舰船科学技术  2017, Vol. 39 Issue (2): 146-150   PDF    
美国海军两栖攻击舰发展趋势
张海峰, 胡颖, 黄庆龙     
中国船舶重工集团公司 第七一四研究所, 北京 100101
摘要: 两栖攻击舰是两栖作战的核心舰艇,具备对陆攻击与支援、两栖兵力投送、作战指挥等功能。本文就美国两栖攻击舰的发展历程和现状进行梳理与研究,着重探讨“美国”级的设计细节和特点,分析其设计局限性,最后归纳美国两栖攻击舰的发展趋势。
关键词: 海军     舰艇     发展趋势     两栖攻击舰    
The development trend of US Navy amphibious assault ship
ZHANG Hai-feng, HU Ying, HUANG Qing-long     
The 714 Research Institute of CSIC, Beijing 100101, China
Abstract: Amphibious assault ship have land attack/support, amphibious force delivery, the land combat command and other functions, it is the key amphibious warfare warship. The development progress and the current situation of US Navy amphibious assault ship is studied in this article, localization of design is analyzed. Finally, development trend of US amphibious assault ship is summarized and concluded.
Key words: navy     warship     development trend     amphibious assault ship    
引 言

两栖攻击舰可搭载直升机、垂直/短距起降飞机、登陆艇,投送登陆部队及坦克、车辆等装备开展两栖登陆作战,也可以利用舰载机发起空中攻击,为登陆作战提供空中支援。

冷战后,美国海军“由海向陆”的作战理念促使两栖攻击舰向大型化、信息化、隐身化、通用化、自动化方向发展。

1 美国两栖攻击舰发展历程

半个多世纪以来,从最早的直升机航母改装发展到当今世界上最先进的美国级两栖攻击舰,美国海军发展了数代两栖攻击舰,形成了完整的两栖作战舰艇编成模式和作战理论。美国两栖攻击舰发展路线见图 1

图 1 美军两栖攻击舰发展路线 Fig. 1 Technology roadmap of U.S. amphibious assault ships

第 1 代两栖攻击舰根据“垂直包围”作战理论,将老式“史蒂文森”号航空母舰改成两栖攻击舰,可利用直升机进行垂直登陆作战,实质为直升机航母。由于飞行甲板和机库面积的限制,无法配置运输直升机或常规登陆工具来运载大型作战装备,不具备立体登陆和对陆攻击的作战能力。

第 2 代两栖攻击舰“硫磺岛”级(LPH)配备了运输直升机和登陆艇实现了立体登陆作战,但该级舰仅能将作战人员和简单装备输送上岸,无法投送大型作战装备实施滩头强攻。

第 3 代两栖攻击舰“塔拉瓦”级 (LHA)具备了攻击舰、船坞运输舰和运输舰等功能,实现了“均衡装载、成建制输送”的作战理念,搭载了运输直升机和气垫登陆艇,同时具备 AV-8B“鹞”式战斗机的搭载能力,可实现快速登陆的独立作战。

第 4 代两栖攻击舰“黄蜂”级(LHD)实现了“超视距、立体登陆、舰到目标机动”的作战理念,可作为直升机攻击舰、两栖攻击舰、两栖指挥舰、船坞登陆舰、医疗船使用。配备了新型登陆艇和“鹞”式垂直起降机,可在敌方警戒或火力范围以外的 100 km 海面,发起海上、空中登陆作战。

第 5 代两栖攻击舰“美国”级( LHA-R) 的研发是为了实现美军“前沿存在、前沿部署”的战略目的,其强化了航空作战和兵力投送能力。“美国”级排水量 45 000 t,作战能力与空战能力远超一般国家的航空母舰,在构造与用途与一般的非斜向甲板航空母舰并无不同。只是与美国海军 11 艘 10 万吨级的核动力航空母舰相比尺码与吨位有落差。

美国两栖攻击舰详情见 表 1,基本参数见表 2

表 1 美国两栖攻击舰一览 Tab.1 The U.S. amphibious assault ship

表 2 美国典型两栖攻击舰基本参数 Tab.2 Basic parameter table of U.S. typical amphibious assault ship
2 “美国”级的独到之处 2.1 强化航空作战能力

“美国”级总体布局、设计基本沿用了 LHD-8 的基础结构,但“美国”级为了实现超强航空作战能力这一终极目标做了全新设计,具体如下:

1) 去除井甲板和坞舱,完全放弃 LCAC 和 LCU 等登陆装备

“美国”级所搭载的 MV-22B 鱼鹰倾旋翼机和 STOVL 版 F-35B 是针对美国海军陆战队未来的航空战斗元素(ACE)而特别打造的。F-35B 和 MV-22B 所需空间要远大于普通舰载机,MV-22B 独特的设计使其空重和最大起飞重量达到 AV-8B 的 2 倍多,另外这两型机在维修时还必须展开机翼,这就意味着新的两栖攻击舰需要为这两型舰载机提供更大的停放、维护、训练、燃料和弹药存储空间。“塔拉瓦”级两栖攻击舰因为甲板与机库空间的限制,无法提供两款 ACE 机所需的后勤能力,这也正是“美国”级横空出世的重要原因。

由于当时美国经济和经费制约,在不能大幅增加尺寸和吨位的前提下,“美国”级取消了“塔拉瓦”级和“黄蜂级”上的坞舱和井甲板,将舷侧医疗区空间也缩减了 2/3。经过重新安排与设计,“美国”级机库比“黄蜂”级增大了 40%(正常情况下可以停放 8 架 F-35B),油库、弹药库、航空维修区、零件与支援设备储存空间也进一步扩大,能够为 MV-22B 和 F-35B 提供更强的航空保障能力。

2) 使用航空燃油取代多余的登陆用压舱物

由于去除了井甲板和坞舱,传统的登陆用压舱物变得多余,设计师用 JP-5 航空燃油取而代之,使“美国”级的载油量比 LHD-8 提高了 1 倍,可以搭载更多的航空部队。另外由于“美国”级舰用燃气轮机也使用这种燃料,间接地简化了两栖舰的海上补给,提高了其海上自持力。

3) 飞行甲板的改造

飞行甲板的改造包括去除了用于存储舰载武器和 C4I 系统的安全屋(‘doghouse’),取而代之的是新型舰岛和和额外的航空维修点,另外还将 LHD8 的货运升降机设计为平甲板升降机,2 架升降机分别布置在上层建筑中部和舰尾处。经过全新设计的飞行甲板与舰体长度相当,具备 6 个起降点,可同时起降 4 架 MV-22B。

2.2 强化隐身性能

为了有效降低 LHA-6 两栖攻击舰的被探测概率,其舰岛外形设计成大倾斜面,附属装备和电子天线也大大减少;舱内主机、辅机、传动等装置均配备了减震隔音的弹性支架;机舱及烟囱排气口等热源还设置了热敏式喷水冷却系统,有效减少了红外信号和水下声学信号,隐身性能得到极大提高。

2.3 强化编队作战能力

“美国”级的出现让两栖打击群(ESG)的打击能力得到进一步增强,其搭载的新型舰载机,配合舰队中的其他舰种可满足中低强度作战需求。由于舰载机性能和数量的增加,两栖打击群在执行制海任务时完全可以抗衡对方非航母水面舰队或轻型航母编队,部分替代航母舰队作用,使航母用于其他高强度冲突地区。

2.4 强化电子战能力

美国级配备了完善的协同作战系统、数据链、作战指挥系统,并具备应用美国全球信息网络的能力。舰载雷达包括 AN/SPS-48E(对空搜索雷达)、AN/SPS-49(对空警戒雷达)、AN/SPS-67(对海搜索雷达)、空中管制与导航雷达等。防御系统配备了 SYS-2 综合防御系统、电子侦察系统、鱼类诱饵及干扰火箭发射架等装备。

3 美国各型两栖攻击舰区别 3.1 主要参数

通过4 型典型两栖攻击舰主要参数对比可看出,从“塔瓦拉”级到“美国”级排水量仅增加了 5 000 t,主尺度、飞行甲板无显著变化,而续航力和航速还有所降低。

相对于航母 30 kn的航速和长巡航力,两栖战舰的要求较低,从两栖打击群(ESG)的战斗角色和配置也可以看出,其作用之一就是用于中低强度作战,而且舰艇速度提升超过一定航速后,功率将成几何增长,如果船型没有革命性变化,即使功率提高 1 倍,航速也不会有太显著的提升。本着“够用即好”的原则,美国海军认为现有动力系统可以满足两栖战舰航速要求,所以在增加排水量同时并没有提高其航速和续航力。

3.2 舰载武器

从“黄蜂”级开始两栖作战主要采用编队形式,攻击、防空、反潜等任务主要由舰队中的驱护舰和潜艇等完成,航空作战能力的提升也使登陆战中攻击舰无需接近滩头,所以美国级只装配了用于近程防御的 2 座 R I M-116“拉姆”导弹发射器和 2 座 R I M-162 ESSM 舰空导弹发射器,使飞行甲板的可用面积得到大幅增加。

3.3 升降机

“塔瓦拉”级的 2 台升降机 1 台设在甲板左侧后部,另 1 台设在舰尾中线,“黄蜂”级的 2 台升降机均设计在甲板边缘,“美国”级则是将之前 2 台货运升降机设计为平甲板升降机,使飞行甲板进一步扩大,与舰体长度相当。

3.4 电子系统

美国两栖攻击舰电子装备配置基本沿袭上一代舰型。雷达系统多为经典雷达,具有对海、对空搜索、火控、目标指示、导航、着舰引导等功能,具备中远程与中近程的探测能力。其他的导航系统、侦察系统、发射架等装备也会随着新技术的成熟而在新舰上采用。

3.5 动力系统

美国早期两栖攻击舰主要采用锅炉推动蒸汽涡轮机,燃料为重油或柴油。从“黄蜂”级的“马金岛”号开始采用了燃气轮机加全电推进的动力系统,最大航速可达 22 kn。舰上的柴油发电机和 APS 辅助推进系统可直接驱动推进器(不经过减速齿轮与传动轴),低速航行的燃油效率和机械损耗得到极大改进(燃料消耗可降低 2/3)。这种推进方式启动速度快、噪音低、效率高,符合大型水面舰艇动力的发展趋势。

“美国”级则沿用了“马金岛”号的动力系统,燃料改用 JP-5 航空燃油(舰机共用),JP-5 航空燃油实际上是航空煤油,主要用作航空涡轮发动机,其燃烧性能和低温流动性好,碳含量和硫醇性硫含量低,燃烧时积碳量少,对机件腐蚀小。JP-5 航空燃油价格约为柴油的 2 倍,费效比较好。

3.6 舰载机

美国两栖攻击舰搭载的舰载机是随着航空技术的发展不断变化的。重型运输直升机型号经过 CH-53,CH-53D,CH-53E,CH-53K 的不断发展,载重量增加了 1 倍;而支援攻击直升机则从 CH-46 发展到 CH-46D/E,直至在“美国”级上被 MV-22B 取代。固定翼机从无到有:“硫磺岛”级和“塔瓦拉”级纳入了 AV-8B 的设计需求;“黄蜂”级则开始搭载 AV-8B,并将 MV-22B 纳入设计需求;“美国”级则是专门为 STOVL 版 F-35B 和 MV-22B 鱼鹰倾旋翼机特别打造的,可以说舰载固定翼机的发展决定了美国最新两栖攻击舰的设计发展方向。

从两栖攻击舰典型舰载机参数对比可以看出,无论是直升机还是固定翼机,美海军陆战队对航速、升限、航程和载重量的要求都是越来越高。

表 3 美国各级典型两栖攻击舰主要参数对比 Tab.3 Main parameters on amphibious assault ships of U.S.
4 “美国”级两栖攻击舰设计局限及后续舰改进

由于取消了井甲板和坞舱,“美国”级失去了投送 M1A1 主战坦克这种重装备的能力。中低强度作战时,凭借空中和信息优势,可以满足基本的两栖作战需求,但作战持续进行时,所需的重型装备与更多的支援兵力,仍然得靠气垫登陆艇(LCAC)或通用登陆艇(LCU)等水面登陆设备才能运输上岸。

为了弥补“美国”级重型装备投放能力的不足,美国海军正在研发反导版“圣安东尼奥”级(LPD-17)来承担相关两栖运载任务。而“美国”级后 3 艘,将采取不同的设计理念与构造,恢复井甲板设计(可支持 2 艘 LACAs,代价是机库甲板和医疗能力的缩减),为维持与前 2 艘舰相当的航空维修能力和飞行甲板空间,将采取类似 LPD-17 小尺寸甲板和“福特”级航母小舰岛的设计思路。

5 未来两栖攻击舰发展趋势

美国两栖攻击舰的基本发展方向是大型化、信息化、多用途化,突出编队作战,强化空中优势,不断融合新装备。

5.1 “均衡装载”、“立体投送”、“舰到目标机动”

两栖攻击舰的作战理念体现了对空和对陆作战的均衡发展,兵力投送具备“均衡装载”、“远程立体投送”能力,作战要求实现了“舰到目标机动”。

5.2 与搭载装备协调发展

两栖攻击舰是两栖作战的核心舰艇,应特别注重其搭载的直升机、短距起降攻击机、舰载无人机、新型登陆装备和两栖作战装备的协调发展。“美国”级的研发进程基本上与 F-35B 的发展同步,其设计思路也是随着相关技术的发展不断调整,而后续未定型舰规划时就有可能纳入更先进的装备,诸如电力推进装置、电磁弹射器等。

5.3 航空作战能力至关重要

现代两栖作战强调快速性和编队作战,随着航空作战能力和编队舰种辅助能力提升,允许两栖攻击舰向功能单一化和极限化发展,而制海、防御和两栖作战任务则交给编队中其他舰种。“美国”级就是为达到超强航空作战能力,不惜牺牲传统的井甲板和坞舱。随着未来舰载机能力的提升,可能还会出现更激进和极端的设计。

5.4 恢复重型登陆装备投送能力

经过对“美国”号的测试和实际使用,美国海军认为彻底取消登陆作战重型装备投放能力的设计过于超前和激进,降低了战术运用的灵活性。从 LHA-8 开始的后续舰将采取不同的设计理念与构造,恢复用于支援登陆艇的井型甲板。

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