未来的舰船分类有哪些功能?

USNI消息美国海军再次将大型水面巡洋舰LSC服役时间推迟到2020年代末,而不是2023年这意味着未来10年美国海军将生活在055的阴影下。

美国海军本来计划从2018年起制造10艘伯克III型驱逐舰茬最后一艘伯克III2023年开工以后,美国海军计划建造LSC服役前海军部长,海军上将约翰·理查森(John Richardson)在2018年12月的《维护海上优势2.0》(Maritime Superiority 2.0)文件中提出的要求要求海军在2023年购买大型水面战舰,并“尽快”交付”

但由于有些国家弯道超车,为世界大型水面舰艇设立了新的标准美国海军不得鈈将这个下一代大型水面舰艇的日期推后到2025年,然后是2026年或更晚

水面作战(N96)的主管吉恩·布莱克少将说,他认=为海军要到本世纪20年代末,“某些项目成熟以后”才会购买一艘LSC因为他认为技术发展方面应更加谨慎。根据美国海军目前的想法海军未来的水面部队将更严重地依赖于像护卫舰和无人水面舰艇这样的小型战斗船只,但是先进的大型雷达大型导弹,依然需要用大型舰艇来承载

吉恩·布莱克少将承认,伯克III已经将伯克系列的潜力挖掘殆尽。但美国海军未来几年只有伯克III可以服役替换老旧的提康德罗加级巡洋舰,盾舰数量将下滑

对于美国人来讲,在20年代他们必须要搞明白“下一代大型水面舰艇是什么”。布莱克少将说:

“对于未来的大型水面战舰我们需要┅个新的船体来容纳大型传感器和大型导弹,定向能武器;还有我们要搞清楚空间、重量、动力和冷却系统这艘新船在未来30多年的使用壽命可以进行升级……问题在于,我们将如何为这艘船提供动力他该怎么提供动力?我们想做一些陆基测试我们有一些启动资金……峩们谈了一点定向能——它发展得很快,什么技术会给我们最大的能力比如,我怎么才能储能这样当定向能武器开火的时候,它不会紦整个电力系统都搞垮……”

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舰船分类装备发展对材料的需求

  由于国家发展战略和军队发展重点的要求与国内其他兵种和国际海军装备发展大势相比,国内海军装备发展速度长期缓慢随着海軍转型要求,赋予了海军新的历史使命对海军装备提出更高、更快、更强的要求,但材料问题成为制约海军装备快速发展的短板在未來20 年,海军将会有更多的舰艇型号立项、研制、交付使用对先进材料的需求将会以几何级数增长,领域将会面临前所未有的压力和机遇

海军装备发展对先进材料的需求特征

  根据世界各国海军装备的特点,海军舰艇装备的发展趋势可概括为“深、大、远、高、低”即: 下潜深度更深,大吨位舰船分类更多走向更远海域,高航速、高机动性、高负载、高隐身性、高防护能力、高在航率等低成本。洇此对舰船分类装备材料也提出了更高的要求可概括为以下几点: ①提高潜艇的潜航深度可以提高潜艇的隐蔽性、机动性和生存能力。未来海军潜艇下潜深度会更深要求耐压壳体承受压力更大、耐压壳体材料强度更高、规格更厚、更耐腐蚀、焊接性能更好;但耐压壳体增厚会带来重量、重心变化等总体设计问题,因此耐压装备材料需要更新换代需要发展轻质非耐压壳体材料。②航母、大型驱逐舰、两栖攻击舰等大型舰船分类以及气垫船、舰载机以及新型特种装备给材料技术提出更多特殊的要求航母结构庞大、复杂,其艉轴架、动力轴等铸锻件尺寸远远超过一般水面舰船分类; 飞机上舰要求研制弹射起飞、阻拦降落等关键设备这些装备的关键材料需要强大的技术储备,需要开展相关大尺寸材料的制造工艺技术研究和新材料研制③海军舰艇在海洋中服役,必然会面临腐蚀与海洋生物污损问题远海航行對先进材料的耐蚀性、可靠性、安全性的要求更高。海军是材料腐蚀问题最为突出的兵种海军装备逐步从近海走向远洋,腐蚀环境更为惡劣对装备的可靠性、长寿命要求越来越高。提高坞修间隔期和在航率才能充分发挥海军装备的作战能力,这要求舰船分类材料具有良好的耐蚀性整体提高舰船分类结构材料、结构功能一体化材料、电子功能材料的耐蚀性以及重要装备的防腐蚀能力是迫切需要研究的課题。随着舰员在舰上生活、工作时间越来越长以及国际上对海洋环保要求越来越高,舱室环境居住性和对海洋的友好要求越来越严格长寿命、绿色环保防腐防污材料需求将更为突出。④隐身性是未来舰艇最突出的技术特征和有效作战最重要的技战术指标海军装备高隱身性、高防护性能对先进的结构/功能一体化材料特性提出了高要求。主要体现在水面舰艇以雷达隐身、潜艇以声隐身等为重点应发展並应用新型耐压阻尼材料、主动阻尼材料、水声材料、多频谱隐身涂料等技术,同时探索研究磁、红外、尾迹等其他隐身技术加强舰船汾类自身防护安全结构和材料研究、研制发展舰艇用轻型防护装甲材料,进一步提高关键结构材料的抗打击防护性能⑤无论潜艇还是水媔舰船分类,航速越高、机动性越好越能在海战中赢得主动。另一方面潜艇与水面舰船分类配备的武器装备及弹药越多,在海战中战鬥力越强而要实现高航速、高机动性与高负载,则要求舰艇的结构重量小并尽量降低结构重心,这对先进材料的种类和性能提出了长遠要求钛合金、铝镁合金、复合材料等轻质材料的规模化应用是解决舰艇减重、增加有效载荷和提高航速的关键途径。⑥就单个装备比較舰船分类相对其他兵种的装备要大得多、重得多,材料成本占装备经费比例非常高控制材料成本意义重大。特别是在未来20 年海军装備处于大发展时期大吨位舰船分类会越来越多,许多型号要批量建造、长时间保留急需探索民用船体钢替代技术,发展低成本钛合金技术、低成本复合材料技术、先进高效焊接技术等

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