部分就减少,船体的粘性阻力也因此减少,增加了舰艇的推进效率。
  传统单体排水船型都会存在一个阻力峰值,也就是在速度达到某一定值后,无论功率怎么增加,舰艇的速度也不会再增加了。M船型融合了气垫船的原理,不完全依靠排水来航行,因而它可以较为容易地突破阻力峰值,不受排水船型速度的限制,速度能够达到50节以上。
  M船型还有一大优点就是具有良好的适航性。坐过高速快艇的人可能都有体会,快艇在起伏不定的波浪中航行时,容易产生垂直加速度,形成较强震动,一般很难承受,容易造成人员受伤。在美国海军中,因快艇受伤或者致残的事件也屡见不鲜。M船型则能减少在恶劣海情下高速航行时50%的航行震动,从而大大改善了船员乘坐的舒适性。
  
  M船舶公司在M船型的基础上,进一步发展了双M船型。双M船型的结构类似于两个M字母组合在一起,其原理与M船型基本相同。双M船型或者多M船型主要适合于大型的舰艇,使得M船型的应用范围不再仅仅局限于小型快艇。M船舶公司进行的测试表明,采用多M船型产生的抬升力可以抬升船长为45.7米,船宽为27.4米的大型舰艇。
  最早的M型船是专为在威尼斯的水道上航行设计的、长19.8米的“水上的士”,主要是减少高速航行产生的波浪对威尼斯水上建筑的侵蚀破坏。。由于它既能高速航行,又可减少航行时带来的波浪影响,引起军方对这种新船型的兴趣。当然,新船型从民用转为军用,不是一个简单的过程,也并不是任何新船型都适合作为军用。为了减少新船型的应用带来的技术风险,美国军方一般会选择建造较小的舰艇,比如这次出资建造的“短剑”号,长为24.4米,宽为12.1米。对新船型不断进行投资,探索这种新船型的军事用途,不仅为美国未来的舰船发展储备了技术,同时也推动了新船型技术的发展。
  
  “短剑”号可作什么用?
  以最小的成本获得最先进的技术,是美国军方一贯的做法。如同建造“褐雨燕”号高速穿浪双体船(HSV-2)、“海上斗士”号高速双体船(X-Craft)、“Sea Jet”号电力演示舰等试验舰一样,美国军队转型办公室投资600万美元,建造“短剑”号快艇的目的无非就是将其作为一艘先进技术的演示艇,对这种新的船型技术进行测试,验证M船型的高速、适航性和隐身性能,探索这种新船型的作战概念等。从M船型的性能和特点来看,M船型将可能用于以下用途。
  
  小型高速作战舰艇小型高速作战舰艇要求具备高速、较强的机动性和良好的隐身性能,才能出其不意地将敌舰摧毁,并且能够快速撤离。从这些方面来看,“短剑”号快艇具备了作为小型高速作战舰艇的潜力。
  在速度上,“短剑”号快艇可超过50节,而传统排水型的小型高速作战舰艇的速度一般在35节左右。因而,“短剑”号快艇在速度上具备非常大的优势,非常适合高速突袭和撤退。
  在机动性上,“短剑”号快艇所采用的双M船型,改进了舰艇的稳定性和适航性。舰艇采用了4台卡特皮勒柴油机作为主机,具有良好的加速性能。特别是“短剑”号吃水非常浅,仅为0.91米,比美国海军特种部队用来进行突击和撤退的11米长刚性充气快艇的吃水还要浅。特别是在高速航行抬升状态,“短剑”号的吃水仅为0.15米。再加上舰艇采用了4台表面划割式的推进器,因而非常适合在濒海水域机动。
  “短剑”号快艇具有良好的隐身性能。从外形上看,整艘舰艇的干舷较低,并且除了综合桅杆裸露在外,舰艇表面基本上没有任何裸露装备,舰桥和武器装备都融入船体内,使得整艘舰艇的可视信号特征较小。在船体三面角的交界处,采用了平面过渡,以减少敌方雷达入射波反射回敌方雷达的机率。
  “短剑”号快艇的船体采用了碳纤维材料建造,与F-35和波音787客机的材料类似。这种材料的特点强度高、重量轻,与用铝合金和钢建造的舰艇相比,更能够提高燃油效率和减少舰艇维护工作量。碳纤维材料中间以复合泡沫材料填充,使得舰艇的红外和磁信号特征较小。M船型特有的船型原理能够产生抬升力,减少了舰艇高速航行时尾迹,从而降低了舰艇的水动力信号特征。
  除此之外,“短剑”号快艇拥有宽大的开放式空间,可选择安装各种武器系系统,也能够搭载一架小型无人机。除了能够运载12名“海豹”突击队员外,“短剑”号快艇还能够搭载1艘特种作战刚性充气艇,进行秘密地潜入和破坏行动。
  “短剑”号快艇是一艘全信息化的舰艇。这种全信息化的实现得益于在舰艇上铺设了一根“电子龙骨”。所谓“电子龙骨”就是一根带宽为1G的局域网以及一些数据存储设备,使得舰艇可兼容不同的传感器、通信设备和武器系统,也支持全艇的信息融合。利用这种先进的“电子龙骨”,“短剑”号快艇在靠近敌方海岸时,可作为网络中的一个节点,为秘密潜入的特种作战部队提供及时的信息。
  水雷战舰艇水雷战舰艇作为一种辅助作战舰艇,在现代战争的作用也不可低估。例如在伊拉克战争中,美国海军的水雷战舰艇发挥重要作用,为美国海军陆战队登陆伊拉克港口扫除了障碍。美国自90年代服役了近30艘“复仇者”级和“鹗”级水雷战舰艇之后,一直没有再发展水雷战舰艇,转而专注于对新型水雷战舰艇进行研究。如美海军对高速穿浪双体船“褐雨燕”号进行了水雷战概念的探索,并且非常成功。“褐雨燕”号已经正式到美国海军水雷战司令部服役。
  M船型作为一种新船型,具有多种优点,美国海军自然不会放弃将M船型作为水雷战舰艇的机会,而“短剑”号快艇也确实具有作为水雷战舰艇的潜质。
  建成后,“短剑”号快艇将是美国采用碳纤维材料建造的最大舰艇。采用碳纤维材料的好处在于使得舰艇的重量非常轻,并且强度非常高。因而相对同等级别钢制舰艇,“短剑”号快艇的吃水就要浅一些,同时磁信号特征也非常小,不易触发水雷。
  采用碳纤维材料建造还有一个好处,就是即使被鱼雷和导弹击中后,碳纤维船体也不像钢质船体一样,容易形成碎片杀伤船员。并且碳纤维船体也很难完全解体,可避免毁灭性后果。
  其次,“短剑”号快艇利用M船型特有的优点,不仅能够抑制船首波的产生,也能够利用自身结构产生气垫效果,抬升船体,进一步减少了舰艇的吃水,也减少了舰艇在高速航行时尾浪的产生,减少了触发水雷的机率。
  除此之外,由于“短剑”号快艇采用的M船型在高速航行时产生的尾浪较小,不容易对岸堤造成冲击,因而非常适合在港口、航道内进行高速巡逻,提供国土防御。
  
  未来的路
  目前,“短剑”号已经交付美国国防部部队转型办公室和美国特种作战司令部,并将在2006年5月开始的代号为“太平洋狼鱼”的系列演习中首次使用。如此看来,M船型应用在小型快艇已经不存在任何问题,但看一种船型是否有长远的生命力,还在于这种船型能否大型化。M船舶公司也正在积极推进M船型的大型化,正在开发一种船长91.4米的大型高速舰艇,采用4M船型。除了可作为直升机和无人机的作业平台外,这种4M大型高速舰艇还可作为短程的海上高速运输舰使用,可以运载500吨的货物,可在距离500海里之间的港口间进行快速的物资运输。由于4M高速运输舰采用“电子龙骨”,实现了设备的即插即用,因而可以根据自己的需要,嵌入各种通信系统,接收有关于天气、港口等实时数据。
  摆在M船舶公司面前最大的问题是,采用碳纤维材料能否建造这种大型的舰艇。目前世界上采用复合材料建造的最大舰艇是瑞典海军的"维斯比"级护卫舰,其舰长仅为72米。看来,M船型大型化还有很长一段路要走。
  
  [编辑/严晓峰]
其他文献
直升机的英文是Helicopter,这个稍有英语基础的人都知道。但有时候我们会在美国电影、游戏中遇到一个单词chopper,这个词也常常在口语中用于指代直升机。二者的区别在于helicopter是正式用语,chopper是口语。这个词来源于chop,本意是“切割”的意思。直升机最具特色也是最重要的部件,就是它的旋翼  直升机最具特色也是最重要的部件,就是它的旋翼。旋翼的英文是rotor,主旋翼是m
英国AS90    车长:9.7米  车宽:3.3米  车高:3米(含炮塔)  战斗全重:42吨  动力装置:美国康明斯公司VTA903T型V型8缸涡轮增压柴油机  最大输出功率:660马力  传动装置:德国ZF公司LSG2000自动变速箱,有8个前进挡,2个倒挡  发动机室位置:右前方  最大速度:53千米/小时(公路)  最大公路行程:420千米  负重轮:6对  辅助武器:1挺M2式12.7
作客专家\秦长庚    在歼-6即将正式退出历史舞台之际,我们听听一位空军老兵的看法。  秦:今年歼-6飞机作为一个战斗机的机种,经有关部门的批准全部退出现役,在中国也算一代名机,它在中国空军服役了50年,这50年的历史充满了酸甜苦辣,值得回味。先从流行于社会的“歼-6万岁”这个口号说开去。有人说这是前空军司令员吴法宪在文革期间担任中国航空工业领导小组负责人时说的,有很多人在考证这件事,我看这是难
倚天铸剑:锻造打赢明天战争的空中盾牌    空军所有国产第一、二、三代航空、防空导弹都是经基地试验定型、批抽检后装备部队的;完成了我军第一型第三代多功能作战飞机和多型特种武器等高新装备的试验任务;成功研制了我国多型无人驾驶靶机、超音速无人机等,填补了我国无人机作战领域的空白。  2003年12月25日,我国自主研发的歼-10战机最后一次靶试在空军某试验训练基地如期进行。  国际试飞员徐勇凌承担了这
作客专家 宋宜昌    记:中东是奇怪之地,这里有地球上动荡苦难的极端,也有奢华耀眼的极端,有加沙,也有迪拜。  宋:对于身处东方的中国人来讲。理解中东的重要性有些难度:然而对古代世界和古代文明来讲。中东是利害攸关的。在这欧亚非三大洲的交汇路口,在这古埃及、古巴比伦、古波斯、古印度和古希腊文明交融的地方。川流不息着太多的船和货,喧嚣着太多的肤色和服饰。种族和民族。尊长和国王,神龛和礼拜殿,教堂和清
2009年3月,法国新一代中程防区外核巡航导弹——“改进型中程空对地导弹”(ASMP-A)成功完成了技术性作战鉴定,将很快装备部队。“阿斯姆普”(ASMP-A)空地巡航导弹是法国乃至欧洲唯一的空基核武器,将在法国和欧洲安全中发挥重要作用。    ASMP-A:独立自主的产物    ASMP-A是法国“阿斯姆普”(ASMP)空射巡航导弹的改进型。“阿斯姆普”(ASMP)是“中距空地导弹”(Ab-So
主持人/王 瑾  军事观察家/赵德喜    2006年12月15日,日本参议院全体会议投票通过了将日本防卫厅升格为防卫省的相关法案。由于众议院此前已批准了该法案,所以在获得参议院批准后,《防卫省设置法》将正式生效。从2007年1月9日起,成立于1954年的“防卫厅”将正式挂上“防卫省”的牌子,防卫厅长官也将升为防卫大臣。对于和平与爱好和平的人们而言,这曲“王子变青蛙”的丑剧,刺痛并将更深地刺痛曾经
如果有人问世界上最大的导弹是什么?答案无疑是俄罗斯的SS-18。该型导弹无论外形尺寸还是威力,在世界上都可以说是首屈一指,难怪它在冷战时期一问世,北约就将其称作“撒旦”(恶魔),从中我们不难听出“畏而敬之”之意。该导弹自服役以来几乎一直默默无闻,进入新世纪后,开始不断成为人们关注的新焦点。先是俄战略火箭兵司令索罗夫佐夫在2002年8月突然宣布将SS-18服役期延长到2014年,不久俄在2004年1
四川汶川大地震通过一次不亚于战争的残酷体验,检验了中国军队在重大灾难前的反应能力。  5月中旬的成都,每天夜晚,安静的城市街道和空中昼夜不休的巨大轰鸣声形成对照,让不时在余震中轻微动摇的人减轻了恐惧。各种类型的飞机和直升机昼夜不停地往返于各地和成都周边的机场,将各地的救援人员和物资源源送抵灾区。中国军队在地震中动员了陆军、海军、空军和武警所有武装部队力量。但是和1998年抗洪救灾有所不同的是,四川
初教6飛机作为我国自行研制的高性能初级教练机,是我国航空院校用于飞行员筛选、初级培训的唯一自主研制机种,一直服役于部队,被誉为中国飞行员的“启蒙教练机”。该型飞机由航空工业洪都研制,于1958年首飞,1962年定型服役,有超过半个世纪的飞行历程。  初教6飞机速度适中、稳定性好、操纵灵活, 自1962年定型后交付部队以来,总计飞行约1000万飞行小时,从未出现一起由设计、制造质量问题引起的重大飞行