按照海軍的定義,快艇(fastraft)一般是指航速在30節以上的艦艇、30節就相當於56千米的時速,接近於我國高速公路的最低限速(60千米/小時)。事實上,目前許多快艇已經達到了40節,即74千米的時速——幾乎是機車在高速公路上的最高限速(80千米/小時)。對於一艘艦艇來說,能像機車在高速公路上那樣飛馳確實稱得上快了。不過這還算不上是最快的,因為有一類艦艇實現了50節以上的航速,有的甚至超過60節——接近於我國高速公路的最高限速(120千米/小時)。正是因為具有驚人的速度,這類艦艇得以自立門戶,被西方國家海軍通稱為高速攔截艇。
基本資料
毫無疑問,高速攔截艇的最大優勢在於速度。與此相對應,它們所承擔的任務有一個共同特點:速度即使不是唯一的要求,也是最重要的要求。例如海關執法就是高速攔截艇最為典型的套用,特別是攔截海上走私分子或毒品販子,因為這些違法人員往往駕駛快艇作案,來去匆匆。如果執法人員的“坐騎’,是老式的巡邏快艇,速度不足35~40節,即使發現了違法人員,大部分情況下也只能眼睜睜地看著他們揚長而去。高速攔截艇的另一個重要用戶是海軍特種部隊。此時,其任務集中在兩個方面:一是攔截“壞人”,包括海盜、武器走私分子、恐怖分子以及敏感區域的“不速之客”;二是在戰時將特種作戰小分隊部署到敵人前線的後方。
最初,高速攔截艇很少裝備武器,唯一的火力來自於乘員攜帶的輕武器。原因很簡單,這類艦艇在設計上主要針對的是海關執法,根本沒有考慮與對手在海上交戰。但隨著高速攔截艇的任務逐漸由單純的執法轉向國土安全與特種作戰,情況發生了變化,7.62毫米口徑的通用機槍或12.7毫米口徑的重型機槍開始越來越多地出現在高速攔截艇上,而且防護也成為設計人員必須考慮的問題。儘管為了保證足夠的速度,高速攔截艇必須將自身重量控制在一定範圍之內,但目前仍有一些設計方案引入了裝甲板。
目標實現
對於高速攔截艇來說,要達到高速的目的,在設計時首先要確定兩點:一是船型,二是推進裝置。船型一直以來,滑行或半滑行船型是絕大多數高速攔截艇的不二選擇,因為它們在實現高航速的同時,也很好地兼顧了適航性。近年來,複合船型逐漸成為追捧對象,其優點在於能快速而平穩地過渡到巡航狀態,而且能顯著提高最大航速。此外,一些頗具想像力和創造性的新船型,如穿浪船型、穿浪雙體船型、M船型等,也開始套用於高速攔截艇,並顯示了不可低估的發展前景。
推進裝置對於排水量小;吃水淺的小型艦艇來說,如果採用傳統的螺鏇槳,很難實現35節以上的航速。因為此時“空泡”效應將成為一個嚴重問題,伴隨著劇烈振動,螺鏇槳葉片會很快受損。至於航速究竟達到什麼數值會發生“空泡”效應,主要取決於螺鏇槳葉片的尺寸、形狀及當時的浸水深。但無論如何,就高速攔截艇這類對尺寸和排水量有著較嚴限制的艦艇而言,試圖藉助於傳統的螺鏇槳來實現超過35~40節的航速,基本上屬於不可能完成的任務、在這種情況下,半浸式螺鏇槳和噴水推進器成為設計人員的選項。
半浸式螺鏇槳工作時有一半浸入水中,另一半在空氣中鏇轉、一噴水推進器則利用推進泵噴出水流的反作用力來推動船舶前進。得益於不同尋常的工作原理這兩種推進裝置均能在高速航行條件下有效地緩減甚至消除“空泡”效應,而且他們自身就可提供良好的轉向和平衡能力,因此原則上不需要使用舵。當然,套用於高速攔截艇時二者各有優點和缺點。
就機動性而言,噴水推進器幾乎在所有速度下都更勝一籌,特別是能實現良好的緊急轉向、駐航和倒航,因為此時只要調整推進泵噴出水流的方向即可。此外,針對惡劣海況下的慢速航行,如航速低於6~7節時,噴水推進器可提供完美的表現,而半浸式螺鏇槳會遇到很多問題,某些情況下甚至無法工作。
性能指標
高速攔截艇經常在海岸附近高速游弋,有時會發生撞上水下目標甚至觸地等事故。此時,噴水推進器提供了更好的安全性,因為其進水口設定在艇的底部,而且驅動裝置可以提供一定的牽引力。換句話說,採用噴水推進的高速攔截艇可以安全通過非常淺的水域。當然,如果淺水下方是細沙,或者周圍出現塑膠袋、樹枝、海草等漂浮物,將很容易導致推進泵停機,因為其工作時就像一台吸塵器,會吸入周圍任何能夠吸入的物體。
對於半浸式螺鏇槳來說,由於比傳統的螺鏇槳有著更大直徑,因此一旦撞上水下目標或觸地會帶來很大危險,甚至嚴重受損,此外,採用半浸式螺鏇槳的高速攔截艇不適合執行部署和回收作戰蛙人的任務,甚至不適合從事水上救援作業,因為巨大的螺鏇槳葉片高速鏇轉時就像一台隆隆作響的粉碎機。
但是,半浸式螺鏇槳的優點也是同樣出色。在相同條件下,半浸式螺鏇槳通常能提供更快的航速和更好的加速能力。噴水推進器由於進水口設計,影響了其以50節以上航速前進時的性能。這一影響與“空泡”效應有關,有可能導致推進泵吸入空氣而不是水、需要說明的是,目前也有為數不多的噴水推進器,由於引入了先進的進水口設計,最終實現了高達55節的航速,但其代價是降低了惡劣海況下的巡航性能。
在隱身性方面,噴水推進器無疑更具優勢,因為半浸式螺鏇槳除了產生渦流外,在全速狀態下還會在水面上形成一條長長的“尾巴”,這不但很容易為肉眼所辨認,甚至成為雷達探測的目標。
總之,如果將高速攔截艇的航速定在50節以下,那么半浸式螺鏇槳和噴水推進器可謂各有千秋,旗鼓相當。不過,在工作水域較為複雜的情況下,噴水推進器將成為理所當然的選擇。如果航速超過50節,則半浸式螺鏇槳應該受到推崇。事實上,目前幾乎所有高性能賽艇都採用的是半浸式螺鏇槳。
確保高速攔截艇航行時的穩定性,特別是在惡劣海況下,這也是設計者必須考慮的問題。比如美國特種部隊現役的MkV特種作戰艇,由於設計上的缺陷,在惡劣海況下高速航行時異常顛簸,使得乘員不得不承受109甚至209的衝擊力,類似於戰鬥機飛行員從座椅上緊急彈射一般。解決這一問題的辦法是精心選擇合適的船型、艇體材料、主動駕駛控制系統和減震座椅。就艇體材料而言,複合材料往往更受青睞,因為與鋁合金相比其彈性更佳。
典型型號
縱觀各國海軍和海關目前使用的高速攔截艇,不但數量龐大,而且型號眾多、不過,大部分型號在設計上中規中矩,流於一般,只有少數型號憑藉超前的設計理念或出眾的性能而令人過目難忘。
土耳其MRTP系列Youka-Onuk船廣設計與製造的MRTP系列,現有MBTP-15、16、20、29、33等型號,它們全部採用複合材料製造。其中,MRTP-15已交付土耳其海岸警衛隊和海關,並出口巴基斯坦海軍。該艇長16.7米,採用半浸式螺鏇槳,最大航速為64節。正在研製之中的MRTP-20也選用了半浸式螺鏇槳,據說在靜水中的最大航速將高達75節,三級海況下也可達到60節,但設計細節尚不得而知。艇長35.6米的MRTP-33採用噴水推進器,最大航速為47節,更適合用作攻擊快艇。事實上,巴基斯坦海軍訂購了2艘MRTP-33,並打算為其配備“魚叉”BlockII反艦飛彈、30毫米艦炮和12.7毫米重型機槍等武器。
義大利FB和rib系列在歐洲,FB設計公司以設計和生產高性能賽艇而家喻戶曉,其地位如同製造一級方程式賽車的法拉利公司。憑藉雄厚的技術實力,FB設計公司後來進軍軍用和準軍用市場,並很快開創了一片屬於自己的天地。目前,義大利海軍、海岸普衛隊、海關使用的快艇和高速攔截艇幾乎全是該公司的產品。其中,FB-55也被稱為V-6000LEVRIERO,長16.5米,寬2.84米,滿載排水量15.8噸。當使用3台Satek6-V-10D柴油機驅動半漫式螺鏇槳時,其最大航速可達70節(空載)和57節(滿載),四級海況下可以55節航速行進,50節航速下能持續航行350海里。香港警署的反恐分隊目前擁有4艘FB-55SC,它們通常配備2台發動機,並設有8個TecnoG10減震座椅。值得一提的是,配備4台發動機的FB-55SC,曾在1999年舉行的一項賽艇比賽中創造以高達85節的平均速度完成總長350海里賽程的紀錄。
英國“極細長艇”ParagoMan公司設計的“極細長艇”(VSV),採用獨特的穿浪船型,可在波濤洶湧的水面上自如航行,被視為迄今唯一真正適應大洋環境的高速攔截艇:該艇艇體細長且艇艏尖峭,能以較高的航速破浪而行(相比之下,其它快艇只能算是踏浪而行),同時保持良好的平穩性。此外,這種外形設計還顯著降低了雷達和可見光特徵信號,並便於地面和空中運輸,1999年,英國海軍特種艇中隊採購了第一艘“極細長艇”,型號為VSV-16。該型艇長16米,採用複合材料製造,配用2台功率為600馬力的柴油發動機及半浸式螺鏇槳,最大航速超過60節。VSV-16的加大版——VSV-22目前正在醞釀之中,它將具有更高航速、更大的航程、更寬敞的內部空間以及更強的負載能力。
美國m80“短劍”作為美國部隊轉型辦公室發起研製的一種新概念高速艇,“短劍”採用了M船每白公司的專利技術——雙M船型,這是其最為引人注目之處。從正面看,該艇下腳形狀恰似兩個緊挨在一起的英文字母“M”,中央部分是排水區,兩側各自向上凹起形成4個隧道,用來反射和吸收高速航行時的波浪衝力,將之轉化為向上的升力。在航行過程中,這些隧道還可留把湧入艇身下部的空氣壓縮在底部,往艇底和水面之間形成氣墊效應,並藉助湧起的波浪將艇身抬高,從而減少艇體與水面接觸的面積,這不但可以降低水阻力,而且提高了在淺水的航行能力;據稱,雙M船型還有其它好處,例如高速航行時產生的浪花較小,有利於隱身;與傳統高速艇相比顯著提高了航行穩定性(試驗證實其震動衝擊減少了50%~70%)“短劍”樣艇長24米,寬12米,利用4台卡特皮勒柴油機驅動4個半浸式螺鏇槳,最大航速和航程分別為50節和500海里。
俄羅斯14230型伏爾加造船廠推出的14230型(也被稱為SOKZHOY),由於首次套用了所謂“氣泡”理論,成為一款具有革新意義的高速攔截艇按照“氣泡”理論,14230型的艇底被做成特殊形狀,接受由鼓風機注入的氣流,大幅度減小航行時的阻力。據設計人員稱,這可以將燃料消耗減少25%~30%。有人曾猜測14230型在原理上類似於西方國家海軍熱衷的多體船,但實際上它更接近於水面效應艇——俄羅斯無可爭議的一個技術領先領域。目前,2艘14230型正在裏海海上警衛隊服役,其排水量為105噸,長35米,航速50節,航程800海里,最多可攜載16人,主要火力為AK-306炮。值得一提的是,在14230型的基礎上,伏爾加造船廠還開發和建造了4艘無人型,命名為“水銀”,目前已交付俄羅斯海關部門使用。