一騎絕塵,055開啟了21世紀的無畏艦競賽

055是中國海軍最強大的驅逐艦,西方直接稱之為巡洋艦。

在055之前,美國海軍在下一代巡洋艦、驅逐艦的問題上反覆猶豫,浪費了很多時間。在“朱姆沃爾特”級的彎路之後,只好用“伯克III”級作為過渡。在055之後,“伯克III”的緊迫性突然大增,美國海軍不能忍受現有“伯克”級大幅度落後的現實,同時趕緊重啟下一代驅逐艦計劃。根據已經公佈的資訊,DDGX與055驚人地相像,稱之為“美版055”不為過。
英國也重啟083巡洋艦計劃。同樣,已知資訊都表明,這是“英版055“。日本在“摩耶”級之後,啟動被戲稱為“令和大和”級的下一代驅逐艦計劃,但現在也大幅度修改,向055靠攏。
有意思的是,所有“仿冒055”都在噸位、構型和作戰定位上與055高度相似。將055稱為21世紀的無畏艦不為過。
無畏艦是20世紀初英國海軍推出的新一代戰列艦。蒸汽輪機動力使得速度達到新高,全主炮的火力極大超過傳統戰列艦主副炮的混合配置,新型裝甲鋼則極大提高了防護力。無畏艦的出現在一夜之間使得前無畏艦都突然失去了意義,引發一場瘋狂的世界範圍內的海軍競賽。
055不僅是當前世界上噸位最大的驅逐艦,也具有世界各國驅逐艦上唯一的雙波段雷達,但850毫米通用垂髮及其配裝的高超音速導彈使得055傲視世界。
大口徑垂髮能容納不同口徑的導彈,也便於一坑多彈,這是顯而易見的優點。通用垂髮冷熱相容,可以適配不同發射方式的導彈,這也是顯而易見的優點。更重要的是,通垂實際上只是結構性的框架,每一個發射管都根據需要,自帶熱發射的排焰導管,或者冷發射的推力裝置,可以徹底混裝。不僅極大增加帶彈的靈活性,也給全新組合提供便利。
美式熱發射共用排焰導管,蘇式冷發射共用推力裝置,都不便於靈活組合。但中國通垂不僅可以冷熱混裝,至少在理論上還可以將2×4的850毫米發射管合併,成為2個1700毫米超口徑發射管,那天地就更寬了。
這還沒有到“弗吉尼亞”級潛艇VPM模組的2.2米直徑,但已經相當大了。VPM也稱“大桶垂髮”,既可以一桶7彈,發射“戰斧”巡航導彈,也可以一桶一彈,發射尚未成型的高超音速導彈、無人機,甚至用於搭載“海豹”突擊隊及其潛航器。
中國通垂是艦上發射,沒有水下發射必須考慮的耐壓和發射壓力平衡問題,整個截面積中可利用起來的佔比要比VPM高得多,實際上可發射的載荷不比VPM差。
美國下一代驅逐艦除了標準的Mk41或者Mk57垂髮外,可能還搭載一個類似於VPM的多功能模組,但發射管數量有限。英國和日本沒有相應技術,不清楚美國是否會提供,更不清楚美國是否會提供具有戰略級意義的高超音速導彈。英國和日本自己是搞不定VPM和高超音速導彈的。
但055是“全主炮”的,所有通垂都可轉換為“大桶垂髮”。在這一點上,只有055才談得上21世紀的無畏艦,美英日都不夠格,只是主副炮混合的前無畏艦。
在雙波段雷達方面,估計美英日都能解決相關技術問題。這是21世紀的高標準裝甲。
在動力方面,美英似乎在IEP方面先行一步,中國還沒有IEP裝艦,但技術路線決定了中國路線會再次優勝。
IEP是綜合電力推進。艦上的原動力用於發電,電力在推進和系統用電之間靈活分配,達到即時最優。但美英的路線是交流,中國的路線是中壓直流。
交流電是工業用電的主流,技術成熟,貨架裝置眾多。但交流有嚴格的全網同步的要求。這好比四駕馬車,四匹馬要跑得一樣快,那馬車拉得風馳電掣。但要是有一匹的速度太快或者太慢,四匹馬之間就失去了同步,就要開始亂套,很可能最後大家被互相絆倒。
在電網發生重大事故時,負荷相對於發電能力發生階躍性變化,電網上容易發生電壓下降,更要命的是頻率和相位容易發生不同步的問題。在極端情況下,電站必須脫網自保,負荷則自動跳閘關機。等系統“平靜”下來之後,再逐個往回加入,恢復供電和用電。
所以,45級和“朱姆沃爾特”級上一旦發生電力事故,常有全艦停電的可能。出於還不清楚的原因,有時候連停電後的自我恢復都困難,需要叫救命。這對主戰艦艇是不可接受的。
直流沒有頻率和相位,就沒有同步問題,也降低輸電損耗。增減符合也比較簡單直接。現代輸電幹線有直流化的趨勢,在電網故障時,在幹線層面靠直流自然隔離故障,防止蔓延。
在艦上,大量裝置是按照交流設計的,直流供電主幹需要在使用者端變回交流。一方面增加系統複雜性問題,另一方面在用電系統之間有效隔離,各家用不同頻率、不同相位的電力都沒關係,反正在使用者端直流變交流,可以量身訂造,在供電幹線上是直流隔離的。
中壓則提高輸電功率,低壓畢竟不大給力。
現在的055不是IEP,還是COGAG,但人們普遍期待進一步改進型採用IEP。一方面,燃氣輪機油耗高主要是在低於滿功率運轉的條件下,穩定滿功率運轉的燃氣輪機其實油耗相當友好。燃氣輪機還有啟動快的優點,很適合按需開停。
通常直接用燃氣輪機驅動發電機的話,還需要大型減速器,才能獲得合適的交流電頻率。但中壓直流後,這都不是問題,反正在發電端要交流變直流,高頻交流電變直流還更加有利於電流平穩。傳統機械驅動軸用大功率電動機替換是很簡單的事。這使得COGAG在基本構架上就對改裝為IEP很友好。
055沒有一步到位採用IEP,一方面是控制技術風險,畢竟新技術太多,COGAG現在夠用。另一方面是因為相關團隊的主要精力集中在“福建”號的電磁彈射上,055的IEP只能往後推一推。
還有一個問題:中國電磁線圈炮已經能在0.05秒內把124公斤的載荷加速到700公里/小時的速度。作為火炮的替代,這似乎不夠給力。但作為小型低成本導彈的增程發射裝置,替代現有冷發射技術,這是很有用的。導彈的發動機從較高的初始速度開始工作,可以大大提高射程。有可能可以替代紅旗10,快速、大量發射小型低成本防空導彈,攔截LRASM反艦導彈或者蜂群無人機。或者用於遠端精確對地轟擊,火箭增程炮彈的技術很成熟,衝壓發動機增程的射程更遠。
增加了IEP、電磁線圈炮的055改才是真正的無畏艦。中國的相關技術已經達到實用級,美國還沒有,英國、日本連門都沒有摸著,其他老牌列強則直接躺平了。
這不是無畏艦競賽,這是空間競賽,而且可以比作美國已經登上月球而蘇聯還在掙扎的時候。只是美國換成中國,蘇聯換成美國。


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