維斯比級護衛艦:“維斯比”艦採用的是柴一燃交替動力裝置,雙軸噴水推進。高 -百科知識中文網

簡介

根據瑞典

海軍發展計畫，到2010年將生產裝備18艘“維斯比”級隱形護衛艦。

"維斯比"護衛艦是世界上第一個按照全隱形規範由碳纖維製造的戰艦，這使其極難被敵方偵測到，即使是使用最新、最尖端的雷達和紅外監視。裝備也不例外，加之其所具有的多用途能力以及先進的隱身技術，"維斯比"護衛艦不愧是真正的未來戰艦。

隱身技術正在改變全世界的海軍戰略。Kockums公司和瑞典皇家海軍率先對這一技術進行了開發利用，這也是該項目為何引起世界各國密切關注的原因。目前該艦共訂購5艘，還有1艘備選。

曾經，巨型戰艦是海上強權的象徵，浩瀚的大海上，巨型戰艦威風凜凜排成各種隊形犁開浪花向前航進的情形，使多少大國出盡了風頭。但到20世紀末，先進的戰艦一反往日囂張的形象，一個個“羞於見人”起來，隱形成為眾海軍強國追逐的時髦，新一代戰艦紛紛改頭換面，成為海上蒙面殺手：先有法國拉斐特級、英國23型護衛艦、以色列薩爾—5級護衛艦等第一代半傳統半隱形的雜交型準隱形護衛艦；隨後又出現了屬於第二代的瑞典“斯邁傑”級試驗艇、“維斯比”級護衛艦，這些真正的隱形艦個個怪模怪樣，與傳統型戰艦沒有一點相似之處。

“維斯比”是隱形飛彈快艇。因為滿載排水量達620噸，所以有人把它劃入飛彈護衛艦之列。“維斯比”的隱形設計別具特色。它的艇體、上層建築和武器系統都注意採用隱形技術。上層建築採用碳纖維強化塑膠和雷達吸波材料製造。武器系統隱藏在艇體內，外面什麼武器也看不到。像8聯裝的RBS-15MK2反艦飛彈便置放於艦橋下部兩側的艇體內。前甲板那門57毫米艦炮炮管隱藏在有隱形性能的炮塔內，外觀上沒有炮的樣子。炮塔前端的銳利三角錐體構形好像是從F-117隱形戰鬥機的首部切割下來後擱在甲板上的一樣。這種構形設計有利增強炮塔和全艇的隱形性能。艇體後半部為飛行甲板，甲板下是機庫。

裝置系統

維斯比”的動力系統採用4台燃氣輪機（每台功率4兆瓦），同時使用時最大速度超過35節。當執行掃雷這類低速航行的任務時，速度15節，只使用兩台柴油機（每台功率1.3兆瓦）即可。主機被隔音罩圍起來，基座上裝有彈性機座，以降低輻射到水中的噪音。推進系統不用螺旋槳而使用兩台噴水推進裝置，也就沒有了螺旋槳產生的空泡噪聲。通常艦艇輻射的各種熱源中，最強的熱源是主機工作時排放的熱氣，而煙囪是最大的紅外線放射源。“維斯比”沒有這方面的煩惱。它沒有煙囪，排氣經冷卻後從艦艉的出口排入海水中。所以艦內從底部機艙直到上層建築就不必設定排氣管道了。

另外，維斯比級還裝有艦首輔助推進器，使得進出港作業更方便、更快速。

“維斯比”級飛彈快艇兼具反艦、反潛和水雷作戰能力，火力強大。艇上的57毫米MK3單管炮是“博福斯”57毫米MK2的改進型。使用時，炮管可伸出。收藏時，炮身呈俯角狀。炮塔的前部銳角保證了炮身的收容空間。專為該炮研製的炮彈是很獨特的，稱為3P彈（預碎片、可程式、近炸引信）。這是一種能夠預先輸入目標到達時間並在最佳地點爆炸的炮彈，齊射時能錯開爆炸時間。由於數據的輸入可在瞬間進行，因而能夠在反應的時間交戰。炮彈射速為220發／分。RBS-15MK2反艦飛彈，這是射程80公里的RBS-14MK1飛彈的改進型。在57毫米炮前面甲板下，還以埋入的方式安裝有127毫米反潛迫擊炮。

魚雷發射管為有線制導方式的400毫米和533毫米反潛魚雷發射管，還準備裝備反水雷戰的一次性遙控艇和可變深度的聲吶。“維斯比”目前僅有桅桿和雷達天線沒有採取隱形技術措施。下一步準備把雷達天線裝在—個具有隱形性能的圓錐形整流罩內，進而實現全艇的隱形。

一般艦艇大都採用鋼材或鋁合金打造艦體，而維斯比級護衛艦則全部採用碳化纖維複合材料。這種複合材料是一種類似三夾板構造的材質，其中混用了PVC、玻璃纖維與氯乙烯薄板，擁有高張力、堅固、重量輕、耐撞等特性，最重要的是，這種材質大幅降低了雷達波的反射量，而且沒有金屬材質的磁性。

為了用CFRP建造如此大的艦船，瑞典花費大量時間進行試驗，研究出真空輔助夾層灌輸法生產工藝。採用CFRP材料建造的維斯比級護衛艦較同級鋼質艦艇輕一半，這意味著艦上可以裝設更多的裝備，航速與續航力也可提高。該艦上層建築較低，如同被削去尖頂的金字塔。所有立壁呈一定角度的斜面，邊角進行了特別處理，可有效“折射”雷達波。艦艇的露天甲板上幾乎沒有安裝裝備，大部分武器都安裝在艦體內部，即便是雷達電子戰設備的天線也加裝隱身天線罩。為了減小船體的熱輻射，船體表面還附著一層紅外散射塗料，可減少船體對太陽熱量的吸收，這種塗料的顏色被設計成迷彩圖案，還能起到視覺隱身的效果。

為了達到降噪隱身的目的，維斯比級的主機、發電機與其他會產生噪音的裝備全部安裝在特殊設計的防震吸音底座上，並外加具有彈性的隔音罩，有效隔絕艦上的機械噪音。

根據測試，在沒有採取主動電子壓制措施的情況下，維斯比級護衛艦在惡劣海況下可以接近敵艦到13公里處才被發現，在良好海況則為22公里；如果在採取電子干擾的作戰環境下，敵艦可以探測維斯比級艦艇的距離會縮短到8至11公里，幾乎接近目視範圍。以瑞典複雜的峽灣型海岸線來看，若將維斯比級護衛艦部署於近海，敵艦的雷達會被近岸地形雜波所混淆，更難發現其蹤跡。瑞典皇家海軍總監托斯滕·林德少將甚至稱該艦的雷達反射面僅相當於“2條標準鞭狀天線”！

隱身設計

隨著先進探測技術的不斷發展和精確制導武器的出現,水面艦艇的生存受到了嚴重威脅。因此,艦艇的隱身已經成為提高生存力和戰鬥力的關鍵因素,而“維斯比”也因此名震天下。瑞典海軍總監托斯滕.林德少將甚至稱這艘艦上的雷達反射面積僅相當於2條標準鞭狀天線!
為了達到良好的隱身效果,瑞典海軍在“維斯比”的總體設汁、特別是細節上狠下了一番工夫。艦上除一個錐形指揮台和一門隱身艦炮外,再未布置任何外露的設施:艦面光潔而平整。同時,艦體各個部位均由不規則的傾斜多面體組成,艦載雷達、衛星通信天線、各種電子設備天線等都被封裝起來。艦載飛彈、反潛武器及反水雷設備則安裝在上甲板以下部位,艦體上預留的發射口上有遮蓋裝置。加上上層建築外表均塗有吸收雷達波的材料，從而極大地降低了雷達信號特徵。
為了減少可視光信號.瑞典海軍儘量減少“維斯比”艦上各種旋轉、閃爍的物體,如將旋轉的雷達封閉在可選頻材料製造的雷達禁止器內。全艦還塗敷有偽裝迷彩,不過因為作戰海域的關係,迷彩的陰影是灰色,而不是以前建造的飛彈艇和輕型護衛艦用的綠色。

為了減少水下噪聲輻射,“維斯比”艦來用了噴水推進裝置,這種推進器與螺旋槳推進方式相比,在同一航速下可使艦艇的水下輻射噪聲降低10分貝以上。推進用燃氣輪機、柴油機都安裝在雙層隔震基座上，柴油　機還被覆蓋在密封的罩子內,壓制聲音的傳播，並對柴油發電機也進行了隱身處理。
為了減少紅外特徵,“維斯比”艦將燃氣輪機和柴油機產生的廢氣通過尾部靠近水面的排氣口排放,並向廢氣噴射海水,降低紅外輻射。
為了減少磁特徵,艦對主、鋪機都進行了消磁,井裝備了局部消磁裝置。此外,艦上採用低截獲機率電子設備,打對電子設備迸行屏敝,以降低電磁輻射,進一步提高隱身能力。　正因如此,在平靜的海面上,“維斯比”艦被敵方雷達探測到的距離僅為22千米,在有風浪的海面上更是減為13千米,如果採用干擾技術,其探測距離還將縮小1倍。而與其同樣大小的常規艦艇在平靜的海面被發現的距離則超過50千米。
應該說，“維斯比”艦的隱身設計已達到極高的境界,但也並非無懈可擊。新開發的合成孔徑雷達和成像雷達均能探測戰艦獨特的V形首波,這使採用了傳統外形的“維斯比”艦隱身效果受到影響。另外,出於艦載直升機未採取隱身措施,其雷達反射面積比艦體要大得多,一旦直升機停在飛行甲板上,隱身效果就蕩然無存了。

複合材料

“維斯比”艦另外一大特點是艦體、甲板、上層建築基本都是碳纖維增強塑膠夾層板製成的。與傳統材料相比，這種材料不僅結構堅實,強度可與鋼鐵相媲美,而且無磁性,有利於降低艦艇產生的磁場,並有良好的抗震性能,因而可執行反水雷任務。此外,碳纖維增強塑膠夾層板光　滑平糙,有助於取得良好的隱身效果。同時還可以絕熱,對艦內各種機械設備產生的紅外輻射有較好的禁止作用。另外,這種複合材料比重輕,可減輕艦體重量,且不象銅那樣容易腐蝕,從而大幅度減少全壽命費用。為了用碳纖維複合材料建造如此大的艦船,瑞典海軍花費了大量的時間進行了試驗,研究出了真空輔助夾層灌輸法生產工藝。碳纖維增強塑膠夾層板的芯是PVC材料製成的板材厚度不等,從紙張一樣厚到9厘米厚,都有,上面有細小的格槽。然後將乙烯薄層和碳纖維覆蓋在PVC主芯上。這種方法的優點是纖維含量比手工鋪設的要高,結構重量更低,可濟性。用於平面和曲線結構,而且由於是在封閉的環境下工作的,在工作過程中揮發的苯乙烯可以通過一台空氣淨化裝置完全過濾.對環境無害。　
採用先進材料的“維斯比”艦不同於以往傳統的建造過程,而是分為10段(艦尾部)、20段(艦中部)、30段(艦首部)和首樓4個分段建造,各分段又由子分段組成；然後採用真空灌輸方法連線起來。

噴水推進

“維斯比”艦採用的是柴一燃交替動力裝置,雙軸噴水推進。高速航行時採用4台TF50A型燃氣輪機,功率為21760馬力,其最高航速可達34節。在進行反潛和獵雷時,採用2台功率為3536馬力的MTU16V2000TN90型柴油機,航速不超過17節。2個MA-107SBS減速齒輪由辛辛那提公司生產,每個齒輪箱有3軸輸人,包括2台燃氣輪機和1台柴油機,在燃氣輪機工作時,減速齒輪最大持續輸出功率為8000千瓦,在使用柴油機時,最大持續輸出功率為　1300千瓦。艦首部有側推器,以提高在港內的機動性。

艦的推進系統採用卡米瓦125型噴水推進系統,除有噴水泵外,還包括進水系統管道、噴口及倒車操縱系統等。噴水推進可提高艦艇的轉向和倒車性能,可在鉸大範圍內調節航速,並能在短時間內實現艦艇的加速與急停要求。噴水推進還可消除空泡影響,大幅度提高推進效率,從而顯著降低油耗,有利於高速航行下經濟性。可明顯降低噪聲,提高隱蔽性。

作戰系統

作戰管理系統是艦艇的神經中樞。“維斯比”艦採用與主、被動聲納結合的先進、完全一體化的C3I系統,其核心是由薩伯技術公司生產的9LVCETRS作戰管理系統。該系統　吸收了哥德堡級輕型護衛艦上的SESYM系統的技術成果,是一種實時、模組化的開放式系統。艦中部的作戰信息中設有12個多功能操作台,採用WindowsNT作業系統,這在未來採用新技術和新武器時,不需要對C3I系統進行根本性的改動,節約了經費和時間。
根據目前瑞典海軍的作戰思想“維斯比”艦將主要採用被動探測裝置,包括一個紅外搜尋與跟蹤系統一個拖曳陣聲吶以及雷達和通信電子支援系統,並接受數據鏈傳遞的信息。艦載電子支援裝備是美國製造的“禿鷲”,CS－3701戰術電子支援系統和雷達監視系統。該系統可提供戰場態勢感知、目標定位和監視能力,能夠覆蓋2～18吉赫的所有頻率範圍,可探測250千米內的雷達。艦載雷達為“海長頸鹿”AMB三維搜尋雷達、“導航員”低干擾機率搜尋與導航雷達。

“維斯比”的另一突破是把反水雷和反滑能力綜合起來。為此,瑞典海軍力艦載聲吶系統舉行了國際招標,最後由加拿大計算設備公司CDC中標,為首批4艘“維斯比”艦和4艘哥德堡級護衛艦提供綜合聲吶系統。其中包括被動拖曳聲吶、雙頻主動駐深聲吶和艦殼聲吶,並可處理其他聲吶信號。被動拖曳聲吶用於50～100米的淺水.有寬頻、簾帶和瞬時噪聲監視三種工作模式,能與瑞典政府提供的三維海床資料庫和聲學監視系統配合使用,以探測和跟蹤潛艇包括座沉海底的潛艇帶進行被動測距,對魚雷襲擊發出警告:監測本艦的噪聲；進行反水雷作戰,探測觸發水雷、多感測器感應水雷和自推進水雷等各種水雷。主動聲吶包括變探聲吶和艦殼聲吶:變深聲吶供護航和巡邏時選用,主要提供對移動和固定目標的遠距離探測、跟蹤、定位,也能夠對座沉海底的潛艇進行分類。該系統還能對直升機布撒的8個聲吶浮標信號進行處理,還能控制遙控潛航器聲吶。CETKlS作戰管理系統通過高速數據匯流排與聲吶系統相連,在作戰信息中心有3個通用操怍台,每個操作台都能實施任何一種聲吶功能。

“維斯比”艦上有2個遙控潛航器(ROV)第一個是瑞典博福斯公司製造的“雙鷹”MKII型遙控潛航器,裝備有維雷聲維獵雷與分類聲吶、攝像機.主要用於監視,還能探測海水導電率、鹽度級深度。第二個是阿特拉斯電子公司生產的“海狐”遙控潛航器,裝備識別攝像機和分類聲吶.能在艦前方500米處以6節航速航行,用於反水雷和座沉海底的潛艇。工作時,遙控潛航器通過一根操縱電纜與母艦操縱台相連,升在母艦聲吶的引導下,駛向目標區；當接近目標時,自身攜帶的聲吶打開,將其準確地引導到目標旁。若目標是錨雷,就用切割斷系留錨雷的纜索,使錨雷浮出海面,然後用輕武器特其擊毀；若目標為潛艇、磁性木雷或水壓水雷等沉底雷,就在目標旁放置一個小型定時炸藥包。