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图说海军|美国海军划时代的“增效器”——联合高速船

发布时间:2020-02-20

为了降低成本,利用两个项目之间存在的大量共性,美国陆军的战区支援舰项目和海军的高速连接器(高速船)项目被合并为联合高速船项目。

▲ “先锋”号(JHSV-1)正在高速航行的画面,摄于2012年该船交付前的海试期间。其九艘姊妹舰完成交付后将为美国海军提供重要的新型能力,弥补低速海运和快速航运(限制颇多,成本高昂)一贯存在的不足。

联合高速船的设计特点

“先锋”号的设计为半小水线面双体船,按照商业标准建造,借鉴了奥斯塔公司为夏威夷超级渡轮公司设计的渡轮(此种渡轮可搭载900名乘客和250部车辆)。这艘联合高速船凝聚了奥斯塔公司在商业船舶设计上的大量经验和精湛技术。通过采用成熟技术,并采取该公司称之为“极力降低成本和提高效率”的措施,大大降低了施工风险和成本压力,确保了可靠的性能,最大程度地减少了在设计上需作出的更改。例如,联合高速船被分为43个模块在室内设施进行建造,然后再将这些模块“拼搭”成船体。至铺设龙骨时,超过一半的模块已建造完成。

▲ “先锋”号(JHSV-1)(2013)比例 1:500

▲ 图为2013年6月5日,“米利诺基特”号滑出生产车间的场景。从图中可清晰地看出联合高速船的半小水线面双体船设计。这一设计再加上其轻质铝合金船身,使其能够执行高航速、长航程任务,而且可部署至浅水海域。

联合高速船按照美国船级社《高速海军船只指南HNSC 2007》的规定建造。《海军舰艇规则》(已批准施行的美国海军舰艇建造与认证指南)完全不能适用于联合高速船的设计。美国海军明确要求联合高速船的铝合金船身需要有20年的使用寿命。

联合高速船上未装备作战系统,其采用的非新研或商业技术也未针对军事用途而进行改进。正是由于其基于商业设计,联合高速船不具备抵御战斗损伤的能力,加之其缺乏进行主动或被动自我防卫的手段,因而联合高速船并不是设计用来输出“伤害”的船只。

联合高速船的动力来源于四台托格纳姆MTU 20V 8000 M71L柴油发动机,通过四个ZF 60000NR2H减速箱驱动四具瓦锡兰WLD 1400 SR喷水推进器产生动力。每台发动机的额定功率为9.1兆瓦,在空载时,四台发动机总共可带来的最大航速为43节。由于联合高速船的主要特点是高航速,因而动力系统消耗了约95%的燃油量。船上的“客栈”和其他服务仅占总燃油消耗量的约5%。总之,燃油消耗量主要由联合高速船的航行速度决定。联合高速船较为省油,但随着航速(和载重)的增加,燃油消耗也随之增大。因而,在制定联合高速船的任务计划时,如何经济地控制航速是一个重要的考虑因素。

▲ 图为“先锋”号海试期间的航拍图。该船动力来源于4台托格纳姆MTU 20V 8000柴油发动机,通过ZF减速箱驱动4具瓦锡兰喷水推进器产生动力。空载时,最大航速据称可超过43节。

此外,与钢铁船身的舰艇相比,联合高速船的铝合金船身较轻,船身短、吃水浅,满载时吃水深度仅为13英尺(3.9米),因而海况对航速和续航能力也有着重要的影响。在水深超过328英尺(约100米)的平静海面上,动力系统以90%的额定功率工作时,联合高速船能够以35节或以上的平均速度将600短吨(约535吨)的载重运送1200海里(2222千米)的距离。平静海面是指三级(浪高1.5米)及以下海况。在三级以上海况中,为减小船体承受的压力,联合高速船的航速和航向将会受到限制。然而,正如帕罗德上校2003年的那次经历一样,联合高速船有可能发挥出超常的性能:“东南风,阵风24至40节,浪高14英尺。我船正保持34节行进速度,鉴于当前航行状态良好,将测试能否保持40节行进速度。”

联合高速船配备了飞行甲板,具备支持一架直升机进行飞行作业的资质,可搭载美国海军最重型的直升机——CH-53E“超级种马”直升机。船上设有可停放一架直升机的停放区、一块垂直补给区以及一个直升机调度站。康斯伯格海事公司(Kongsberg Maritime)为联合高速船提供直升机作业监视系统(Helicopter Operations Surveillance System,HOSS)。直升机作业监视系统在控制室内进行操控,可使直升机在光线很弱的条件下进行作业。该系统内置了一块19英寸(48厘米)的SXGA级分辨率的 LCD显示屏,符合MIL-S-901D抗震标准,适于夜视作业。此外,如前所述,美国海军正在考虑如何将“火力侦察兵”无人航空器配置在联合高速船上。联合高速船安全进行直升机或无人航空器作业的海况限制为4级海况。

▲ 图为“乔克托县”号,摄于该船交付美国军事海运司令部前夕。奥斯塔美国公司于2013年6月6日完成了该船的交付。船上的大型飞行甲板可支持一架大小与CH-53E“超级种马”相当的直升机,飞行甲板正前方、稍靠右舷的位置还设有一块狭小的直升机停放区。

美国海军联合高速船的设计极少受到质疑。但部分分析人士已指出,操纵一艘铝合金结构的舰船会面临一些挑战,他们援引了美国海军以往曾有过铝-钢复合结构的舰艇,而在远洋航行中产生的船体晃动容易导致铝、铝结构之间的焊接处出现裂痕。例如,美国海军曾有过这样一段坎坷的历史,钢铁船体水面战舰(小至护卫舰,大到巡洋舰)上的舱面船室采用了铝合金结构,这些战舰就曾经出现过裂痕。美国海军的一些官员指出,铝合金结构的舱面船室必须要承受安装在其顶端的装备,如雷达和天线,造成的非比寻常的压力,而且还会面临一些实际问题,包括金属腐蚀。其他一些官员则指出了铝、铝结构之间的焊接处较为脆弱,在远洋航行中产生的船体晃动容易致其开裂。

在其发表在《国防》杂志上的评论文章中,约瑟夫·雷拉指出,在从事联合高速船的设计时,奥斯塔公司的工程师们翻阅了积累了20年的铝船建造和运营档案,这使上述忧虑得到了缓解。在计算机辅助下,他们对船体结构进行了大量的应力和动态加力分析,探明哪些地方容易出现应力集中的现象。约瑟夫·雷拉指出:“那就是你应该增加承力结构的地方,用以分担这些应力,缓解可能会产生的相对晃动。”此外,联合高速船是用一种不同品质的铝合金建造的,耐腐蚀且延展性好、韧性强,与游艇上使用的脆性铝合金相比,能够承担更大的应力。他还补充道,在建造过程中,奥斯塔公司还对焊接和应力放散工序的排序做出了精心安排。

不断拓展联合高速船的用途

根据最初的计划,共需建造18艘联合高速船,其中13艘归美国海军和陆战队所有,另外五艘归美国陆军所有。2011年,由于预算吃紧,以及认识到在修改联合高速船项目后,可通过提高军事海运司令部舰船的可用性满足对机动能力的需求,因而联合高速船的总建造数量减至10艘。最初,归美国陆军所有的联合高速船舷号均为奇数,而归美国海军所有的则为偶数。

▲ 两图为2010年9月,“先锋”号正在奥斯塔公司位于莫比尔市的造船厂内进行建造的场景。从图中可见,其铝合金双体船壳结构已逐渐成型。濒海战斗舰“独立”号也在同一个造船设施中建造,两种舰型在建造时具有某些共性,包括采用的造船技术以及使用的设备。为了完成这两个造船项目,莫比尔造船厂的设施规模和工人数量都进行了扩充。

美国海军军事海运司令部负责联合高速船船队的管理和维护。联合高速船的调用将遵照美军全球力量管理程序进行,然后从美国本土,甚至可能从海外的“栖息地”派出联合高速船,对战区安全合作、海军特有任务、战区内海上运输以及特种任务进行支援。“先锋”号的“栖息地”即母港,位于弗吉尼亚州小克里克的联合远征基地内。截至2013年中期,正在对其余几艘联合高速船未来的母港进行评估选址。

▲ 图为2011年9月,为“先锋”号举行命名仪式时的场景。在建造车间的深处还可看到濒海战斗舰“科罗拉多”号未完工的舰体。虽然“先锋”号最终于2012年12月6日才完成交付,比预计的时间晚了数月,但与美国海军许多其他的造船项目相比,联合高速船项目的总体进度要更加顺利。

由海军作战部长签署颁布的《2013年海军计划指南》表明,海军对联合高速船作用、使命和任务的看法仍然与21世纪初时基本保持一致:

联合高速船是一种高航速、浅吃水的水面舰船,具备在战区范围内快速运送中等载荷货物和人员的能力,并无需借助港口基础设施就可完成装载和卸载……联合高速船是一种战区内运输船,而不是一种攻击平台。在满载时,联合高速船航速可超过35节,航程可达1200海里。此外,联合高速船吃水较浅的特性使其可在濒海地区有效开展活动,能够进入小型、简陋的港口。

联合高速船是一种高航速、浅吃水的水面舰船,具备在战区范围内快速运送中等载荷货物和人员的能力,并无需借助港口基础设施就可完成装载和卸载……联合高速船是一种战区内运输船,而不是一种攻击平台。在满载时,联合高速船航速可超过35节,航程可达1200海里。此外,联合高速船吃水较浅的特性使其可在濒海地区有效开展活动,能够进入小型、简陋的港口。

▲ 图为2012年,“先锋”号在建造商海试期间全速前进的画面。在本次海试期间,首艘联合高速船的动力系统有着无可挑剔的表现。此型船能够以近35节的航速将300多名部队人员和500吨装备运送1200海里(约2200千米)的距离。

因而,就其本质而言,联合高速船可将人员、装备和补给送抵战区范围内的沿海卸载地点,包括简陋、小型和破败的港口。联合高速船能够实现模块化特遣部队的快速投送和灵活机动,并为其提供支持,从而对多种军事和人道危机做出反应,如非战斗性撤侨行动、人道救助和灾难救援。总体而言,联合高速船适合在威胁有限的有利环境中开展活动。

▲ 图为摄于2013年2月的“先锋”号,从图中可见其船尾的卸载设施。配备了这一设施,再加上其吃水较浅的特性,使得这一新型舰船能够在未遭受攻击的情况下在小型、简陋的港口内完成部队人员和装备的卸载。

虽然联合高速船火力配置较低,而且基于商业化设计,但仍有部分人士甚至将其归为战斗舰艇。格林纳特海军上将已明确表示其可用于执行反水雷和反海盗行动。

海军作战部长签署的《2013至2017年海军规划》(Navigation Plan 2013–2017)指出,有必要“通过装备更加先进的武器、传感器和无人载具等新型舰载装备延伸当今平台的作战范围”。这包括可能会为联合高速船配备“火力侦察兵”无人航空器,从而大大增强联合高速船的能力。“火力侦察兵”无人航空器除具备水面和陆上的情报、监视和侦察能力外,美国海军正在考虑为其装备激光制导空对面导弹,使其拥有当初并不具备的攻守兼备的“铁拳”。正如《海军规划》明确指出的那样,为联合高速船以及其他平台,如濒海战斗舰,配备“火力侦察兵”无人航空器,将使其能够对海上和陆上的反恐作战和非正规作战任务提供支援。

▲ 图为2013年3月,在该船交付后进行的测试期间,正在使用一辆“艾布拉姆斯”坦克对“先锋”号的装卸跳板进行测试。这一铰接式艉跳板能够转至45。,方便在设施简陋的港口内进行装卸作业。虽然联合高速船并不像传统的两栖攻击舰那样具备攻击能力,但可用于运载重型装备,在作战中发挥重要的支援作用。

在由17国海军陆战队或海军参加的“大胆美洲鳄2013”演习中,联合高速船的表现非常出众。用一些分析人士的话说,联合高速船为战术层次上的后勤支援带来了变革。在反进入/区域拒止威胁条件下,陆战队远征大队进行了联合强制进入模拟作战演练,联合高速船成为部队往返于海上和陆上的重要快速通道。参加“排练”的联合高速船发挥了重要作用,将伤员撤离至三级医疗设施,还进行了其他的战区支援行动。

▲ 图为“先锋”号(JHSV-1)正前方视图,良好地展现了该船的双体船设计。虽然排水量小于2500吨,这一设计使其能够运载大量的装备,并能够在浅水区完成装备的卸载。除可用于军事行动外,其他用途还包括非战斗性撤侨、人道救助和灾难救援。

▲ 2013年2月14日,在首次驶往其位于弗吉尼亚州小克里克的母港途中,“先锋”号(JHSV-1)驶抵梅波特海军站进行短暂的港口访问。其余几艘联合高速船的母港目前正在建设和评估之中,但多艘联合高速船的母港将会设在美国本土以外的港口,用于支援当地的美国驻军。

海军部长雷·马布斯向美国参议院表示,联合高速船是该军种“最灵活”的平台之一。他指出:“可运送陆战队员、海军士兵及其装备投入作战或训练,或将其一路运过广阔的太平洋,举例来说,可用于与伙伴国的交流,或执行其他任务……随着我们的舰队拥有了这些舰船,并见识到了它们所具有的能力,我们将会拓展其用途。”总而言之,航空运输和传统海运存在的不足即将得到弥补。

《世界舰船视觉百科全书》

作者:克里斯·马歇尔

译者:西风

出版社:海洋出版社

从希腊三列桨战舰、罗马战船、维京长船到中世纪的十字军的柯克船、盖伦船和战舰,再到现代的潜艇、航空母舰、巡洋舰、驱逐舰和护卫舰——人类从萌芽时代造出的舢板一直到纵横四海的艨艟,历史中所出现的舰艇和船只们都吸引着历史研究者和爱好者们的眼球。本书用1200副精美的全彩插图,生动地描绘自远古时期至今,在不同时期叱咤海上的重要及著名船只,并通过对舰船数据和航行生涯的全面剖析,全方位地展示了众多著名船只的全貌。此外还对所涉及舰船的详细尺寸、吨位、性能参数、开工及下水时间、武备(限军用船只)进行了详尽描述,并对船只的服役生平和最终命运给予了简单介绍。



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