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052D型驱逐舰  

2012-09-05 16:57:53|  分类: 中国海军 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2012年8月29日,中国海军最新型驱逐舰在上海江南造船厂下水,虽然不是传说中的万吨级大型驱逐舰,但是这款基于052C型驱逐舰的升级版052D型驱逐舰,采取了全新的雷达,火炮和垂发系统。战斗力得到很大提升。


[专题]中国052D型驱逐舰:


[专题]中国052D型驱逐舰:

2012年8月29日,在上海江南造船厂长兴岛造船基地,中国新型052D驱逐舰下水成功。图为052D型驱逐舰。


中国新型052D型驱逐舰下水使用众多全新技术

2012年8月29日,在上海江南造船厂长兴岛造船基地,一艘与众不同的驱逐舰下水成功,受到媒体的广泛关注。该舰采用了被称为“巧克力”的方形垂直发射系统、新式的主炮,且相控阵雷达外壳发生变化,同时直升机机库也从左侧移动到中部,与之前的052C(170,171舰等已经服役)有一定的区别。同时这些新技术也是中国工业近些年的最新成就。我们暂且可以讲其称为052D型驱逐舰。

在过去一段时间,各处媒体和网络都流传着传闻,认为在当前建造的数艘052C驱逐舰之后建造的将是超过万吨级的大型驱逐舰。

而随着该舰在最近下水真相终于大白,建造序列内的新驱逐舰是052C型的改进型而不是未来的大型驱逐舰,大型驱逐舰还需要我们等待其降临。

[专题]中国052D型驱逐舰:


[专题]中国052D型驱逐舰:

052D型驱逐舰的垂直发射系统由052C的转轮式圆形发射筒,改为了方形发射筒,但是这个发射筒与054A相比显得更为巨大。图为054型护卫舰垂发系统。


052D采用大型垂发可发射远程反舰导弹和巡航导弹

该型舰另一个重要的外形改进,是垂直发射系统由052C的转轮式圆形发射筒,改为了巧克力状的方形发射筒,但是这个发射筒与054A的巧克力又有非常巨大的不同,筒体体型非常巨大,甚至比美国新一代的MK-57垂直发射系统体型更为巨大。

052C前部本来安装36枚左轮式的垂直发射系统,本身其占用空间已经相当巨大,换用MK-41或者054A使用的垂发可以安装64枚左右,而改用新系统后则只有32枚。这种大型化的垂直发射系统是未来的发展趋势,如美国MK-41和欧洲“席尔瓦”这样的传统通用垂直发射系统只能使用21英寸弹径级别的导弹,而未来的标准-3反导导弹直径达到24英寸以上,所以美国才设计了更大型的MK-57系统来容纳更大一级的导弹。

中国在这方面更进一步,采用了同心圆式冷热通用垂直发射系统,可以兼容冷弹射垂发和热发射垂发系统,热发射垂直发射系统需要控制导弹起飞时的排焰量,为此需要防空导弹的高性能固体火箭发动机在发射阶段限制推力,而冷垂直发射系统对于发动机可靠性要求较高对于巡航导弹之类的固体助推器显得过于浪费,结合的冷热兼容垂直发射系统可以采用冷弹射来发射大型反舰导弹,使用热发射来发射巡航导弹等,有最好的兼容性。

除了首部的32枚导弹,在直升机库前方还有布置该型发射装置,数量目前不详,16发和32发都有可能,同时取消了反舰导弹倾斜发射装置,将其在垂直发射系统内发射。总体来说,052D基本保持了和052C相近的导弹数量。

052D采用全新130毫米舰炮可使用制导炮弹

同时,该舰还将原有的100毫米单管舰炮换成了130毫米单管舰炮,100毫米单管舰炮是来自法国80年代研制的高射速紧凑型100毫米舰炮,其实现了同级别火炮最高的射速,但是其带来的负面效应很多。其二次供弹系统可靠性较差,使得该炮的射速发挥不出足够的威力。

中国引进该炮时其尚未定型,本身遗留了相当多的问题。在设计-生产定型后,法国海军自身也没有装备该型火炮,只将其用于出口沙特阿拉伯的利雅得级护卫舰。同时,该型炮采用的是法式100毫米炮弹,其采用直筒药筒,而不是过去使用的100炮的苏氏带锥形收口的瓶装药筒,药室容积小相当多,不能与传统的100毫米舰炮兼容弹药,而且弹丸质量较轻威力比老100炮弹小相当多,也不利于使用制导弹药。因此,单100毫米舰炮在海军的使用量并不大,而在未来则将被130毫米单管舰炮和76毫米高射速舰炮取代。

[专题]中国052D型驱逐舰:


[专题]中国052D型驱逐舰:

052D型驱逐舰采用了新型散热系统,没有原先的弧形雷达罩,还采用了轻便的平板雷达罩。图为该型雷达测试时的照片


052D型驱逐舰成世界首艘采用平板相控阵雷达驱逐舰

新式驱逐舰最明显的特征,是其四面有源相控阵(AESA)多功能由原来的圆弧外壳改为平板外壳,这是一个非常重要的改进之处。

到目前为止,现役的舰用较大型有源相控阵多功能雷达外壳都采用了圆弧设计,如德国的APAR雷达、日本的FCS-3雷达,只有美国还未服役的AN/SPY-3雷达采用了平板外壳。这标志着中国有源相控阵雷达科研-生产技术水平有了非常巨大的提升。

有源相控阵雷达不同于过去的无源雷达采用发射机和天线分离的设计,而是将发射机分散布置在了天线上,这样天线就代替过去藏于舰体内的发射机柜成为了最大的发热源。由于天线跨度大厚度薄,发热源分散,因此对其的散热成为了最大的问题,很容易出现散热不平衡而导致各个阵元出现不同的工作状态严重影响雷达性能。

在过去的有源相控阵雷达中都采用强压鼓风来冷却天线外表面温度平衡。虽然解决了热平衡的问题,但是风冷系统的散热能力始终远远不如液冷,也就限制了阵面总功率的上升,而有源相控阵相对于无源相控阵最大的优点-巨大的功率-就很难得到完全发挥。随着最新技术的发展,可以通过完善的液冷系统保证热量平衡,同时提供更高的散热功率,可以极大的提高雷达性能,使得其进一步甩开如AN/SPY-1这样的无源相控阵雷达。

052D直升机库位置调整并取消后部730近防炮

在舰尾方面,将原来侧置的直升机库转到了舰体中线,这样可以使用更大型的直升机机库,而且直升机入库出库操作也简化了很多。在老的052C上,为了照顾730近防炮的射界问题必须将其放置在舰尾中线,而其炮塔下有一个较大的舱室与机库冲突,被迫将机库左移。而新的052D采用中置机库,也是因为其后部取消了730近防炮,取而代之的是类似美国“拉姆”的新式近防导弹,其不需要设置甲板下舱室,方便了机库的布置。

在舰体方面,改动较小,基本上其体型与052C相当,只是将小艇库从烟囱两侧移到了机库两侧,从这方面判断,052D的排水量与052C基本相当,动力系统也是采用两台柴油机+两台燃气轮机的柴燃交替(CODOG)的动力系统。

从总体上来说,052D是在052级驱逐舰基础上的大升级。

[专题]中国052D型驱逐舰:


[专题]中国052D型驱逐舰:

中国海军装备的发展思想是小步快跑,不冒进。图为中国052C型防空驱逐舰171舰与053H3型护卫舰编队航行。 。


大型驱逐舰发展处于变革期中国小步快跑跟进

在过去10年里,网络上一直流传着万吨级大型驱逐舰的传说,但是最近十年来建造了十余条新式驱逐舰,还是一直没有看到大型驱逐舰的诞生。实际上,这其实也反应了中国海军舰艇建造中“小步快跑”的思路。

当前,大型水面舰艇技术的发展处于一个变革期,大量新技术开始井喷式的投入应用,如有源相控阵、全电综合推进、大型反导用导弹等,同时使用需求变化也相当剧烈。如果基于过去的成熟技术研发,必然只能是只能建造几艘的阶段性舰艇,特别是反应在大型驱逐舰上,如果为了赶进度而应用落后方案反而还不如继续建造较小的052C/D进行小步快跑,以等待技术的成熟。

未来新型驱逐舰将采取综合电力推进方式

当代大型驱逐舰,主要是美国的DDG51型即“阿利伯克”级家族,以及其数量可以忽略不计的外国山寨舰——日本的“金刚”级、“爱宕”级和韩国KDX-3“世宗大王”级。

其采用宙斯盾作战系统、SPY-1无源相控阵雷达和四台LM-2500燃气轮机组成的全燃联合动力系统(COGAG),排水量在8700到11000吨之间,是当今世界最先进的水面作战舰艇。虽然说其设计时采用的是最先进的技术,但是在20多年后的今天,其总体方案已经落后,而且还缺乏向先进技术升级的潜力,主要问题就集中反映在其动力系统上,伯克采用四台LM-2500燃气轮机,高速性能好、加速快、寿命长、维护简单,但是其全燃联合方式油耗极高,巡航状态采用两台燃气轮机分别工作在较低工况,这样单位功率耗油率比全功率状态多出一倍甚至更多,使得其航程特性在大型舰艇中属于最差,仅能维持20节航速4500海里航程。

同时其雷达系统大量的耗电使得其发电机组也要消耗大量的燃料,而新的有源相控阵雷达和定向能武器需要大量电力,其电力系统除非平时也保持更大功率的持续开机不然无法满足需求,而这对航行经济学的影响同样巨大。为此美国方面在其基础上进行了大量修改,开始建造新的伯克 III驱逐舰以适应新技术的需求,开始引入综合电力系统等。而最好的办法则是像DD(X)朱姆沃尔特级和英国45型一样采用综合电力推进方式,提高供电效率同时也使得发动机可以处于更高的工况降低油耗。


[专题]中国052D型驱逐舰:

当前,大型水面舰艇技术的发展处于一个变革期,大量新技术开始井喷式的投入应用,如有源相控阵、全电综合推进、大型反导用导弹等。图为美国正在建造的朱姆沃尔特级驱逐舰。


舰用发动机系统制约中国大型驱逐舰发展

这个问题反映到中国更为棘手,现有的QC-280燃气轮机功率达到了26000~28000KW,远比LM2500的18500KW更大,而就算新式驱逐舰达到14000吨,其功率需求其实也只是跟“阿利伯克”级的75000KW左右相当而已,这样的话如果继续采用直接机械传动,采用两台则功率不足,采用四台则明显动力过剩,为此也必须采用综合电力推进系统才能满足需求,而这也证实新式大型驱逐舰最大的拦路虎。综合电力推进系统,是当代造船工艺最高端的技术,到目前为止在军用作战舰艇上只有英国的45型驱逐舰已经服役,而美国的DD(X)朱姆沃尔特级还在建造之中。

同样,其他设备也有着变化,“阿利伯克”级采用的MK-41垂直发射系统,虽然是当代使用最广泛也最先进的垂直发射系统,但是其已经完全无法满足现代导弹发射需求了,所以美国开始研制MK-57大型垂直发射系统,未来将用于DD(X)和脱胎换骨的“阿利伯克”flight III驱逐舰,中国也研制了大型同心圆冷热通用垂直发射系统,如果按照传统方式,像日本建造“爱宕”、韩国建造“世宗大王”一样,很可能会面临服役即落后的窘境。

中国已开始研制综合电力推进系统进展缓慢

2000年来建造的052系列驱逐舰,在052B上应用了新的舰体建造工艺、QC280燃气轮机等,而在052C则应用了国产的类宙斯盾作战指挥系统、有源相控阵雷达、垂直发射先进防空导弹,在052D上又验证了新式有源相控阵雷达、大型垂直发射系统和大口径舰炮,这每一步都是为了大型的下一代驱逐舰夯实基础。当前最大的问题,还是在于中国的综合电力推进系统进度较慢,在最近还无法投入使用。工程院院士马伟明少将领导的课题项目组刚刚完成20兆瓦推进电机的台架试验,距离将其投入使用还有相当长的时间,在其成熟前新式大型驱逐舰的建设将遇到很大的难题。

不过即使是全电推进技术,按照当前的技术进度,在2015年之前开工建造应该是比较正常的进度,过不了几年,我们就将看到国产的先进大型驱逐舰的诞生。

[专题]中国052D型驱逐舰:

052D型驱逐舰一方面继承了052C型驱逐舰的主体,另一方面又配备了未来新型驱逐舰的技术装备。体现了中国军队对于技术装备小步快跑的思想,不急躁,不冒进,稳步提升,形成战斗力快的特点。虽然052D型驱逐舰并不是大家想象的万吨级大驱,但是由于新型雷达,液冷系统,新型火炮和全新垂发的配备,052D型驱逐舰已经比它的原型舰052C有了很大的提高。在性能上也有对抗周边国家大型驱逐舰的实力。在现阶段来说,是中国海军的最佳选择。


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