作為世界上科技和工業實力、經濟實力、軍事實力最強的國家,美國"以海立國""以海制霸"的戰略表現的非常明顯。為此,美國就在幾十年的時間裡建立起一支世界最強的海軍力量。作為目前世界最強的海軍,美國海軍的整體裝備實力、訓練水平、實戰經驗等等都不是一般的國家可以比擬的,即便是大國也是如此,美國海軍整體武力甚至可以和很多國家的整體軍力相比。在這樣的背景下,在新型海軍裝備研發應用,技術探索方面,美國也是最積極、成果最多的國家。
在近日,美國企業就在探索一種"新"的高速船型,即高速噴水水翼船,該船型採用水翼船型設計,採用噴氣式發動機推進,最大航速達到120節,是目前大多數軍事艦船30節高速的4倍。只是,由於水翼船大型化難度較大的原因,美國發展出航速達到120節的超高速、大型軍事艦船恐怕還需要很長時間,但從美國海軍先鋒級高速船和瀕海戰鬥艦的發展歷程來看,一旦在水翼船型技術方面實現突破,美國海軍也很可能迅速將此船型軍事化,並率先建成世界航速最高的軍事艦船。
水翼船在民用領域已經有應用,最先想到水翼船而且在這方面進行過研究的發明家,是19世紀中期的一個叫拉米斯
將民用高速船技術軍事化,美軍早有先例作為世界上應用軍民技術互相促進發展思路最成功的國家,美國非常清楚民用技術發展對軍事技術的促進作用,在海軍艦船發展方面,美軍就曾藉助民用技術發展出新概念的軍事船舶,並在很大程度上提升了美軍相應軍事力量的裝備水平。而這些被美軍看中,並民轉軍的技術就包括半潛船技術和高速雙體船技術。
在本世紀初的美軍軍事行動中,為了更加快速的將軍事力量部署到作戰區域,美軍看中了澳洲的雙體高速船舶,並在本世紀初租借了一艘澳洲的雙體高速民用船用於軍事調動,並將其更名為合資企業號。在隨後,合資企業號再次參與了美軍在中東波斯灣的軍事調動行動,並展現出極大軍事應用價值。在相關的軍事調動任務完成後,合資企業號返回美國本土參與了美軍的軍事演習行動,在行動中,合資企業號"載滿了14輛參加演習行動的斯瑞克步兵運輸車和12輛其他的車輛,包括高機動多用途輪式車和中型戰術車輛系列,在沒有演練的情況下僅僅用20個士兵在35分鐘之內就完成了高速雙體船上26輛車輛的裝載,然後在40小時內以30節的速度航行了2400公里,並在13分鐘之內將其中的25輛卸下"。
美國的先鋒級高速運輸船、濱海戰鬥艦技術都來源於民用高速船技術
而在本次演習中,美軍也再次確認了民用雙體高速船在軍事運輸中的巨大價值,在隨後,在美國再次租借澳洲民用雙體高速船的同時,美軍正式啟動"聯合高速運輸船"專案。2012年8月16日,美軍"聯合高速運輸船"專案首艦JHSV-1"先鋒"號在美國阿拉巴馬州莫比爾市成功完成驗收試驗。
美軍先鋒級聯合高速運輸船就採用雙體船型設計"每個船體配有兩臺,共4臺瓦錫蘭WLD1400 SR噴水推進器,時速可以達到35-45節,可以用35節的航速運載600-700噸的物資航行1200海里"。該船的快速運輸能力非常強悍,美軍在今年在黑海方向支援烏克蘭威懾俄羅斯的行動中,就曾多次派出先鋒級聯合高速船,向俄羅斯展示美軍的快速部署能力。而在雙體高速船技術之外,俄羅斯超空泡魚雷技術理念基礎上開發的新高速船型也被美國海軍採用,也就是美軍的"幽靈"號高速船。
幽靈號高速船是美國企業為美軍研發,並希望藉助此船獲得美軍採購意向的新型高速船。幽靈號高速船採用了類似俄羅斯超空泡魚雷的技術,其最高航行速度可達50節,超過美軍現役、以高速著稱的濱海戰鬥艦航速。
美軍對高速船型一直很感興趣,圖為美海軍的高速船舶"幽靈"號,該船採用了類似俄羅斯超空泡魚雷的技術,其最
根據公開的資料顯示,"幽靈號除了可以執行快速巡邏、特種作戰、保護僑民等任務外,還能執行像近海戰鬥艦(LCS)一樣的任務,且在速度方面比LCS更快、操作也更方便、自動化水平更高"。而美國企業之所以為美軍研發這艘船,其目的據稱就是在美軍濱海戰鬥艦方案飽受質疑的情況下,為美軍提供新的選擇,也就是想要獲得美軍的認可,取代濱海戰鬥艦思路。
而由此就可以看出,美國企業研發改進水翼船技術,指向性還是很明確的,水翼船超高的航速效能若能成熟應用,若能被美軍認可,這種船型像當年的雙體船技術一樣民轉軍也是有很大可能的。只是,和雙體船型技術不同,無論是幽靈號代表的超空泡船型技術,還是水翼船技術,想要實現軍事艦船應用,大型化的問題也是不小的難題。
水翼船技術發展已經超過100年,技術優勢雖大,但大型化難度也很大世界上最先想到水翼船這種船型技術思路,並且在此船型技術領域進行過研究的發明家,是19世紀中期的一個叫拉米斯的法國牧師,據稱他是從風箏得到的啟示。在其後,另一個法國人在十九世紀九十年代研發出模型水翼船,並在水上進行了試驗,證明了這個理論的可行性。
"幽靈"號除了執行快速巡邏、特種作戰、保護僑民等任務外還能執行像近海戰鬥艦(LCS)一樣的任務,相比於LCS
在這樣的背景下,到了二十世紀初,一個義大利人造出了第一艘水翼船,並也進行了水上試驗,當時該船的航速就達到了37節。只是,受設計構型影響,最初的水翼船都在內河進行應用,直到第二次世界大戰之後,水翼船技術得到一定發展之後,水翼船才正式走向海洋。
水翼船型中最重要的水翼"就是在水中工作或割划水面的機翼,是水翼船的最基礎部件。它在水中運動像飛機機翼在空氣中運動一樣產生一定的升力,由於水的密度約為空氣密度的800倍,在同等升力之下,水翼的尺度比機翼要小得多。靠水翼升力支援艇重的水翼艇比滑行艇阻力小、興波小、受波浪干擾影響也小,因而具有良好的快速性和適航性"。
而且,在現代軍事艦船發展比較關鍵的指標,隱身效能方面,水翼船也有一些優勢。由於水翼船"在翼航狀態時,由於艇體被託離水面,艇體的物理場輻射將會減弱,特別是聲輻射將會大幅度降低。水翼艇的低物理場輻射特性有利於提高艦船的隱身性,降低遭水下攻擊的危險"。
但是,由於水翼升力和結構強度的限制,水翼船想要大型化,難度非常大。
在美國海軍瀕海戰鬥艦方案正在重新評估並調整的背景下,美國朱麗葉海洋公司正向美國海軍推薦"幽靈"號方案
受水翼船技術出現時期動力技術和材料技術水平有限的限制,初期的水翼船速度優勢並沒有得到很好的發揮,噸位也受到很大限制。前文提到的義大利人建造的世界第一艘水翼船噸位只有1.65噸,動力輸出功率也只有75馬力。二戰時期德國研發應用的水翼船噸位雖有提升,但也只有47噸多一些。而到了二戰後,直到今天為止,雖然藉助新型動力技術的應用,比如燃氣輪機動力和噴氣式動力,在最大速度方面水翼船也已經達到較高的水準,比如美國企業最新研發的水翼船就能達到120節的航速。但是在噸位方面,水翼船並沒有提升太多,300多噸已經是目前水翼船型噸位的極限了。
而且,水翼船民用船型目前已經有應用,噸位提升難度較大同樣是該船型快速發展的最大限制因素。在這樣的背景下,想要在短期內推出大噸位的軍用高速水翼船,難度還是非常大的。
但是,從幽靈號高速船的應用來看,若能在應用方面轉變一下思路,水翼船軍用化速度應該會更快一些,比如發展噸位有限的特種作戰平臺就是一個不錯的思路。
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雙升力佈局模式,既有水翼產生的升力抬起船身,那麼怎麼不借鑑F1