吳家鳴，李世龍

(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東廣州 510640）

瀕海戰(zhàn)斗艦的特點與短板

吳家鳴，李世龍

(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東廣州 510640）

瀕海戰(zhàn)斗艦是一種排水量與傳統(tǒng)護衛(wèi)艦相當(dāng)，同時擁有隱身能力強、速度高、回轉(zhuǎn)性好、吃水淺、可重新組合的模塊化結(jié)構(gòu)、自動化程度高、適用于瀕海/近海區(qū)域作戰(zhàn)等特點的一種新型艦船。但是，從目前的技術(shù)觀點看，瀕海戰(zhàn)斗艦還遠非完美，它還存在不少的技術(shù)短板與性能的不足。本文對瀕海戰(zhàn)斗艦的現(xiàn)狀與優(yōu)缺點進行簡要的介紹與分析。

瀕海戰(zhàn)斗艦;護衛(wèi)艦;模塊化技術(shù);三體船型;半滑行船型

0 引言

作為美國重返亞太的一個姿態(tài)與舉措，美國國防部長帕內(nèi)塔2012年6月在新加坡舉行的第11屆香格里拉對話會期間高調(diào)宣布美軍將在新加坡部署瀕海戰(zhàn)斗艦 (littoral combat ship，LCS）。瀕海戰(zhàn)斗艦是一種什么類型的艦種?它與護衛(wèi)艦有什么關(guān)聯(lián)與區(qū)別?本文就瀕海戰(zhàn)斗艦的出現(xiàn)背景、它的特點、優(yōu)勢和短板以及它與護衛(wèi)艦的關(guān)聯(lián)和區(qū)別作簡要的介紹與分析。

1 瀕海戰(zhàn)斗艦出現(xiàn)的背景

冷戰(zhàn)時期美國海軍的軍事戰(zhàn)略計劃主要圍繞著針對另一個超級大國蘇聯(lián)的海軍而制定和實施的。為了對抗蘇聯(lián)海軍的軍事威脅，美國海軍把發(fā)展航母、核潛艇、巡洋艦、驅(qū)逐艦等大型遠洋作戰(zhàn)艦艇放在首要的位置。但隨著1991年蘇聯(lián)的解體，美國的海上主要對手驟然消失，美國海軍的作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)對象隨之發(fā)生了巨大的變化。其主要作戰(zhàn)對象由蘇聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)槟切└遗c美國叫板的中小沿海國家，以及對其海洋霸權(quán)與戰(zhàn)略水道形成各種威脅的海上恐怖分子和海盜等，所執(zhí)行的大多為中低烈度的海上軍事行動，其軍事戰(zhàn)略重點也由此逐步地由遠洋轉(zhuǎn)向許多國家的近海/瀕海海域。于是美國海軍開始調(diào)整它的軍事戰(zhàn)略，在2005年3月向國會提交了《未來三十年兵力結(jié)構(gòu)發(fā)展計劃》的文件。根據(jù)該計劃，美國海軍將在2035年前縮減大型戰(zhàn)艦的規(guī)模，而把艦艇發(fā)展的重點轉(zhuǎn)向以瀕海戰(zhàn)斗艦為代表的小型戰(zhàn)艦。這一計劃標(biāo)志著美國海軍軍事戰(zhàn)略重點由冷戰(zhàn)時期的“遠洋”向反恐時期的“近?！钡闹卮筠D(zhuǎn)變，也標(biāo)志著瀕海戰(zhàn)斗艦正式成為美軍水面艦艇系列中一個新的艦種。

2 瀕海戰(zhàn)斗艦的特點

根據(jù)美國海軍提出的設(shè)計要求，瀕海戰(zhàn)斗艦必須具備跨越大洋的航行能力，能抵達全世界任何距海岸幾百海里以內(nèi)的近海區(qū)域;能夠快速靈活地提供高精度的火力打擊;艦艇的自動化程度要高，艦員編制少于100人;艦體可以根據(jù)任務(wù)的需要采用可重新組合的模塊化結(jié)構(gòu)。簡而言之，瀕海戰(zhàn)斗艦必須滿足擁有隱身能力強、速度高、回轉(zhuǎn)性好、吃水淺、通過更換不同的任務(wù)模塊可執(zhí)行多種特定的作戰(zhàn)任務(wù)、自動化程度高、適用于瀕海/近海區(qū)域作戰(zhàn)等一系列設(shè)計要求。同時，由于要求其具備跨越大洋航行的能力，到達需要部署的遠距離近海海域，瀕海戰(zhàn)斗艦必須具備足夠的適航性與耐波性，所以其噸位等級定為2000～3000 t，與傳統(tǒng)護衛(wèi)艦的排水量大致相當(dāng)。

根據(jù)這樣的設(shè)計要求，美國海軍通過對設(shè)計方案招標(biāo)，于2004年5月最終選定了洛克希德·馬丁公司的深V型半滑行單船體船型和通用動力公司的穿浪三體船型方案，以此作為今后美國海軍瀕海戰(zhàn)斗艦的2種備選船型。根據(jù)這2種設(shè)計方案建造的“自由”號瀕海戰(zhàn)斗艦和“獨立”號瀕海戰(zhàn)斗艦分別在2008年11月和2010年1月加入美國海軍服役。美國海軍已與洛克希德·馬丁公司和通用動力公司分別簽署合同，在2010～2015年度購買“自由”級和“獨立”級瀕海戰(zhàn)斗艦各10艘。

作為“佩里”級護衛(wèi)艦的替代艦種，從某種意義上說，瀕海戰(zhàn)斗艦并不完全算是一個新的艦種，它也可以被認(rèn)為是用來取代傳統(tǒng)護衛(wèi)艦的一種“新型護衛(wèi)艦”。但瀕海戰(zhàn)斗艦與傳統(tǒng)的護衛(wèi)艦又有很大的不同，它所擁有的主要特征包括:

1）從執(zhí)行任務(wù)的區(qū)域來說，瀕海戰(zhàn)斗艦要求具備跨越大洋到對方的瀕海/近海作戰(zhàn)的能力。因而它要求在具有遠洋渡航能力、排水量適中而又吃水不能太大的同時，必須具有敏捷、靈活的操縱性。

2）從航速來看，瀕海戰(zhàn)斗艦是以高速、靈活作為其主要打擊手段對敵方進行有效的攻擊，其最高航速可以達到45～50 kn左右。

3）從艦船結(jié)構(gòu)來看，瀕海戰(zhàn)斗艦艦體結(jié)構(gòu)采用可重新組合的開放式模塊化結(jié)構(gòu)，不同任務(wù)模塊可以自由組合又不相互牽制。它們可以根據(jù)不同的軍事部署需要，重新組裝、搭配不同的設(shè)備和武器的任務(wù)模塊，并能實現(xiàn)很簡便的進出換裝，從而可以應(yīng)對不同的作戰(zhàn)需要做出不同的快速反應(yīng)。通過更換、置入不同功能的模塊，瀕海戰(zhàn)斗艦可以變身為具有不同作戰(zhàn)功能的水面艦艇。

4）瀕海戰(zhàn)斗艦的主要任務(wù)模塊包括:反潛戰(zhàn)模塊、水面戰(zhàn)模塊、水雷戰(zhàn)模塊和特種作戰(zhàn)模塊等。這意味著:當(dāng)裝備了聲吶、魚雷和反潛直升機等探測傳感器和武器時，瀕海戰(zhàn)斗艦可用于反潛戰(zhàn);當(dāng)配備了導(dǎo)彈、艦炮、攻擊直升機、垂直起降無人機和無人水面航行器等武器裝備水面戰(zhàn)模塊時，瀕海戰(zhàn)斗艦可用于攻擊水面艦艇;當(dāng)裝備反水雷系統(tǒng)裝置時，瀕海戰(zhàn)斗艦適合用于水雷清理，能發(fā)揮掃雷艦作用;當(dāng)裝備了特種作戰(zhàn)模塊時，依靠瀕海戰(zhàn)斗艦在近海淺灘航行時具有敏捷、靈活的操縱特性，可快速行駛至敵方海岸線附近協(xié)助“海豹”特種部隊登陸或其他的海陸裝備突擊部隊執(zhí)行秘密突擊任務(wù)。

5）瀕海戰(zhàn)斗艦的設(shè)計重點在于強調(diào)其進攻能力，敵方對瀕海戰(zhàn)斗艦攻擊時的防護更多的是通過提高其隱身性能來實現(xiàn)。它在雷達隱身、紅外隱身、水聲隱身等方面進行了精心設(shè)計。艦上的設(shè)備采取隱蔽安裝，減少突出物，使得艦體上甲板非常光潔，大部分武器裝備內(nèi)置隱蔽在水線以上的封閉體內(nèi)，從而實現(xiàn)雷達低可觀測性;選用噴水推進裝置作為推進裝置使瀕海戰(zhàn)斗艦的動力噪聲降低;主機產(chǎn)生的廢氣被引入主船體與側(cè)體之間(“獨立”級）或通過艦尾部水線處(“自由”級）排出，這一廢氣排出方式使主船體和主機的熱信號特征盡可能地被屏蔽，從而降低紅外信號特征。設(shè)計者試圖通過這些手段減少被敵方潛艇探測和魚雷攻擊的幾率。

6）設(shè)計要求瀕海戰(zhàn)斗艦的艦員編制在100人以下，以提高艦艇的有效載荷比重和滿足裝載大功率主機的需要，這些要求主要通過提高艦艇的自動化程度來達到。

美國的瀕海戰(zhàn)斗艦實際上是在德國20世紀(jì)70年代推出的MEKO型護衛(wèi)艦，瑞典、英國和挪威90年代末推出的“維斯比”級傳統(tǒng)型輕護衛(wèi)艦、“海神”號三體型護衛(wèi)艦試驗船、“盾牌”級氣墊雙體導(dǎo)彈快速巡邏艇基礎(chǔ)上演變出來的。

德國MEKO型護衛(wèi)艦主要特點是使用了模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的建造思想。將艦上的各種系統(tǒng)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)制作成功能完整而獨立的模塊，然后安裝在標(biāo)準(zhǔn)的艦體上。模塊化安裝設(shè)計的優(yōu)勢是艦體采用可重新組合的開放式結(jié)構(gòu)，將艦艇結(jié)構(gòu)與任務(wù)武器系統(tǒng)分開，這樣的設(shè)計使艦艇可以根據(jù)每次執(zhí)行

任務(wù)性質(zhì)的不同，對不同任務(wù)模塊進行重新配置，從而可以使1艘艦艇發(fā)揮多種作戰(zhàn)效能。模塊化技

術(shù)也使艦艇的建造、維修、保養(yǎng)的時間都大幅縮短，為艦艇以后的性能升級提供便捷條件，艦艇的建造成本也因此有可能大大降低。

瑞典輕型護衛(wèi)艦“維斯比”號的最大賣點是它的隱身設(shè)計技術(shù)。該艦艦殼材料采用特殊真空注入技術(shù)建造的碳纖維夾心結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)除了具有降低艦艇磁場和噪聲特征信號的功能外，還具有重量輕、強度高、抗沖擊性能好等優(yōu)點。此外，該艦通過采用獨特的殼體形狀來減小雷達反射面、上層建筑外表涂吸收雷達波的材料、采用噴水推進裝置、廢氣通過尾部靠近水面的排氣口排放、主機采用雙層隔震基座等隔震機構(gòu)、裝備消磁裝置等措施來提高其隱身性能。

英國“海神”號護衛(wèi)艦試驗船的最大特色是采用了三體船型，這種船型最大的優(yōu)點是具有良好的穩(wěn)性和適航性，它在高航速下能有效地降低興波阻力，應(yīng)用這一船型也使艦船可以獲得寬大的任務(wù)載荷艙室容積和飛行甲板面積。

挪威皇家海軍的“盾牌”級氣墊雙體導(dǎo)彈快速巡邏艇墊升狀態(tài)下吃水僅為0.9 m，其主要特點則是淺水操縱性能出色。

美國的瀕海戰(zhàn)斗艦正是借鑒和參考了這4類船型的設(shè)計經(jīng)驗、吸收了這些不同類型艦艇的優(yōu)點和設(shè)計思路，并對這些船型已經(jīng)顯露出來的弱點加以改進后發(fā)展起來的。由此而研發(fā)出來的“獨立”號和“自由”號瀕海戰(zhàn)斗艦主要特點及參數(shù)見表1。

表1 “獨立”號和“自由”號瀕海戰(zhàn)斗艦的主要數(shù)據(jù)Tab.1 Principal data of Independence and Freedom littoral combat ships

3 瀕海戰(zhàn)斗艦的技術(shù)短板

較之于其他類型的大型水面作戰(zhàn)艦艇，瀕海戰(zhàn)斗艦擁有隱身能力強、速度高、回轉(zhuǎn)性好、可通過任務(wù)模塊執(zhí)行不同的作戰(zhàn)任務(wù)、自動化程度高、適用于瀕海/近海區(qū)域作戰(zhàn)等優(yōu)勢。但是，作為一種希望在多種新技術(shù)的應(yīng)用、海上作戰(zhàn)模式等方面都取得突破，借以逐步取代傳統(tǒng)護衛(wèi)艦的一個新艦種，在其經(jīng)過長期的海上運行和作戰(zhàn)環(huán)境的充分試驗驗證之前，要做出肯定的回答為時尚早。起碼從目前的技術(shù)觀點看，瀕海戰(zhàn)斗艦也遠非完美。

水面戰(zhàn)艦設(shè)計是一種速度、噸位、適航性、續(xù)航力、進攻能力、自衛(wèi)防護能力、經(jīng)濟性等因素綜合平衡的結(jié)果?；谥饕跒l海/近海區(qū)域作戰(zhàn)的要求，瀕海戰(zhàn)斗艦是以高航速來實現(xiàn)其戰(zhàn)術(shù)機動性作為其基本設(shè)計要素的。然而這種高航速要求卻構(gòu)成了瀕海戰(zhàn)斗艦其他設(shè)計因素巨大制約，由此而造成了瀕海戰(zhàn)斗艦不少的技術(shù)短板與性能的不足:

1）高航速的要求構(gòu)成了對主機馬力和結(jié)構(gòu)重量的苛刻要求。由于需要安裝大功率動力裝置以克服艦船在高速航行時所產(chǎn)生的峰值狀態(tài)下的興波阻力，瀕海戰(zhàn)斗艦要求的功率密度比傳統(tǒng)的水面艦艇要大得多。例如:作為1艘3 000噸級的水面艦艇，“獨立”級和“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦動力系統(tǒng)的總功率達到了84.8 MW;而滿載排水量為4 100 t的“佩里”級護衛(wèi)艦動力系統(tǒng)的總功率為30 MW、滿載排水量為8 300 t的“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦動力系統(tǒng)的總功率為78 MW，瀕海戰(zhàn)斗艦的功率密度達到了“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦的3倍左右。

2）盡管采用了功率大、重量輕、價格昂貴的羅爾斯·羅伊斯燃氣輪機，動力系統(tǒng)占據(jù)比重過大的體積和重量仍然使艦船的有效載荷和艦艇的結(jié)構(gòu)空間與重量受到了不少的擠壓:包括武備、燃油等的有效載荷與艦船滿載排水量比例比其他類型的大型艦艇要低，這導(dǎo)致了其作戰(zhàn)成本要比其他類型的艦艇高得多。

3）為了減輕艦體的結(jié)構(gòu)重量，以保證在高航速下提高艦船的有效載荷，瀕海戰(zhàn)斗艦大量使用了鋁合金材料和復(fù)合材料。作為一種易燃材料，鋁合金的大量使用在減輕艦艇重量的同時，也帶來了火災(zāi)的安全隱患;復(fù)合材料在高速作戰(zhàn)艦船上使用是否適應(yīng)未來作戰(zhàn)環(huán)境也并未得到實戰(zhàn)的充分檢驗。

4）由于有效載荷的限制，瀕海戰(zhàn)斗艦難以具備較高的續(xù)航力和自持力。這二者的不足將導(dǎo)致艦船作戰(zhàn)半徑和對危機反應(yīng)能力的降低。在缺乏足夠的外部后勤保障的情況下，作為側(cè)重于跨洋到敵方瀕海/近海區(qū)域作戰(zhàn)的瀕海戰(zhàn)斗艦來說，續(xù)航力和自持力的不足無疑是一個難以回避的軟肋。

5）瀕海戰(zhàn)斗艦通過提高艦船的自動化水平、采用可重新組合的模塊化結(jié)構(gòu)以根據(jù)需要更換不同的任務(wù)模塊等手段，來實現(xiàn)降低艦艇人員數(shù)量的配置、以一種中型艦艇的規(guī)模去執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)的目的。然而，艦艇的模塊化結(jié)構(gòu)要求每名艦員必須有執(zhí)行多種任務(wù)的能力，這導(dǎo)致了艦員執(zhí)行每種任務(wù)熟練程度的降低、訓(xùn)練周期的增長、艦員素質(zhì)要求的提高等問題，多任務(wù)模塊化技術(shù)條件下“全能型”艦員的訓(xùn)練基本功一般不如驅(qū)護艦上的“專用型”艦員扎實。同時，艦員數(shù)量的不足也降低了艦船突發(fā)事件下的應(yīng)急處理能力，由此而造成了艦船生存能力的降低。這些技術(shù)短板不同程度上抵消了高自動化水平、多任務(wù)模塊結(jié)構(gòu)給瀕海戰(zhàn)斗艦所帶來的技術(shù)優(yōu)勢。

6）瀕海戰(zhàn)斗艦的船型選擇和動力推進裝置的配備是以高航速下的狀態(tài)作為其設(shè)計優(yōu)化的基準(zhǔn)來進行的，其巡航狀態(tài)下的艦船快速性效率不佳。實際上，在艦船的整個服役期中，以極限高航速航行的時間比例很低，因此，瀕海戰(zhàn)斗艦的經(jīng)濟性也自然不會太理想。

7）具備在瀕海/近海區(qū)域的作戰(zhàn)能力要求瀕海戰(zhàn)斗艦必須具有淺吃水的特征，這一要求導(dǎo)致了艦船適航性和耐波性能力的降低。瀕海戰(zhàn)斗艦的最大航速只有在風(fēng)平浪靜的理想海況下才能得以實現(xiàn);在波濤洶涌的開闊海域航行時，不僅其速度優(yōu)勢無從發(fā)揮，其船型特征還帶來了適航性及安全性不佳的問題。這些缺陷對瀕海戰(zhàn)斗艦在開闊海域的自由行動構(gòu)成了很大的制約。

8）“獨立”級瀕海戰(zhàn)斗艦的三體船型固然具有使艦船獲得大甲板面積、比同排水量的單體船具有較好的穩(wěn)性和適航性、高航速下興波阻力小等優(yōu)勢。但相比單體船型，該級戰(zhàn)斗艦存在主船體水下部分狹窄、空間利用率低、小型側(cè)體內(nèi)部空間難以有效利用、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建造困難、消耗材料多等缺陷。

9）瀕海戰(zhàn)斗艦是以機動性好、進攻能力強作為其設(shè)計的側(cè)重點，而對敵方攻擊時的防護則難以進行全面的顧及。相對于大型艦艇，瀕海戰(zhàn)斗艦的結(jié)構(gòu)比較脆弱，其結(jié)構(gòu)可靠性也較低。一旦受損也就更容易喪失戰(zhàn)斗力。

4 結(jié)語

瀕海戰(zhàn)斗艦作為一種新出現(xiàn)的艦種，就目前的觀察而言，其優(yōu)勢與不足同樣明顯，在其經(jīng)過長期的海上運行和作戰(zhàn)環(huán)境的試驗驗證之前，還難以對它今后的發(fā)展前途做出準(zhǔn)確的研判。盡管它已經(jīng)作為水面艦艇的一員服役于海軍，這并沒有否定其仍處于技術(shù)驗證和實戰(zhàn)試驗階段的事實。瀕海戰(zhàn)斗艦?zāi)芊袢缑绹＼娝诖哪菢又鸩饺〈鷤鹘y(tǒng)的護衛(wèi)艦?未來海戰(zhàn)的作戰(zhàn)模式是否會由于瀕海戰(zhàn)斗艦的出現(xiàn)而發(fā)生變化?針對這些變化，又該如何應(yīng)對?在瀕海戰(zhàn)斗艦研發(fā)、設(shè)計中有什么值得學(xué)習(xí)和效仿的地方?這些都還有待今后的持續(xù)關(guān)注和分析。

［1］李杰.瀕海戰(zhàn)斗艦的來龍去脈［J］.現(xiàn)代軍事，2006(12）:38－41.

［2］傅琦.瀕海戰(zhàn)斗艦LCS－1“自由”號［J］.兵器知識，2009(1A）:61－65.

［3］吳家鳴.瀕海戰(zhàn)斗艦的特點分析［J］.中外船舶科技，2011(4）:33－36.

［4］胡忠平.美國瀕海戰(zhàn)斗艦?zāi)K化技術(shù)探討［J］.造船技術(shù)，2011(1）:3－4.

［5］高月.LCS－2“獨立”號瀕海戰(zhàn)斗艦［J］.艦載武器，2010(5）:49－54.

GAO Yue.Introduction to USNavy's Independence littoral combat ship［J］.ShipborneWeapons，2010(5）:49 －54.

［6］吳家鳴.現(xiàn)代護衛(wèi)艦的演變、現(xiàn)狀與特點［J］.國防科技，2012，33(2）:23 －28.

WU Jia-ming.Evolvement，existing circumstances and distinguishing feature of modern frigates［J］.National Defense Science ＆ Technology，2012，33(2）:23 －28.

［7］范波.瀕海戰(zhàn)斗艦的發(fā)展與評析［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2009，31(4）:155 －159.

FAN Bo.Development and review of littoral combat shipdiscussion of evolution laws of surface combatant based on the development of US littoral combat ship［J］.Ship Science and Technology，2009，31(4）:155 －159.

［8］剪水鹱.霧里看花難負(fù)重望的瀕海戰(zhàn)斗艦［J］.海陸空天慣性世界，2011(12）:15－33.

JIAN Shui-hu.Littoral combat ship difficult to be charged with important tasks［J］.Naas ＆ Inertial Technology，2011(12）:15－33.

Themerits and drawbacks of littoral combat ship

WU Jia-ming ，LIShi-long
(Department of Naval Architect and Ocean Engineering，School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

Littoral combat ship is a new kind ofwarshipswhose displacement is equivalent to those of traditional frigates with the characteristics of high stealth and speed ability，good turning quality，small draught，recombined blocking structure，excellent automatic technique and ideal application to littoral and coastal area.However，the littoral combat ship is far away from being perfect at least from present technology point of view.There are a number of technical shortcomings and functional deficiencies in this kind of warship.The current situation，merits and drawbacks of littoral combat ship are introduced and analyzed in this paper.

littoral combat ship;frigate;blocking technique;trimaran hull;semiplaning hull

U674.77

A

1672－7649(2013）03－0133－05

10.3404/j.issn.1672－7649.2013.03.030

2012－06－26;

2012－08－28

吳家鳴(1957－），男，博士，教授，主要研究方向為船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造。