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主题:【原创】小猫的原创——2011年美国海军“海空天展示会” -- 妖猫drake

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家园 【原创】小猫的原创 2011年美国海军“海空天展示会”补

无人机系统

利比亚战争已经证明了无人机在侦察、搜索、情报收集甚至作战方面威力巨大、前途无量。美国海军也打算将无人机的作战范围从空中扩大到水上甚至水下战场。另外,美国海军也希望利用无人系统来完成一些原本由有人装备完成的任务,借此降低成本。

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“蜂鸟”无人机

这次展会上波音带来了A-160T“蜂鸟” 旋翼无人机。它机体全长10.7米,但其由电动机驱动的四叶旋翼能够托起近2.5吨质量,除机身自重外,共能挂载1134千克的负载。“蜂鸟”最大速度 170千米/小时,最大飞行高度6000米。现场展示的A-160T模型下部吊挂有集装箱,目测其尺寸大约为3米见方。

波音和海军对A-160T均寄予厚望,波音表示其除了可以执行一般的情报收集、侦搜、通信中继以及电子战等任务外,还可以进行高精度垂直补给、大型设备乃至人员的输送工作,甚至能够进行反潜作战。2008年A-160T曾经创造了18.7小时的旋翼无人机最大留空时间飞行记录,现在更是达到了20小时以上挂载较重载荷持续飞行。

另一款引起广泛关注的无人机是来自诺斯罗普格鲁曼公司的“长留空时间无人飞行艇”(LEMV)。LEMV艇体全长7.67米,艇高2.14米,最大升限为 6700米。艇体前后各有两部4叶涵道推进器,能够以80千米/小时快速飞行,或以30千米/小时的巡航速度进行长达21日的不间断飞行。

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诺斯罗普格鲁曼专门为LEMV的推进器设计了独立动作能力,赋予其在各种气象环境下在特定空域进行低速飞行、悬停的能力,部分外媒甚至推测LEMV有倒退飞行的能力。但展会上展出的LEMV艇身上却涂装成美国陆军的标志。原来美国陆军已经订购了3艘飞艇LEMV,又在2011年初宣布将对LEMV进行了详细设计审查,及早首飞。下一步还将进行长时间留空飞行试验和可作战环境的评估。

全电推进系统

“海空天”展会上也展示了其它的最新海军科技和装备,这些设备几乎都着眼于降低能耗、缩减成本。在石油价格飙升、海运和油料储备成本水涨船高的的背景下,美国海军被迫考虑以电力推进代替高能耗燃气轮机。

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MT-30燃气轮机

海军舰船采用电力推进已经不是新鲜事情,但朱姆沃尔特级宣布采用综合电推系统时,各界仍对其效能和可靠性议论纷纷。朱姆沃尔特级的综合电推系统,其主发电机为两台35兆瓦的罗尔斯罗伊斯MT-30燃气轮机,另有两台5兆瓦的LM-500和多台柴油机作为辅机,总发电量约78兆瓦。提供推进动力的是两台阿尔斯托姆公司AIM先进诱导电动机,总功率34.6兆瓦。展会现场展示了电力系统示意图和设备的图片,却没能见到实物。

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阿尔斯通AIM电机

综合电推系统的好处是方便操纵,具有极好的隐身和低能耗效果。美国海军最初准备为朱姆沃尔特级装备36兆瓦的PMM永磁铁同步电动机,并委托DRS公司进行研发。但研发永磁电机定子时遇到的绝缘和散热问题无法解决。美国海军转而向阿尔斯托姆公司订购AIM先进诱导电动机。英国海军45型驱逐舰装备的综合电推系统中,就包括AIM电动机。

2008年6月DRS公司宣布,完全解决了PMM电动机面临的各项技术问题。美国海军因此要求DRS公司尽快研制成本较低的小尺寸高效永磁电机,这款新式发动机图片资料也出现在本次展会上。

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DRS公司的小尺寸高效永磁电机

美国海军希望未来能把现役阿里伯克级驱逐舰的动力系统升级为全电化。考虑到朱姆沃尔特级的传动系统与阿里伯克级别无二致,因此为后者更换电推系统的唯一困难就是其尺寸。如果以综合电推系统替代现在各艘阿里伯克级上的3台LM-2500燃气轮机,在保持最大航速30节的情况下,每年将节省12000吨以上的燃料。

小结

细数本次展会的参展装备,基本都能代表全球海军技术发展的最高领域。就像19世纪到20世纪头10年英国海军引领全球海军技术的潮流一样,美国海军强调研发,注意将新技术转化为战斗力,力图在舰船上使用最先进的技术和装备。

为了保护不惜巨资研发的新技术和新设计,美国海军很注意保护各厂商的技术研发团队和项目经验,注意从失败型号和项目中发掘和保护此前研发的新技术和新设计。例如美国海军准备用AMDR-X雷达项目保护洛克希德马丁在AN/SPY-4雷达积累的技术。

除了强调新技术外,美国海军也很重视平战结合,努力优化自己的舰队保障体系。经过一百多年的经营,美国海军已经建立了完善的全球基地体系,积累了丰富的远洋补给和保障经验。本次展示的无人机代替人工执行补给任务、全电推进代替高燃耗燃气轮机节省燃料成本和出运费用的技术都符合美国海军重视舰队保障体系优化的良好传统,同时又与削减预算的背景相吻合。

另外,美国海军也极为重视用最先进的装备和技术旧军舰。在几百年的发展过程中,美国海军学习英国海军完善的民船动员和舰队经验,珍视花费巨资建造的舰船,用新技术新设备对其进行改装,让老舰发挥余热。在本次展会上,仅阿里.伯克级驱逐舰就有“AGS-Lite轻型化先进炮代替MK.45舰炮”等多个改进项目推出。美国德克萨斯推力大师公司基于民船技术,为LCS-2“独立”号设计的舰艏方位角推进器也证明了美国海军长于学习民船技术领域的先进成果,为己所用。

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方位角推进器

美国海军强调装备发展由海军作战任务决定。随着美国海军主要任务变为支援“由海到陆”作战,执行反恐和非对称任务,海军装备研发要求也随之调整:远程舰载火力系统强调射程远、射速快、控制弹药成本;雷达系统在保证远程舰队防空甚至战区导弹防御能力的同时,强调对近距水面小型目标,如蛙人、袖珍潜艇以及高速快艇的探测跟踪能力;寻求非致命性或者多用途近程防御系统。

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