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舰船电子技术精选(九篇)

舰船电子技术

第1篇:舰船电子技术范文

英文名称:Ship Electronic Engineering

主管单位:中国船舶重工集团公司

主办单位:中船重工集团第七0九研究所;中国造船工程学会电子技术学术委员会

出版周期:月刊

出版地址:湖北省武汉市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1672-9730

国内刊号:42-1427/U

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发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

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第2篇:舰船电子技术范文

舰船装备综合保障的特点决定了工程的实施既需要高强度的技术活动,又要开展具有高度系统性、综合性和复杂性的管理工作,两者紧密结合在一起,不可分割。技术活动为规划、决策、组织、领导、控制等管理活动提供依据,管理则为各项技术活动满足目标需求、符合质量标准、规范数据接口、实现效益最大化等提供保证。因此,对舰船装备综合保障工程实施管理,是舰船装备综合保障的内在要求,也是提高战备完好性和降低全寿期费用的有效手段。综合分析舰船装备综合保障工程和工程管理理论[5,6],舰船装备综合保障工程管理内涵为:在可承受的寿命周期费用下,以实现舰船装备系统的战备完好性、任务成功性和持续作战能力,满足平时战备和战时使用要求为目的,规划、管理保障性设计,构建综合保障组织体系,建立并有效利用技术资料和标准法规体系、物资资源体系、核心技术体系等保障资源,对工程进行决策、计划、组织、监督、指挥、协调与控制活动。

2舰船装备综合保障工程管理的特点

舰船装备是结构复杂、体系庞大、技术密集的武器装备,由此决定了舰船装备综合保障工程管理具有以下几个特点。

2.1管理持续时间长,贯穿舰船装备全寿期

舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的全寿期。在舰船装备的论证、设计和建造阶段,规划、组织、监督舰船装备“五性”设计,实现“高可靠、好保障”的目的,并同步开展其保障系统的规划、设计和建设管理工作,为舰船装备“两成两力”奠定坚实基础;在舰船装备列装之后,通过不断完善和运用其保障体系,采用科学决策方法,组织协调开展保障工作,以便尽快形成和长久地保持舰船装备的战斗力,并适时组织好改换装工作,使舰船装备在其寿命周期内始终保持理想的技术状态;在舰船装备退役报废时,组织全面整理分析保障信息,从而实现舰船装备的全寿命保障,并对其保障资源进行再设计和利用。

2.2管理对象多元化,涵盖舰船装备全系统

舰船装备综合保障工程涉及的舰船装备种类繁多、新老舰型并存、国产与引进装备并存,舰载设备复杂,涵盖舰船装备全系统。由此,给舰船装备综合保障工程管理带来了其他工程管理领域难以遇到的复杂问题。一是管理对象的多元化,决定了组织体系的多样化。如对于国产装备,在国内有其设计、建造单位,技术资料齐全、备品备件充足,便于开展全寿期的综合保障工程,而对于引进装备,为避免其保障受制于人,必须依托国内力量组建技术责任单位体系,承担引进装备的综合保障工程管理职责。二是装备系统的全覆盖,决定了管理须分类决策。舰船装备不同的子系统,其通用化程度、技术含量、使用频率和保障风险不同,须按照交易成本理论和核心保障能力要求,对保障进行分类决策,从全寿命合同保障、军地联合保障和军内自主保障三种样式中选择其一。

2.3管理实施难度大,跨越作战空间全维度

海军作战空间的多维、宽广,决定了综合保障工程管理实施难度大。未来海军作战将是近岸战场、近海战场和局部远海战场同时存在、互为依托的全方位作战。为了保障舰艇部队的作战行动,舰船装备综合保障必须具有能同时在多个方向展开、对多种类型装备遂行保障的能力,只有这样,才能保证海军舰艇部队实施大纵深、全方位作战的需要。一般来说,舰艇部队距离本土或海外基地越远,综合保障的线就越长,参战的舰船装备种类越复杂,综合保障的点也就越多,作战的海区越宽广,综合保障的面也就越宽,涉及的组织、领导、协调等管理工作也就越复杂。所有这些特点都给舰船装备综合保障工程管理的实施带来了明显的制约和困难,增大了其计划、控制、协调和协同工作的复杂性,加大了工程管理难度。

2.4管理综合程度高,涉及装备技术全领域

舰船装备是高技术集成体,其先进性是一个国家科学技术实力、工业水平和综合国力的象征。现代舰船装备的综合保障,也已不再局限于机械、化工、电子、核能等传统技术领域,其内涵和外延都已经大大扩展,它不仅包括对装备“硬件”的保障,还包括对装备“软件”的保障,其技术面已覆盖到了微电子技术、电子计算机、网络技术、电子对抗技术、隐身技术、光电子技术、航天技术、人工智能技术、新型材料技术、制导技术和定向能技术等众多的新技术领域,并且这些技术相互作用、相互制约,综合一体。对这样综合性强、技术复合度高的工程实施管理,必须考虑不同领域技术的协调性和差异性,使得管理本身也具有高度综合性特征。一是组织结构须满足综合性要求,减少层级,节约各专业之间的协调成本;二是数据接口须满足综合性要求,统一规范,满足各专业之间数据交流需要;三是决策方法需满足综合性要求,灵活多样,体现各专业不同的特点。

2.5管理环境压力大,面向平时战时全因素

舰船装备综合保障工程管理并非真空中的管理,必须面对平时、战时所有内外环境因素,所承受压力之大是其他工程管理所难以想象的。平时,海洋气候湿润、空气盐雾大、腐蚀性强,舰船装备的自然磨损和腐蚀严重;海洋气象多变、台风频繁、涌浪不断,舰船装备极易损坏或发生装备事故;舰船装备空间狭小、人员密集、高温、高湿、高噪音的工作环境等内部条件,使得平时的维护、保养和修理环境十分恶劣。战时,大量高新技术武器的应用,使舰船装备遭受“硬”“软”两方面损伤,损伤机理更为复杂;作战强度的大幅度提高,使得舰船装备的战损率也将大幅提高,维修保障的频度和强度急剧增大,如英阿马岛海战,真正交战不到40天,英军就战损舰船17艘,战损率为15%,阿军战损舰船11艘,战损率高达65%;现代战争已经很难清晰地界定前方和后方、作战区域和非作战区域,给保障系统自身安全带来极大挑战。所有这些,都使得舰船装备综合保障工程管理所面对的内外环境极为恶劣。

3舰船装备综合保障工程管理的主要内容

舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的整个寿命周期,总体而言,主要包括以下几部分内容。

3.1舰船装备全寿命保障顶层规划

规划、计划是各项工程管理的首要职能,它确定了工程实施的目标与方向,为工程的组织、控制等活动提供依据。因此要实现装备综合保障工程的最优化,首先必须做好顶层规划。装备的全寿命保障规划,是指在装备论证、设计和建造阶段,按照装备全寿命保障的要求和工作内容,根据装备的特点和使命任务,以装备保障需求为牵引,以形成装备全系统、全寿命保障能力为目标,针对综合保障工程的全面细致顶层规划,其内容包括装备的基本情况、保障需求、保障工作的原则和指导思想、保障工作组织模式、保障条件建设、保障工作的组织实施与质量管理、装备的改换装、经费需求等各个方面,并对保障过程中可能遇到的重大问题进行分析并提出解决方案。舰船装备的全寿命保障规划通常由海军装备指挥机关组织编制,或由其委托单位(如装备设计单位、装备建造单位或者装备保障总体技术责任单位)编制,并在经过评审、报批后正式实施,作为有关各方开展保障体系建设和装备保障工作的依据。科学、完善的装备全寿命保障规划是舰船装备综合保障工程管理的首要环节,是搞好装备保障工作的重要基础和前提,越来越受到有关方面的高度重视。经过多年的探索和实践,目前已经形成了一整套制定装备全寿命保障规划的程序和方法,在舰船装备保障工程中发挥着重要作用。

3.2舰船装备“五性”设计及评估改进

舰船装备的可靠性、维修性、测试性、安全性、保障性“五性”是与综合保障密切相关的系统设计特性,也有文献将“五性”归为广义保障性[6]。舰船装备“五性”设计解决的是装备“高可靠、好保障”的问题,在综合保障工程中具有重要作用,对“五性”设计进行科学规范的管理,是综合保障工程管理的重要内容。对舰船装备“五性”设计及其试验评估的管理主要体现在以下方面。

1)确定需求、分解目标。在装备型号论证中,从任务需求出发,提出执行任务的能力要求,确定舰船装备“五性”设计目标,并将目标通过分解、分配、预计等系统分析工作,转换到较低的产品约定层次。

2)建立指标、合同管理。将舰船装备系统“五性”设计目标转换为设计参数指标,经过评审后,形成不同层次产品、不同类型的“五性”技术规范,纳入合同有关文件之中。

3)组织实施、过程控制。设计单位将舰船装备“五性”技术规范中确定的设计特性要求,在舰船装备设计中予以实现,并进行过程控制,使装备设计得易于和便于保障,且对保障资源需求最少。

4)试验验证、实效评估。进行舰船装备系统“五性”的试验、评价,验证新研制装备是否达到“五性”技术规范中规定的要求,判明偏离预定要求的原因,确定纠正缺陷的方法。

5)信息反馈、改进提高。在舰船装备使用阶段,收集并分析关于舰船装备“五性”的数据资料,研究保障的效果,对舰船装备使用与保障状况进行评价与分析,并将信息反馈至设计单位,以实现改进和提高。舰船装备系统的评估将向新一轮舰船装备研制提供信息反馈,并使以上五大步骤形成闭环,这就是“螺旋式上升”[7]在工程管理中的直接体现。

3.3“四位一体”的装备综合保障系统建设

舰船装备保障系统主要由资源要素和管理要素组成。资源要素是构成舰船装备保障系统的物质和技术基础,包括物质资源体系、核心技术体系;而管理要素是使保障资源发挥应有功能的必要条件,包括组织体系、标准规范体系,由此构成了“四位一体”的装备综合保障系统[1]。保障系统中的管理要素建设是综合保障工程管理的主要内容之一。只有建立健全了管理各要素,才能对综合保障这一复杂工程展开有效管理。

3.3.1组织体系各保障资源要达到真正的有机组合的目标,只有通过有效的管理,要实施管理就必须具备拥有规定职责和权限的机构,在这里可称为组织机构,然后把保障资源置于组织机构的指挥、计划、组织、协调和控制之下,这就是保障资源的有机组合。目前,海军舰船装备综合保障组织体系包括行政指挥线和技术指挥线。行政指挥线由海军现有各层级装备机关构成,技术指挥线由舰船装备综合保障总技术责任单位、分技术责任单位、技术支撑单位和承修单位等组织构成。

3.3.2标准规范体系一般情况下,诸多的保障资源是置于多个机构的指挥、控制之下的,或同一类保障资源实施多层次管理,即分属于各级保障机构,因此还必须制定并实施一系列的规章制度,保证各级、各类保障机构的协调与配合,明确各级各类人员的职责,才能使保障系统高效运行,这就是保障资源管理的有机组合。此外,由于舰船装备综合保障技术复杂,涉及专业众多,所以在工程实施过程中,存在大量的接口,包括数据接口、工作接口、组织接口等几个方面,要做好接口管理工作,就必须建立接口标准和规范,并将其落实到工程实施的每个环节,才能保证舰船装备综合保障工程的顺利进行。

3.4舰船装备综合保障信息管理

在以信息技术为核心的新军事变革迅猛发展和海型建设不断深入的大背景下,海军舰船装备保障能力的提升对保障系统信息化建设水平的依赖越来越大,这要求在舰船装备综合保障工程中高度重视装备保障信息的管理和应用,可以说,如果没有保障性信息的支持,装备综合保障工程就不可能取得成效。舰船装备保障性信息包括论证、研制、生产、使用、维修阶段的信息,数据量大且格式不一,要对如此纷繁复杂的数据信息进行管理,其要求可以归纳为以下几点。

1)注重系统顶层设计。顶层设计就是要对整个保障信息系统的总体结构框架进行规划,保证系统的先进性、合理性、可行性和可持续发展,避免建设过程中出现重大反复或者失误。

2)注重基础条件建设。为适应综合保障工程的需要,要配备必要的技术设备,建设适用的网络,开发配套数据库和分析软件,研究信息处理、传输、应用方法等。

3)注重标准化管理。标准化是资源共享的前提和提高信息质量的重要保证。要从系统的应用出发,在系统指标体系、文件格式、数据接口、分类编码、交换格式、名词术语等方面进行标准化管理。

4)注重常态化信息搜集。“搜”集与“收”集,虽一字之差,但体现的是对信息的两种截然不同的态度,前者是主动的,是有目的性的,而后者是被动的,是盲目的。常态化的信息搜集工作是信息系统得以持续发挥作用的基础。

5)注重信息有效利用。信息只有被利用才有价值,要建立信息有效利用机制,确保信息在规定范围内的、共享、传递、加工等。

6)注重信息安全管理。舰船装备保障信息包含大量军事秘密,必须切实加强信息安全管控,才能让信息系统成为战斗力的倍增器,而非相反。

4舰船装备综合保障工程管理方法

在舰船装备综合保障工程管理过程中,需将定量的方法(如系统工程的运筹学和数学分析法)与定性的方法(如经济学、管理学分析方法)相结合,在规划、决策、流程等层面实现有效的控制和管理[8]。

4.1基于小子样的保障需求预测方法

当前,舰船装备维修保障思想正由传统的事后维修、定时维修思想向基于状态的维修思想发展。基于状态的维修,就必须准确掌握装备的技术状态,并预测其发展趋势,从而优化确定包括维修时机、范围、工装、方法、人员、备品备件、技术资料等在内的保障需求,确保最优的维修质量,获得最佳的维修效益。美军已对其新研制的F-35战斗机实施基于状态的维修,据美军估计,维修人力可减少20%~40%,保障规模缩小50%,出动架次率提高25%,保障费用减少50%以上。由此可见,根据装备的技术状态预测保障需求,对于提高维修保障效益具有重要意义。对保障需求的预测,首先是对舰船装备技术状态的预测。一般而言,对装备技术状态的预测是以装备当前的使用状态为起点,根据已知的结构特性、功能参数、服役条件及运行历史(包括运行记录和以往故障及修复的记录),对未来任务段内可能出现的故障进行预报、分析和判断,确定故障发生的时机和故障的性质、原因及部位,从而确定保障需求,合理地制定维修计划,实现及时有效的维修,保证训练和作战任务的顺利完成[9]。从传统的预测原理出发,基于数理统计、时间序列和神经网络的故障预测方法需要大量数据来建立统计模型或训练神经网络。但对于舰船装备这样复杂的大系统而言,不太可能对其做成批的试验,也无法得到关于重要设备故障的大量数据,传统的预测方法显然不再适用,而需要采用小子样预测方法(工程实践中,一般认为样本容量n小于30为小样本)。在小子样条件下,对装备技术状态的预测,通常采用支持向量机方法(supportvectorma-chine,SVM)。SVM是基于统计学原理提出的一种机器学习方法[10],它是建立在统计学理论VC维理论和结构风险最小原理基础上的,综合考虑了样本误差和模型的复杂度,以及实际风险的两个决定因素,即经验风险和置信范围,有效地解决了复杂性与推广能力之间的矛盾。SVM应用于预测的两大优势在于:一是小样本学习;二是学习能力强。因此,SVM能够在小样本情况下,最大限度地发掘数据中隐含的分类知识,对未来的故障信息进行状态预测,提高系统的整体预测性能。

4.2半结构化的决策方法

针对各种保障问题做出决策是舰船装备综合保障工程管理活动中的一项核心内容,它贯穿于保障工程的始终。决策问题的范围很广,对于能用明确的语言(数学的或逻辑学的、形式的或非形式的、定量的或定性的)给予说明或描述的决策问题,称为结构化决策;对于完全不能用明确的语言给予说明或描述的决策问题,称为非结构化决策;半结构化决策则是介于这两者之间,其特点是决策过程和决策方法有一定规律可以遵循,但又不能完全确定,即局部可以结构化,而不能全部结构化[11]。在舰船装备保障过程中,既存在着可予以量化的部分,如修理设施数量、保障人员数量、技术资料数量等,也存在着诸多无法量化的部分,如人员能力素质、工厂修理水平、机关管理能力、突发故障类型、战时损伤程度等。同时在决策过程中,还会出现许多不确定因素,如引进装备在未形成国内保障能力之前,修理工装和备品备件的引进强烈依赖于国际形势;在大型舰船长达数十年的实际使用寿命中,某些舰载装备的生产线甚至整个工厂都有可能关闭,造成保障资源不足。由此可见,舰船装备保障所涉及的决策问题是典型的半结构化决策过程。对于舰船装备保障这一涉及面广、影响因素多的半结构化决策问题,采用得最多的是群决策方法,也就是专家会议法[11],即通过召开有一定数量的专家参加的会议对决策方案的选择作出共同判断。专家会议可以使专家之间相互交流信息、相互启发思路,集思广益,产生“思维共振”,有可能在较短时间内得到富有成效的决策成果。因此,在时间和其他条件允许的情况下,应尽可能运用专家会议法进行决策活动。例如,在舰船装备综合保障的各个阶段均应形成多个方案并召开评审会,由机关、部队、研究院所、工厂等各单位专家形成评审组,由方案提出者各自陈述方案的特点,由评审专家从中筛选出合理的方案。为使得专家会议法作出的决策尽可能客观和科学,还需要做到以下三点:一是在会议中将背景情况、相关信息真实地公布出来,使专家掌握真实全面的信息,决不能隐瞒任何影响决策的信息;二是选择的专家必须来源多元化,并具备作出决策所需的知识背景、能力素质和责任心;三是绝不可在会议上作诱导式发言。只有做到始终坚持充分发挥集体智慧,不偏不倚、科学决策,才能保证舰船装备综合保障工程朝着正确的方向发展,避免由于决策失误而造成重大损失。

4.3综合保障流程的迭代优化与再造

工程大多投资巨大、影响深远,因而对工程的管理更需要规范的流程作为保证。合理高效的流程对于舰船装备综合保障工程而言,更是必不可少的,工程实施的各个环节都有其固定流程,文献[12]给出了综合保障工程中的多个流程图。就宏观而言,舰船装备综合保障工程的实施也须遵循流程,如图1所示。舰船装备综合保障工程活动主要包括舰船装备保障性要求确定、舰船装备保障性分析与设计、舰船装备保障系统设计、舰船装备保障系统的建立和维护、舰船装备使用保障和维修保障、舰船装备综合保障管理等活动。舰船装备综合保障过程是在不断迭代和优化的过程中。从大的循环来看,通过对装备保障活动(舰船装备使用保障、维修保障、保障性及保障系统的试验评价等)实践进行评价和总结,不断调整舰船装备综合保障分析输入,从而实现装备综合保障的优化;从小的循环来看,通过装备使用保障和维修保障实践,不断改进保障系统,实现保障系统的优化建设。舰船装备综合保障是一个发展着的动态过程,与海军战略和科技发展紧密相关。随着海军装备跨越式发展和信息技术迅猛发展,装备综合保障传统工作方式和业务流程受到了巨大的冲击[13]:一方面,信息技术的运用缩短了时间和空间的距离,加快了信息传递的速度和精度,扩大了业务范围的覆盖面和信息的交换量,必然带来保障流程变更的内在需求;另一方面,新军事变革和海军战略转型使得舰船装备综合保障的任务发生了变化,需要改进流程来适应这种变化。当现有流程不符合现代装备保障需求、无法满足保障目标时,就需要考虑保障流程再造问题。舰船装备综合保障流程再造应以提高综合保障能力、实时保障能力、精确保障能力、远海保障能力为目标,以建立组织领导机构、梳理现有流程、分析存在问题、建立新的流程、对再造后的流程进行评估、组织实施为程序。

5结语

第3篇:舰船电子技术范文

大型FPSO装置关键系统的设计与建造研究

现代军用舰船概念设计所使用的理论和方法

海洋平台供应船阀门监控系统研究与设计

满足TierIII的柴油机废气排放要求的技术

激光焊接技术在国内外船舶制造中的应用

水下无人航行器潜艇搭载技术研究

潜艇闭式循环柴油机装置发展综述

搅拌摩擦焊接技术在造船业中的应用及发展

基于系统辨识的复合三体船回转模式运动分析

浇注型环氧机座垫片在船艇上的应用

一种创新的不锈钢螺旋桨制造方法

航空母舰用新型钢种HSLA-115及其焊接技术

海事行政执法风险诱因分析与防范对策研究

危险源预控在海事管理中的运用与研究

船舶物量信息网络数据库系统的初步设计

借鉴日本经验推动船舶行业减排技术的研发

我国应加紧开展应对国际新公约的顶层研究

船舶涂层新标准实施情况及应对措施

基于EKF神经网络的潜艇运动模糊控制

平台运输过程中的工艺及力学问题分析

10Ni钢及其焊接技术的开发与研究

搅拌摩擦焊在铝合金船舶建造中的应用

客船与豪华游船的市场与技术发展现状分析

船舶纵向气囊下水气囊滚动阻力分析

全球集装箱船最新报告:预测与挑战

船舶二冲程柴油机热力过程仿真研究

二十一世纪美国海军舰船研发新概念

基于参数自整定模糊PID的船舶控制

船用柴油电力推进器的发展与应用

超高速集装箱船环球物流运输模式设想

远洋集装箱运输船舶航次运行费用的控制

低能见度环境下提供目视反馈的航行显示器

660TEU集装箱船狭窄航道纵向下水方案

乌江港监艇设计中的关键技术与难点分析

舰船电器设备隔振抗冲击元件的应用

创新是船舶企业争创世界品牌的重要内涵

新信息技术应用于美国国防传统纸型技术手册

船舶防海生物系统向无毒化方向发展

柴油机数字式电子调整器的技术现状和发展趋势

各种类型助推器之间性能和作用的比较

仿真技术在舰船系统设计及采办过程中的应用

日本洋马柴油机公司增加6N系列发动机机型

日本造船工业发展的经验及启示

利用电解电流防止海生物在螺旋桨上的附着

苏北运河顶推船队的应用及前景分析

飞机雷达隐身技术在舰艇设计中应用的探讨

聚合物复合材料在国外舰艇中的应用进展

第4篇:舰船电子技术范文

事实上,作为拉美地区传统“ABC”(阿根廷、巴西、智利)三强之一,巴西自立国以来便将建设一个“伟大的巴西”作为自己的基本国策。为此,除大力发展经济外,包括航天和核工业在内的军工产业也成为了巴西重点投入的领域。在这样的大背景下,作为一个拥有7400多公里长海岸线的海洋大国,海军和造船工业自然同样成为了巴西重点关注的领域。从上世纪60年代起,巴西便将海军主战舰艇的国产化列为了军队建设的基本目标之一,而其最新成果便是2002年12月20日下水的“巴罗索”号轻型护卫舰。然而,和之前巴西进行的其他自制舰艇计划一样,“巴罗索”级自计划启动之初便饱受技术基础薄弱、经费不足乃至国策变动等种种因素困扰,并正逐步沦为一款让巴西海军“食之无味,弃之可惜”的鸡肋。

源起“尼泰罗伊”

作为和阿根廷、智利并列的拉美地区传统海军强国,巴西海军独立研发现代驱护舰的历史最早可以追溯到近半个世纪之前的1963年。进入上世纪60年代,巴西逐渐感到二战以来作为国防基石的美、巴军事同盟与其独立的国防战略之间已是渐行渐远。与之相伴而来的,则是美国对巴西的军援逐渐无法满足巴西军方的实际需求。在这样的大背景下,巴西海军开始尝试通过引进消化国外技术来实现海军主战舰艇的国产化。1963年,巴西海军

军事学院在马托斯海军上将主持下,正式启动了巴西海军下一代主战舰艇的需求研究。海军军事学院的研究团队在进行了大量数据分析和推演后得出以下结论:首先,巴西海军的主要任务是“保护和国家存亡休戚相关的主要海上航线”,即保护对国家发展而言性命攸关的南大西洋海运线;其次,巴西海军未来的主要假想敌将是承担南大西洋破交作战的敌国潜艇,因此其最主要作战模式是远洋反潜;第三,根据南大西洋航线的总里程和维系国家生存的海运量数据判断,巴西海军要维护海上生命线的安全,至少要维持一支30艘规模的反潜护卫舰队。而当时巴西海军水面舰队的主力还只是14艘按照反潜作战要求进行部分改造的二战美制驱逐舰,无论是性能还是规模均无法满足海军的实际需求,为此应尽快发展独立建造中型水面舰艇的能力。

但上世纪60年代的巴西造船工业,已不是二战前夕那个可以自主建造驱护舰的军工产业了,因此,按照海军军事学院的预案,引进外援就成了巴西海军和造船工业顺理成章的选择。在反复遴选后,巴西海军最终从争夺这份预算总额高达2.5亿克鲁赛罗的多家外国船厂的设计案中,选择了英国沃斯珀・桑尼克罗夫特船厂以21型“女将”级护卫舰为基型发展的MK10A型护卫舰方案,并最终演化为至今仍是巴西海军护卫舰队基干力量的“尼泰罗伊”级护卫舰。1976年11月20日,该级首舰“尼泰罗伊”号正式进入巴西海军服役。

“尼泰罗伊”级的引进对于巴西海军的意义是多重的:巴西海军不但得以第一次拥有真正意义上的现代反潜护卫舰,还首次接触到了包括新型燃气轮机、减震浮筏技术以及应用数字计算机系统的作战指挥中心概念。更为重要的是,产能不足的沃斯珀为保证足够的船台利用率,通过技术转让的方式将2艘“尼泰罗伊”级的建造合同转给了巴西国内的海军造船厂,从而使其达成了最为关键的引进技术的目的――事实上,巴西在其后独立发展的两型护卫舰都带有鲜明的“尼泰罗伊”基因。虽然巴西海军为此付出了每艘舰造价激增50%的代价,但仍说的上是物超所值。最后,“尼泰罗伊”级的引进也为巴西海军的兵力结构调整和装备国产化提供了契机――在“尼泰罗伊”级入役后,巴西海军正式启动了新一代轻型护卫舰的建造计划。根据巴西海军的设想,这种排水量在2000吨左右的轻型舰艇将和吨位更大、续航力更强的“尼泰罗伊”级搭配,分别承担近海护航和南大西洋远洋反潜的任务。这便是战后巴西海军第一型真正意义上自主研制的中型战舰――“伊尼亚乌马”级轻型护卫舰,该舰也正是“巴罗索”的前身。

继承“伊尼亚乌马”

“伊尼亚乌马”级的建造计划于1981年10月1日提出,首舰和2号舰在1982年2月15日正式订购,而3、4号舰的合同则于1986年1月9日签订。因受到多种因素困扰,此后再无后续舰计划。由于之前的技术积累几近于无,因此巴西国内船厂在设计“伊尼亚乌马”级时,选择德国海洋技术集团来提供必要的技术咨询,并最大程度地应用其在引进建造“尼泰罗伊”级过程中取得的一切技术、经验和部分子系统。由此而来的直接结果,就是“伊尼亚乌马”级在技术特征上有鲜明的“英德混血”特色。

“伊尼亚乌马”级的基础设计在很大程度上借鉴了德国霍瓦兹船厂为马来西亚皇家海军建造的FS1500型轻型护卫舰,采用与之相同的中长桥楼船型,桥楼前后舰体干舷很低,舰长95.8米,型宽11.4米,吃水3.7米(包括声呐5.3米),标准排水量1600吨,满载排水量1970吨。但和采用全柴动力机组的FS1500不同,“伊尼亚乌马”级动力方式采用典型英式风格的柴燃交替方式,主机为l台27500马力(约20212千瓦)的LM2500燃气轮机,副机为两台MTU16V396TB94柴油机,持续功率5800马力(4263千瓦),传动方式采用德国伦克公司的技术,双轴推进,最大航速27节,续航力15节/4000海里。

“伊尼亚乌马”级的上层建筑分为前后两部分,分别是舰桥加前主桅和其后的烟囱/直升机库一体化建筑。其前主桅杆采用半封闭半格子桅结构,最顶端上是IPqM SLQ-1/Racal-Decca Cygnus B1电子支援系统、普莱西AWS-4水面搜索雷达,之前还有凯尔文・休斯1007导航雷达。指挥室顶端为RTN-10X火力控制雷达。雷达装置之前为光学指挥系统,烟囱之后还有一部,同时还装备了萨伯EOS-400火力控制系统(用于40毫米火炮),声呐为STN阿特拉斯ASO 84-2船壳声呐。作战数据系统是CAAIS 450战术图像处理系统、WSA421武器系统自动化控制系统。另外,还有英国制造的普莱西Shield战术诱饵系统、卡特拉斯B1电子支援系统。在武器装备上,“伊尼亚乌马”级所采用的MK-8型114毫米主炮和“飞鱼”MM-40型反舰导弹发射装置、“超山猫”多用途直升机等,均带有鲜明的英式风格。其中,主炮布置于舰艏A炮位,在后部上层建筑两面各有一门40毫米/70倍口径“博福斯”MK-2型速射

炮,2部“飞鱼”MM-40四联装反舰导弹发射系统则布置在前后上层建筑之间,另在烟囱两边安装了2部三联装324毫米鱼雷发射管。舰体后部的大型机库内部可以容纳1架“超山猫”多用途直升机。

作为巴西海军自制主战舰艇计划中划时代的第一步,“伊尼亚乌马”级在体现出进步的同时,也无可避免地陷入了几乎所有借助技术引进实现国防自主化的国家在这条道路上共同遭遇的水土不服的桎梏。首先,德国海洋技术集团为“伊尼亚乌马”所选择的中央桥楼船型和随之而来的前后甲板干舷高度不足的问题,直接限制了该舰的适航性。和主要作战海区在北海和波罗的海的德国不同,在海况较高的大洋上,“伊尼亚乌马”级的抑波性明显不足,其前甲板上浪问题突出,导致严重的埋首,直接损害舰艇的远航能力,也极大地限制了其使用灵活性――虽然巴西海军将其定位为负责近海巡航的轻型护卫舰,却也有让其在必要时临时加入远洋护航的初衷,但其糟糕的远洋航海能力却使得这一切都成了镜花水月。

其次,在整个轻型护卫舰计划中,糟糕的工业基础和不断超支的预算一直制约着整个项目的顺利实施。经验匮乏的巴西造船厂在管理和技术上的不足,不断拖延着工程进度,就是这样一型排水量不足2000吨级的轻型护卫舰,巴西造船厂所需要的工期竟达到了惊人的33个月和36个月。而进度的拖延和大量采用进口零部件,又使得预算进一步超支。总体设计上的先天不足、预算上的恶性膨胀和工期的拖延,使得巴西海军不得不放弃最初建造16艘“伊尼亚乌马”级的计划。在完成了1~4号舰后,巴西海军终止了“伊尼亚乌马”级的后续舰计划。但巴西海军实现主战舰艇自主建造的脚步却并未因此而停止,在“伊尼亚乌马”级的建造计划终止后不久,一型在其基础上进行了大量针对性改造的新型护卫舰――“巴罗索”级的研制计划即宣告启动。

“巴罗索”素描

作为“伊尼亚乌马”级的改进版,“巴罗索”级首先将改进重点放在了前者问题最大的适航性上。“巴罗索”级在“伊尼亚乌马”级的基础上进一步放大了舰体尺寸,在舰宽(11.4米)和吃水(5.3米)都与前者基本相同的前提下,“巴罗索”级将舰长由“伊尼亚乌马”级的95.77米增加到103.4米,标准/满载排水量也相应地由“伊尼亚乌马”级的1670/1970吨增大到1785/2350吨。

针对“伊尼亚乌马”级原有的舰体设计远洋航海能力不佳的弱点,“巴罗索”级对军舰的舰型进行了大幅度修改:原有的中央桥楼型设计得到保留,但舰体前部改用大飞剪艏设计,且前甲板明显上扬,有效改善了军舰的耐波性和远航性能。此外,“巴罗索”级在延续了与“伊尼亚乌马”级相同的上层建筑布局的同时,更加强调了舰体隐身的特点――该舰上的上层建筑各个侧壁均向内倾斜,各斜面结合处则圆滑过渡,副炮也采用隐身炮塔设计。虽然不能和法国“拉斐特”级护卫舰那样采用全隐身设计的舰艇相比,但体现了巴西造船工业努力追赶世界军舰发展潮流的努力。动力系统方面,“巴罗索”级基本沿袭了“伊尼亚乌马”级的配置,即1台LM2500燃气轮机和2台MTU柴油机,双轴推进,最大航速27节,续航力15节/4000海里。

在舰载武备方面,“巴罗索”级基本沿袭了巴西海军自“尼泰罗伊”级以来的英式配置传统,即舰艏A炮位布置1门MK-8型114毫米舰炮,副炮则减为1门“博福斯”40毫米速射炮,安装在机库正上方,烟囱左右两侧各有1具MK-32型三联装324毫米轻型鱼雷发射管,反舰导弹还是“飞鱼”系列中的MM-40型――在23型护卫舰装备“捕鲸叉”反舰导弹之前,“飞鱼”一直是英国海军水面舰艇的标准配置。电子设备方面,“巴罗索”将装备1部阿莱尼亚RAN-20s三坐标对空搜索雷达;1部特玛・导航雷达、1部“猎户座”RTN-30X火控雷达及1部萨伯EOS-400/10B光电跟踪系统。电子战方面则是ET/SLQ-1A电子对抗系统和2座EDO-997干扰发射装置的组合。

第5篇:舰船电子技术范文

这已经不是境外媒体第一次“曝光”所谓中国首艘国产航母的消息,不过与之前外媒捕风捉影式的猜测不同,上述报道中的“时间、地点、人物、事件”诸要素俱全。在国防部已多次公开宣称中国不会只有一艘航母,且“辽宁”号试验舰已服役一年多的背景下,首艘国产航母开工的时机应该说是成熟的。该报道迅速被国内多家中央及地方级媒体转载,似乎也从侧面增加了其可信度。

其实就在不到一个月前(2013年12月26日)的国防部例行记者会上,还有记者提出,近期中国船舶重工集团披露,该公司第四季度军贸订单超过前三季度总和,最近还签订了两个军工超级合同,有媒体猜测这两个“军工超级合同”指的就是航母,国防部发言人耿雁生对此未做明确回应――值得注意的是,耿雁生也没有否认。

为什么是大连

中国开建第2艘航母的新闻还解开了另一个悬念,即这艘航母将在大连而非上海建造。众所周知,“辽宁”号复杂的改建工作是在大连完成的,大连造船厂已积累了较丰富的航母工程经验,续建下一艘航母本不应让人意外。早在2012年9月27日,国防部发言人杨宇军就曾否认过所谓“中国航母正在上海建造”的消息。此外,在2013年4月,中国海军副参谋长宋学少将也曾对外国武官表示,中国的下一艘航母不会在上海建造。

作为一度被外界猜测承建中国航母的头号“种子选手”,上海江南造船集团(本文中有时简称上海造船厂或江南造船厂)有“中国第一厂”的美誉。其前身是创建于1865年的江南制造总局,是清末洋务运动创办最早、规模最大的近代民资工业企业,曾为中国制造出第一支步枪、第一门钢炮、第一台万吨水压机、第一代航天测量船……江南长兴岛造船基地兴建于2005年,2008年6月3日,造船厂从黄浦江畔整体搬迁至位于上海市崇明县长兴岛东南端的新家。长兴岛造船基地占地560公顷,岸线3.8千米的造船基地按照“一百年不落后”的要求规划,分为3条生产线,并列着4座大型船坞和若干室内、室外船台。其中,最大一个船坞长580米、宽120米,面积相当于10个标准足球场。此外还配置了7台600吨以上的龙门吊,总投资约160亿元,它无疑是中国规模最大、设施最先进、最具国际竞争力的造船基地,年造船能力达到450万吨,规模仅次于韩国蔚山造船基地,位居世界第二。

其“竞争对手”大连船舶重工集团(文中有时简称大连造船厂)同样是一艘世界造船业的超级航母,资产总额近千亿元。该造船厂始建于1898年,经历了俄国筹建统治、日本扩张侵占、苏军解放接管、中苏合资经营等不同时期。建国以来,大连造船厂共建造了44个型号、820艘舰船,是为海军建造舰船最多的船厂。新中国第一艘炮艇、第一艘导弹潜艇、第一艘导弹驱逐舰、第一艘油水补给船等都是由该厂建造的,被誉为“中国海军舰艇的摇篮”。

从以上官方资料不难看出,上海江南造船集团与大连船舶重工集团均拥有极强的军民用船舶建造能力。不过相对而言,江南造船集团的民用船舶建造任务更重,而大连船舶重工则更侧重于海军舰艇,且与军方有更紧密的长期合作传统,“辽宁”号的改建工作被交由大连完成似乎也证明了这一点。

如果说上海与大连在航母建造项目上存在竞争的话,那么大连其实在“辽宁”号落户的那一刻就已经占据优势了。通过对中国第一艘航母的系统改建,大连造船厂在航母船体结构、材料工艺、配套舾装、靠岸及海上测试、工程管理及相关人才队伍建设上均有了较深厚的积累,并成为中国目前唯一有航母建造经验的造船企业。需要指出的是,能够建造现代化航母的造船厂在全世界屈指可数,即便是像美国这样的航母超级大国,其现役的10艘“尼米兹”级与正在建造的“福特”号也均出自纽波特纽斯造船厂一家;法国战后建造的3艘航母中的两艘――“戴高乐”号与“克莱蒙梭”号均在布雷斯特海军造船厂建造,另外一艘“福煦”号虽然在圣・纳泽尔大西洋造船厂开工,但最后仍然被拖至布雷斯特才能完工。

俄罗斯的航母就比较尴尬了,在苏联全盛时期也只有位于乌克兰境内的尼古拉耶夫造船厂能够建造航母,这导致俄罗斯在新国家成立后实际上丧失了航母建造能力。与大连造船厂的情况类似,俄罗斯试图通过对印度“维克拉玛蒂亚”号航母的改建工程将圣彼得堡北方机械造船厂打造成新的航母建造基地,该工程的一波三折充分证明,建设一个拥有航母建造能力的大型造船厂的难度有多大。

将第2艘航母,同时也是第1艘国产航母放在大连建造,可以充分利用船厂现成的技术与经验,尽可能规避风险,同时更易于控制建造工期和成本。如果由上海江南造船厂承建的话,虽然中船重工集团可以在旗下的两个造船厂间做资源调配与共享,但国外经验表明,短期内建成一个新航母造船厂的难度与相关投入必然极高。长兴岛造船基地尽管规模宏大,技术先进,但并不意味着可以在短期内拥有航母建造能力(但可以负责部分舱段)。这就像韩国现代集团的蔚山造船基地虽然是世界上最大的造船基地,但却不能生产航母一样。

战力飞跃的关键:电磁弹射

在确定首艘国产航母的建造地点和6年基本工期后,恐怕所有关心、关注中国航母发展的人都会问一个最核心的问题――这是艘什么样的航母?

“辽宁”号对于中国海军和造船工业来说是一个千载难逢的试验和培训平台,大连造船厂对它的改装长达7年,服役后又经过了一年的海上测试,收获一定是丰厚的。但必须承认,“辽宁”号又是一个不完美的参照范本,其先天设计特点决定了作战能力与自身吨位严重不符,不仅达不到“尼米兹”级和“福特”级的水平,恐怕还要稍逊于小一号的“戴高乐”号。也就是说,在“辽宁”号上学到的技术与经验,并不能保证中国能够迅速建造一艘类似“尼米兹”级那样的常规布局大型航母。

因此可以合理推测,中国的第2艘航母,即中国的第一艘国产航母的基本设计仍然将参照“辽宁”号,吨位也应相差不大。我们或者可以并不十分严谨的将其称作“辽宁”级2号舰或者“库兹涅佐夫海军元帅”级3号舰,由具备相关经验的大连造船厂承建可能也印证了上述推测。

这一定会让那些期望值很高的军事迷失望。不过这里必须指出的是,从作战服役角度来看,“辽宁”级2号舰恐怕才是中国海军第一艘航母,中国有关航母的技术储备、设计思路、作战条例等等软硬件积累将在“辽宁”号上摸索并验证,当“辽宁”级2号舰于2020年左右服役时,它将是一艘完全以作战为使命的航母。即便它的舰载机、模块化的舰载武器、电子系统,及其他舰载设备会采用最新技术成果,但平台本身是成熟可靠的,那些存在技术风险的配套模块(包括舰载机)要么便于维修,要么可以更换。因此,在设计、吨位差别不大,且风险可控的基础上,“辽宁”级2号舰的作战能力很可能将远远超过首舰。

目前限制“辽宁”号整体作战能力的最重要因素无疑是滑跃飞行甲板。“辽宁”号的理论饱和载机量在50架上下,实际服役载机量约30至40架,其中歼15战斗机为20架左右。仅与设计同样存在缺陷,且排水量仅有4万吨的“戴高乐”号相当。滑跃式甲板有限的停机面积让“辽宁”号不得不把更多的飞机纳入机库。更尴尬的是,作为一艘满载排水量7万吨级的航母,“辽宁”号从机库到甲板的升降机只有两座,仅为吨位稍大的“福莱斯特”级的一半,难以在短时间内将更多飞机送入起飞滑跑位置。另外,由于斜角甲板没有上翘角度,只能用机降落。这与美式航母4台蒸汽弹射器两两部署于主飞行甲板和斜角甲板,均能弹射起飞(但不可以主甲板和斜角甲板同时弹射)的出勤效率根本没法比。即便与载机量相当,排水量更小的“戴高乐”号相比,“辽宁”号舰载机的出勤率也只有前者的约三分之一,就因为“戴高乐”号采用了平甲板和弹射器。相关数据证明了这一点,“库兹涅佐夫海军元帅”号飞行甲板最多可以停放14架苏-33战斗机。扣除舰岛前停放的6架,那么该舰第一攻击波可派出的飞机为8架,每架飞机起飞间隔约1分钟,“尼米兹”级一个攻击波的出动量则超过30架,紧急状态下每20秒就能将一架飞机弹射上天。

“辽宁”级2号舰的作战能力是否能取得飞跃,关键就要看在不改变舰体结构与总体设计的情况下,能否让弹射器上舰,外形上所带来的最大改变就是可以将上翘14度的飞行甲板拉平。这是一项接近改装极限的复杂工程,苏联曾在设计“瓦良格”号(即后来的“辽宁”号)时讨论过类似方案,但最终放弃。幸运的是,今天我们已经看到了将其实现的希望。

据《环球时报》报道,近日美国某网站公布的卫星照片显示,中国在某地建造了某型电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施。该设施是继美国之后世界第二条电磁弹射器地面实验设施。自2002年开始,在海军工程大学教授、中国工程院院士马伟明少将带领下,中国于2008年首次完成一个电磁弹射器原理样机的科研攻关,并开展了1:1电磁弹射器验证设备的研制工作。为表彰马伟明在科技创新领域的突出贡献,前任中央军委主席曾签署通令,为他记一等功。

从卫星照片推测,这个试验装置大约长120至150米,电磁轨道长80米左右,能够建造如此大规模的实验设施“足以证明中国已经全面验证和掌握了大型直线感应电机、先进强迫储能装置,以及高性能脉冲发生器等电磁弹射器关键技术”。

相较于蒸汽弹射,电磁弹射的优点是全方位的,首先是加速均匀且力量可控。“尼米兹”级上的C-13-1型蒸汽弹射器发射时最大过载可以达到6g,而整个行程的平均加速度仅有2g多一点。F/A-18战斗机飞行员常常调侃C-13-1弹射器在后段往往没有飞机自身的发动机加速“给力”。随着速度和气缸容积增加,过热蒸汽的膨胀绝大多数能量用于蒸汽本身的加速和推动上了,体积增加后气体膨胀所需蒸汽的比例成立方关系增加。蒸汽弹射器长度和气缸容积几乎达到极限,到弹射冲程的末端,蒸汽基本上只能加速活塞,对飞机帮助不大。

电磁弹射器的推力启动段没有蒸汽那种突发爆炸性冲击,峰值过载从6g可以降低到3g,这不仅有利于延长飞机使用寿命,对飞行员的身体感受也是不错的改善。此外,由于电磁弹射的加速和弹射器长度没有关系,除了受到气动阻力和摩擦阻力影响外,弹射初段到末段的基本加速度不会出现太大波动,这就比蒸汽弹射的逐步下降来得更有效率。根据计算,平均加速度一样时,电磁弹射器可比蒸汽弹射器让飞机多载重8%至15%。在弹射不同重量、不同起飞速度的机型时,电磁弹射器还可通过计算机灵活精确的控制弹射能量。

电磁弹射器的弹射效率也比蒸汽弹射器要高,这一点对航母战斗力的提升意义重大,如采用电磁弹射器的“福特”号舰载机日出动量由“尼米兹”级的120架次增加到160架次;高峰日出动量也由原先的220至240架次增加到270架次。同时,由于没有庞大的气缸,电磁弹射器的体积相对较小,非常利于在“辽宁”级平台上安装使用。

近年来,中国在武器装备的电子技术上进步神速。到2020年还有6年时间,马伟明院士与他的研发团队还有时间,中国海军如能跨越蒸汽弹射这道门槛,让第一艘国产航母直接装上2至3套电磁弹射器,“辽宁”级2号舰的饱和载机量将可能提升至65架左右,实际服役载机量也能达到55架规模,再加上三倍于现在的出勤率和可以满载油弹作战的新型舰载机。这艘“老瓶装新酒”的航母作战能力有望达到“福莱斯特”级和“小鹰”级的水平。

核动力幻想与现实

如果“辽宁”级2号舰最终采用了电磁弹射器,就必须对其动力系统做相应升级,电磁弹射器需要强大的电力保障,尤其是弹射时的瞬时高压供电能力,这恐怕是“辽宁”号现有动力系统所无法提供的。

“库兹涅佐夫海军元帅”号采用了4台TB-12蒸汽轮机和8台增压锅炉。TB-12的前身是TB-8,而TB-8正好是国产051型驱逐舰的主机,国产型号为453型蒸汽轮机。TB-8的功率是3.6万匹马力,当年051型驱逐舰采用2台TB-8蒸汽轮机曾达到38节的高速,TB-12的功率增加到了4.5万匹马力。另外,中国引进的“现代”级驱逐舰上安装的GTZA-674型蒸汽轮机是TB-12的改进型。

从TB-8到TB-12再到GTZA-674,中国在该系列蒸汽轮机上积累了丰富的技术、使用与维护经验。如果“辽宁”号上采用的蒸汽轮机为其国产化型号的话,相信至少可以达到GTZA-674的水平,4台蒸汽轮机的总输出功率为20万匹马力。该动力系统维持没有弹射器的“辽宁”号高速航行是没问题的,但如果是采用了电磁弹射的新航母就有些捉襟见肘了。“福特”号仅4部电磁弹射器同时充电就需约2.2万匹马力,如果“辽宁”级2号舰安装3台同样功率的电磁弹射器,所需电能即超过1.6万匹马力,考虑到蒸汽轮机在发电过程中50%左右的能量损耗,仅3台弹射器最大所需功率就占到了全舰总功率的约16%,这必然会严重影响航母航速和其他用电设备的使用。

更需警惕的是,无论是“库兹涅佐夫海军元帅”号还是印度的“维克拉玛蒂亚”号,其所安装的TB-12蒸汽轮机及配套锅炉在使用过程中多次发生重大事故。俄罗斯拥有丰富的舰用蒸汽轮机研制与使用经验尚且如此,在TB-12基础上研制的中国国产第一代大型舰用蒸汽轮机的可靠性同样有待进一步检验。

毋庸置疑,采用电磁弹射器的航母的最佳动力方案肯定是类似“福特”级的核动力+全电推进系统。核动力能为弹射器提供取之不竭的能量;而全电推进系统则省去了机械传动机构,反应堆能量转化为电能后将直接供应给弹射器、螺旋桨推进电机,以及航母电网上的其他终端,无需布置庞大的传动机构非常有利于航母内部结构设计,操控与维护也很方便。当然,全电推进系统的能量转化效率一般不如机械传动,与能量无穷的核反应堆搭档无疑是最合适的。

现实来看,“辽宁”级2号舰采用“核电”动力系统的可能性不大。虽然俄罗斯在讨论“库兹涅佐夫海军元帅”号的大修改装方案时,也曾讨论过换装核动力,最终还是不了了之。先不说对“辽宁”号的基本平台做如此伤筋动骨的内部改造是否具备技术可行性,中国恐怕也根本没有现成的高性能压水堆供航母使用。094型战略核潜艇上的新型反应堆据传性能不错,可至今没有可靠消息证明该级艇已形成战斗力,其动力系统的成熟度存疑。我们还不应忘记,艇用反应堆改舰用的风险极大,美国核航母与核潜艇从来没有共用过反应堆;法国拥有世界上最顶尖的核技术,在建造“戴高乐”号时想当然的打算直接将“凯旋”级战略核潜艇上的反应堆用在“戴高乐”号上。K15自然循环一体化压水堆技术的确先进,在“凯旋”级上的表现非常出色,但装在“戴高乐”号上就是“水土不服”,导致“戴高乐”号工期被拖长,加装压舱死重后才勉强投入使用,但还是在海试及后续服役过程中多次暴露问题。

如果不采用核动力,在新航母上装备全电推进系统就会面临动力不足。而且这种改造的性价比也很低。

当然,也并不是说“辽宁”级2号舰的动力系统就没文章可做了。传统上,排水量超过3万吨的大型水面舰艇均以蒸汽轮机作为主动力系统,排水量2万吨以下的舰艇则多选择柴油机和燃气轮机。柴油机的优势是省油,经济性好;燃气轮机则噪声低、振动小、结构紧凑、响应速度快,能更有效的规避水下威胁。近年来大型舰用燃气轮机的发展非常快,一批具备自然循环能力的高效能燃气轮机相继问世。排水量与“辽宁”号相当的英国“伊丽莎白女王”级航母已经突破了燃气轮机无法装备大型航母的。

中国曾经从美国引进过著名的LM-2500舰用燃气轮机,也曾从乌克兰引进过DN-80舰用燃气轮机。据外媒报道,中国目前已经能够生产DN-80的改进型。DN-80基本型最大功率为3.6万匹马力,最新改进型提高到4万匹马力。如果“辽宁”级2号舰装备电磁弹射器,比较充足的动力储备需要24万匹马力,这就需要4台燃气轮机的单台功率提高到6万匹马力――难度很大,但也并非不可能。“伊丽莎白女王”号上的MT30燃气轮机最大输出功率已经可以达到5.5万匹马力,6年后如果中国能够研制出目前MT30水平的燃气轮机,并进一步提高热电转换效率,则“辽宁”级2号舰换装4台燃气轮机的希望还是有的。

部署南海舰队几无悬念

到2020年中国第一艘国产航母服役时,其将搭载哪种型号的舰载机?歼15已经成熟,不过6年后的歼15在美澳日的F-35机群面前恐怕就力不从心了。因此,即便2020年中国没能完成舰载战斗机的更新,至少也应该有一款换代机型处于验证试飞阶段,它可能是歼31――如果它能被军方正式认可并研制成功的话;也不能完全排除歼20舰载型的可能――它的尺寸实在是太大了,会严重挤占甲板和机库空间,不过电磁弹射器会解决起飞问题。

当然还有“利剑”(或者其他无人作战飞机),2020年肯定不行,2030年呢?毕竟“辽宁”级2号舰是一艘新造的航母,至少要服役到2070年。

安装了电磁弹射器的新航母不会再为只能搭载“寒酸”的预警直升机而烦恼,所谓“运7舰载预警机”的照片两年前就已曝光,它正等待着在首艘国产航母上弹射起飞的一刻。

“辽宁”号在2013年的南海训练中向外界首次展示了中国航母战斗群的雏形,其编成内包括两艘051C型防空驱逐舰和两艘054A型护卫舰。新的航母肯定需要新的搭档,到2020年“辽宁”级2号舰服役时,我们在真正的中国航母战斗群中至少还应看到改装平面相控阵雷达和通用垂直发射系统的052D型驱逐舰,以及093型核攻击潜艇。

中国首艘国产航母的部署方向几乎没有悬念,“辽宁”号已经验证了海南岛新航母基地的靠泊能力。据加拿大《汉和防务评论》报道,该基地足以停靠两艘航母,还在加紧兴建多座大型弹药库、飞行员宿舍及司令部大院等设施。基地周围建成了地空导弹阵地,该阵地到航母泊位的距离不足3 000米。

陆基航空兵无法完全覆盖的南海具有最现实的航母作战需求,两个航母泊位以及“辽宁”号的跨区演练证明,中国海军在需要时,甚至有可能将双航母战斗群投入南海作战。

第3艘和第4艘

在这篇文章结束前,我们再回到那条新闻:“王珉表示……未来中国海军将拥有至少4艘航母。”

2011年,在上海东方卫视播出的《看东方》节目中,江南造船集团总经理南大庆接受采访时宣称:“从我们的硬件设施,从我们的生产能力,我们完全具备了为海军承建它所需要的各种水下水上包括战略性的舰艇项目。现在大家都很关注航空母舰的项目,我今天告诉你的就是:江南造船厂为承建航空母舰已经做好了准备,它已经具备了能力,我们希望承建第一艘我们自己设计、具有自主知识产权的航空母舰。”

2013年8月出版的加拿大《汉和防务评论》透漏,上海江南长兴岛造船厂已经制造出一个“航母舱段模型”。该刊援引所谓“中国船舶工业界消息来源”证实,这个舱段模型采用了全尺寸比例,但没有采用全高度,“中国海军领导人参观了此模型”。很快,中国军事论坛中就出现多张在江南造船厂拍摄到的巨型钢铁建筑照片,众多网友猜测这就是“航母舱段模型”。这些照片与相关新闻迅速发酵。美国《外交政策》网站分析称照片中的建筑顶部远大于底部,符合航母外飘甲板特征;建筑顶部下的巨大缺口很像机库;而建筑一侧的巨大缺口则与飞机升降机的位置贴近。在建筑一侧顶部有一个V字型凹槽,很可能是弹射器的位置。英国《简氏防务周刊》也迅速跟进,称航母舱段照片有助于解释中国船舶重工集团之前宣布的一项公告。2013年5月16日该公司宣布停牌,并称正在“就军工重大装备总装业务”与政府部门展开磋商,因此“不希望干扰股票市场”。

2010年,200多位中国海军高官参观了长兴岛造船基地,除了高耸的龙门吊和巨大的船坞外,他们还看到了一艘航母微缩模型,及船厂挂出的醒目标语:“有决心、有能力建造中国第一艘大型水面战斗舰艇”。

第6篇:舰船电子技术范文

中国具有装备电磁弹射器的能力

近两年,外媒称卫星照片上发现中国正在进行电磁弹射器实验,类似技术是美国最新航母“福特”级的核心技术之一。当时,中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明在获国家科技进步奖时的获奖感言被许多网民转发。

马伟明在接受媒体采访时曾表示,“在军委、总部和海军首长的高度关注和支持下,2008年我们终于研制成功小型样机,接着又做出了1:1单元设备样机,突破了全部关键技术,实现了与世界最先进技术的同步发展。中国舰载机弹射起飞技术完全没有问题,实践多次也很顺利,有信心运用到现实当中去……中国掌握的技术已经不输美国,在局部领域甚至更为先进。”

马伟明长期致力于舰船电气工程领域研究,带领科研创新团队在舰船综合电力技术和电磁发射两大领域取得一系列具有自主知识产权的原创性成果,为国家科技进步与国防装备建设作出了突出贡献。一是在国际上率先提出“电力集成”的技术思想,为电气工程领域拓展了新的研究方向。创建并发展了多相发电机整流供电系统的理论体系,攻克了一系列国内外长期未能解决的重大关键技术难题,先后研制出三代集成度不断提高的新型发供电系统,达到国际领先水平,已分别装备我国新型潜艇,为提高潜艇战技性能作出了突出贡献。二是提出了我国舰船动力平台新的发展方向――综合电力系统,并逐步赶超欧美等发达国家水平。主持建设了部级“舰船综合电力技术国防科技重点实验室”,完成国防973项目“舰船综合电力系统电网结构理论研究”,研制成功新型感应推进系统,达到国际先进水平。攻克了制约综合电力系统上舰的瓶颈技术,为推进我国舰船动力平台变革作出了重大贡献。三是组建了电磁兼容创新研究群体。建立的传导干扰精确定量预测理论和自适应辐射干扰对消技术,已用于解决舰船中出现的电磁干扰问题,为保障舰船的安全运行发挥了重大作用。电磁兼容创新群体成为国内电气工程领域唯一连续两期受国家自然科学基金委创新研究群体科学基金资助的团队。四是牵头成立了“国家能源新能源接入设备研发(实验)中心”。利用在舰船电气工程领域的技术积累和工程实践经验,研制成功大容量风能、太阳能发电变流装置、高功率密度集成式惯性储能装置等新能源接入设备,极大促进了我国新能源产业的发展。

领衔国产电磁弹射

马伟明于1960年出生,江苏扬中人,舰船电气工程领域专家,中国工程院院士、博士生导师,专业技术少将。现任海军工程大学教授,舰船综合电力技术国防科技重点实验室主任,国际电机指导委员会委员,国务院学位委员会第六届电气工程学科评议组召集人,中国电工技术学会理事会常务理事,湖北省科学技术协会委员会副主席,中国造船工程学会理事会理事。

马伟明秉承“作为党和军队培养的院士,科技强军事业高于天”的信念,矢志报国、淡泊名利,长期致力于舰船电气工程领域研究,带领科研创新团队在舰船综合电力技术和电磁发射领域取得了一系列具有自主知识产权的成果,为国家科技进步与国防装备建设作出了突出贡献。

这位中国工程院院士、电磁弹射器发明人被业界称为“国宝级”的技术将军。当被问到最新国产航母是否会装配电磁弹射器时,马伟明指着军装上的一颗将星表示,自己只是技术将领,负责研发可用技术,具体会采取何种方案只有军队高层能够决定。他同时表示,中国舰载机弹射起飞技术完全没有问题,实践多次也很顺利,有信心运用到现实当中去。

中美电磁弹射的技术差异

电磁弹射――根据电磁感应原理,切割磁感线能够产生电流,反过来,电能也能转化为机械能。电磁弹射就是根据这个原理,将电能转化为动能,弹射舰载机从航母上起飞。现对于传统的蒸汽弹射,电磁弹射具有弹射性能更好、弹射更为可控、可靠性更高、适装性更佳等优势。

电磁弹射的最大弹射能力高达122兆焦耳,比蒸汽弹射器高出约29%,可以弹射重量更大的舰载机。蒸汽弹射器通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽,无法精确控制推力,在弹射过程中推力的峰谷值比电磁弹射大,这会造成舰载机因不稳定的推力而受力不均,进而因此造成机体受损。而电磁弹射加速更可控,更平稳,可大幅减小对舰载机和各部件的冲击,有利机结构的设计,并可使机体的使用寿命延长31%,也能缓解飞行员的身心压力。

虽然电磁弹射最近才被美军搬上航母,但实际上研制电磁弹射的关键技术并不是什么高不可攀的技术,很多技术都是经过了多年研究,甚至已经被广泛应用。因为蒸汽弹射器结构复杂零部件众多,且饱受高温高压摧残,加上蒸汽弹射器为开口汽缸结构,需要采用金属密封条保持活塞运动时汽缸内压力,受损更换极为频繁,进而导致全系统的固有可靠性不高。而电磁弹射采用四能量链冗余结构,在弹射过程中可容忍一个能量链出现故障,保证任务完成,加上定子和动子之间电磁场的非物理接触传力特性,取消了许多高磨损的机械设备,不仅寿命大幅延长,可靠性也大幅提高。

中国是稀土永磁体生产大国,在高磁强度稀土永磁体研究方面比起美国也不显逊色,早在1996年,中国曾了一个口径90毫米的4磁体级的样炮原型机,可以达到电能转换50%以上,瞬间能源有成熟的20兆焦和100兆焦输出级别的器件。

20载埋头钻研,终结硕果

1995年,马伟明研制成功我国乃至世界第一台双绕组交直流发电机系统,获得国家发明专利。这项发明无论是在国防领域,还是在民用市场,都有着巨大的应用价值和显著的经济效益。1998年列入国家重点开发项目,有关决策部门再次打破惯例,指定海军工程大学为项目责任单位,马伟明为项目负责人和总设计师。

马伟明将双绕组交直流发电机整流系统定性为继12相发电机整流系统之后,第二代集成发电机系统。此后,他又成功地研制出了性能更先进的第三代电力集成系统。同样,这些课题也都被列入‘国’字号的重大工程项目;同时马伟明也都被任命为项目负责人和总设计师。

当总设计师,马伟明不打怵,这是他的本行。但做整个项目的工程化的负责人,却让马伟明叫苦不迭。需要他为此而进行协调和组织的下线科研院所、生产厂家乃至配套工程和使用的单位太多了,太复杂了。哪一个环节,哪一道工序,哪一处关口出了问题,他都得解决。从生到死,他要为他研制的设备全程化承担责任。

马伟明不想当这个总负责人,但高层决策部门的领导却不饶他:“如果你马院士不做项目负责人,我们宁可不上这些工程。”那话总是说得马伟明欲罢不能,“把这么重大的高技术研发项目交给别人,我们不放心啊!”然而,在马伟明院士的科研重任中,集成电力系统也只是研究方向之一,其任务量还占不到1/4的比例!

马伟明自主创建的电力电子技术应用研究所,已经荟萃了100多名年轻的教学科研专家和博士、硕士研究生。这个新型的研究机构近几年先后成为博士学位授权点、博士后科研流动站、国防科技重点实验室和国家重点学科,并荣膺军队和部级“创新研究群体”称号。

第7篇:舰船电子技术范文

沉默的回答背后危机四伏

“福特”级是美国海军继“企业”级、“尼米兹”级后的第三型核动力航空母舰,令人不解的是,在“尼米兹”级航母已独步全球的巨大优势下,美国海军为什么要花费重金来打造新一级航母?国会老爷们为何能通过这个看起来并不急需的计划预算?回答这个问题,要从美国的战略需求说起。美国的战略需求是什么?无疑是称霸世界。这种“崇高”的梦想在苏联解体后相当长一段时间内确实是无限接近于实现。但随着美国深陷中东泥潭、俄罗斯强力复苏和中国逐渐崛起等一系列国际形势的变化,美国逐渐感到其军事力量,特别是作为“全球到达”能力核心的海军已无力支撑并维持这种霸权,这在航母这一远程力量投送的主要平台上表现的尤为明显。

现役10艘“尼米兹”级航母于1975年至2009年间先后服役。自2012年“企业”号退役后,7艘航母已经在可用性维修期间的部署超过300天,大大超出了美国海军“6~ 7个月的最优部署时间”,航母服役寿命比设计周期消耗得更快,一些早期产品已经接近甚至超过了设计上限。越来越短的维护周期使“尼米兹”级航母很难保证较高的在航率。“在‘福特’号部署前我们将一直面临现役航母超时间运行的挑战。”美国海军负责研发采办的副部长肖恩・史塔克里称,“当前对航母的需求已经超过了航母的供应能力,海军需要至少11艘航母才能满足其任务需求。”

显然,设计建造“福特”级航母的根本原因是现役“尼米兹”级航母已越来越无法满足美国的战略需求。

70年来,每当危机出现的时候,每一位美国总统都会问:“我们的航母在哪里?”如果没有“福特”,当下一任总统问类似问题的时候,得到的答案可能是沉默,这背后危机四伏。

不允许笔尖生锈的偏执狂 “布什”号是“尼米兹”级的最后一艘舰,美国海军本打算将其作为“福特”的试验舰,但考虑到经费和风险因素最终作罢。但作为过渡舰型,它与本级的师兄们已经有很多不一样了

对于是否继续发展如“尼米兹”级的大型航母,美国国内一直都存在激烈的争论。美国智库一直以来认为“福特”级航母目标大、机动性能不好,在导弹面前就是海上“活靶子”。华盛顿的新美国安全中心国防分析师亨德里克斯表示:“有两个决定是海军马上就要做出的,第一,放弃‘福特’级的设计方案,因为造价太高了;第二,选择造价更低的舰只,购买一种作战半径能够超越1 450千米导弹射程的战机。”近几年来,包括一些美国官员在内的人士也大谈“航母过时”,“航母无用论”甚嚣尘上。但美国海军认为,新航母或许在未来战争中不堪一击,但如果不建造大型航母,将失去整个海上霸权。美国海军作战部长办公室空中作战部主任迈克尔・玛纳泽尔强调,航母打击群是国家海洋战略的中心,在冲突的任何阶段都是不可替代的。对此,美国政府也以实际行动表达了自己对航母的真实态度。美军规划,在2058年之前建造完毕10艘“福特”级航母,预计全部“福特”级航母将服役长达94年。不出意外,这级3.0版本的航母将是本世纪美国海军作战能力的支柱和骨干。

当然,除了维护国家利益这种义正词严的原因,美国海军也有自己的小算盘。一方面,为了在军种争夺中保证海军的老大位置,凸显海军的重要性,需要发展一些新的标志性装备,例如“朱姆沃尔特”级驱逐舰;另一方面,是为了保留建造大型航母的技术人才。众所周知,只有纽波特纽斯船厂有能力建造10万吨级的大型舰艇,在“尼米兹”级最后一艘“布什”号服役后,该厂已经近8年没开工了,再不建造一艘大型航母将面临技术人才的大量流失。苏联解体后,没钱造武器的俄罗斯有大量军工人才流失就是一个反面教材,美国人显然不希望重蹈对手的覆辙。

美国前总统克林顿曾有一句名言:航母是大国政治博弈不锈的笔尖。美国海军显然是不允许笔尖生锈的偏执狂,因此,新航母的出现就理所当然了。

大甲板的忠实粉丝

用什么样的航母来接替“尼米兹”也曾花费了美国海军一番功夫。“福特”级航母最初起源自1975年“尼米兹”级航母订购首批三艘时,美国海军展开一系列关于“尼米兹”级之后未来航母的概念方案,称为CVNX,涵盖轻型、中型到重型航母,总共研究15个大小不同的舰体方案,而起降方式则涵盖传统使用弹射器/拦截索、使用滑跃短距起飞/拦截索降落、使用滑跃起飞/垂直降落三种,每一种又包含传统甲板布局与新设计之分。当时CVNX总共有约50种设计方案,其中不乏有概念新颖、超脱传统航母设计的方案。

1996年,美国海军开始正式研究CVNX项目。基于80年代的研究成果,从此前多种设计方案中最终确定了新一代航母仍是一种以核动力为推进系统的大甲板弹射航母,满载排水量为10万吨级,载机扩展到75架,具备更加强大的出动能力。并且考虑到成本、风险与实用性,决定舰体设计在“尼米兹”级构型的基础上进行改良。

对于新型航母,美国海军要求在飞行甲板、航空设施、电力供应及任务系统等方面能够适应新世纪要求,能够配合多代舰载机的使用,尤其是要求能使用无人作战飞机。为了体现这些新技术、新变化,CVNX项目也被改称为CVN-21未来航母计划(CVN 21 Future Aircraft Carrier Program,其中“21”意指这是进入21世纪之后的第一个航母设计)。 F1赛车的一站式维护,在不久的将来,“福特”号上也会出现这样的场景,而图中的赛车将会变为飞机

一艘暗藏杀机的新渔船?

根据船厂提供的数据,“福特”号长约333米,高77米,飞行甲板宽78米,舰体总重超过9万吨。如此巨大的一艘水面舰艇如何在未来作战中躲避敌人岸上、空中、水面和水下的立体“追杀”呢?答案是尽可能地藏匿在对方雷达上的踪迹,也就是提升自己的隐身性能。自F-117在海湾一战成名,隐身技术的发明者――美国在此方面的造诣遥遥领先世界其它各国。不久前,正在海试的DDG 1000“朱姆沃尔特”号驱逐舰由于隐身性能太突出而被附近民船的雷达当做渔船,最终为了航行安全,不得不在非任务期采取增加配件以破坏自身隐身性的措施。虽然看起来是个笑话,但“先敌发现”在未来作战中的重要性不言而喻。

“福特”号航母同样继承了美军在隐身方面的高超技艺,舰体比“尼米兹”级的线条更加突出,舰桥低矮并且形状进行了重新设计,上部呈三角截面状,舰上所有棱角或突出处,均经过精心设计和处理,并在多个部位敷设了雷达吸波材料。舰上还有许多地方和部位覆盖有隔热材料,排气管顶部装有红外抑制装置。通过使用多种规避雷达、红外、电磁等探测器材的隐身手段和措施,使其各方面辐射数值均明显降低。

如果“福特”号航母进入海试阶段,茫茫大海上是不是又会出现一艘暗藏杀机的“渔船”呢?

后退的舰岛:从F1获得的灵感

从外形上看,“福特”号与“尼米兹”级最显著的区别在于舰岛的变化。一方面,“福特”号的舰岛较“尼米兹”级的尺寸有所缩小,长约18米,而“尼米兹”级的舰岛长度有近30米。另一方面,也是最关键的,“福特”号舰岛较“尼米兹”级向舰尾移动了20~30米(题图可看出其舰岛明显靠后)。别看这简单的位移,其中凝结了美国对航母运作的近百年心得体会。这一设计也得到了美国海军的高度评价,称其是对飞行甲板的一场变革。

从常理上讲,主要负责观察和空管的舰岛后移会影响舰载机飞行员的降落视野,但“福特”号在缩小舰岛尺寸的同时,对5层甲板以上的舰岛后部采用了有利于形成层流的三角形轮廓,从而最大限度地抵消了舰岛后移对舰载机降落的负面影响。另外,虽然舰岛后移使得甲板后部停放飞机的数量减少,不便于调运,但该处一般放置预警机,出动频率低,且不需要弹药保障,影响较小。

而舰岛后移的好处则是大幅提升了舰载机的整备效率。相信看过F1比赛的读者都会对那种高效一体的换胎等工作留下深刻印象。“福特”号舰岛后移后空出的前方大量空间被设计为集中的航空保障区,就是源于F1赛车一站式保障区的灵感。“福特”号将所有的加油挂弹作业统一集中于右舷舰岛前方的区域,运作时,飞行甲板上需要加油挂弹的飞机,只需拖车移至右舷的整补区进行作业即可,而机库中的舰载机则由右舷升降机直接送上右舷甲板完成加油挂弹作业。整备完毕后,飞机便由拖车拖至起飞等待区或移回停机坪。如此一来,“福特”号每次加油挂弹的整备时间可望由“尼米兹”级的2小时缩短到1小时以内。操作效率不言而喻。

甲板上看不见的进步:理念比技术更重要

如果说舰岛缩小并后移所带来的航空保障区是“福特”号航母甲板设计一眼就能发现的创新,那么升降机的优化就是看不见的进步,并且这个进步对于实现前者追求的提高整备效率的目标至关重要。

从数量上看,“福特”号装备了3部甲板升降机,比“尼米兹”级少1部(因“尼米兹”级最后一艘舰“布什”号处于技术过渡期,“福特”级的许多设计概念都用在上面,所以此节所称“尼米兹”级主要指该级前9艘舰)。2部位于右舷,均在舰岛和起飞区之间,由于舰岛后移,使得两者之间的距离比“尼米兹”级同位置的升降机要更大,操作起来更加方便;1部位于左舷,与“尼米兹”级此处升降机位置相同。减少的1部是“尼米兹”级位于舰岛后方的4号升降机,原因在于:一方面,美国海军经过长期实践和理论计算,认为3部升降机更适合“福特”号舰体形状,其实际使用效果比4部更好;另一方面,由4号升降机提升的飞机在送往起飞区时会受到着舰区域和舰岛的双重影响,效率不高。因此,设计人员最终决定取消“鸡肋”的4号升降机,同时将“福特”号舰岛后移,以增大了前方两部升降机的作业面积,从而提高效率。

从技术上看,“尼米兹”级的升降机采用的是液压机构及空气能储能系统,而“福特”号则直接利用永磁电机驱动,在原理上与日常生活中的电梯相近,同时还采用了变频控制技术。并且其升降机重量比“尼米兹”级有所减轻,整个系统也设计了对重部分。 右为安装中的“福特”号舰岛,可以看到舰岛外形做了隐身处理,上部收窄,截面呈三角状,有利于降低舰岛后移对舰载机回收的不利影响。左为吊装中的“布什”号的舰岛,可以很明显看出两者的区别

此外,“福特”号还对飞机调运路线、程序等进行了改进,从而全面提升了甲板作业效率,间接增强了舰载机出动能力。实际上,作战能力的提升很大程度上依赖的是这些看不见的进步,有时理念比技术更重要。

多年口号终成现实

“福特”号航母的最大亮点是采用极具未来色彩的电磁弹射系统(EMALS)取代了“尼米兹”级航母装备的蒸汽弹射系统,两者在原理和结构上存在本质区别。前者是利用载流导线在磁场中受力,使磁通量在瞬间发生巨大的变化而产生的感应电磁斥力,将飞机弹射升空。而后者则通过高压气缸和控制系统将航母动力系统所产生的高温蒸汽能量转化为动能推动飞机起飞。两厢比较,电磁弹射系统的优点实在太多,确实称得上跨代产品。

一是用得更少。电磁弹射系统体积小、重量轻、运行和维护费用低廉,不仅可以节省舰内空间,还可减少操纵维护人员35%左右,有利于降低航母运行成本。并且弹射一架战机,蒸汽弹射系统约消耗1吨淡水,这对海上长时间持续作战是相当不利的。

二是弹得更多更准。“尼米兹”级装备的蒸汽弹射系统只能弹射30吨以下的舰载机,且由于机械结构导致功率可调性差,也不适合弹射重量较低的无人机,如果强行弹射,会造成飞机结构性解体,无法满足舰载机进一步发展的需要。而“福特”号装备的电磁弹射系统则因为电气化构造,可在4.5~45吨重量区间,精确调节弹射射力。 CVN-73上的舰员正在维护蒸汽弹射器。蒸汽弹射器是美国的独门绝技,至今还没有其它国家能够自行研发 电磁弹射器内部结构。相比此前航母上的蒸汽弹射,电磁弹射可以说是“福特”号的最大亮点

三是弹得更稳。由于电磁弹射系统做功冲程比蒸汽弹射系统长,加速度更均匀,因此可以把舰载机加速到更高速度,这就意味着航母终于可以摆脱必须迎风高速航行才能起飞舰载机的“潜规则”了,从而使得航母作战不必受限于气象条件,更加灵活。

四是弹得更快。蒸汽弹射系统效率较低,“尼米兹”级航母在连续弹射8架满油满载的战机后,由于用于推进航行的蒸汽损耗,航速就会从30节降至22节,需要停止弹射一段时间才能进行下一波出动,这大大限制了可出动的飞机数量。而电磁弹射系统完全不受这些因素影响,能够每45秒弹射一架飞机,比蒸汽弹射系统的速度快25%左右。

在布局上,“福特”号与“尼米兹”级一样,装备了4部弹射器,舰艏2部,舰舯2部,弹射设计基本相同。但“福特”号通过改进甲板,使4号弹射器也能弹射满载起飞的飞机。

20世纪80年代,美国国家航空航天局(NASA)开始进行电磁线圈炮的概念性研发工作,这实际上就是电磁弹射系统的技术原型,此后每一艘“尼米兹”级航母开工都会引发大众对电磁弹射器何时上舰的热烈探讨,美国海军更是此项技术的最大鼓吹者。终于,在30多年后,口号成为了现实。

矛盾的AAG

AAG,即先进拦阻装置,用于截停降落到航母上的飞机。这是“福特”号较“尼米兹”级在舰载机出动与回收能力上又一项革命性提升。 “福特”号上装备的先进拦阻装置(AAG)示意图。AAG优点突出,尽管费用超支并且技术尚不完全成熟,但在Mk.7机械拦阻装置性能接近极限的情况下,美国海军似乎没有别的选择

目前“尼米兹”级上装备的Mk.7 Mod3/Mod4拦阻器是液压缓冲结构,采用机械控制,它存在着拦阻能力有限,缺乏必要的灵活性等一系列弊端。例如,不同机种降落之间需要人工更换配重物,大幅影响了舰载机的回收安全性和效率。

“福特”号上装备的先进拦阻装置则是电磁结构,采用水力涡轮作为缓冲装置,通过数字式控制系统和软件进行控制。一方面,它的构造更简单,可靠性更高,因而降低了操作人员素质要求,提升了可维护性;另一方面,AAG的拦截精度更高,转换更方便。它的控制电脑能自动分析拦截索的即时受力情况,并回馈给电动机来给予拦阻索适当的拉力,使舰载机在整个拦阻过程中能获得较为平均的施力,从而有效降低了人员和战机受到的过载伤害。并且由于全程电脑控制,在拦阻不同种类战机时转换更加方便。

可以说,先进拦阻装置和电磁弹射系统是“福特”号较“尼米兹”级舰载机出动效率更高的关键装置。虽然两者在原理上大体相同,但前者却是命运多舛。

早在2003年,通用原子能公司就已经与美国海军签署了AAG的研发合同,同年开始了这一系统的研制。通用原子能公司本来打算2010年在“福特”号上安装该设备,但直到2012年春季,首套AAG组件才交付给了船厂。随后美国海军多次发现该系统存在缺陷,工期一拖再拖。据测试,AAG在进行的71次阻拦试验中有9次失败,上舰后的阻拦失败概率约为1/ 20,将可靠性的提升考虑在内,阻拦失败概率比预期高248倍。2015年底,AAG系统的项目执行官、美国海军少将摩尔声称,美国海军认为水力涡轮在设计上不但不能满足“福特”级的要求,同时还大幅落后于“福特”级其它子系统的研发进度。

2016年,美国参议院武装部队委员会(SASC)的2017财年国防授权法案指出,2009年制定的4套AAG系统的研发采办经费为4.76亿美元,至2016财年已上涨至14亿美元,考虑到通货膨胀后涨幅达130%。因此,SASC正通过国防部长办公室对AAG项目进行第二次自上而下的审查,重新确认“福特”级航母对AAG的需求,同时评估未来在“福特”级航母2号舰“肯尼迪”号(CVN-79)和3号舰“企业”号(CVN-80)上采用Mk.7 Mod4液压阻拦装置的增强版本和“福特”号继续使用AAG的可行性。

用AAG,钱和时间受不了;不用AAG,舰载机受不了。用还是不用?美国海军陷入了空前的矛盾。

唯一一例“高大全”

雷达性能是衡量一款水面舰艇性能的主要指标之一,舰艇能“看”多远、能“看”多清楚与雷达息息相关。立志全面超越前辈的“福特”号显然不会放过这个为自己加分的地方,于是,一套名为双波段搜索和跟踪雷达(DBR)的综合式多功能雷达系统就顺理成章地登上了“福特”号的大雅之堂。

DBR的特点在于集成。该系统包含六面相控阵雷达,可以工作在S波段和X波段,每个波段各有三个有源相控阵天线安装在舰岛上面。前者主要用于中高空探测与跟踪,后者用于中低空及海平面的探测与跟踪,并且为拦截目标提供火控支持。这两个波段的雷达共用同一坐标系,共享同一套信号及数据处理系统,从而实现了一部雷达替代了原来几部雷达才能完成的工作。 “福特”号的舰岛,黑色部分就是仅此一套的DBR

与“尼米兹”级装备的SPS-48雷达相比,DBR最大的优点是提高了对高超音速目标的拦截能力。SPS-48采用频率扫描,只能在高低方向的一维坐标上实现电子扫描,方位上仍旧采取机械扫描,因此目标数据更新速率较低。对于速度较快的目标,例如重返大气层时达到5马赫速度的反舰弹道导弹,SPS-48关联较慢,难以确认。而DBR是二维电子扫描,在探测到目标之后,可以迅速调转波速,对目标进行确定,因此目标关联速度较快。即使在目标速度、数量增加的情况下,仍旧可以迅速确认目标,然后控制防空武器进行拦截。

毫无疑问,DBR可以显著提升“福特”号的自卫能力,如果价格实惠,倒是一个很好的加分项。但不巧的是,DBR正面临严重的费用超支问题。美国海军2013财年预算报告中,DBR费用已上涨至4.92亿美元,这比2008财年2.02亿美元上涨了144%。虽然目前预算未进一步上涨,但由于DDG 1000放弃使用该雷达,采购数量的减少有可能诱使其价格进一步上升。

其实仔细思考一番,在航母打击群的背景下,处于驱护舰、潜艇、舰载机等装备重重保护之下的航母确实不需要如此先进的雷达。航母的雷达电子设施主要是用于航空管制、近程的三维搜索与火控,DBR展现“独门绝技”的机会并不多。为此,美国海军正在开发一套新的EASR雷达,该雷达将取代DBR安装在美国“福特”级航母的2号舰及后续舰上,此举将为“肯尼迪”号节省约1.8亿美元的建造成本。“福特”级航母项目执行官表示,“双波段雷达已超出了航母所需雷达的范畴。”“EASR雷达虽有某些能力上的不足,但仍能满足航母雷达的大部分要求,例如三维立体搜索,航母航空管制等。”

美国海军在发展“福特”级航母之初,受当时“追求绝对技术优势”思想的影响,极力追求装备性能的“高大全”,DBR就是在这样的背景下纳入的。然而在“昂贵”二字面前,任何先进都是浮云。现在来看,“福特”号恐怕是唯一一例“高大全”。

久闻其声却未见其“人”

要说“福特”号上真正能匹配“未来航母计划”中“未来”二字的,只有美国海军宣传已久的电磁轨道炮和高能激光武器。电磁轨道炮的原理与电磁弹射相似,通过磁通量的瞬时变化产生巨大动能将传统炮弹发射出去。高能激光武器则是通过高能激光射线的高温将目标烧毁。

在电磁轨道炮研制过程中,美国海军最初提出了炮口动能64兆焦的发展目标。2010年,美军对电磁轨道炮进行了发射试验,炮弹射程最远可达300千米,超过了航母所装备的舰空导弹的射程,美军声称要将此武器搬到“福特”号上。然而,由于技术尚不成熟,为了降低研发风险和经费,美国海军决定将电磁轨道炮的炮口动能从最初的64兆焦降至20~32兆焦,射程也从370千米降为90~200千米。目前,美国海军32兆焦实验型电磁轨道炮已进行了发射试验,炮口动能达到10兆焦。 美国海军正在对电磁轨道炮进行测试和评估,如果“福特”号能如宣传一般装备这种极具科幻色彩的新概念武器,才真正配得上“未来”二字

在高能激光武器方面,武器级战术激光器也取得重大进展,美国海军研制出世界上首台可用于实战的固体激光器,并在试验船上进行了对无人艇和无人机的打击试验。该激光器每个模块能提供15千瓦的激光能量,通过多个模块组合可提供更高的能量。

需要指出的是,将新概念武器搬上航母不是为了进攻,而是为了自卫。事实上,海上防空反导历来是一件难度极大的工程,仅靠目前航母装备的“密集阵”、“海麻雀”等炮、弹组合,效率仍然很低。电磁轨道炮和高能激光武器上舰不仅将成倍提升“福特”号的防御反应时间,而且拦截力度更强、精度更高。但现在的问题是,喊了这么多年的美国海军准备好了吗?至少目前来看还没有踪影。答案也许只有等“福特”号服役之后才能揭晓。 低功率的舰载激光武器已经基本完成了技术测试,美国海军显然不会满足于此

待机五十年的大心脏

电磁弹射、电磁拦阻、电磁轨道炮、高能激光武器……每一样都是耗电大户。以电磁弹射器为例,仅4部电磁弹射器同时充电就需16兆瓦电能。显然,如果没有充足的电力供应,不仅这些震惊世人的先进技术都将是一堆废铁,而且航母的航速将无法达到编队30节的要求。美国海军当然也意识到了这一点,所以他们给“福特”号换了个更强的心脏。

与“尼米兹”级一样,“福特”号也采用了2座核反应堆、4座蒸汽轮机、4轴推进的动力系统。由于在1999年的“福特”级航母核反应堆竞标中,常年为美国海军航母提供核反应堆的西屋(Westhouse)公司提出新的A5W反应堆方案败给了属于美国政府、位于宾夕法尼亚州的贝蒂斯核子动力实验室(Bettis Atomic Power Laboratory)提出的方案,因此“福特”号的反应堆换装为A1B反应堆(B代表贝蒂斯)。与“尼米兹”级的A4W相比,A1B的堆芯能量密度更高,铀棒更长、更细、更多,最多可提供比A4W高25%的功率和3倍的总发电量。举个简单的例子就能看出A1B的惊人之处,在电磁轨道炮和高能激光武器等新概念武器还未上舰的情况下,“福特”号只需启动一半的发电能力就可运行当前配备的系统。并且,A1B对于泵供功率要求更低,结构更加简单,体积更小,这使得反应堆的控制需求减少了三分之二,维护人员减少了一半。更为重要的是,A1B的堆芯将拥有50年的超长寿命,比A4W延长了30多年。这意味着“福特”号在大部分服役期中都无需为了更换堆芯而回到船坞“开膛破肚”,大幅度提高了在航率。

不完美的全电舰艇

更大的电能供应,更多的电气化设备,充分体现了“福特”号的一个重要设计思想――用电气、电子技术来替代原有的机械设备。实际上,这与美国海军“全电舰艇”的概念非常相似,也是“福特”号与“尼米兹”级的本质区别。

1986年,美国海军提出“海上革命”计划,开始研制综合电力推进系统。随着研究的深入,美国海军发现,推进系统虽然是功率需要的大户,但是其它系统如探测、武器等也需要大量能量供应,并在某些时候可能还超过推进系统。因此,决定将电力推进和舰上电力供应系统二合一,共用一套发电、配电系统,形成综合电力系统。如今,综合电力系统已经成为新世纪各国海军水面舰艇的一个标志,包括“朱姆沃尔特”级驱逐舰、英国的45型驱逐舰和“伊丽莎白女王”级航母都采用了综合电力系统。作为美国在新世纪研制的未来航母,“福特”级自然也被深深打上了“全电舰艇”的烙印。

事实上,在研制“福特”级的时候,美国海军确实打算将其打造成标准的“全电舰艇”,从而和“朱姆沃尔特”级驱逐舰、CGX一起,实现美国海军水面舰艇推进系统的电力化。然而,考虑到“福特”号满载排水量超过10万吨,几乎是DDG 1000的10倍,出于降低系统风险、建造成本等角度考虑,美国海军后来还是决定“福特”级前三艘舰继续保持机械推进系统,“福特”号就此成为了一艘不完美的全电舰艇。 F-35C与F/A-18E/F编队飞行。由于成本问题,“福特”号初期部署可能会经常见到这样的场面

革命性组合登上甲板

谈论航母,不能不提舰载机。即使航母本身设计再先进,其本质还是一个海上的移动机场,舰载机才是它斩敌于千里之外的利器。

作为美国海军的最新一级航母,“福特”号几无悬念的将搭载F-35C战斗机。相对于当前的主力舰载机F/A-18E/F,F-35C无论是最大航程还是最大载弹量,都有显著提升。并且超强的隐身性能可使其先敌发现、先敌开火、先敌毁伤,从而在未来空战中占据绝对优势。同时,作为一款多功能战机,F-35C不仅能执行火力打击任务,而且还能执行侦察任务,通过将自身设置为作战数据链的一个网络节点,接收来自卫星、预警机、无人机等多种传感平台的情报,实时向其它平台传递,从而实现战场信息实时感知。

如果说F-35C上舰是实现了主力舰载机代际的跨越,那么无人机上舰无疑将掀起航母舰载机联队的革命。美国海军已明确表示将在“福特”号航母上搭载X-47B无人机,这是一款集侦察、打击于一体的舰载多功能无人机。此前,X-47B已经基于“布什”号、“肯尼迪”号等进行了长时间的海试,包括编队飞行、空中加油、起飞着舰等等,创造了一系列无人机记录。从技术上讲,X-47B已经具备了完整的上舰条件。而“福特”级在设计时,就专门考虑到了这一点,所以,未来一旦部署,无人作战飞机将成为“福特”号的新杀手。

舰载机的革命性升级,加上一系列提升舰载机出动效率的新设计、新技术,使得“福特”号的舰载机出动能力较“尼米兹”级有了大幅提升。据美国海军评估,一艘搭载75架舰载机的“尼米兹”级航母,在3天的作战时间内,每天出动140~160架次,打击的目标数接近600个。而搭载同等数量舰载机的“福特”号航母,每天能够出动180~220架次,其打击的目标数将达2 000个以上。

人多不一定好办事

由于更加高效的操作设计与大量自动化设备的引入,“福特”号的舰员编制较“尼米兹”级有了大幅精简,其日常运作只需2 600名舰员左右,这一数字较“尼米兹”级减少了约600人。另外,舰上的航空大队还可再精简约400名人员(其中大部分是地勤人员)。舰员减少的最大好处就是省钱、舒适。

一方面,在军费压缩的背景下,“福特”号昂贵的造价以及不断攀升的成本曾使美国国内怨声载道,但对于一艘规划至少要使用50年的大型航母来说,建造费用通常只是成本中的一小部分而已,平日的运行成本才是影响最大的关键。根据美国海军估算,“福特”号50年的总操作费用大约为268亿美元,而“尼米兹”级大约为321亿美元,节省了约18%。这一部分能够有效弥补前期的高投入,毕竟使用了大量新设计、新技术,获得的用户体验不可同日而语;

另一方面,在机械设备占地减少、人员减少但总面积不变的情况,舰员的个人生活空间将有所增大。美国海军对“福特”号的舰员舱进行了重新设计,使每个住舱都配有冷气和卫生间,舰员的生活空间将更加私人化。当然,舰员的工作强度较“尼米兹”级上的舰员也有所降低。

我们常说人多好办事,讲的是人多力量大。但技术的不断进步将逐渐颠覆传统认知,对于现代武器装备来说,人多不一定好办事。

新技术如何使用是门大学问

纵观“福特”号,虽然在外形上与“尼米兹”级的师兄们差别不大,但内在却是焕然一新。显然,即便背后有国家战略的大需求和美国海军的小算盘支撑,但要将这么多新技术集中运用到一个平台上也是需要相当的胆量和雄厚的技术支撑。“福特”号以及美军近年来推出的几款新型战舰饱含了世界第一海军多年的研发实践经验,折射出了其对新技术的运用思路,值得认真研究。

大体而言,美国海军对战舰的创新思路可分为三类。一是在原有舰船概念上尽量使用新技术,以求实现战斗力的质变。这类舰船比较典型的是“福特”号航母、“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇、“圣安东尼奥”级船坞登陆舰、“美国”级两栖攻击舰等。事实证明,这类战舰大体上达到了当初的预想性能,造价虽然高昂,但基本上物有所值。虽然“圣安东尼奥”级船坞登陆舰曾经传出很多负面新闻,但并不表明该型舰设计存在大的问题,风险在可接受范围之内。 海试前的“福特”号,可以看到甲板上的设备还没有安装齐全。事实上,许多新技术一直处于费用上涨和交付拖延的死胡同里,这也是“福特”号服役时间一拖再拖的主要原因

二是在已有舰船设计上用新技术做局部改动。这类舰船的代表为“阿利・伯克”级改进型驱逐舰、“布什”号航母(CVN-77)和“马金岛”号两栖攻击舰(LHD-8)。它们相较同级的前辈已经有了较大差别,但基本设计未变。这类舰船创新性最少,但收益和成本却相当高。

三是完全意义上的创新舰船。这类舰船包括濒海战斗舰、“朱姆沃尔特”级驱逐舰等。它们无论在设计理念还是技术上都具有革命性的价值,这类新锐装备开发风险极大,虽被媒体吹嘘得神乎其神,但实际作战效果却不得而知。

不难发现,武器装备的创新性并不是越强越好。历史上因为创新性过强造成技术风险过大而最终失败的装备数不胜数。反而是,如果量力而行、科学决策,哪怕是“福特”号这种立足现有概念、却尽力使用创新技术的装备,也能发挥出极大的战斗力,这正是后来国家需要学习的。

进步而非进化

第8篇:舰船电子技术范文

其实自从俄罗斯表达了采购“西北风”的意向之后,人们对俄罗斯采购意图及影响的讨论从未间断过。随着第一艘舰的开工建造,并计划在2015年交付使用,重重迷雾正逐渐散去。

俄版“西北风”

2012年2月1日,法国为俄罗斯建造的第一艘“西北风”级“符拉迪沃斯托克”号正式开工,第二艘“塞瓦斯托波尔”号也将在今年开工。这标志着俄距得到“西北风”又近了一步。由于俄海军的使用环境和搭载的装备有所不同,因此为俄建造的“西北风”将在自用版的基础上进行一些修改。

首先,俄海军的“西北风”很多时候都必须在北冰洋活动,因此舰上的通风系统必须做出修改,以防止舰内形成冰块。其次,因为俄海军的“西北风”将搭载的卡29M/卡-52K直升机均采用共轴双旋翼设计,因此飞机高度要比法军使用的直升机高,这就使得必须对“西北风”的机库进行加高。同时由于卡29M/卡-52K较重,因此需要对飞行甲板和直升机升降平台进行加固。此外,由于理念不同,法国的“西北风”自卫能力十分薄弱,显然传统上十分追求火力的俄海军对此不会放心。据称俄海军将为“西北风”装备包括超音速反舰导弹在内的反舰/防空/反潜武器。为何购买“西北风”?

在俄法的这笔交易中,卖家法国所处的位置相对简单,它要考虑的是出售与否带来的利弊。这笔交易无论是经济还是政治上的利益对于执政当局来说都是丰厚的,因此即使面临来自盟国的指责,法国最终还是同意出售。而对于买家俄罗斯,它既是一个工业强国,又是一个军售大国,对于这样的巨额军购项目,绝对不会无的放矢。

两栖作战能力按照美国的舰艇分类法则,“西北风”属于直升机船坞登陆舰,也就是我们通常所说的两栖攻击舰。它的满载排水量为21 300吨,可携带16架lO吨级直升机、4艘小型登陆艇或2艘LCAC气垫登陆艇、450名士兵以及13辆主战坦克或70辆战斗车辆。这种舰艇最早起源于美国,是“垂直输送”理论的衍生物,后来随着“超地平线登陆”理论的出现,才升级到我们现在看到的样式,集传统的两栖攻击舰、船坞登陆舰和船坞运输舰于一体,成为一种通用的大型登陆作战舰艇。

俄海军司令在谈及引进“西北风”时,不时提及俄格冲突,说“黑海舰队如果有这种舰艇将在40分钟内完成任务,而不是我们使用的26小时”。因为在当时,俄海军登陆舰队在向阿布哈兹投送兵力时,就遇到了由于吃水太深无法进入港口,只能转往海滩执行相应任务的尴尬。俄海军现有的登陆舰艇,包括在建的11711型登陆舰,均以传统的抢滩登陆为基本作战任务,缺乏基本的直升机垂直投送能力,更遑论对敌纵深进行突袭。

格鲁吉亚战场还暴露了另外一个问题,就是在战斗的前几天,由于北高加索地区夏季气候的原因,俄直升机部队无法满载武器进入战场,因此俄军在前几日无法得到直升机近距离的空中支援,直接影响了俄军在冲突中的推进速度。而在2011年的利比亚冲突中,法军通过“西北风”向利比亚部署了相当数量的“虎”式武装直升机。

可以说,是俄格冲突让俄军意识到了“西北风”这类舰艇对俄军的重要性。

战场管理系统“西北风”在国外普遍被称为“直升机船坞登陆舰/两栖攻击舰”,不过在法国它则被称作“前沿部署与指挥舰”(BPC),这个名字体现了“西北风”的一个重要特征,就是具备充当舰队指挥舰的能力。

“西北风”上有一个850平方米的指挥中心,工作人员约150人,而“西北风”之所以能够成为一个移动的战区司令部,主要得益于舰上装备的SENIT-9战场管理系统。SENIT-9由法国泰利斯公司研制,是SENIT系列战场系统的最新成员。它衍生自美国海军的“战术信息系统”,可同时跟踪处理1000个数据信息。目前,类似的系统只有美国和法国等少数国家拥有。在“西北风”上与SENIT-9配套的有MRR-3D-NG三坐标雷达和一些导航雷达,都是法国以及许多西方国家海军的现役先进装备。可以说,这一套战场指挥系统是“西北风”的主要价值所在。

由于SENIT-9技术“敏感”,它也成了交易的主要障碍。俄方希望得到包括“西北风”船体建造技术及SENIT-9的技术转让,但是法国只愿意给俄方SEINT-9设备本身,不愿转让技术。不过,根据目前情况分析,法方至少已经同意提供系统的源代码给俄罗斯,这也意味着,一旦“西北风”进入俄海军,俄海军将首次获得专用的先进编队指挥与控制能力。电子技术一直是苏/俄落后于西方国家的主要领域,如果俄罗斯确实获得“西北风”上的技术,即便只是样品,对于系统整合能力超强的俄罗斯科研队伍来说,其意义也非同一般。

制造技术“西北风”另一个值得称道的地方在于它采用的是模块化建造方式。它将舰体分为前后两部分。前部由于武器较少,主要是舰员的居住区以及指挥中心,与民用造船的区别不是很大,因此建造工作交予了擅长大型民用船舶建造的法国STX公司,前部的建造大量采用了民用造船技术。后部包括了弹药库、直升机等军舰的关键所在,因此由擅长军用舰艇制造的DCNS公司负责,此外舰上包括雷达在内的一些军用电子设备的安装也都由DCNS负责。即便如此,DCNS公司还是将舰体后部一些“非军事”部分转交给波兰造船厂进行建造。从中我们也可以看出模块化造船的高度灵活性。

第9篇:舰船电子技术范文

“十二五”期间,中国船舶工业集团公司第七0八研究所发挥军民有机融合、基础研究与工程设计互相促进、总体设计与装备研制相互支撑等综合优势,聚焦技术创新,积极发挥在集团公司全面转型中的引领、支撑、带动责任,全面推进海洋装备建设,为我国的国防事业和海洋战略提供了高层次、多渠道、宽领域的装备和服务。创新,则是七0八所发展壮大,取得辉煌成绩的源泉和不竭动力。创新强军

支撑海型新战略

七0八所坚持以军为本,立足自主创新,深入开展舰船装备体系化研究,提升总体和系统的顶层设计能力,加强新船型和专用技术开发,充分发挥多年来的技g积累和军民结合的独特优势,利用军工保障条件建设形成的先进设计手段和试验验证手段,突破了一批新型舰船设计、结构设计、新型装备装舰等关键技术,在舰船研制方面实现了跨越式发展,成功研制了一批部队急需的新一代水面舰船,填补了多项领域的空白,大幅提高了我海军两栖作战能力、反水雷作战能力、综合保障能力和航天测控能力,为海军从近海防御向远海防卫战略转型提供了强有力的装备支撑。研发的多型舰船参加了亚丁湾护航、国际救援、多国军演、海外撤侨等重大国际活动及事件,向世界展示了人民海军威武之师、文明之师、和平之师的形象。

七0八所是我国最早研发水面战斗舰艇的单位。“十二五”期间,C28A型导弹护卫舰首次采用国际知名船级社军船规范设计、建造、入级,应用一系列新技术、新装备、成功出口海外。辅助舰船是七0八所研发成果最丰富的舰船产品,包括多种型号的远洋综合补给舰,以及电子侦察船、消磁船、测量船、布缆船等。水雷战舰艇已经形成了扫雷艇、猎扫雷舰、布雷舰等系列型号。成系列的研发了各类两栖战舰艇,近年来,又在大型气垫船领域取得了重大突破。

被誉为“护航功勋舰”的“微山湖”号综合补给舰、“共和国第一舰”的“郑和”号训练舰,以及被广大官兵称为“生命之舟”的“和平方舟”号医院船均出自七0八所工程师之手。

随着我国航天事业的发展,“远望”号系列航天测量船的作用越来越大。“十二五”期间,牵手“神舟飞天”、“嫦娥奔月”,“远望”号航天测量系列船都成功完成了测控任务,测控成功率达100%,成为我国发展洲际运载火箭、载人航天和探月工程,陆海天三位一体测控体系中不可或缺的部分。创新寓民

跃上民船研发新高度

“十二五”期间,七0八所始终把科技创新放在重要位置,立足国家能源政策、重大装备需求和中船集团公司战略要求,跟踪国际船型发展前沿,积极主动开展高新船型研究,以技术引领市场。

七0所成系列的推出了一批满足安全、节能、环保理念、具有国际竞争力的散货船、油船、集装箱船三大主力船型,进一步巩固了民船研发设计的领先地位。20.8吨散货船、30万吨VLOC的大获成功,标志着七0八所在散货船设计领域强势回归。尤其是在超大型集装箱船领域,打造的10000TEU、11800TEU、13500TEU、18000TEU、20000TEU、21000TEU系列船型得到了国际主流船东的认可,获逾百艘订单,成功打破了国外的技术封锁和市场垄断。

在液货船领域,七0八所通过对大型液化天然气船(LING)开展关键技术研究,突破了大型LING船船型设计、液货晃荡及液货舱、泵塔等特种结构设计、动力系统、电力系统、液货系统及集成控制系统等重要系统设计的关键技术,全面形成了大型LNG船自主设计能力。

为国家海洋强国战略提供海洋科考装备是七0八所的神圣使命和不懈追求。极地科学考察破冰船”建成后将成为我国和平利用和保护极地资源的新平台。七0八所还成体系的研发了各类公务执法船,为海警、海事、海关等单位研发了一系列执法装备。

七0八所以市场需求为牵引,面向全球疏浚产业需求,着力开发具有市场前景的“双高”工程作业船,重点开展了耙吸挖泥船、绞吸挖泥船的系列化、标准化船型研发。成功研发了国内最大的2万立方耙吸挖泥船和5千千瓦绞吸挖泥船,打破了国外垄断。

创新探海锻造海洋开发新利器

作为我国最早涉足海洋工程领域的主力研发单位,七0八所结合国家海洋战略紧紧抓住海洋工程装备发展机遇,着力提升海工核心技术储备,积极拓展海工辅助船舶业务领域,为维护国家海洋权益、建设海洋强国提供了技术和装备支撑。

“十二五”期间开发了40-120米系列自升式钻井平台,深水钻井船等海洋开发装备。特别是通过对“海洋石油981”号半潜式钻井平台工程项目研究设计,掌握了先进的深海半潜式平台总体性能、模型试验、结构设计、定位系统设计、动力系统设计、电力系统设计和钻井系统设计等各项关键技术。该项目是我国首座自主设计并建造的第六代3000米超深水半潜式钻井平台,代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平,创造了多项“国内第一”和“世界第一”,获得了国家科技进步特等奖。该平台标志着我国深水海工装备研制水平实现了重大跨越,填补了我国在深水钻井特大型装备领域的空白,目前已在我国南海海域多处钻井勘探,对维护南海、有效开发深水油气资源具有划时代意义。

海洋工程辅助作业船的研发也取得了非凡的业绩,在半潜船、物探船、起重船、铺管船、风电安装船、饱和潜水支持船等领域不断取得突破,进一步提升了我国海洋装备自主开发能力。

创新固本提升科技引领新能力

七0八所以国家战略和市场需要为目标,解放思想,主动作为,不断提升自身基础研究能力,拓展产业布局,优化运行机制,抢占行业制高点,始终把握创新的主动权。

开发了具有知识产权的船舶设计软件系统,建立了船舶航行性能虚拟测试技术,形成了载荷分析、有限元分析等能力,开展了高效、低激振、低噪音螺旋桨设计和优化研究,为开发新型节能环保船发挥了重要作用。目前已建成280米长,具备横浪、斜浪造波能力的拖曳水池,以及气垫船技术、舰船消磁、模块化技术、人机环境、喷水推进技术试验室等试验验证设施。

七0八所围绕主业,开拓高端船用装备产业化市场,不断拓展新的经济增长点。培育了喷水推进装置研制生产、平台信息集成系统、特种装置等业务板块,成功走出了一条研发、设计、制造、服务为一体的产业化发展之路。

按照“提升总体、优化专业、化基础、拓展产业”的总体发展思路,成立了产业发展部、战略研究部,分拆重组原军用舰船研究设计部、基础研究部和国家工程中心。通过组织机构、业务结构和运行机制的创新和改革,达到战略研究方向和市场需求的合理兼顾,研究开发和设计任务的相互促进,加快以海洋装备设计为主向研究与设计并重的转变,为所的发展壮大注入了生机和活力。

创新铸魂书写改革发展新篇章

七0八所作为一家有悠久历史和辉煌业绩的研究开发机构,十分注重文化创新,力求以文化建设“内聚人心、外树形象、培育价值、规范行为”,大力弘扬以“胸怀祖国”、“献身军工”为核心的“远望”精神和“创新、求真、严谨、进取”的核心价值观。稳步推进质量文化、廉洁文化、安全文化、诚信文化等子文化建设,打造独具特色的文化平台,提升创新发展的软实力。先后获得“全国文明单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”、“国防工业军工文化建设示范单位”等荣誉称号。

事业是平台,创新造人才。覃思之士,层出不穷,智巧之匠,源源不绝。七0八所在经验丰富,富有创新精神的管理团队带领下,坚持人才强所战略,牢固树立人才是第一资源的观念,依托创新工程建设,不断激发广大科技人员投身舰船事业的热情,使年轻有为的科研骨干不断成长,充满活力的创新团队不断涌现。现拥有中科院院士一名,船舶设计大师六名,研究员近百名,研发设计人员一千余名。

通过大力加强创新文化建设,营造科技创新浓厚氛围,提升科研人员自主创新的使命与责任,七0八所逐步打造了一支“忠诚敬业、激情进取、堪当重任”的科技创新人才队伍和创新团队,有效支撑了国家各项重大工程研发任务的顺利完成。

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