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王孟源的部落格

事實與邏輯

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  • 2015-02-15 02:48

【海軍】055級的設計概念

我在幾篇有關共軍小道消息的文章裡已經多次提到共軍的大型驅逐艦055級。目前的新聞是它的排水量在12000噸(此處與下列均以公噸計算,美噸又再多10%;所有的數據均為估算值,只保證精確到不妨礙本文主題的邏輯)以上,携帶112或128枚垂直發射飛彈,並已於2014年十二月正式開建。由於前一代6000噸級的052D才剛有第一艘在2014年下水,在两年的時間差距内就又建造大了整整一倍卻裝備同種雷達和武器的軍艦,實在頗為突兀。中共海軍在新艦隻設計上一向是非常謹慎保守的,為什麼會從6000噸直接跳過9000噸的伯克級和10000噸的Ticonderoga級巡洋艦而造12000噸的全新艦身呢?為什麼比Ticonderoga大了2000多噸,卻没有明顯增加飛彈數量(後者載彈122發)?Ticonderoga有四具LM2500渦輪引擎,總出力60MW,最高速度已經有32.5節,超過航母戰鬥群的30節基本需求,為什麼只大了20%的055級會裝上四具大得多的QC-280渦輪引擎加四具MTU 20V柴油機,使總出力達到了驚人的134MW?目前大陸的軍迷網上並没有令人滿意的答案,所以我在這裡貢獻一點淺見。

我最早考慮的可能性是055級實際上是一艘巡洋艦而不是驅逐艦。這两者的差别在於前者有一個大型的艦隊指揮中心,可以用來協調整個航母戰鬥群的海對空防空任務。不過因此所需的額外噸位只有大約為500噸,所以不能真正解釋055級的大小,更不能解釋它如怪獸般的引擎功率。附帶說說,我認為055級將會配備這様的一個大型艦隊指揮中心,但是共軍仍將延續其謙虛(也可以叫裝蒜)的傳統而稱之為“大驅”而不是巡洋艦。

要解決這個謎題,關鍵在於雷達。052D所裝H/LJG-346A雷達數據仍在保密之中,不過從照片上估計大約為4.5公尺邊長的正方型AESA天線。美軍現役的AN/SPY-1D則為12英呎(約3.6公尺)直徑的八角型PESA天線,所以两者的面積比約為5:3,也就是不但H/LJG-346A使用效率高得多的AESA(參見前文《雷達與隱身技術之間的矛盾關係》),它的有效天線截面積比AN/SPY-1D還大66%。這便是美軍急著要將AN/SPY-1D換代為AESA的原因。

美軍的下一代艦載陣列天線雷達系統叫AMDR(Air and Missile Defense Radar),包括两種不同的天線:搜索雷達仍然是S波段,只是換成AESA;目標照明雷達則是X波段的AESA,用來取代AN/SPG-62(亦即目前伯克級一前两後,看起來像大型衛星電視用的三個圓盤天線)和AN/SPQ-9(艦炮導引雷達)。後者是專為半主動雷達制導的標準二型飛彈照明目標用的,所以使用主動雷達導引防空飛彈的共軍和俄軍都没有急迫的需要(歐洲系列的防空艦用X波段雷達來對付低空目標,055若採用雙波段陣列,將是向歐系設計看齊)。讓我們專注在前者,也就是AMDR-S。

原本Raytheon開發AMDR-S時,就特别使用模塊化設計,所以尺寸大小可以隨意變更以適應各型軍艦的裝載能力。到了2012年,美國海軍已經了解必須採用20英呎(約6公尺)見方的AMDR-S才能有效反制共軍的J-20和俄軍的T-50两種隱身戰鬥機,但是不論是9000噸的伯克級還是10000噸的Ticonderoga都缺乏足够的空間、載重和發電功率來裝備如此龐大、沉重而且耗電的雷達。美軍雖然花了大銭開發了DDG-1000 Zumwalt級大型驅逐艦,排水量超過13000噸,但是它是1990年代蘇聯解體後,美國自認不再會有專業對手,而專門設計用來對第三世界的陸上目標進行炮撃的隱身艦,因此在共軍崛起之後,只建了三艘就停建了;連其艦身都是為隱身性能而犠牲了容積和速度的内傾式,不能改裝做為新一代的巡洋艦來取代伯克級和Ticonderoga的艦隊防空任務。

於是在2013年前,美國海軍的内部有極大的争議:若是要配備大小、功率够用的全尺寸AMDR-S,就必須花更多的大銭重新開發一型12000-13000噸級的新巡洋艦,叫做CG(X)。但是不但國會正在裁减預算(2010年就把CG(X)裁掉了,但是美國海軍一直覺得可以敗部復活),海軍的俄亥俄級戰略導彈潜艇已經服役滿30年,必須立即更換,否則其全封閉式的核動力引擎將會用盡燃料(核子潜艇的燃料棒是無法輕易換新的,參見前文《核動力在軍用與民用之間的差別》)而報廢,因此海軍在總國防預算中所占的比率,已經將要進入一個高檔期,根本不可能再支持另一個大型造艦計劃。於是在2013年初,美國海軍不得已地決定用伯克級來裝載半尺寸(其面積剛好是全尺寸版的一半)、14英呎(約4.2公尺)見方的AMDR-S,這就是伯克三型;至此CG(X)才算是真的蓋棺論定。美國海軍Commander US Naval Surface Forces(海面艦隊司令)Vice Admiral(三星將軍)Tom Copeman還因此而寫了一封抗議信給他的老板Chief of Navy Operations(海軍司令)Admiral(四星將軍)Jonathan Greenert,並且把它洩漏給媒體(詳見http://news.usni.org/2013/03/26/analysis-navy-should-avoid-a-flight-iii-arleigh-burke),但是人窮志短,國庫没銭就是没銭,再怎麼鬧還是没用。

伯克三型的升級示意圖,從左上角開始依順時鐘方向分别是1)新增的隱身墙;2)AMDR-S主動陣雷達;3)AWS電腦指揮系統升級;4)發電機從3X3MW=9MW升級為3X4MW=12MW;5)冷氣機升級。很明顯的,真正有意義的只是AMDR-S和為它提供電力的新發電機。

因此我認為055級正是美國買不起的12000+噸級全尺寸防空巡洋艦,它的第一艘仍將延用052D的4.5公尺見方雷達,但是在幾年内必然會升級到6公尺以上。而由於它有充沛的引擎功率,其電力供應將會從早期的20MW左右,逐步上升到100MW以上。這様的性能不但完全壓倒伯克三型的12MW,連英國的Type 45型都只有40MW(美軍的Zumwalt級總發電量為79.8MW,但是它不是一艘防空艦)而相形見絀。我在前文《從1996台海危機到東風21D反艦彈道飛彈》裡已經提到中共海軍正在向遠洋防禦邁進,有超越美軍的主要艦隻出現,其實是理所當然的。

 

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  • 作者:王孟源

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迴響(7)

# re: 【海軍】055級的設計概念
可能要上電磁炮。
請閱《看不見的軍備競賽:戰術雷射》。
# re: 【海軍】055級的設計概念
《看不見的軍備競賽:戰術雷射》
文章一出就早早看完了、雖然可行性低.....。
14日某大神的文章↓ 供參考。
3、09IIIB型潛艇及055型驅逐艦均可上艦對陸攻擊巡航導彈,均為鷹擊-18衍生型,採用通用垂直發射裝置,發射裝置不是難點,這是研製之初就確定的,難點在於武器控制系統,當然,這是過程中的難點而不是結果的難點,現在已經不是難點了。
5、055性驅逐艦目前沒有所謂的反彈道導彈,更沒有彈道導彈,主要任務還是以承擔防空為主。目前只有海紅旗-9B型艦空導彈和鷹擊-18A艦艦導彈及中程防空導彈(型號留個伏筆)。沒有火箭助飛魚雷,因為無此需求,當然紅旗-10近程反導武器是必須有的。

6、電磁炮正在北方的某單位研製。
055級的電力供應必然是極為充沛的,這其實是下一代大型水面艦隻的關鍵性能,外行人所注意的飛彈等等反而是末節。

有了足夠的電力供應,首先可以上超大型雷達,其次可以放雷射,最末才是電磁炮。共軍當然還是有研究電磁炮的團隊,但是這是因為它的研究哲學是一網打盡;中國一向人多,現在錢也不缺了,在軍備競賽裡樣樣都研究,恐怕反而是美國會被耗死。
# re: 【海军】055级的设计概念
作为一个外行其实我比较想知道中国海军的制造水平是在列国的哪个层次?055的建成到底能不能称之为世界第二强的驱逐舰?比英国45型作为对比如何?他的建成能不能标志着中国的海军超越了宿敌日本?
中共海軍在水面艦艇方面,只有動力裝置還處在第二梯隊,其他都已是最先進的了。055十年內應該達到美軍原先預期的CG(X)的水平,也就是世界領先,45型的整體戰力不能與之相比,日本就更不用提了。

未來十年的主要改進方向是效率和功率更高、但重量和體積更緊湊的燃氣輪機,以及全電推進系統。
# re: 【海军】055级的设计概念
为何纵观中国各个产业,从汽车产业到大飞机制造再到现在的军舰全部都卡在发动机身上?

这是发动机的技术门槛在整个工业体系的艰难程度还是因为中国本身顶层设计有问题?

还有王先生好像在海陆空各大军种中遗漏了中国的潜艇。在这方面中国往往是最保密程度最高的军种。而在这方面日本似乎又有着世界一流的技术和反潜能力,在从15年到25年的这十年里,中日在东海下的潜艇暗战您如何看待?
# re: 【海军】055级的设计概念
为何纵观中国各个产业,从汽车产业到大飞机制造再到现在的军舰全部都卡在发动机身上?

这是发动机的技术门槛在整个工业体系的艰难程度还是因为中国本身顶层设计有问题?

还有王先生好像在海陆空各大军种中遗漏了中国的潜艇。在这方面中国往往是最保密程度最高的军种。而在这方面日本似乎又有着世界一流的技术和反潜能力,在从15年到25年的这十年里,中日在东海下的潜艇暗战您如何看待?
發動機的確是最困難的軍工技術,至少需要20年以上全力以赴,而中共一直到十年前才開始大規模投資,目前剛踏進第二梯隊是理所當然的。

039B、093G和095式潛艇都曾在此被多次提起,請自行仔細閱讀以前的文章。
# re: 【海軍】055級的設計概念
刚看到网上有人说,军队编制体制改革即将开始:一,今年九月份开始战区制改革,撤济南。济南军区部分人员与总部机关的部分人员组建陆军总司令部。全军组建“六部三委”。六部即:陆、海、空、二炮、天际、网络;三委即:纪委、军政法委、国家动员委。撤销集团军。战区就是一个联指无教育管理职能。战区内的陆军集团军机关合并编为战区陆军指挥部,负责陆军教管训工作。广西划给西南战区,山东划给华东战区。二,明年撤销军分区武装部,改为兵役局。省军区与省武警总队合并为警备司令部(有说法降半级)。三,后年进行职业化改革。战区改革的人事调整方案已专机送各军区主官签字阅毕带回北京,仅为告之,不征求意见。九月份即行之。
這個傳言我一年前也聽過,不過那並不代表它必然是假的,有可能是又檢討了一年才付諸實施。

然而聽說有15人因造謠“軍改方案”而被抓,很可能就與這事有關。
# re: 【海軍】055級的設計概念
055可能沒有你想像的滿排12000吨,最早網傳中國要建大型驅逐艦九千歲。我覺得中國是根據伯克2型和針對052C的不足而研發的。中國沒有美軍財力雄厚和海外基地眾多後勤保障充分。所以不會使用四具QC-280渦輪(如果有需要十年前就會跟052b,052c一起研發,而不是現在現在研發),不然就會發生建得起用不起。對針燃油經濟性,續航力問題和我國設計生產武器裝備重要原則是成熟适用。我國在研製和生產055型驅逐艦時會續繼使用成熟柴燃交替動力系統-兩柴兩燃。根據最近報間冷卻渦輪燃機,中國最有可能2具單台最大功率40MV間冷卻型燃機(就像剛剛研究成功燃輪機最近就試飛的高音速飛機),2具發電率80MV,另外使用2具大功率的軍用柴油機。055大概標排8000吨,滿排10000吨。性能上大概等於伯克2型,未來可以升級到伯克3型。
這些性能指標不是我“想像”的,而是由内綫泄露的。

如果衹是要“等於伯克2型”,十多年前的052C就已經做到了(除飛彈數目略少)。055的十年預研,要解決的除動力外,主要是先進電子系統,尤其是整合式桅杆。美軍衹有Zumwalt級才有,可惜不適於海戰。

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