2024年4月22日发(作者:)
DOI:10.13788/.2005.03.014
SHIP ENGINEERING 船 舶 工 程
Vol.27 No.3 2005
总第
27
卷,
2005
年第
3
期
提高舰船生命力方法研究
尹曰建,浦金云
(海军工程大学
舰艇安全技术系,武汉
430033
)
摘 要:生命力是舰船最重要性能之一.随着现代海战日益呈现多层次空间、大立体纵深,
以及精确制导武器和先进传感系统的不断更新发展,舰船生命力这一概念的内涵已大为延伸.提
高现代舰船的生命力已成为一项复杂的系统工程.文章综合国内外提高现代舰船生命力的方法,
结合我军实际,提出了在今后一段时间内,应大力发展和改进的技术措施.
关键词:舰船;生命力;模块化;隐身技术;综合电力推进;智能化
中图分类号:U674.7
+
01 文献标识码:A 文章编号:1000-6982 (2005) 03-0051-05
Study of Methods to Enhance Warship’s Survivability
YIN Yue-jian, PU Jin-yun
(Dept. of Warship’s Safety Techniques, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)
Abstract: The survivability of warship is one of the most important performances. With the emergence
of multi-layer space, solid depth of naval war and the development of accurately-guided weapon and
advanced sensor system, the concept of survivability of naval ship is extended dramatically. Promoting
the survivability of warship is becoming a complex project. Based on the synthesis of methods that are
used in foreign countries and the condition of our navy, the technical measures that should be developed
or improved in the future are given.
Key words: warship; survivability; modularization; stealth technique; integrated electric propulsion;
intelligent
1
引言
舰船生命力
[1]
(即生存能力)是其最重要的性
能之一.传统概念中的舰船生命力研究的是结构、稳
性、抗沉性和耐波性,以及消防和损管能力等.随着
现代海战日益呈现多层次空间、大立体纵深,以及
精确制导武器和先进传感系统的不断更新发展,攻
防转换瞬息万变,使舰船生命力这一概念的内涵已
大为延伸.它不仅与舰船平台的性能密不可分,而且
也与舰船的作战系统、防御能力、可用性、舰员素
质等密切相关.提高现代舰船的生命力已成为一项
复杂的系统工程.
收稿日期:2004-09-29;修回日期:2005-01-24
本文综合国内外提高现代舰船生命力的方法,
结合我军实际,认为在今后的一段时间内,应大力
发展和改进的技术主要有:1)模块化技术;2)隐
身技术(降低目标特征);3)综合电力推进技术;4)
智能化技术.
2 模块化技术
所谓模块化设计
[2]
就是在通用的平台上,通过
更换不同功能的模块,组成新的系统,以实现不同
的作战目标和任务.武器及系统的模块化提高了舰
船整体的可靠性、可用性和可维修性,不但能简化
作者简介:尹曰建(
1974-
),男,硕士生.主要从事舰船生命力评估与论证.
— 51 —
维修,节省工时,而且给现代化改装带来了方便,
从而可以大幅度降低武备的全寿命费用.
目前,用模块化技术构成的主要系统有通风、
消防、分布式作战指挥及数据处理、导弹发射装置
等.德国的“梅科(MEKO)”概念
[3]
,美国的“可
变有效载荷舰(
VPS
)”概念
[4]
,丹麦的“标准—
灵活”概念(图
1
)在模块化舰艇设计中独领风骚.
图1 丹麦海军300吨护卫艇设计示意图
主甲板下面,这种设置方式易遭到掠海飞行反舰导
弹的攻击和破坏.模块化消防系统的设计思路是:在
每个水密舱段内安装独立的消防管路和消防泵,在
舰的最下层甲板沿舰的中心线敷设纵向消防总管,
以避免舰船被击中时消防总管的损坏;在每个水密
舱段内按垂直方向将海水送至各个舱室的使用点,
采用这种垂直布置方式时,甲板和舱壁的开口较少,
一个水密舱室消防系统的损坏不会影响其他舱室系
统的正常工作.
2.4
模块化通风系统
模块化通风系统的主要思路:将全舰分成许多
独立的烟密区;防烟隔壁一直延伸到最上层甲板;
每个烟密区形成独立的通风区,并设置专用的快速
排烟设备;在主通道甲板的门上装设隔烟门帘;特
别注意舱壁上电缆和管道通过处的漏气等.
德国在设计
MEKO
型模块化护卫舰时,在每
个水密隔舱内均设置了独立的模块化通风设备.一
个舱室发生火灾时,可以自动关闭该舱室的通风系
统而不会影响其他舱室通风系统的正常使用.
2.1 模块化导弹发射系统
舰载导弹已成为世界海军水面舰艇的主要作战
武器.随着舰载导弹的不断发展,其发射装置也在不
断改进.当代世界舰载导弹发射装置发展趋向是:由
倾斜发射走向垂直发射;由裸弹发射走向箱式发射;
由非模块化结构走向模块化结构;由一种导弹一种
发射装置走向多种导弹共用一种发射装置.
发射装置结构模块化可以极大地增加发射装置
在舰上的适装性;各模块彼此独立,一个模块发生
故障不会影响其它模块的工作,因此整个发射装置
的生命力大为提高.此外,模块化的发射装置也易于
实现结构设计的规范化,减少设计和生产费用.
2.2 模块化电力系统
传统的配电方式中,主干电缆主要是纵向敷设
在主甲板和二层甲板的通道上,这种布置方式在战
斗中电缆易受破坏.采用垂直配电方式,将主干电缆
每舷一束地敷设在内底舷侧,每一水密舱段的主船
体内设一负载中心,负责该舱段内各舱室的配电,
这样,整个水密舱段内的配电系统都是独立的,不
仅提高了生命力,而且也提高了建造时的预装配程
度,节约了建造经费.
2.3 模块化消防系统
传统舰船的消防总管是沿舰的两舷直接敷设在
3
隐身技术
图2 德国MEKO A-200轻型隐身护卫舰
随着侦察卫星、空中预警机等先进探测仪器及
超视距精确制导武器的相继问世,水面舰船随时有
被探测和发现的可能,为此,世界各海军强国在继
续加强潜艇隐身技术的同时,不断加大水面舰船隐
身的研究力度,先后研制出多种采用隐身技术的水
面舰船,如美国的“阿利伯克”级驱逐舰、德国的
MEKO A
-
200
轻型护卫舰(图
2
)、法国的“拉法
耶特”级护卫舰
[5]
、瑞典的“维斯比”级轻型护卫
舰等.目前,舰船隐身技术已经渗透到舰船船体、设
— 52 —
备的设计中,应对战场信息的感知能力不断提高.
舰船隐身技术主要包括雷达隐身、红外隐身、
声隐身、磁隐身、电子侦察隐身和可见光隐身.目前
水面舰船的隐身技术主要侧重于雷达隐身、红外隐
身、声隐身和磁隐身,这些都是目前制导武器的主
要寻的方式.
3.1
雷达隐身技术
雷达隐身的主要技术措施是改进舰船水上部分
的外形设计和敷设吸波材料.外形设计的总原则是
避免入射雷达波的正反射.因此,舰船各部分包括武
备的外形应尽量呈球形或圆锥形;外板和上层建筑
外壁应做成一定角度的倾斜,使入射雷达波反射至
空中或水中.吸波材料主要敷设于强反射部位,为减
小雷达波反射强度的辅助手段.
3.2
红外隐身技术
红外隐身的主要措施是降低热源温度,改变热
辐射体的几何形状和结构布置,使红外辐射改变方
向或使红外辐射体绝缘,涂上红外吸波材料等.如烟
囱喷水冷却、海水换热器水下排气、甲板喷水降温
和涂反红外涂层等.
3.3 声隐身技术
声隐身的主要方向是降低舰船的机械噪声和螺
旋桨空泡产生的尾流噪声等,是针对声纳的探测而
高能武器电
力区域配电
辅助电力
区域配电
Gi
+1
发展起来的.实现声隐身技术的手段主要有:(1)降
低噪声源的噪声强度,主要关键技术包括设备减振
降噪(如动力装置采用双层隔振)、低噪声推进(如
喷水推进、电力推进);(
2
)控制噪声的传递途径,
主要关键技术包括降低流体动力噪声和噪声防护
(如潜艇敷设消声瓦等).
3.4
磁隐身技术
舰船磁隐身技术的发展方向是继续采用消磁技
术,船体用无磁或低磁材料建造,同时广泛采用低
磁化技术.俄罗斯、德国一直使用钛合金或低磁钢建
造潜艇
[6]
,德国潜艇上还使用了低磁化设备,其磁
隐身性能遥遥领先;瑞典建造的“维斯比”轻型护
卫舰,船体使用了无磁复合材料,舰上的大型设备
也都低磁化,具有与反水雷舰艇相当的防护能力.
4
综合电力推进技术
传统的动力系统和电力系统是相对独立的,动
力系统通常由常规的热机和其他机械装置构成,电
力系统一般作为辅助能源,与舰船推进并没有直接
的关联.综合电力系统
[7]
是将舰船发供电与推进用
电、舰载设备用电集中在一个统一的系统内,从而
实现发电、配电与电力推进用电及其他设备用电统
一调度和集中控制,其典型结构如图
3
所示.
高能武器电
力区域配电
辅助电力
区域配电
G1
Gi
推进电力
区域分配
推进模块(包
括推进电力模
块和推进电机
推进电力
区域分配
高能武器电
力变换模块
电能调度、
分配、管理
智能化模块
Gn
图
3
舰船综合电力系统示意图
4.1
舰船综合电力系统的组成
综合电力系统由发电模块、电能调度及智能管
理模块、区域配电模块、高能武器电力变换模块和
环形供电网络等若干个模块组成.发电模块经环形
电网向全船各区域或配电系统供电;电能调度及智
能管理模块对全船各区域配电系统实行电能分配及
智能监控;区域配电模块将电力输送到各个电力区
的负荷中心,然后再分配到用电设备,采用区域配电
— 53 —


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