设计经济型护卫舰为远洋护航概要.docx
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设计经济型护卫舰为远洋护航概要
随着国际海上安全交流合作的逐渐密切,沿海国家的海上力量执行大航程、长周期安全任务的频率逐渐增加,舰艇在遂行这类任务时的经济性能和作战性能间的矛盾日益凸显,开发适于平时海上维权和低烈度作战条件下使用的经济型巡逻舰艇已经成为国际造船市场中的热门需求。
本文在对国外典型经济型巡逻舰艇的性能进行汇总和分析的基础上,针对我国海上安全需要和基本国情,阐述了经济型护卫舰的基本概念,探讨了这型舰艇的初步发展思路和方案构想。
网友设计的轻型护卫舰
1990年代前后冷战的结束,使世界海上安全格局发生明显变化。
大规模海上决战发生的可能性减小,近岸及岛屿周边海区资源争夺日益加剧,远离本土的海上武装干涉和护航需求逐渐增加。
基于舰队作战思想研制的大中型驱护舰船在频繁的单舰或小编队长时间海上巡逻任务中不仅无从发挥先进装备的作战效能,而且燃油等补给物资消耗量大,经济性差。
因此,西方各国在这个时期陆续开始研制适应本国需求的经济型巡逻舰艇。
虽然我国到目前为止还没有专用的海军巡逻舰船,但是近年来出现的一系列海上利益纠纷以及以索马里反海盗护航为代表的海上国际合作,促使我海上力量的活动范围逐渐扩大,活动时间逐渐延长。
现有的轻型舰艇通常只在我国近海活动,适航性等指标无法满足远程巡逻的要求。
新型驱逐舰和护卫舰在远洋补给舰的伴随下进行远离本土的持续性护航所需的费用偏高,且其本身搭载的精密设备也在长时间航行条件下加速损耗。
因此,在海上安全形式日益多样化、复杂化的趋势下,研究和分析国外经济型巡逻舰艇,发展适应我国国情的同类舰艇将是我国海军装备发展中的必然阶段和现实需求。
国外典型经济型巡逻舰艇性能分析
国外远程护航舰艇的历史可以追溯到风帆时代的武装商船,二战中以花级护航舰为代表的简易型护航舰艇在商船护航和近海巡逻中发挥了重要作用。
现代意义的经济型巡逻舰艇经过近20年的发展,陆续形成了哨戒护卫舰(SF)、近海巡逻舰(OPV)、轻型巡逻护卫舰(PC)以及极地巡逻舰(PP)几个大类。
经济型巡逻舰艇的代表作是法国于1980年代末研制、1992年以后陆续服役的花月级护卫舰,由于其排水量超过了2500吨,因此仍被划分为护卫舰级别。
该型舰设计定位主要是在平时对法属四个海外省进行定期巡逻,战时可以长期在所需控制海区保持力量存在。
为满足这一需求,该舰在弱化动力和武备的前提下大幅增加续航力和自持力,其单舰持续运行能力至今仍在同级别舰艇中名列前茅。
花月级护卫舰
花月级护卫舰
近海巡逻舰是本世纪逐渐兴起的新舰种,主要担负本国或需要武装干涉的其他沿海海区的巡逻任务,由于各国对这类舰艇的理解不甚相同,因此不同型号间的尺度和作战性能的差异很大。
例如新西兰海军的守护者级巡逻艇,标准排水量仅345吨,只能被更细地划分为沿岸巡逻艇(IPV);而荷兰海军新型的荷兰级近海巡逻舰满载排水量已经接近3750吨,是目前作战能力最强的OPV。
澳大利亚的近海巡逻舰(IPV);
新西兰海军的守护者级巡逻艇(IPV);
荷兰海军新型的荷兰级近海巡逻舰,是目前作战能力最强的OPV
荷兰海军新型的荷兰级近海巡逻舰,是目前作战能力最强的OPV
轻型巡逻护卫舰属于武装弱化的轻型护卫舰,其成本在轻型护卫舰市场上具有一定优势,但作战能力和巡逻能力均没有竞争力,最终还是会逐渐演化成现代意义上的轻型护卫舰,如委内瑞拉向西班牙订购的PC-2】型加勒比级巡逻舰。
俄20380П近海巡逻舰
委内瑞拉[ PC-2]型加勒比级巡逻舰
极地巡逻舰对于国内读者而言虽然还比较陌生,但她们在1990年代末期,北极冰盖开始大面积融化时就已经在各沿极国家设计建造。
挪威、丹麦、加拿大等国最近相继推出了自己的极地巡逻舰,除了具备近海巡逻舰的动力和装备特点之外,还具备极地航行和破冰能力。
从我国目前的需求来看,这类舰船可参考的部分应集中在设备布置和动力等局部特点上。
加拿大极地巡逻舰
现代化经济型护卫舰的基本特点
典型的经济型巡逻舰艇为满足长航程、高自持力的性能要求,其排水量通常在1500-3000吨范围内,舰长在百米级,续航力均在3000海里以上,最远可达10000海里。
为了海上临检及登岸等作战需要,除较早设计的花月级以外,预备铺位通常都占到最大编制40%以上,部分型号甚至接近60%。
武器装备以中口径舰炮为主,辅以小口径舰炮或机枪,对海上执法和低烈度对抗十分有效。
相比之下,导弹武器仅为选装或减装,但都有战时加装的余量。
由于需要在海上迅速派遣海军陆战队追击和拦截非法船只,新近研制的巡逻舰船都装备有刚性充气艇(RIHB),极地巡逻舰甚至还装备了登陆艇,这在各自的任务领域是非常实用的配置。
由于巡逻舰本身的成本因素,装备的传感器的级别和探测能力均有限,中型直升机既可以作为巡逻监控范围的延伸,也可以作为输送平台更快地完成人员运载任务。
美国海岸警卫队“传奇”经济型巡逻舰
美国海岸警卫队“传奇”经济型巡逻舰,注意其舰尾配置
日“海上保安厅”所配舰艇
日“海上保安厅”所配舰艇
综合以上分析,我国要开发类似的舰艇应该在以长距离海上交通线护航和长期显示存在为主要定位,为与海事部门已有的执法类船舶相区别,应将该类舰艇作为中/轻型战斗舰艇进行部署和使用,本文籍此称之为经济型护卫舰。
以下为两型方案:
中国“国家安全舰”的几个设计方案!
从上至下依次是:
攻击型、巡逻型、增强巡逻型和护航型(装垂发防空弹)。
经济型护卫舰应具备以下特点:
1.大航程,保证其到达任务海域并有较大的机动范围。
2.长自持力,保证舰上人员在长期航行期间的执勤和工作效率。
3.持续经济航速,大航程的客观性能需要。
4.良好的适航性能,长自持力的客观性能需要。
5.适当的武器配备,适应巡逻任务需要,并留有战时加/改装的必要余量。
6.良好的通信能力,保证在远离基地的情况下具有足够的信息感知和反应能力。
适合国情的经济型护卫舰发展构想
如前所述,我国如要开发类似的巡逻舰艇,必须考虑到没有海外基地的现实条件,在满足经济性的前提下将续航力和自持力放在舰船基本性能的首位。
这样在动力系统的选择上,基于柴油机的双机双轴动力形式就成了较合理的选择。
主机配置可考虑单车巡航、并车高速的方式,以提高柴油机长时间运转的可靠性。
经济航速应不低于商船航速,考虑到油耗因素,可控制在14-15节左右,最高航速不高于23节。
推进方式则采用保守的桨一轴推进,如有需要可考虑安装变距桨和侧推装置,以改善在海外航道航行时的操纵性。
该舰的尺度设定也应考虑航程需要,在确定动力配置后应根据航程所确定的载油量和淡水储备确定排水量和主尺度的大小。
为适应不同海区海况的巡逻要求,该舰的线型设计应充分借鉴海事船和科考船,保留较大的方形系数,与所需的液舱容量相匹配,采用中低速船线型和撞角形/柱形球鼻首,降低经济航速下的总阻力。
装备减摇鳍和减摇水舱,保证航行稳定性和舰上人员的舒适性。
船舶系统应满足长时间海上航行的需求。
装备大容量的生活污水/压载水/垃圾后处理装置并满足国际法的排放要求,配餐系统要满足对应自持力条件下的储备要求,食品储藏室容量应考虑预备编制人员上舰的需要。
生活舱室布置和配备应达到较高等级并划分专门的娱乐区和海事电话间,海上执法中若要进行嫌疑人员问讯和扣留,还应划分出滞留舱。
由于武器装备和传感器配置对舰船的成本影响很大,考虑到我国的装备使用经验,在满足巡逻要求的条件下,该型舰应尽量配备半自动身管武器,条件允许的情况下再选装导弹武器。
与之相适应,该舰的传感器配置可考虑光电指控设备与雷达搜索设备相搭配,为各分系统提供基本的目标指示信息。
但该舰的人员输送设备必须加强,至少应装备1艘以上的RIHB,未来技术条件成熟的情况下可考虑装备无人巡逻艇以降低任务风险。
从素马里护航经验中可知,直升机也是远洋巡逻的必要装备,在尺度允许的情况下应尽可能配备中型以上的舰载直升机,技术条件成熟时则可以搭配无人监视直升机进行远距离监视和快速派遣。
鉴于该项考虑,无人机系统上舰后应配备专用的数据链天线和指挥控制舱室。
此外,该舰也应保留基本的反潜手段,可考虑反潜火箭弹这样的我国传统反潜武器。
以现有护卫舰改进型
由于武器配置级别较低,该系列方案还存在对外出口的潜力。
而对于我国需求而言,,搭载半自动火炮和中型直升机的方案在各项性能指标上能达到较好的均衡,但具体的配置设定还应根据实际的客户需求加以取舍和调整。
希望在不久的将来,适合我国海防需要的经济型舰艇能驰骋在维系我国民生和发展的海上生命线上。
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