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日本造舰专家谈自卫队16DDH直升机航母研发(图)

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日本16DDH级准航母正在建造中

16DHH是日本海上自卫队近年来最为重要的新式战舰,该舰虽然名为直升机护卫舰,但实为轻型航母。其动向从一开始就受到了广大军迷的关注。由于很多细节没有公布,以前对16DDH的报道有很大的猜测成分。不久前,日本防务省技术研究本部三名参与16DDH设计的工程人员撰文介绍了该舰的的研发情况,披露了不少有价值新信息。本刊特将此文译出,以飨读者。

柏谷达男 吉刚勇治郎 佐藤晴彦 原著

姜辉 编译

日本是世界上最早从事航空母舰研发的国家之一。早在1922年,日本就建成了世界上第一艘专用航空母舰——“凤翔”号。二战期间,航空母舰部队更是成为日本海军作战的主力,从1922年“凤翔”号建成至1945年8月15日战败,旧日本海军共新建和改装了27艘航母,是当时著名的航母大国。二战后,战败的日本因和平宪法的限制不能建造大型战舰,但重新拥有航空母舰,成为所谓的“正常国家”,甚至再现昔日称霸海洋的辉煌一直是日本挥之不去的情结。

早在上世纪60年代初,日本防卫厅就曾提出建造直升机航母的计划,但受制于国际舆论的压力,该计划很快被便胎死腹中。但日本并未就此死心,而是采取了渐进推进的方式来实现航母梦,日本首先在70年代末建造了榛名和白根两级所谓的直升机驱逐舰,到上世纪末,海上自卫队又建造了两艘貌似航母的大隅级运输舰。至此,处心积虑的日本终于为航母的建造铺平了道路,16DDH的出现也就成了顺理成章的事情。 进入新世纪后,日本在扩军方面动作频频,在新式武器的研发更是投入了巨大的人力、物力。2001年,日本内阁会议批准了日本防卫厅提交的《新中期防卫力整备计划》,其中出现了一款新型的舰艇——排水量达13500吨的直升机搭载护卫舰(16DDH),虽然日本官方场合称该舰为护卫舰,但无论从外观、规模,还是从其搭载武器的规划和设计上来看,该舰都更应归为轻型航空母舰,国际上的各种报道也一直视该舰为航空母舰。

日本16DDH直升机航母的电脑想像图

经过长期的技术积累与试验,16DDH已于2004年开工建造,并将于2009年3月服役,该舰将搭载日本技术研究总部研发的各种高性能武器装备。16DDH的出现,实际上已突破了战后日本不能建造大型战舰的限制。实事求是的说,16DDH的设计开发与建造,在日本航母建造史中具有十分重要的意义。作为我国的重要邻国,日本军备动向一直备受国内各方面的关注,了解它在16DDH这样重要的新式战舰的研发情况,对我国有着十分重要的警醒和借鉴意义。下面就来看看16DDH及其舰载武器的开发和建造。

16DDH的研制和建造过程

研发计划的确定

16DDH是日本海上自卫队现役的“榛名”号直升机驱逐舰的替代舰(1968年度的计划舰,2009年3月退役),海上自卫队参谋部从1998年拟定“2001年新中期防卫力整备计划”(2001-2005年度的5年计划)时,就已经开始着手16DDH的技术性探讨,并作为2004年度计划舰(标准排水量13500吨),被纳入“中期防卫力整备计划”。其后,以海上自卫队参谋部防卫部为主进行了使用过程中必需事项的归总和研究,2002年进行了预期性能的归总,并向财政部提出预算请求。16DDH从研制到从服役需经历预算申请、设计、建造及建成服役等四个阶段,下面将具体介绍这四个阶段的情况。

16DDH的研制、建造过程

预算申请阶段16DDH项目从2002年开始申请预算。首先由海上自卫队参谋部防卫部制定预期性能(包括舰艇的使用设想、航速、续航距离、机械设计、轴数、准备搭载的主要装备、乘员人数、舰艇的造价等),并通知海上自卫队参谋部技术部;技术部将预期性能和技术要求交给技术研究总部负责舰艇设计的技术官,由技术官制定出实现舰艇预期性能的预算项目资料。其内容主要包括舰艇的尺寸(长、宽、高)、排水量(标准排水量、满载排水量、常规排水量、轻载排水量)和主要区域划分(战斗区域、机械室)的配置图等;技术研究总部的舰艇设计部门对所要求的事项进行论证,确定预算项目资料,答复海上自卫队参谋部、最后,海上自卫队参谋部以预算项目资料为基础,进行舰艇整体建造的预算评估,并向大臧省提出预算申请。


日本海上自卫队榛名级驱逐舰比睿号

设计阶段预算项目资料完成后,技术研究总部的设计部门开始技术研究,为2004年的舰艇设计作准备。预算申请获得批准后,海上自卫队参谋部将设计要求和预期性能递交防卫大臣批准,技术研究总部根据批准后的设计要求和预期性能,与海上自卫队参谋长进行协商,制定研发的基本计划(为实现预期性能,舰艇所必需的重要部件、构造、装备等基础事项)。

海上自卫队参谋长主持召开性能审议委员会,对基本计划进行为期1个月左右的集中审议。审议结果由海上自卫队参谋长向技术研究总部部长回复,技术研究总部部长将审议过的基本计划呈报给防卫大臣。防卫厅(现已升格为防卫省)事务次长主持装备审查会审议基本计划,并将审议结果向防卫大臣汇报,由防卫大臣对基本计划做出批示。

基本计划获得批准后,技术研究总部展开基础设计。由于要在短时间内绘制出庞大的设计图,因此基础设计不能完全依靠技术研究总部的设计部门,造船厂在签定劳务征借合同后也参与基础设计。石川岛播磨、三井造船、三菱重工、宇宙造船等4家公司与技术研究本部签约,参加了16DHH的初期设计工作。

与制定基本计划的过程相同,基础设计图纸完成后,技术研究总部先与海上自卫队参谋长协商,再向防卫大臣汇报。基础设计获得批准后,海上自卫队参谋部装备部制作以基础设计图为基本样式的16DDH外形设计图。设计图完成后,海上自卫队参谋部向装备总部提出装备请求,并签定建造合约。2005年3月海上自卫队参谋部与石川岛播磨签定了16DDH的建造合约(以上的设计过程参见图9)。

建造阶段 接受订单的造船厂按照建造样式的基础设计图,进行详细设计,并提交防卫厅批准。详细设计的初期在新型舰上进行了模型和图纸的审查,确定各具体部位的样式。

模型审查主要是按照区域划分,将各部分制作成1:1的模型,船员根据要求在模型内进行一系列的实际演练和操作。其目的是为了在舰艇建造前确认设备的操作性、视认性和区域内的配置、通行性等,以尽可能减少建造过程中及服役后出现各种问题的几率。16DDH共划分为舰桥、航空控制室、司令部作战室、CIC、操作室兼应急指挥所等五个区域。2006年5月,16DDH开始船体建造,预计2007年8月举行下水仪式和命名仪式,此后16DDH将被称为“16DDH×××号”。

从此时直到服役后,该舰的海上自卫队成员作为装备员,进行舰艇交付前的服役准备工作。舰艇交付后,装备员负责舰艇的航行和操作,对各装备的状况进行调查、研究。

16DDH下水后,将在装备码头用1年左右的时间进行舾装工作,预计2008年8月结束。设备安装后,再经过6个月的海上公试,进行性能测试,验证是否达到了所要求的预期性能。16DDH计划于2009年3月服役,并举行交付仪式,然后正式编入海上自卫队的护卫舰舰队。

服役阶段16DDH服役时,其建造工程并没有完全结束,还要进行性能测试。性能测试以新建的舰艇为对象,主要测试恶劣天气下的耐航能力(一般于服役后次年的1、2月份进行)、动力及武器装备等。

要在舰艇服役后的8个月和3年,分别汇报船体及装备的性能、计划、设计、工作、安装等的实际使用情况。使用情况报告是为了完善该舰在装备上、使用上的不足之处,并为建造其它舰艇提供资料。

16DDH从1999年计划研制至预计服役的2009年3月,历时10年时间。在此期间,约2500多家单位和机构参与了16DDH的设计和建造,如防卫厅相关部门、技术研究总部、装备总部、海上自卫队参谋部、自卫队、以及造船厂、武器制造商等企业。

16DDH直升机航母最多可停靠16架直升机

舰载武器的开发

战舰在舰载武器的研制与作战飞机及坦克装备有着很大的不同,后两者所搭载的武器相对于车体/机体的重量和体积而言所占的比例较大,再加上车体/机体的外形与搭载武器的性能密切相关,故一般采用一体化设计,即先由日本技术研究总部进行产品开发,在经过样品制造、性能测试等环节后,才正式进行量产。而象航母这类大型舰艇,由于造价昂贵、投资巨大、制造周期长,不适宜采取样品制造的研发方式,并且与船体相比,舰载武器的体积和重量所占比重并不大,也毋须采用一体化设计,舰艇只要能够搭载各种重要武器,配备好所需的电力环境,就能够充分发挥武器装备的性能,因此16DDH的研发设计采取船体设计和武器开发分别进行的方式。

基于以上考虑,日本防卫厅要求,16DDH的船体采用最先进的技术进行设计和建造,搭载的声纳、火控系统、战术情报处理系统等必须是已开发成功的最新产品。

舰载武器的研发流程

在16DDH搭载装备的研发过程中,搭载装备与所在舰艇之间的关系是一项重要课题,因此设立专门的设计部门是必需的。这与日本旧海军时期相同,即舰艇的研发和设计延续了自主开发的传统。

研发流程 16DDH武器装备研发的基本过程为:委托技术研究→技术研究要求→技术研究→技术开发要求→技术开发→实用化试验→制式化→列装。具体流程见示意图。

委托技术研究是指作为海上自卫队各参谋部委托技术研究总部,立足于长远的观点,为设计未来所需的装备并策定其基本性能,进行相关的技术研究。

海上自卫队参谋部根据技术研究的成果,向负责舰艇设计的技术开发官提出技术研究要求,即技术研究是在海上自卫队参谋部提出的技术研究要求下,进行技术开发的预研。在技术研究阶段主要进行研究试制和所内试验。研究试制是指为获取技术开发所需的知识、进行技术验证,制作研究样品;所内试验是指为验证样品性能,并通过该样品获得所需技术而进行的试验。研究样品一旦试验成功,将更好地促进技术开发。

技术开发是指技术研究总部为海上自卫队装备的创新和完善所进行的设计和试验。技术开发的样品经过合理性、适用性评估后,交付海上自卫队进行实用化试验。实用化试验是指作为使用者的海上自卫队为评估技术开发的样品是否能达到预期使用目的而进行的试验。实用化试验成功后,开发样品即可进行制式化和列装工作。16DDH搭载的新型声纳、火控系统等装备的研制就是按照上述流程进行的。


 

最新型的SH-60K型反潜直升机

16DDH的主要舰载武器

16DDH的主要舰载武器装备有:水面舰用声纳(OQS-XX)、3型近程舰空导弹火控系统(FCS-3)及水面舰用新战术情报处理系统(ATECS)。上述三种装备均由技术研究总部开发。

水面舰用声纳 水面舰用声纳是通过与远程反潜自动追踪鱼雷的组合使用,为对潜水艇实施先发制人的攻击而开发的新技术。该声纳由正面圆柱状数组与侧面平面数组所组成,由于在技术上实现了低频化,所以探测距离比现役的声纳系统有了飞跃性的提高,而且在浅海水域的性能也有所提升,实现了从远程到近程、从深海到浅海的更大范围的探测能力。OQS-XX兼具主动探测和被动探测功能,两种功能可同时进行。该声纳将安装在16DDH的舰艏。

3型近程舰空导弹火控系统 3型近程舰空导弹火控系统与传统的火控系统相比,其反应速度快,该系统雷达是继荷兰“阿帕”、英国“桑普森”后,又一新式舰载有源相控阵雷达,可同时搜索、跟踪多个空中和海上目标,并指挥舰载武器进行拦截和攻击。有源相控阵雷达的固态放大器与无源相控阵雷达的行波管发射机相比,可靠性和稳定性要好得多,即使有5%的接收/发射单元出现故障,也不会影响雷达的性能和功能。且有源相控阵雷达克服了行波管发射机的功率限制问题,作用距离更远,驻留时间更短,从而实现高数据率,抗干扰的性能也可以得到改善。FCS-3有源相控阵雷达作为日本新一代点防御系统的一部分,主要装备在搭载有近程防空导弹的军舰,可用于引导短程防空导弹和控制舰炮射击,具有同时对抗多目标的攻防能力。

日本海上自卫队金刚级宙斯盾战舰处于旗舰位置

新型战术情报处理系统 16DDH的作战神经中枢为日本新近开发的水面舰艇用新战术情报处理系统。该系统是首次由日本自主开发的战术情报处理系统,其计算机及网络大量选用现有的商用部件。

ATECS包含高级战斗指挥系统(ACDS)、FCS-3、反潜情报处理系统(ASWCS)、电子战管制系统(EWCS)等四个主要部分。系统以ACDS为核心,连结其他三个部分以及舰上各种雷达、数据传送系统、声纳传感器,并提供数据控制导弹、鱼雷、舰炮等各类武器,同时管制各种战斗的主系统(ASWCS:反潜战,FCS-3:防空战,EWCS:电子战),充分提高了舰艇防空、反潜、水面作战和电子作战的能力。

由于搭载武器种类的不同,舰艇的武器综合控制系统需要根据各种实际情况分别定制,难以实现程序的通用性,而ATECS的作战系统使用Ada、C++等语言编程,实现了软件功能的模块化设计,更便于移植和扩展。

结束语

按照海上自卫队的预期,16DDH将于2009年正式加入海上自卫队的战斗序列。随着16DDH的到来,海上自卫队的作战思想必将发生重大变化,自卫队将不会甘于担负“自卫”的角色,而会向一个“正常国家”军队的方向、可以预计,日本在未来会进一步加强参与国际事务的力度,也会也来越频繁的干涉他国事务。另外,可以预计的是,日本决不会仅仅满足于装备16DDH这样的轻型航母,在不久的未来,一艘艘吨位更大的“XX机护卫舰”会不断摆上日本船厂的船台,16DDH仅仅是一个开始。透过16DDH的想象图,我们已经可以隐约看到那支舰艏镶着菊纹的舰队的身影。16DHH的建造值得所有亚洲周边国家的关注和警惕。

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