军舰为什么这么难造?
导读:军舰为什么这么难造? (1)国产首艘豪华邮轮船名:
军用舰艇大小各异、型号繁多,技术水平也参差不齐,但对于具有远洋作战能力的大中型现代化舰艇来说,技术门槛很高,建造难度不仅来自于舰体本身结构制造,更多的是来自于舰载武器装备、电子系统、动力系统以及作战指挥系统等配套系统方面,全球范围内能够在舰艇全系统配套方面具有完整体系的国家屈指可数,即便是诸如日、韩这样的长期位居全球造船吨位最前列的国家,在军用舰艇配套核心技术、设备等方面也需要长期依赖其他海军强国,建造现代化大中型舰艇难度之高可见一斑。
052D驱逐舰的系统组成,每一型装备都需要强大的科技和工业制造体系支撑!能够独立自主建造大型先进水面舰艇的国家更是少之又少!
1)舰体:军用舰艇的结构设计和建造材料与普通民用船舶有着明显的差别,结构上需要考虑不同设备的安装、系统间的隔离、电磁兼容以及人员的居留、防护等方面,全舰伤心上百甚至数百个大大小小的隔间错综复杂但有需要错落有致,单纯的舰艇设计本身就是一项技术含量很高的工作;舰艇建造材料与普通船舶更是差别巨大,舰艇钢材在抗腐蚀性、结构强度、电磁学性能等方面都有严格的要求,而在高性能舰艇材料方面也只有少数几个国家掌握,就连“信誓旦旦”的印度在建造军舰时也不得不采购国外钢材。052C驱逐舰171“海口号”的局部剖面图,可见其舰体结构设计二战时期某大型战列舰的横剖图(猜猜是哪个型号?),现代舰艇的结构设计要比这个复杂的多少美国“尼米兹级”核动力航母的局部结构示意图,数千个隔间设计起来可是一项大工程
2)舰载武器:现代水面舰艇普遍兼具防空、反舰、反潜等多重任务,所搭载的武器自然也是多种多样,舰炮、防空导弹、反舰导弹、巡航导弹、鱼雷、近防武器系统等样样都不能少,而每一种武器都需要有完善的军工体系才能具备自主生产能力,如美国MK45系列舰炮/“标准”系列防空导弹/“鱼叉”反舰导弹、俄罗斯AK系列舰炮/K-28舰载直升机、意大利“奥托”系列舰炮/“白头”系列鱼雷、法国“紫菀”系列舰空导弹/“飞鱼”反舰导弹等,世界上大部分国家的舰艇的主要武器装备大部分都来自于上述型号,少了这些外部支持,很多国家的舰艇都无法称之为“军舰”了。现代驱逐舰的典型代表美国“阿利伯克级”宙斯盾驱逐舰,装备96管垂发系统,兼具防空、反潜、反舰功能052D驱逐舰所携带的各种武器装备
3)电子设备:包括各型舰载雷达、通讯设备、电磁对抗设备等在内的“软杀伤”系统虽然占据的舰艇空间和重量不是最大的,但是技术含量和需要耗费的资金却是最多的!被很多“日吹”吹捧至上的日本海上自卫队水面舰艇,其装备的尖端雷达等电子设备基本上都是从美、欧进口的,如其战斗力最强的“金刚级”、“爱宕级”以及最新的“摩耶级”宙斯盾驱逐舰,从舰载SPY-1系列相控阵雷达、MK41垂发系统以及所搭载“标准”系列防空导弹,全部依赖美国,作为全球最强造船国家之一的日本犹且如此,何况其他国家。美国AN/SPY-1舰载相控阵雷达的一个阵面美国正在研发的将装备“阿利伯克III”型驱逐舰的SPY-3型相控阵雷达全身“美欧装备”的日本海自“爱宕级”宙斯盾驱逐舰
4)动力系统:舰艇动力系统其实要求并没有严格的标准,技术能力一般的可以用柴油机、蒸汽轮机,技术水平高的可以用燃气轮机、电力驱动等,但是高性能舰艇目前的主要动力方式是燃气轮机,而且正在朝着燃气轮机+综合电力推进的方向发展,但是目前能够制造 端舰用燃气轮机的国家只有美、英、中三国(日本通过美、英授权也具有燃气轮机制造能力)。海军实力位居全球第二的俄罗斯海军由于没有合适的燃气轮机制造能力,其最近20年内水面舰艇发展举步维艰,4000吨级的22350型护卫舰建造了12年有余才加入海军序列,可见先进舰用动力系统的重要性。美国LM2500燃气轮机,目前全球最优秀的舰用动力系统国产30MW级舰用燃气轮机
除了上述方面以外,其他还有一些“看不见”的房名也是必不可少的,如军舰建造标准、试验验证方法、维护保养以及战损修复等,都是制约一国军用舰艇制造、使用能力的重要因素。随着科技的不断发展,“高门槛”已经逐渐将大多数国家拒在先进武器装备研发制造阵营之外,可以预见在未来一段时期内包括先进舰艇在内的高端武器装备制造能力将会越来越向几个主要军事强国集中,只有不断提升自身科技、制造能力,才能在未来的“优胜劣汰”中保留一席之地,令人欣慰的是我国肯定是哪个阵营中的少数几个国家之一!建造中的国产首艘航母,表明我国的军用舰艇建造技术已处于世界最前列
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(1)国产首艘豪华邮轮船名:
造船工业迄今已经有上千年的发展历史了,也没有什么难造不难造的问题,更确切是说是不同类型的舰船制造工艺要求参差不齐,更何况军用舰船和民用舰船在配置、材料以及基础工艺上都有很大的区别,仅仅是同属一个领域而已。军舰之所以难造,需要综合考量一下几个重要因素或者指标吧。第一个,需要匹配的工业设施
众所周知,造船业是一个完整的工业制造体系,想要完成舰船的建造任务最先要解决的就是在那造的问题,也就是我们通常所说的船台;不同吨位的舰船建造对于船台有不同的要求,比如建造一艘千吨级的轻型护卫舰只需要一个1000吨级的船台即可,建造一个万吨级的大型驱逐舰则需要一个至少万吨级的船台,建造大中型航母那么就需要更大的船台。以我国为例,从翻新辽宁舰到自主建造国产航母都是在大连造船厂来完成的,黄埔造船厂也就只能建造一些小吨位的驱护舰,而无法承担航母的建造任务,就是这么个逻辑。因此,想要造船,设计和配置问题都是后事,没有相应 的船台就造不出来。
第二个,需要相匹配的制造工艺和材料
相比民用船舶,军用舰船在抗腐蚀、结构强度以及电磁性上都有较大的差别。这些差别主要集中在材料上,军用船舶使用的钢材材质要求指标要远高于民用船舶,同时对于工艺要求高、技术难度大。由于军民舰船在结构、布局上各有特色,使用的原材料不同,相对应的焊接技术就完全不同,需要解决舰体焊接过程中发生的夹渣、焊缝裂纹和壳体变形等一系列问题。央视制造的有关054型护卫舰的纪录片中就对这一要求进行了详细的描述,由于使用的是新型钢材,在开工前原来的焊接工艺已不适应,随后经过焊接试验摸索最终解决相关问题,在之后的建造工作中所有的焊工都是经过一个人的培训后上岗,这个细节充分说明了这个问题。在材料研制以及相匹配的工艺需求上,都是拦路虎,不是什么国家都可以掌握这项技术的。
第三个,舰载电子设备的兼容性
一般军舰的上层建筑上布设了大量的雷达电子设备,是舰艇作战能力实现的源头。我们都知道,所有的电子设备运作时都会产生相应的电磁场,军舰受制于空间和结构布局的限制,大量的雷达电子设备集中布设在上层建筑上,各波段雷达、通信设备、 电子战设备等一系列的电子元器件总数是一个相当大的数量级,各设备之间工作频率不同、功率不同,所产生的电磁波也是不同的,故而引申出了一个电磁兼容问题。舰载雷达电子设备研制不出来可以买,但是并不是将其安装上就完事了,电磁兼容问题处理不好,那么类似马岛战争中英军42型驱逐舰被击沉的悲剧还会上演,折戟的主要原因就是42型驱逐舰警戒雷达和卫星通信系统不能同时使用。也就是说,没有相应的电磁兼容测试暗室调试,再好的设备也是白搭。
第四个,舰载武器系统军舰的火力打击体系通常由主炮、副炮、防空、反舰、反潜导弹以及反潜鱼雷发射器等组成,涵括了火炮、导弹以及鱼雷三大装备领域,这对一个国家的国防工业体系提出较高的要求。要么向三哥学习打造万国造,花重金采购各个武器板块,要么就自主研制生产。以主炮为例,当前国际上具备生产火炮的国家数量并不少,可以说是一个大众化的技术了;舰载火炮有别于传统火炮,在作战功能上既要实现传统的对海、对陆打击,同时还要兼具一定的防空反导作战,这对于火炮的射速提出较高的要求,要提高火炮的射速首要解决的问题就是火炮冷却问题,当前国际上具备研制生产这类火炮的国家不超过10个,足以说明舰载武器自研的难度之大,更何况还是先进的火炮。
第五个,动力系统当前国际上主流的舰船动力主要有蒸汽轮机、核动力、燃气轮机、柴燃交替联合动力以及全电推进动力几种类型,核动力掌握的国家并不多,主要用于大中型航母、核潜艇以及部分大型巡洋舰使用;全电推进动力是一种新兴动力,只有美英两国使用;剩下的就是比较常见的动力系统了,蒸汽轮机历史悠久技术相对简单,燃气轮机就不同了目前国际上只有美英法中以及乌克兰等少数国家掌握。另外还要了解的是,一般民用船只大多使用蒸汽轮机动力,对于航行速度也没有太高的要求,但是军用舰船就不同了,作战舰艇的航速一般要求在25-30节左右,部分舰船的航速可以达到三十六七节;此外一些类似我国022型导弹艇的高速艇的航速超过40节,这对于舰船使用的动力系统提出较高的要求。
综合上述,军舰的建造是考量一个国家造船工业体系的整体发展,涵盖了造船业、材料学、国防科技等一系列重要领域,不是说谁想造就能造,先进舰艇的建造难度更大,就当前完全具备自主研发建造国际先进水平战舰的国家并不是很多。
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