新8500吨通用驱逐舰解读!
前言
最近网络流传着一篇论文片段,被解读为东大国新一代8000吨驱逐舰,文中数据总长165米,型宽19.6米,吃水6米,型深14米,标准排水量6800吨,满载排水量要达到8500吨,甚至达到9000吨,非常惊诧,于是被认为新的“九千岁”,但本身就是一篇论文,没头没有尾,虽然有些数据,但是描述非常不完整,因此也就不能断定这个新通用驱逐舰,大家就开始各种猜测……
西葛西CG
8500吨通用驱逐舰的必要性
之前文章说过,现在护卫舰朝着大型化发展,典型的“阿基坦”护卫舰已经达到5750吨,采用柴 - 电 - 燃交替(CODLOG)驱动方案,航速27节,虽然武器装备密度低,但航程更远,更加适合远洋作战。更加极端的是德国F126护卫舰已经达到1.1万吨。
而东大052D驱逐舰吨位比阿基坦要大些,采用双燃+双柴,航速更高,装备4面相控阵雷达,64套850垂直发射器,武器密度明显比“阿基坦”高,但有削弱了远洋自持力,而作为一级战斗舰的驱逐舰,需要在吨位,航速,装备上超过这类大型远洋护卫舰,尤其是东大航母编队航速都达到30节,作为航母编队中的驱逐舰要求会更高,达到30节仅仅是及格,而达到32节才是比较理想,能够先于航母到达阵位,才能起到护卫作用,也就是新通用驱逐舰的速度要和055驱逐舰相当才有存在意义!
这点也是与其他中型国家海军要求完全不同的地方,要求更高,虽然仅仅是3节航速,但主机功率需要增加30%,而到32节航速需要增加60%,看着5节航速,却是海军层级的分水岭!
主机功率:
对于单体型军舰,更高航速就要更高的主机功率,由于网传参数和伯克FlightⅠA(DDG-52~71):标准6700吨,满载8800吨接近,后期改用四具LM-2500-30燃气涡轮,总功率105000马力;但伯克有耗油量过大的问题,让财大气粗的花旗国海军也受不了,主要原因:
燃气轮机低速效率低下
伯克级采用 LM2500 燃气轮机作为动力系统,其设计特点是在高速航行时效率较高(如 30 节以上),但在低速巡航(如 15 节以下)时燃油经济性明显下降。
伯克级驱逐舰的动力系统配置
阿利·伯克级驱逐舰的动力系统主要由四台LM2500燃气轮机组成,总功率约为10万马力(75兆瓦)。这些燃气轮机通过减速齿轮箱驱动两根轴,进而驱动直径为5.2米的可控螺距螺旋桨,使其在全功率下最高航速超过30节。此外支持相控阵雷达巨大耗电量,该级驱逐舰还配备了三台3400马力(2500千瓦)的501-K34燃气轮机,用于发电。
在这个航速下主机功率8000马力就基本满足需要,但LM2500单机功率就是25000马力,虽然就能满足需求,但这样使用起来特别尴尬,伯克是双轴+双螺旋桨推进,但如果用一台主机工作,就已经浪费动力,而且没有使用交叉传动,仅用一个螺旋桨工作,而另外一个螺旋桨必然产生阻力,导致偏航,所以就两台主机同时工作,燃气轮机在低功率状态下的热效率远低于柴油机,而军舰在日常任务中约 95% 的时间处于经济航速行驶,导致整体油耗居高不下,在低速时依赖燃气轮机推进,浪费大量燃油。
所以美国海军也在探索混合动力系统以提高燃油效率。例如,DDG 103鲁斯顿号驱逐舰进行了混动系统的实验,该系统通过发电机和电动机的组合运行,在低速航行时切换为电机推进。
计划为34艘伯克级加装混合动力系统,但因成本和技术复杂性,最终仅在DDG-103号进行实验性改装。传统燃气轮机与电动机的整合需重新设计动力舱布局,而伯克级的紧凑结构限制了升级空间。
船体设计问题
提康德罗加级巡洋9500吨舰仅需8万马力即可达到30节航速,而伯克级8600需10.5万马力,这个是因为伯克级为安装4个面巨大的相控阵雷达,不得不增加舰体宽度到20.4米,导致流体阻力更高,推进效率低于同类舰艇。这也说明大型4面相控阵雷达在吨位小的军舰上,难以发挥效能,甚至还会导致整体效能下降,055吨位大,就没有这些问题。
8500吨驱逐舰航速计算公式与参数说明
·D:排水量(吨),取8500吨;
·V:航速(节),分别代入14节、27节、30节、32节;
·C:海军部系数,取160;
·P:主机功率(马力)。
计算结果汇总
按照动力系统还要留下10%的余量,那么8500吨新驱逐舰需要95000动力才能满足需求,采用单机功率40800马力(30兆瓦)燃气轮机*2+单机功率5400马力(4兆瓦)柴油机发电机*2,采用燃电并车方式输出总功率可以达到91600马力,基本上满足需求;或者直接采用两台54000马力(40兆瓦),也不用并车直接输出模式,发展潜力更大。
雷达及装备:
作者认为8500吨驱逐舰,要吸取伯克驱逐舰教训,不能把军舰塞的太满,雷达采用052D面积就能满足需求,否则很容易出现空间不足问题,而对于850垂直发射器达到64个基本上就能满足需求,但要尽量增加9米发射器数量;
西葛西CG
由于8500吨驱逐舰除了远洋作战,也要执行濒海作战,进行对地攻击,所以舰首炮可以升级成为最近较为火热的155舰炮,8500吨空间足以容纳;
最近正式公布的BRE-10型750毫米远程火箭弹,战斗部应该不低于500公斤,射程500公里,经过适当改进(缩减长度,缩放弹翼等)也可以上舰作为对地/对海精确打击力量.
考虑到无人机增加,最好增加两套激光防空系统,对付到处乱飞的无人机巡飞弹!
另外舰体尾部最好增加小型坞舱,能够放收2艘50吨级别的无人潜艇,提高反潜作战弹性!
结束语:
虽然8500吨的驱逐舰是远洋护卫舰和“轻型相控阵驱逐舰“的二合一,功能上055这种”重型相控阵驱逐舰“并不重合,而且055也再进化!