美国海军DDG1000战舰下水_新浪军事

导语：受到美国部分政府部门“关门”的影响，美国海军朱姆沃尔特号(Elmo Bud Zumwalt) 军舰的下水日期被迫延迟。其实DDG1000并非延迟下水，因为在这之前，它的进度就被大大提前，为此还获得了7000万美元的拔款，可见美国对新舰之器重。

DDG1000是美国海军自1989年（阿利伯克级）以来下水的首艘新级别驱逐舰，从船体设计、材料、集成等方面看，多数都是最新最先进的技术，带有明显的试验性质。而同一时期，中国最新型的052D型驱逐舰也开始进行海试，两者的定位有何不同，性能差别几何，新浪军事为您解读...

DDG1000的定位
在新舰的编号上，朱姆沃尔特级使用了代表导弹驱逐舰的“DDG”分类代号，但数字编码却并未接续在原本的阿利-伯克级（DDG-51至DDG-125）后使用百位数编号，取而代之的是，DDG1000接续了一般火炮型驱逐舰的编号，跟在斯普鲁恩斯级驱逐舰的最后一艘海勒号（USS Hayler DD-997）之后，自整数的1000号起作为其舷号编码。
新舰的编号诠释了DDG1000的主要任务是为海军提供对陆火力支援。该舰可以进行独立部署，在其他大型舰艇不愿前往的近海区域提供对岸火力打击、防空，甚至为隐身近海战斗舰和潜艇组成的行动组提供锚泊；也能作为航母战斗群或远征打击战斗群的一部分。DDG100的排水量高达14500吨，完全达到了巡洋舰的标准。除了对陆攻击，它还能执行水下战、反舰和远程对舰攻击任务，另外，DDG1000舰在其大型飞行甲板后方有两处小艇棚，可以容许在恶劣海相上从事小艇或无人载具操作，从分扮演“秘密武器”的角色，利用其全隐身性能向敌人发动出其不意的打击。
朱姆沃尔特级驱逐舰船型问题分析
DDG1000级舰项目有四家主要合同厂商，其中，巴斯钢铁公司负责设计、建造、整合、测试及交付；亨廷顿·英格尔斯工业公司负责建造DDG1000和DDG1001的复合材料的上层建筑、尾部外围处置发射系统；雷声公司负责开发作战系统、部分通信系统、全部舰上计算及软件开发和任务系统整合；BAE系统公司将提供先进舰炮系统和远程对陆攻击炮弹。首先我们来分析一下DDG1000科幻的外型。
很多人见到DDG-1000后，最大的反应就是这艘最现代化的驱逐舰充满了复古风格，后倾的舰艏，内倾的舷侧，颇有法国前无畏时代主力舰的设计风格。但是，这仅仅是看着有些相似罢了，实际上DDG-1000的舰型设计，充满了独特的考虑。首先是后倾的舰艏结构：DDG-1000的这种舰艏结构学名叫做穿浪艏。这个结构和整个DDG-1000舰体干舷内倾，VLS舷侧设置都是有很大关联的。
前无畏时代的舰艇都采用平直舰艏。这样的舰艏最大的问题，就是最上甲板上浪问题。由于严重上浪，导致在高海况和高速行驶的时候阻力增加，纵向稳定性不足。DDG-1000的舰艏结构，只是从侧面看比较复古罢了。严格意义上说，这是新潮的玩意儿。这种穿浪艏是牺牲了舰艇布置武器空间，人为增大排水量，从而形成一种可以穿透海浪，然球鼻艏和舰艏在航行时激起的海浪向舰艇两侧导出，避免漫上甲板，或者说避免打到肿部干舷附近的设计。一方面减少了高海况下舰艇纵向摇动的幅度，另一方面也保证了高海况下速度。从而保证DDG-1000的主战武器AGS火炮可以在高速高海况下充分发挥作用。
然则内倾的舰舷何解？全舰干舷内倾问题。DDG-1000虽然现在具体RCS是多少还不为人所知。但是从美军的设想上看，让一艘排水量比伯克级大40%的军舰具备更小的RCS，那么就不仅仅是进行天线和舰艇隐性化这么简单了，或者说是需要比法国拉斐特级更进一步的隐形设计。按照美国海军的说法，内倾舷侧，是把水平方向的雷达波向天空反射。因为如果向下发射，会产生大量杂波。
另外，在已知船底宽度不变的情况下，干舷内倾可以缩小上部结构规模，再加上舷侧采用了复合材料，从而降低了结构总重量，并且在尽可能的情况下缩小了排水量，并且降低了重心。较低的船体重心，再配合现代的主动减摇鳍，又可以改善舰体的横摇。
DDG1000船型设计存在的问题
有得必有失，DDG-1000这么一款大型水面舰艇，采用如此特殊的舰体结构，一方面有他的优势存在，但同时也存在诸多问题。首先是内倾舷侧，虽然可以更好的反射RCS，减少一部分船体重量。但是缺陷同样明显，内倾让舰体水线上内部空间减少，从过去海军造船技术的角度上看这对居住性有很大的影响。更关键的是同时缩小了可以布置武器的甲板面积。
不过，以上两点问题，同样可以通过其他技术手段避免。比如居住空间减少的问题，DDG-1000高度自动化，舰员只要130-140人，远远低于伯克级的300-400人乘员规模。因此即便采用内倾的干舷设计，明显低于伯克级的舰员数量，也让DDG-1000的居住性会强于伯克级。
甲板面积缩小的问题，则比舰员问题更为棘手。DDG-1000的垂直发射装置分为两段布置，第一段从舰艏一号主炮后延伸到舰桥前部左右舷各6单元，第二段则是从机库后延伸到舰尾左右舷各4个单元。合计20个单元，每个单元4个发射装置，总计80垂发。从舰艇防护的角度上看，这种布置法并不科学——将中弹后会产生殉爆的弹药均匀布置与舷侧。但是考虑到船型——穿浪艏和内倾舰体导致最上甲板武器空间布置有限，而前部要布置看家武器AGS，后部则需要直升机甲板。侧置VLS可以看做是一种妥协方案。另外和传统的舰体内布置VLS相比，虽然侧置殉爆可能性会大一些，但是同样由于侧置，所以殉爆后的威力会小很多，只会在舷侧上部造成破口，而不会导致舰艇发生大规模爆炸沉没。
首次大量运用复合材料
美国亨廷顿·英格尔斯工业公司（HII）下属的格尔夫波特船厂专门从事碳纤维复合产品建造，它曾为圣安东尼奥两栖舰建造塔杆,为尼米兹级航母建造新型桅杆,以及负责朱姆沃尔特级大型上层建筑和机库的建设。
朱姆沃特号（DDG1000）和蒙苏号（DDG1001）的上层建筑、机库、甲板舱室（比其他水面舰艇相比，具有更小的雷达横截面）和周边垂直发射系统等均采用了复合材料，以便减小船体重量，这可以有效降低船体重心。DDG1000舰的复合材料部分由格尔夫波特船厂建造，船体则采用普通的钢制材料（HY80）。DDG1000舰上广泛使用复合材料结构，是历史上第一次将大量的复合材料结构件用于实用战舰上。但是DDG1002舰由于经费的问题，改用钢结构替代了复合材料，其上层建筑可能需要“减肥”已适应钢比重大于复合材料的变化。
更为麻烦的是，HII公司9月4日宣布，由于美国海军大幅度消减了DDG1000级舰的建造数量（从30艘下降到3艘），以及约翰逊号驱逐舰(DDG 1002)的建设选择使用钢铁材料，格尔夫波特船厂的复合材料建造订单急剧下降。导致HII公司没有相关的复合材料任务，将放弃格尔夫波特复合材料船厂的进一步工作，船厂即将面临关闭。

DDG1000所配的155mm舰炮进行岸上测试

采用同现代舰船风格不同的“穿浪艏”

朱姆沃尔特号透视图

新一代MK-57多用途垂发系统

采用复合材料的DDG1000舰岛整体模块

朱姆沃尔特号透视图

美国公司在DDG1000上首次采用的新技术非常多，而且很多系统都是新一代的产品，未来将普遍装备在诸如LPD17（圣安东尼奥级两栖船坞登陆舰）、福特级核航母、LHA-6（美国级两栖攻击舰）舰艇上。新的系统通过任务整合和自动化设置，大幅少了舰员的数量，只有140人左右，为阿利伯克级舰的一半。
下一代水面舰艇舰桥系统
雷声公司负责开发FFG1000的作战系统、部分通信系统、全部舰上计算及软件开发和任务系统整合。其中，雷声选定L-3通信公司海事系统分部合同，为下一代多任务水面舰艇（DDG-1000）开发集成舰桥系统（CINB）。L-3公司设计、开发并集成一个开放式体系结构的集成舰桥系统（IBS）以支持DDG 1000的自动化导航，包括海军电子制图显示器和信息系统（ECDIS-N）、航海规划，综合导航态势图、碰撞和水雷规避以及舰艇机动控制。集成舰桥实施自动化导航任务，如航海规划/执行、操纵控制和通信。CINB的设计支持国际标准，即单人操作，以符合DDG 1000减少人员的需求，并符合美国海运署海军舰艇规则。
光电系统
DDG1000舰上的光电/红外系统的集成由雷声公司牵头，集成了洛克希德·公司5套独立的设备。光电/红外系统的集成由雷声公司牵头，集成了洛克希德·公司5套独立的设备。雷声公司应用洛克希德·公司提供的硬件和嵌入式软件，开发全舰计算环境固有的核心软件。该核心软件使得这5种传感器可以用作一种或必要时，5种独立传感器完成5种不同的作战任务。在集成工作接近尾声时，雷声公司将完成整个光电/红外系统“传感器到显示器”-从目标探测到工作站显控台。
集成化的光电/红外系统为DDG1000舰提供了全方位（360°）、全天候的态势感知，自动的类似地雷和水雷目标探测及为舰船自防御舰炮提供引导。“朱姆沃尔特” 级驱逐舰的光电/红外系统使用了几种探测和跟踪算法，能够在白天和夜晚及近海区域高低反差环境下识别目标。在重要的作战行动期间，该系统还支持海军减少人员配备的目标。此外，雷声公司还为 “朱姆沃尔特” 级驱逐舰计划提供完全电子化作战系统。值得注意的是，“朱姆沃尔特” 级驱逐舰计划使用雷声公司的开放式商业模型，该模型使用广泛，兼具可复制性和创新性。
综合电力系统
DDG-1000首次应用综合电力系统(IPS)的水面战舰，该系统将向整舰提供动力和电力。IPS生产全船所需电力，并将其分配并转换为所有舰船子系统载荷，包括推进、战斗系统和舰船服务系统。常规布置是将主要原动机用于主推进，而“朱姆沃尔特”级驱逐舰的两台大的燃气轮机发电机组和两台小的机组提供的电力可以用于推进、武器或其他系统。高效的电力管理将使舰艇的装机功率满足全舰所有的电力负荷需求。
DDG 1000将装备2台MT30燃气轮机和2台4500型燃气轮机。舰用MT30燃气轮机与“特伦特800”航空发动机有80%的通用性，但具备抗冲击性能，而且采用不同的叶片涂层以利于在盐雾环境中运行。“朱姆沃尔特”的电动发电机组即可提供交流电，也可提供直流电，以便用于推进、生活设施和作战系统。因此在全舰具备更有效和灵活的电力推进与配电系统。
综合电力系统是全自动化的，基本不需要人工干预。在陆基试验场进行的测试将验证DDG1000的综合电力系统在遇到故障或事故时的自动纠错功能，而不需要操作员告诉系统怎么做。在全功率情况下，DDG 1000航速将超过30节。如果一台主燃气轮机故障，则该发电机组可以进行隔离，航速还可以达到27节。常规的舰艇运行可以由两台小的燃气轮机支撑。
电力舰的作战价值是高效率并减少特征信号。在到达作战位置后，战舰可以用较少的电力巡航。在不需要的时候，可以让一台或多台发动机脱机以节省燃料。低速运行时，“朱姆沃尔特”将具备剩余电力以供不时之需。另外，部分电力可以用于新型武器系统，如定向能武器或电磁轨道炮等。
分布式电力系统具备更高的生命力，对战舰来说非常理想。原动机可以安装在在舰艇不同位置，而不是像传统的舰艇一样只能安装在底部机舱。如果在舰艇某部分的一台原动机被破坏，那这部分的配电系统将被隔离，综合电力系统剩余部分还可以进行发电和配电。不过，基于空间、重量和排气考虑，DDG1000采用的还是较常规的布置。
新一代导航系统
2011年1月，美国海军对雷声公司研制的新一代导航系统（NAVDDX）进行成功测试后，在该系统研制方面获得了重要的里程碑。NAVDDX为向舰船任务系统传输导航和高精确实时数据提供了先进的开放式结构解决方案，向DDG1000级驱逐舰和其他舰船平台（包括新建和改装项目）集成提供了灵活性和通用性。
高度自动化
该舰采用了非常多的电脑和自动化技术，只需约140个舰员，几乎是目前驱逐舰编制人员的一半。而Arstechnica网站报道称，这种高度自动化来自于全新的设计。其作战中心是由货架服务器驱动的数据中心、各种不同版本的Linux操作系统、超过600万行代码构成的。一位前海军军官在文章中称，以前的舰艇大多采用特殊加固的计算机，但是成本高昂，维护困难，而“朱姆沃尔特”级却使用了货架产品，主要是采用“红衣主教Linux”系统的IBM刀片服务器，并将其放在一个加固的服务器隔舱。这个加固的服务器隔舱被称为“电子模块箱”，35英尺长、8英尺高、12英尺宽，舰上将安装16个这种模块箱。
052D舰技术上差距明显
052D型舰在隐身设计、复合材料使用、动力系统、自动化等方面落后于DDG1000。尤其是信息化水平相对于现役的先进驱逐舰还有差距，因为在信息化建设里，指控系统作为网络节点，在体系化对抗中，信息化是把整个编队连成一体的主要神经网络，在这个神经网络上，我们相比世界最先进的驱逐舰，功能要差一些，比如反应时间、输送的带宽、抗干扰能力以及抗毁能力都有差距。

DDG1000舰的舰桥特写

DDG1000舰岛整体模块

各个子系统示意图

舰体尾部特写

DDG1000采用新一代的导航系统

052D舰沿用了052C型的舰体，排水量略有增加

“炮舰回归”
DDG1000目前暂时安装两套AGS舰炮系统，使用新型的远程对陆攻击炮弹，它是一种由先进火炮发射、具有GPS制导功能的火箭弹，内部可装11公斤炸药，目前射程可达109公里，设计射程为185公里，主要攻击对象为导弹发射阵地、通信指挥中心、装甲战车等大型目标。美国海军研发主管表示，8月30日的实弹试验取得成功后，标志着远程对陆攻击炮弹的技术完善程度迈出重要一步，也成为美国海军强化陆上攻击能力的一个“里程碑”。
按照计划，一旦全部就绪，远程对陆攻击炮弹将配备到美国海军DDG-1000级(即朱姆·沃尔特级)驱逐舰的先进火炮系统之中。DDG-1000级驱逐舰为美国海军新一代多任务战舰，计划装载两门155毫米的先进火炮系统及900多枚远程对陆攻击炮弹。
军事专家指出，预定2013年列装的DDG-1000级驱逐舰投入使用后，美国海军主口径火炮的射程将提高近5倍。届时距驱逐舰正面180公里、纵深70公里之内的地面固定和移动目标都在其射程之内，从而不仅可以消灭距离海岸较远的目标，也可为海军陆战队登陆行动及在沿岸区域的后续行动提供强大火力支援。未来“朱姆沃尔特”级驱逐舰还将加装电磁炮。
能与敌方小型武装水面船舰相遇，而笨重且不灵活的AGS舰炮系统并不适合执行此类任务；而在1999年柯尔号遭自杀快艇攻击事件后，美国海军开始重视如何击毁近距离高速迫近的小型水面目标；虽然美国改良了密集阵近程防御武器系统攻击水面船舶的能力，成为Block 1B，但面对神风式的自杀攻击时，20mm穿甲弹毕竟没有在安全距离外彻底摧毁水面目标的十全把握。为此，由诺·格集团领军的金队便建议DDG-1000另外加装一种新型中口径快速舰炮，兼具防空与射击水面目标的功能。
双频雷达
双波段雷达作为美海军的下一代舰载雷达，功能强大，可替代现役多部雷达。X波段具有非常出色的电磁波低空传播性能，而且波束宽度窄，跟踪精度高。此外，该波段的频带宽度很大，有利于进行目标识别。而S波段则具有大功率孔径，有利于进行体搜索。而且，S波段在各种不同的气象条件下，其传输损耗均在可接受的范围内。此外，其波束宽度也不宽，可对目标实现精确跟踪。更值得一提的是，当一个波段工作量过大时（如支持多个导弹飞行），另一个波段可以有效地分担任务。因此，双波段雷达同时采用两种不同频率工作，能够实现优势互补、资源共享，从而大大提高雷达的整体性能。
增强版“战斧”
DDG 1000将装备新研制的Mk 57舷侧垂直发射装置，装有80个发射单元，可以装载美国海军现役的各种舰空导弹和“战斧”对陆攻击导弹、“阿斯洛克”反潜导弹，以及正在研制的“标准”3／6导弹。
2013年10月7日，美国雷声公司完成了对安装在“战斧”Block IV导弹上的先进电子支援措施（ESM）导引头的一次成功试验。该导引头技术为“战斧”Block IV导弹提供了更强大的功能。这种新的移动目标定位能力，可允许导弹在陆地上与移动目标交战，增强“战斧”导弹的对陆攻击能力。电子支援措施导引头采用了最先进的处理器和天线技术，用以定位、跟踪移动和固定的发射目标。该导引头利用双向卫星数据链路后，可使飞行中的导弹重新定向，以完成对预设目标或更重要目标的打击。该新型多模块导引头将允许海军水面作战部队从防区外发射“战斧”导弹，远距离摧毁移动威胁。雷声公司导弹系统“战斧”项目负责人唐尼尔森表示，“战斧”导弹采用了开放式体系结构，能够整合有效载荷和传感器，这意味着新版战斧获得极强的“应变能力”。
“标准”6 ERAM”
“标准”6 ERAM(增程主动导弹)舰空导弹主要用于对付低空超音速巡航导弹，重1479千克，长6.5米，利用原来为战区导弹防御研制的“标准”2blockIVA(射程168千米)的弹体改装而成，射程应该相差无几。必要时可以搭载“标准”3导弹承担弹道导弹拦截任务。
反潜能力
为提高反潜作战能力，引入了综合水下战系统(IUSW)。该系统的传感器主要有舰壳声呐和拖曳声呐。舰首向前突出部分装有舰壳声呐，为中、高频工作的双波段声呐，每个阵元可应对2个不同的频率，这是一项关键技术。中频用于潜艇探测，高频用于水雷探测。舰尾可拖放拖曳阵声呐。按美国海军网络中心反潜战的概念，最重要的是尽早发现敌潜艇，在编队中形成共享的同一态势图像，攻潜将由处于最合适位置的作战平台实施。先进的技术和创新的概念将保证美国海军未来反潜作战的领先地位。水下战的鱼雷对抗措施目前还未公布详细情况。
为了保障全舰的隐身效果，三联装鱼雷发射装置布置在舰体内部，配备Mk 50／54轻型鱼雷。舰上搭载的直升机和无人机将进一步提高综合作战能力。
052D雷达居劣势，导弹差距不大
与052C型的相控阵雷达相比，052D新型有源相控阵雷达矩阵面积更大，因此合理推测该阵列应该配备了更多的单元；而且雷达罩由052C型的弧形变成了平面，意味着新雷达可能舍弃了原来的风冷/液冷混合系统而采用了纯液冷系统，推测雷达组件有了重大改进，也使得雷达性能取得了进步，最大对空搜索距离可达500km-600km，同时改进了舰后桅上的警戒雷达。而DDG1OOO驱逐舰没有那么多的雷达配置，即减化一套双波段雷达，其中l部SPY-3多功能雷达（X波段）即可替代AN/SPQ-9火控雷达、AN/SPN-41/46飞机进场控制雷达、AN/SPS-67对海搜索雷达等，SPY-3主要用于探测低空飞行的飞机或导弹。SPY-3雷达使舰载雷达数量明显减少，给水面舰艇带来的好处就不多说了，052D舰尚无法做到这一点。另外，S波段雷达在各种不同的气象条件下，可对远距离目标实现精确跟踪，相对于一开始发展的L波段来讲，S波段技术上更加成熟，非常可靠。
更值得一提的是，DDG1000的双波段雷达当一个波段工作量过大时（如支持多个导弹飞行），另一个波段可以有效地分担任务。因此，双波段雷达同时采用两种不同频率工作，能够实现优势互补、资源共享，从而大大提高雷达的整体性能。两相对比，DDG1000的双波段雷达可靠性、维护性能好，而且不需要专门的操作人员，也没有设置人为操纵的显控台，反应时间更快。
目前，SPY-1等相控阵雷达均采用四阵面天线结构。虽然单面天线的波束扫瞄范围在偏离中心轴±60。之内，覆盖120度的方位角，采用三个阵面的天线在理论上能够涵盖360度的方位角。但由于平板数组电子扫瞄天线的波束，在偏离轴心到一定角度之后，就会产生等效孔径降低、波束变宽、分辨率与增益降低等问题，所以现有相控阵雷达多将单面天线的扫瞄方位角限制在90，采用四阵面天线完成360覆盖。DDG1000的双波段雷达正是采用了三阵面相控阵天线构型，使得单面天线的波束覆盖范围已经达到了理论上限，各阵面天线扫描区域实现了无缝连接，标志着美国在信号控制与处理技术上获得了飞跃性的发展。减少一面天线就意味着减少25%的体积重量，系统成本亦可降低。
另外，DDG1000的双波段雷达本身能对两种天线阵的数据信息进行综合处理，并根据态势需求调整天线阵，最后为作战系统提供单一的数据流。因此，采用双波段雷达可使全舰的系统反应时间更快，更能适应外界态势的变化。
DDG1000垂发系统位于舰体两侧共有80组，实际上是在舰体结构层的外侧，052D的垂发系统共64组，为常规布局。两种垂发系统均为通用型，可混装防空、反潜和、反舰和巡航导弹。目前只有中美实际装备了通用（共架）垂发系统，但中国军舰所配的导弹尺寸仍然比美国大很多。另外，由于任务侧重不同，配弹比例会有所不同。

DDG1000目前暂时安装两套AGS舰炮系统

正在试验中的电磁炮，踪合电力系统可为其供电

DDG1000配备战斧block4巡航导弹，可打陆地移动目标

资料图：美国海军宙斯盾战斗系统内部

DDG1000垂发通用模块和导弹

052D舰是中国海军十年后再次下水的新驱逐舰

052D首舰正在进行海试

海试后仍将进行调整

结语：052D型驱逐舰是052C型舰的延续型号，但在舰载装备和武器方面已很大比例的更新，虽然不像DDG1000那样是一艘全新的军舰，但性能上有实质性的提升，目前来看052D正处于批量建造之中，用于1：1替换老旧的051型驱逐舰，计划共建造12艘，这样的话未来用于配属3支航母编队，已然够用。

DDG-1000亮相后，认为这艘最新型驱逐舰会成未来标准的人为数众多。实际上，能成为未来标准可能只是DDG-1000的部分特征，至少在船型方面，很难成为未来标准。但是，先进AGS火炮，全电动力推挤系统，一体化舰桥+主桅，这三种DDG-1000特征必然会成为未来水面舰艇的发展方向。

我来说两句