資料圖:中國新型054A護衛艦“舟山”號
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目前,我國第四代導彈護衛艦——057型導彈護衛艦設計工作已經結束,總體設計指標已經凍結。根據海軍裝備發展計劃,該型導彈驅逐艦將在2014年年底至2015年開工建造,屆時,24艘054A型導彈驅逐艦將全部開工建造完畢,最後5至6艘艦艇也將在2017年之前交付部隊。據推測,新型導彈護衛艦將最終將建造20艘,將在2025年之前,替換20艘053型系列護衛艦。057型導彈護衛艦滿載排水量約為4500噸左右,採用新型相控陣雷達系統和新型導彈垂直發射系統,具備區域協同防空作戰能力。該型導彈護衛艦增強了隱身性能,採用了一體化封閉式隱身桅杆。為了提高艦艇的航行能力,057型導彈護衛艦首次採用了綜合電力推進系統,此外,057型導彈護衛艦重點加強了反潛能力,裝備有新一代拖曳反潛聲吶基陣和反魚雷誘餌,配備有兩架大型反潛直升機和若干架無人直升機,據一些分析人士稱,第四代導彈護衛艦將成為我國建造的艦艇中反潛能力最強大的艦艇,也將成為世界護衛艦最新反潛戰力的標杆,未來,第四代護衛艦將作為我國國產航空母艦的護航艦艇。
評論認為,057型導彈護衛艦首次採用綜合電力推進系統是我國艦艇發展史上的一次革命。船舶綜合電力推進系統是伴隨現代電力電子技術的發展產生的一種新型船舶推進系統,它將船舶動力電站和輔機電站合二為一,從而達到有效利用能源、提高船舶機動性、降低船舶噪聲的目的,國外媒體認為,艦船綜合電力系統是艦船動力平台的又一次重大變革,對海軍裝備發展、未來海上作戰等產生了深遠影響,因此,電力推進取代傳統機械推進,被稱為21世紀艦船動力推進方式的“海上革命”。
目前,西方發達國家的新一代作戰艦艇已經廣泛採用新型艦船綜合電力推進系統,並已經成為下一代新型大型水面艦艇的關鍵指標性技術,採用電推技術成為一種“時髦”。美國的DDG-1000型導彈驅逐艦、福特級航母、英國的45型導彈驅逐艦、伊麗莎白女王級航母和德國的F125型導彈驅逐艦等西方下一代作戰艦艇均已經使用綜合電推技術。我國自2002年以來開始探索該項技術的基礎研究工作,2007年,由中國工程院院士、海軍工程大學教授馬偉明領銜的艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室正式成立,馬偉明教授在長期研究的基礎上,首次在國內提出發展艦艇綜合電力系統技術,並力主國家建立艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室,該實驗室研究設施達到國際先進水平,成為我國艦船綜合電力技術領域研究中心。歷經多年攻關,馬偉明帶領課題組破解了困擾世界電機界的“振盪”難題,研製出具有完全自主知識產權的整流發電機供電系統和世界上第一台能同時發出交直流電的雙繞組發電機。這些為我國最終攻克電推技術難關奠定了堅實的技術基礎。目前,我國在艦船電推技術領域,已經在多個技術領域取得階段性成果,並成功研製出我軍新一代船舶綜合電力推進系統,該系統即將成為我軍055型導彈驅逐艦和057型導彈護衛艦的動力系統。
2013年,我國中船重工武漢712研究所在船舶綜合電力推進系統的自主創新中取得了重大進展,研製了以變頻器、推進電機、推進變壓器、功率管理系統、操縱控制系統為核心的推進系統,實現了單軸推進功率20MW以下船舶電力推進系統的全部國產化。研製的低壓690V(2×1000kW)和3300V(2×3000kW)全國產化電力推進系統及設備已實現批量裝船。2013年,國家能源研發中心的綜合電力系統演示驗證項目獲得成功,20MW級船用燃氣輪機發電模塊完成綜合電力系統試驗。目前,承擔國內軍用20MW級燃氣輪機的QC-185正在進行大量耐受性試驗,QC-185燃氣輪機採用我國自行研製的太行發動機核心機,其最大輸出功率為17800KW,如果使用兩套20MW級綜合電推系統,其總功率將達到48000馬力,這個總功率要比現在054A使用的4台皮爾斯蒂克16PA6V280STC柴油機總功率35000馬力高出了近40%,這個動力如果推動4500噸級護衛艦,可使其最高速航速達到30節以上。
通常來說,聲場一直是潛艇聲吶探測水面艦船以及魚雷等武器末端跟蹤制導的主要途徑。水面艦船的噪聲源包括船殼產生的流體噪聲、螺旋槳產生的噪聲和機械振動產生的噪聲,艦船在巡航狀態時機械噪聲是主要的噪聲源,由原動機、推進裝置和軸系、各類旋轉和往復機械裝置等產生。綜合電力系統與機械推進系統相比,原動機與推進電機不存在機械連接,縮短了軸系,隔斷了機械振動噪聲的主要傳遞途徑,降低了057型導彈護衛艦的水下輻射噪聲,大大提高了057型導彈護衛艦的聲隱身性能,提高了其綜合反潛能力。此外,艦船螺旋槳由帶變頻調速功能的推進電機驅動,能在全速範圍內快速實現無級調速,提高了艦船機動性和操控性。據報道,英國45型驅逐艦航速從零加速到29節僅需70秒,從30節急停僅需5.5倍艦船長度的距離,這正是海軍夢寐以求的戰艦機動能力。據悉,057型導彈護衛艦採用綜合電推系統之後,將為反潛作戰中快速搶占有力陣位提供堅實的技術基礎。
據悉,針對054A和052D等新一代水面艦艇隱身性能存在的不足,我國相關單位在相關領域繼續穩步推進,深化在艦艇綜合隱身方面的研究,據悉,057型導彈護衛艦將採用封閉式隱身桅杆、首樓甲板和尾部後甲板結構,形成光滑和傾斜的表面,把艦體和艦橋有機、光滑的融為一體,儘可能消除不連續的平面,以控制入射電波,特別是該型艦對於艦面設備的控制,首先取消了露天甲板的欄杆、把錨泊設備起錨機、導纜器、帶纜樁、纜索絞車等布置在甲板下,主甲板周圍採用內傾舷牆圍閉,舷牆上有作業孔,以便靠近碼頭時進行拋系纜作業,航線時用蓋子覆蓋,艦艇的魚雷發射架、救生艇等裝置也都采艦體以內,由艦體進行遮蔽,其他設備如艦空導彈採用垂直發射系統,系統深埋於艦體內,避免了被雷達電波直接照射,其他武器如艦炮則採用了隱身外殼,這些措施的採用都大大降低了艦艇的RCS