2020年國外海軍裝備技術發展綜述
來源:國防科技工業
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作者:柳正華 張旭 吳依帆
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發布時間: 2021-04-07
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俄羅斯23900型新型兩棲攻擊艦7月在位于克里米亞的海灣造船廠開工建造,該級艦首批建造2艘,滿載排水量約3萬噸。.....
01 航母、大型兩棲艦研制建造穩步推進
美印航母項目穩步推進,日韓航母計劃初現端倪。美國“福特”號航母于4月在大西洋航行期間,完成了首個航母艦載機替換中隊的資格認證。
印度首艘國產航母“維克蘭特”號1月安裝了發電和推進裝置等機械設備,預計2021年正式服役,2022年前具備完全作戰能力。
6月報道顯示,日本首艘“出云”級直升機母艦正在接受改裝。
韓國國防部8月發布的《韓國2021-2025年國防藍圖》,披露了LPX-II航母的項目細節,該航母預計滿載排水量超過40000噸,將搭載F-35B艦載機。
美俄大力推進新型兩棲艦艇發展,美“好人理查德”號兩棲艦計劃退役。美2021財年國防預算申請表明,海軍和海軍陸戰隊正在尋求發展中型兩棲艦船,該艦排水量數千噸,將采用搶灘登陸的兵力投送方式。
“美國”級兩棲攻擊艦2號艦“的黎波里”號(LHA 7)于2月交付,該級艦計劃發展4艘。美海軍“哈里斯堡”號船塢運輸艦于4月開工建造,該艦是“圣安東尼奧”級Ⅱ型船塢運輸艦首艦,也是該級艦第14艘。經過評估,美海軍11月決定退役并報廢因火災嚴重受損的“好人理查德”號兩棲攻擊艦。
俄羅斯23900型新型兩棲攻擊艦7月在位于克里米亞的海灣造船廠開工建造,該級艦首批建造2艘,滿載排水量約3萬噸。
02 主戰艦艇更新換代 取得階段性進展
積極發展新型水面戰斗艦,美海軍開始尋求新型驅逐艦設計方案。
驅逐艦方面,美海軍10月表示正在尋求全新的設計以建造下一代驅逐艦,該艦在海軍內部稱為DDG NEXT,將重新設計船型,排水量小于16000噸?!爸炷肺譅柼亍奔夠屩鹋炇着炗?月完成作戰系統安裝并交付使用,正式完整服役,該艦共計劃建造3艘,已交付2艘。“阿利?伯克”級ⅡA型驅逐艦DDG122于1月舉行鋪設龍骨儀式,DDG119于9月服役;Ⅲ型驅逐艦2號艦、3號艦(DDG 126、128)分別于3、4月正式開工,該型艦裝備大型有源相控陣雷達,具備一體化防空反導作戰能力,計劃建造22艘。
日本“摩耶”級“宙斯盾”驅逐艦首艦3月服役,該艦計劃建造2艘,替代老舊的“旗風”級防空驅逐艦,2號艦“羽黑”號于2019年7月下水,預計2021年服役。
韓國現代重工和大宇造船海洋工程有限公司均于7月提交了下一代驅逐艦的初步設計方案投標書,該艦計劃建造6艘。
澳大利亞海軍第三艘也是最后一艘“霍巴特”級防空驅逐艦“悉尼”號于2月交付。
護衛艦方面,美海軍4月授予芬坎蒂尼公司FFG(X)護衛艦詳細設計建造合同,該級艦后命名為“星座”級;第LCS19、LCS22近海戰斗艦分別于8、6月服役。
印度海軍第4艘也是最后一艘P-28“卡莫爾塔”級反潛護衛艦“卡瓦拉蒂”號于2月交付。
德國于1月選定荷蘭達門集團為主承包商,為海軍建造至少4艘MKS-180護衛艦,該級艦排水量9000噸;F125型“巴登-符騰堡”級護衛艦2號艦于3月交付,該級艦共建造4艘。
英國與澳大利亞于10月簽署了合作協議,將為澳大利亞海軍建造9艘“獵人”級護衛艦,該艦由BAE系統公司以英國26型護衛艦為母型設計建造。
各國積極發展新型潛艇,美海軍計劃研制新型攻擊型核潛艇并在潛艇上部署反艦導彈。
核潛艇方面,美海軍于6月授予通用電船公司總價95億美元合同,用于前2艘“哥倫比亞”級艇建造;2月為SSN(X)新型攻擊型核潛艇申請資金,用于相關技術和概念開發;“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇“特拉華”號、“佛蒙特”號于4月相繼服役,使該級潛艇現役數量達19艘;潛艇部隊負責人11月表示,將在潛艇上部署更多反艦巡航導彈,包括即將列裝的“海上打擊戰斧”導彈。
俄羅斯首艘“北風”-A級戰略核潛艇“弗拉基米爾大公”號于6月正式服役加入海軍,該艇是“北風”級改進型,計劃建造5艘。
英國“機敏”級核潛艇4號艇“勇敢”號開始建造商海試,預計2021年入役,該艇計劃建造7艘,已服役3艘。
法國首艘“梭魚”級攻擊型核潛艇于11月在土倫正式服役,該級艇水下排水量5300噸,計劃建造6艘,用于替代“紅寶石”級。
常規潛艇方面,日本“蒼龍”級潛艇11號艇即改進型首艇3月服役,該艇是世界首艘采用鋰離子電池作為水下動力源的潛艇,計劃建造2艘。
印度第五艘“鲉魚”級潛艇“瓦吉爾”號11月在馬扎岡船塢有限公司下水,該級艇計劃建造6艘。
03 艦船電子信息裝備技術取得多項突破
新型艦載雷達進入小批量采購階段。AN/SPY-6(V)4雷達1月完成上艦安裝準備,將裝備“阿利?伯克”級ⅡA型驅逐艦;首部AN/SPY-6(V)1雷達陣列7月交付美海軍,將裝備“阿利.伯克”級Ⅲ型驅逐艦首艦。美國海軍7月與雷聲公司簽訂1.26億美元采購4部AN/SPY-6(V)2、2部AN/SPY-6(V)3雷達,計劃2023年1月完成。美海軍水面戰中心懷尼米港分部7月與超級電子公司簽訂4219萬美元合同,采購首批3套“下一代水平搜索雷達”驗證系統,計劃2023年4月完成,該雷達使用最新數字技術及軟件定義的架構核心,擁有一整套可擴展、增強并優化性能的算法,顯著增強惡劣氣象下的搜索能力,抗電子干擾能力,無人機、潛望鏡、漂浮碎片和漂雷等探測能力。
積極開展新型艦載通信系統和水下通信技術研發。加拿大Geo公司6月交付遠程聲通信(LRAM)系統,支持潛艇在巡航狀態下進行雙向水聲通信。
澳大利亞國防科技集團采購了達因聲納國際公司的BlueComm水下光通信系統,用于正在進行的海上自主系統計劃。
俄羅斯海軍11月在巴倫支海域開展了IVA S/W模塊化水下通信系統的測試,配備該系統的蛙人小組在深度26米、距離2600米的水下建立了穩定的高清晰語音通信;該系統是通過無線電與“傳統”水聲裝置結合實現水下通信。
新型艦載電子戰系統持續生產部署。美海軍分別于1月和10月授予洛馬公司、諾格公司8.121億、1.008億美元合同,生產艦載電子戰系統AN/SLQ-32(V)6和AN/SLQ-32(V)7;相比老型號,AN/SLQ-32(V)6改進了信號接收器、天線、作戰系統接口,增加了高增益、高靈敏度輔助傳感器,特定發射器識別傳感器;AN/SLQ-32(V)7采用開放式架構,射頻孔徑完全由軟件控制,可重新定義功能、動態配置,未來只需編寫軟件便可增加多種任務能力。
法國泰勒斯公司10月發布全球首款采用全數字平面固定陣列有源天線技術的TSA6000艦載敵我識別系統,該系統從2021年開始裝備法國FDI級下一代多功能護衛艦。
04 新型艦載武器技術穩步發展
艦載戰術激光武器樣機研制取得密集突破。歷經兩年半研制后,美海軍首套“奧丁”激光武器樣機2月安裝至“杜威”號驅逐艦,該系統是一型軟殺傷激光武器,可致盲來襲目標的光電和紅外傳感器,主要用于攔截無人機和光學/紅外制導導彈,共計劃采購8套,配裝DDG51 ⅡA型驅逐艦。
美洛馬公司研制的“太陽神”(HELIOS)樣機3月通過關鍵設計評審,預計2021年裝艦試驗。美諾格公司研制的“激光武器系統演示樣機”(LWSD)Mk 2 Mod0于5月完成首次海上試射,輸出功率150千瓦,成功擊落無人靶機。
艦載高超聲速武器首次實現海上實彈試射。俄22350型護衛艦1月從巴倫支海水域向地面目標發射了“鋯石”高超聲速反艦巡航導彈,導彈飛行距離超500千米,這也是世界首次水面艦艇發射高超聲速導彈的試驗,俄還計劃在核潛艇等其他海上平臺上測試這種導彈。
俄歐積極推進電磁導軌炮研制。
根據歐洲防務局2019年提案要求,法國圣路易斯法德研究所聯合歐洲五國等九家研究機構,于6月成立“提升電磁軌道炮遠程威力的炮彈”(PILUM)聯盟,開啟電磁軌道炮技術開發,項目將持續2年。
7月,俄羅斯國防工業綜合體宣稱,俄羅斯電磁導軌炮樣炮在一次試驗中擊中10千米外的地面和空中目標。
多型新型魚雷研制取得進展。美國諾格公司5月成功測試了第一枚新型超輕型魚雷原理樣機,該雷采用了熱動力閉式循環系統,重量僅99.8kg,長2.15m,約是美海軍目前重型魚雷重量的1/16、大小的1/3,可從多型飛機及MQ-8C火力偵察無人機上發射。意大利萊昂納多公司“黑蝎”微型魚雷7月開始開展交付客戶的資格認證,預計將于2021年完成,該魚雷長1.1m,直徑127mm,重11kg,最高航速15kn,采用2.5kg PBX炸藥,作戰深度30-200m。
瑞典武裝部隊6月成功完成了47型輕型魚雷從水面艦艇和潛艇的首次試射,該魚雷長2.85m,直徑400mm,重340kg,采用模塊化設計,可在瑞典群島和波羅的海的復雜淺水環境中使用。
05 無人系統技術研發
大力推進大中型無人系統發展。DARPA于1月發布“海上列車”項目跨機構公告,提出將不少于4艘的無人水面艇通過物理連接或編隊航行的方式創建“海上列車”,提高海軍和海軍陸戰隊無人水面艇遠征作戰能力;3月向四家公司授出“魔鬼魚”無人潛航器項目第一階段合同,旨在開發新型長航時、長航程、負載能力強的無人潛航器,能夠遠離港口、有人平臺獨立作業。
美國海軍海上系統司令部6月證實,“霸主”項目發展的1艘無人艦完成了2次為期4天的自主航行測試,累計181小時以上航行符合國際海上避碰法規,航行3200海里。美海軍7月授予L3哈里斯技術公司3499萬美元合同,用于研發中型無人水面艇原型艇,計劃2023年初交付,該艇岸基布放回收,采用模塊化開放式體系架構,可攜帶相當于40英尺集裝箱大小的有效載荷。
美國海軍9月授予奧斯塔美國公司、亨廷頓英戈爾斯工業公司、芬坎蒂尼造船廠、博菱格造船廠、洛馬公司、吉布斯.考克斯公司各700萬美元合同,開展大型無人水面艦概念設計工作,完善相關規格和要求,預計2021年8月前完成。
英國防部3月授予MSubs公司價值100萬英鎊合同,為皇家海軍研制一型長30米、航程可達3000海里的超大型無人潛航器“曼塔”,合同要求14個月內完成設計與建造。
多型無人水面艇達到關鍵節點。美海軍無人感應掃雷系統3月進入小批量生產階段,達到里程碑節點C,計劃2021年交付首批3套系統,該系統包括1艘無人水面艇和1套可探測磁、聲信號的拖曳式掃雷具,可根據任務需求更換有效載荷。以色列埃爾比特系統公司4月宣布成功將收放式主被動拖曳聲納(TRAPS)集成在“海鷗”無人水面艇上,將大幅擴展“海鷗”號作戰范圍。
06 國外艦艇動力技術持續進步
大功率原動機平穩發展,開始應用人工智能技術預測技術。英國23型護衛艦4月換裝新的PGMU推進系統,配備現代化監控系統,能更方便地控制和監視發動機狀態并進行故障診斷。
西班牙海軍9月開始利用無監督學習的人工智能系統預測發動機故障,該系統能自主學習、自主決策、無需人工干預,預測結果與過去5年艦艇故障數據吻合。
新型動力源擴大在海軍艦船中的應用。西班牙2月完成S80潛艇燃料電池AIP系統最終測試,該系統利用生物乙醇重整制氫技術,可使潛艇在水下連續運行三周。
通用原子公司鋰離子容錯電池4月裝備特種作戰司令部干式作戰潛器(DCS),系統的模塊化和單電池容錯設計在保障重要任務電力供應的同時,可防止失控和災難性的級聯電池故障。韓國10月啟動“張保皋-III”級潛艇鋰離子電池研發工作,與現役209型潛艇的鉛酸電池相比,電池壽命提高1倍、比功提高3~4倍;與214型潛艇燃料電池相比,比功提高超過1倍;可使潛艇的水下續航時間提高2~3倍。
07 基礎性前沿性技術繼續取得新進展
新型水聽器陣列提高水面艦艇定位跟蹤能力。北約海洋研究與實驗中心聯合美國加州大學2月提出了一種利于被動水下聲陣列定位和跟蹤多水面艦船的方法。該方法依靠6對水聽器,克服了原有模型高度非線性、數據關聯不確定、船只數量不確定的問題。在意大利沿海淺水區的實驗表明,在一定距離范圍內,水聽器陣列可對目標進行準確估計。
諾格公司開發無人潛航器新型充電技術。諾格公司2月稱已簽署一份非排他性協議,將生產適用于較惡劣環境的鈮連接器(NiobiCon),可為無人潛航器充電。NiobiCon連接器是一項創新性濕式連接器技術,遇水后,會自行生成隔離層,連接后隔離層自行刮除,斷開連接后又會重新生成,無需使用密封件、機油或活動組件,就可進行電力傳輸和數據交換,可有效解決無人潛航器水下充電效率低的問題。
美高校研制出新型智能聲學超材料。美國南加州大學的研究人員受鯊魚皮膚啟發,3月研發出新型智能聲學超材料,可控制聲波傳播方式。研究人員利用鯊魚皮膚具有雙重聲學特性的原理,采用橡膠和鐵納米顆粒制備出智能聲學超材料,通過控制磁場可改變聲波傳播方式。橡膠易于彎曲和拉伸,鐵納米顆粒可響應磁場變化,因此由該聲學超材料構成的柱狀陣列通過分開或靠近即可實現聲波傳播或阻斷。 (中國船舶714所) 文章來源:《國防科技工業》雜志
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