軍用艦船系統組成研究及技術發展趨勢展望

摘" 要：以軍用艦船的定義作為切入點，概要介紹艦船的分類及分類依據，并對潛艇，以及航空母艦、驅逐艦、護衛艦等水面艦船的系統組成及技術發展進行詳細闡述。重點對艦船總體設計技術，以及水面艦船的技術發展趨勢進行展望。軍用艦船作為集高新技術于一體的重要武備力量，將為未來的海防事業作出不可磨滅的貢獻。

關鍵詞：軍用艦船；航空母艦；潛艇；驅逐艦；護衛艦；水面艦船；船舶；總體設計

中圖分類號：E925" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0072-07

Abstract： Based on the definition of military ship， the classification and classification basis of warship are briefly introduced， and the system composition and technical development of submarines， aircraft carriers， destroyers and frigates are described in detail. This paper focuses on the overall design technology of warship and the development trend of surface warship technology. As an important armed force integrating high and new technology， military ships will make indelible contributions to the coastal defense cause in the future.

Keywords： military ship; aircraft carrier; submarine; destroyer; frigate; surface ship; ship; overall design

船舶是航行于水上、水面或水下且執行一定任務的航行器，它是軍用船舶和民用船舶的統稱。軍用船舶是海軍最基本的裝備和作戰平臺，本文從艦船的定義、分類、系統構成及發展簡史等方面進行閘述，并對艦船的未來發展趨勢進行展望。

1" 軍用艦船的定義及艦船工程學科的發展

用于軍事目的的船舶稱為軍用艦船[1]，其中有直接作戰能力的稱戰斗艦船，如驅逐艦、導彈艇、潛艇等，而無直接作戰能力的稱軍輔船，如補給船、電子偵察船等。

各種艦船的共同特點是：除停泊于一定地點的非機動駁船外，都可借助于不同形式的動力進行自航；在靜止狀態時都能依靠水的浮力漂浮于水面。

航行于水面和水上的艦船主要有：利用阿基米德浮力原理來支撐船重的排水型船，主要利用流體動升力來支撐船重的滑行艇和水翼船，主要利用空氣氣墊來支撐船重的氣墊船，以及利用地面效應所產生的升力而支撐船重的地效翼船等。

排水型船又稱排水量船，其具有承載能力大，在低速時經濟性好的優點。對于主要利用動升力來支撐船重的滑行艇，其特點是艇達到一定速度時，艇體大部離開水面，因而阻力降低，但在波浪中遭受的沖擊較大，故而滑行艇的橫剖面形狀多為V形。對于氣墊船，則是利用墊升風扇產生比大氣壓力略高的增壓空氣輸入船底形成氣墊，使船大部脫離支承面，從而大大減小船的阻力；氣墊船又分為全墊升式（有兩棲性）、側壁式和雙體式3種。航行于水上的艦船主要是指地效翼船、全墊式氣墊船等。對于地效翼船，它在水面上（有的可在岸邊陸上）起飛與降落，貼近水面航行，包括沖翼艇和氣翼艇2種，其航速可達200 kn以上。

航行于水下的艦船統稱潛艇，它主要通過其設置的主壓載水艙注排水來改變艇的重量而實現潛浮，并依據浮力與重力相等的原理形成水下、半潛、水上3種基本航行狀態。船舶是一座反映其所處時代科學技術成就的復雜的水中建筑物。船舶不僅是人類進行航運、開發漁業和海底礦藏等水中資源的有力工具，而且從誕生之日起便與戰爭結下了不解之緣，被運用于軍事目的。從木帆戰船到鐵甲炮艦、導彈核艦船，無不憑借其特性，在古今中外的歷代戰爭中取得了赫赫戰果。生產和使用的實踐，使艦船工程早就成為一門古老的科學技術。

艦船工程又是一門涉及眾多學科的綜合性科學技術，它既涉及艦船的船體結構、總體性能、設計、船裝及屬具，又涉及推進、電力、輔助、電子信息、武器等系統/分系統；既與計算機技術、隱蔽性、電磁兼容、可靠性、安全性等新技術直接有關，更與造船模式和工藝、系統工程管理技術等有關。而隨著科技發展，艦船品種推陳出新，總體性能長足提高，使命用途多方擴充，艦船工程科技正煥發出勃勃生機。

2" 艦船的分類

艦船可以按照艦類、艦種和型級進行分類。GJB 4000—2000《艦船通用規范》按排水量大小對艦船型級作了明確的劃定。艦類是按艦船的基本使命和遂行的任務劃分的類別；艦種是在同類艦船中，按其基本任務劃分的種類；型級是在同種艦船中，按其排水量及主要武器裝備劃分的級別。

2.1" 艦類

艦船通常分為作戰艦船和輔助艦船兩大類。作戰艦船（以下簡稱“艦船”）主要包括水面戰斗艦船、兩棲戰艦船、水雷戰艦船和潛艇等，其中水面戰斗艦船、兩棲戰艦船和水雷戰艦船統稱為水面艦船；輔助艦船主要包括作戰保障船、技術保障船、勤務保障船。水面艦船與輔助艦船統稱為水面艦船。

2.2" 艦種

在作戰艦船類中，水面戰斗艦船包括航空母艦、驅逐艦、護衛艦、護衛艇、快艇等；兩棲戰艦船包括登陸艦船、船塢登陸艦、兩棲指揮艦、兩棲攻擊艦、兩棲運輸艦等；水雷戰艦船包括布雷艦船、掃雷艦船、獵雷艦船、獵掃雷艦船等；潛艇包括常規潛艇和核潛艇。在輔助艦船類中，作戰保障船包括補給船、救生船、偵察船等；技術保障船包括測量船等。

2.3" 型級

艦船按正常排水量大小劃分型級如下。根據國家軍用標準，正常排水量500 t及以上的稱艦，500 t以下的稱艇。艦船按正常排水量的大小劃分不同型級。

3" 潛艇的組成及發展

3.1" 潛艇的組成

潛艇由于經常在水下活動，其整個系統組成有一些特殊要求，如潛浮系統、潛望鏡、均衡系統和懸停系統等潛艇特有的系統。

3.1.1" 潛浮系統

潛浮系統通過對主壓載水艙的排注水，改變潛艇所受到的浮力，實現下沉與浮起。

3.1.2" 均衡系統

潛艇在水下時，當浮力平衡、力矩平衡被破壞時，需要水艙的調水、灌注與排出使潛艇重新獲得平衡，這套系統就是均衡系統。

3.1.3" 懸停系統

懸停系統是一種專用的均衡系統，其特點是，在懸停狀態，調整頻繁、數量較少。懸停系統的控制方式有氣排注、泵排自注和泵排注等。

3.2" 潛艇技術發展概述

現代高新科學技術的突飛猛進也為潛艇的發展提供了堅實的技術支撐，而新時代的軍事需求又為現代潛艇提供了發展動機。世界各瀕海的國家均在積極發展符合自己需求的各種核潛艇和常規潛艇。核潛艇作為世界海軍強國最重要的兵力和核威懾中堅力量，受到許多國家的重視。目前，世界上在役的核潛艇集中在美、俄、英、法、中這5個國家。

未來潛艇（包括核潛艇、常規潛艇）發展的主要趨向是：總體設計最優化、特征信號隱身化、信息網絡化、武器強遠精確化、攻防兼備化、動力裝置高比功率化、潛航深度增大、用途多功能化、改裝適易性好和以經濟性為主的可承受性高；排水量既有趨大之勢，同時又發展小噸位的微小型和小型潛艇。而仿生型線、多個耐壓殼體的新概念潛艇一體化自然循環壓水反應堆、熱離子和熱電系統反應堆，更先進的不依賴空氣的推進（AIP）系統[2]，高性能免維護蓄電池、永磁電機，新概念隱身技術，磁流體推進、新概念水中兵器，潛艇作戰空間擴展、無人潛航器（UUV）、無人飛行器（UAV）、遙控無人潛水器（ROV）、無纜水下機器人（AUV）等技術，有效負載搭載及對接，高性能潛艇用材料，智能化操控，潛艇安全及救生等高新技術正在研究、開發中。

4" 水面艦船的組成及發展

水面艦船作為海戰的重要武器裝備在各國武裝力量的建設中占有重要的地位，水面艦船因不同的使命、功能、特性而分為許多不同的艦種。隨著歷史的演變、科學技術的進步、世界局勢的變化，各艦種的使命、功能、特性也在不斷地發生變化。各國依據各自的防務政策、國力等諸多因素對不同艦種的發展有著不同的側重和追求。

4.1" 水面艦船的組成

4.1.1" 船體結構

船體是指除艦船上各種設備和裝置系統以外的船身構造物，船體結構是組成船體各種具體構件的總稱。船體結構是艦船的重要組成部分，它既是各種艦載武器系統的發射平臺，又是各種機械裝備的裝載平臺；另外，船體結構既是艦船設計與建造的主體，又是艦船使用、維修、改裝的主要對象。因此，對船體結構的基本要求主要是對船體結構的各種使用功能和性能的要求，同時也包括從艦船設計、建造、使用到退役各個階段對船體結構的要求。船體結構功能和性能的基本要求既要突出保證艦船戰斗能力和生存能力，又要兼顧艦船的可用性、可靠性、維修性和保障性、經濟性、居住性及安全性等要求。

4.1.2" 武器系統

艦船武器系統包括：導彈系統、火炮系統、魚雷系統、火箭深彈系統、干擾彈、誘餌系統和電子戰武器系統等。

4.1.3" 動力系統

艦船動力系統是艦船的重要組成部分，組成艦船動力系統的各種設備稱為艦船動力裝置。其主要任務是保證艦船在戰斗、航行、停泊及系岸等工況所需的各種動力能源（如熱能和電能）。現代艦船的動力系統，廣義上說，是指保證艦船正常航行、作業、停泊以及乘員正常工作和生活所需的各類機械和設備。它主要是提供機械能、電能、熱能、液體和氣體的壓力能，除保證艦船推進外，還能滿足整個艦船能量消耗的需要。所以艦船動力裝置大部分是能量轉換裝置。艦船動力裝置通常包括推進裝置、輔助裝置、管路系統、甲板機械和機艙自動化設備5部分。

4.1.4" 電力系統

艦船電氣設備從電源裝置開始，中間經過對電能的控制、檢測、分配和傳輸，一直到所有使用電能的用戶裝置，組成了一個完整的樹形電氣網絡，這整個電氣網絡稱為電氣系統。

4.1.5" 觀通導系統

艦船觀通導系統包括觀察、探測、通信及導航等系統。觀察、探測設備的任務是搜索、發現、識別跟蹤目標，并為武器系統攻擊提供所需參數。艦載觀察、探測設備有光學觀察設備、紅外觀察設備、雷達、聲吶、微光觀察設備和電視等。艦船通信設備的任務是傳遞消息，以保證指揮及戰斗協同，要求快速、可靠、保密。通信設備的種類有視覺通信設備（光學、旗幟和形體）、無線電設備和水聲通信設備。艦船導航設備是用來指示航向航速、航程、航位的設備，以保障艦船安全航行和武器系統的準確使用。用于指示航向的設備有磁羅經、電羅經、平臺羅經等；指示航速和記錄航程的有各種計程儀；測量水深的設備有各種探測儀；測定艦位的儀器有磁羅經、電羅經、慣性導航儀、六分儀、無線電定位儀、無線電定向儀和衛星導航接收機等。

4.1.6" 裝置和系統

艦船除了具備堅固耐用的船體和良好的航行性能，還必須裝備各種控制艦船運動，保證停泊、海上安全，裝卸物資以及其他的專用器具和機械系統，以使艦船完成其所被賦予的使命。這種艦船用的器具和機械就是船舶裝置，也稱船體設備。艦船裝置又分為通用船體設備和特種船體設備，艦船上用于保障其生命力，控制艦船狀態和保障艦員日常生活條件，由泵、閥及其他附件組成的設備系統，稱為船舶系統。船舶系統包括消防系統，通風、空調、取暖、冷藏系統艙底系統，污水系統，生活用水系統等。

4.2" 水面艦船的分類及技術特點

水面艦船的種類繁多，其分類可以按照自身特征、作戰使命、航行狀態、排水量及動力裝置等來進行，而各個國家按其自身習慣又有所差別。

4.2.1" 航空母艦

航空母艦（以下簡稱“航母”）是海軍裝備中最引人關注的艦種。隨著高新技術的不斷涌現，航母及其艦載機技術和作戰功能不斷增強。目前，世界上有多個國家正在籌劃建造航母，擁有航母的國家將進一步增加。除美國繼續發展大型航母外，中型航母已受到更多國家的重視，有望形成一個新的發展高潮，輕型航母則因研制費用低，為眾多國家青睞。

在未來的航母設計中，應注重新船型、新結構、新穎的集成上層建筑及新型的彈射和阻攔技術等的研發、應用；強調火力分布、新穎的推進裝置、采用市購品技術、以知識和網絡為中心及減少人員編制。而水下航母、超高速（航速大于100 kn）側壁式氣墊航母、雙體航母等新概念航母，電磁飛機彈射技術，新型飛行器，新概念武器，新型動力裝置，隱身新技術等，正在構思、探索之中。

4.2.2" 驅逐艦

驅逐艦是所有水面戰斗艦船中發展勢頭最猛的艦種。現代驅逐艦抗沉性好，三防系統完善。未來驅逐艦的發展重點是總體優化，提高預警能力、攻防戰斗力、機動性、隱蔽性、適航性，選用先進的燃氣輪機作為動力裝置，以增大航速和續航力。發展的趨向是：排水量增大化；發展新船型；動力裝置采用綜合電力推進系統；裝備多功能化和通用化；電子信息網絡化，實現指揮、情報、操縱、控制自動化；裝備射程遠、精度高、超高速、多彈頭、抗干擾和垂直發射的多類艦船、反潛和艦空武器；研發集成上層建筑技術；發展、應用新概念武器；研發隱身新技術；裝載垂直短距起降飛機；等等。

4.2.3" 護衛艦

現代護衛艦因造價較低、用途較廣而受到各國海軍的重視。未來的護衛艦的發展重點是總體優化，力求更快的速度、更好的穩定性，改善適航性和居住性。發展的趨向是：排水量趨大化；研發應用新船型；研發新動力裝置，采用綜合電力推進系統；裝載多種攻防武器；實現信息網絡化和隱身化；有的裝載直升機等。其他正在研發的新技術基本同驅逐艦。

4.2.4" 其他水面艦船

導彈快艇、海岸防衛艦（艇）與獵潛艦（艇）、掃（布）雷艦（艇）、登陸艦（艇）、支援艦船和救援艦船等戰斗艦船和軍輔船，在現代高新技術環境下，也均向研發應用新船型、隱身化、信息化、武器精遠化、航行性能優化、配備先進器材和功能效率提高等方向實現跨越式發展。

4.3" 水面艦船技術發展概述

早期的海上作戰是用木制艦船相互進行沖撞，或者在兩船靠攏后，士兵躍上敵艦用冷兵器進行格斗。到16世紀，艦炮和帆船的出現，使海戰拉開了距離，交戰雙方的戰艦以火炮作為主要武器相互進行攻擊。

18世紀末，木帆船的發展達到了頂峰，遠洋航行能力加大，航速提高，續航距離也不斷增大。當時頻繁的海上戰事使木質戰艦得以快速的發展，逐漸形成了各種不同排水量以及各類火力配置的艦船，所謂的戰列艦就是其中一種排水量大且火力強大的軍艦。當時，還有一種排水量比戰列艦小，火力配備相對較弱，但機動性相對較好的艦種，稱之為巡航艦。巡航艦常用來掩護主力艦作戰，也單獨執行海上巡邏、偵察等任務。

19世紀初，隨著科學技術的發展，那些裝設了裝甲的戰列艦曾被稱為裝甲艦。此后，巡航艦的排水量也不斷增加，航速也越來越高，火炮數量不斷增多，逐漸形成了僅次于戰列艦的大型火炮軍艦。到19世紀末期，這類大型火炮艦開始被稱為巡洋艦（cruiser），20世紀初，又以艦的火力配備和裝甲設置不同分為巡洋艦和戰列巡洋艦。當時世界各海上列強中盛行大炮巨艦主義，分別競相投資建造裝備巨型火炮和厚重裝甲的大型軍艦，以爭奪海上控制權。巡洋艦在第二次世界大戰中發揮過重要作用，隨著艦載導彈武器的出現，巡洋艦也進入了一個新的發展時期，而美、蘇兩國曾是建造導彈巡洋艦的主要國家。

19世紀70年代，世界上出現了魚雷武器，隨之出現了魚雷艇。由于魚雷的威力較大，加之魚雷艇的快速靈活，對大型軍艦構成了很大的威脅。19世紀末，一些國家的海軍為了對付魚雷艇的攻擊，專門設計建造了一種航速高、火力強的炮艦，用來阻擊和追殲魚雷艇，稱為“殲滅魚雷艇用艦”，后簡稱為驅逐艦（destroyer）。此后，驅逐艦的排水量不斷增大，航速也不斷提高，火炮數量從原先的1～2門增加到2～4門，火炮口徑也逐漸增大到130 mm，魚雷發射管也從單管發射到五聯裝。在第二次世界大戰前，驅逐艦常以魚雷作為擊沉敵艦的主要武器，所以也稱之為雷擊艦（torpedo attack ship）。

導彈武器出現后，驅逐艦上裝備的主要武器由昔日的魚雷、火炮讓位給了導彈武器，從而出現了目前的導彈驅逐艦。導彈驅逐艦是擔負反潛、防空和對海作戰多種使命的海上作戰力量，隨著導彈武器、電子裝備、計算機技術等不斷的進步，現代導彈驅逐艦的作戰能力得到了極大的提高。

護衛艦（frigate）原來是指帆船時代具有遠海航行能力的輕快型軍艦，一般為兩層甲板，排水量在1 000 t左右，裝備20～40門小型火炮。護衛艦原先主要是應巡邏、護航需要而開發，主要用于港灣的巡防，防止敵艦的偷襲、破壞，以及保護海上交通線，使運輸船隊免遭敵方攻擊。第二次世界大戰后，護衛艦同驅逐艦一樣得到了不斷的快速發展，其裝備水平也不斷提高，逐步增強了防空、對海、反潛的能力。尤其是近年來科學技術的突飛猛進，艦體平臺及艦載機電、電子、武器系統都得到快速發展，護衛艦的航海性能及作戰能力迅速提高，排水量也不斷增加。所以，對現代艦船，排水量和作戰功能不是區分護衛艦和驅逐艦的主要標志。一般來說，各國海軍還是以各自的習慣來定義或區分護衛艦和驅逐艦。美國海軍規定，護衛艦是為反潛兵力進行護航的，而導彈護衛艦則增加了有限度的防空能力。時至今日，驅逐艦和護衛艦作為當前水面艦船的主要艦種，已成為各國海軍發展的重點裝備。

航空母艦（aircraft carrier）是以艦載飛機為主要作戰武器的大型軍艦。航空母艦的發展可以追潮到1910年人們試圖將陸上飛機搬上軍艦，至今已有100多年的歷史。1918年英國將一艘巡洋艦改裝成世界上最早的航空母艦。當時的航空母艦只是作為戰列艦的附屬艦，艦載飛機的主要任務是為艦隊實施飛行偵察任務，隨著艦載飛機的機載武器的加強，以及飛機作戰半徑的增大，航空母艦在海上作戰的作用也日益得以發揮。第二次世界大戰期間，航空母艦以艦載飛機的高度機動性及遠洋活動能力，使之在海戰中發揮了重要的作用，引起了各國海軍的高度重視。第二次世界大戰后，世界各主要海軍國家已把航空母艦作為關鍵艦種來發展和使用。

5" 海上無人系統裝備

以水下無人潛航器、艦載無人機、無人水面艇等為主要內涵的海上無人系統裝備，憑借其能減少人員傷亡、適應危險環境、執行特定使命及成本低、體積小、用途廣、效費比高等優勢，加之近年來其自主性大幅提高、任務領域不斷拓展、關鍵技術相繼突破，使其迅速崛起，受到越來越多國家的關注，成為海軍作戰能力和海上執法部門維權能力提高的新增長點。

未來十年，海上無人系統裝備將進入一個重要的發展時期，其任務領域將集中于反潛、反艦、反水雷、通信中繼、導航、網絡戰、對陸打擊、海洋調查和海上維權、運輸等方面。未來海上無人系統裝備創新發展的重點為：綜合集成創新，偵打防一體化；隱身化；靈巧微型化；高度智能化；作戰網絡化、使用協同化；裝備模塊化、系列化、標準化；民用技術、產品適用化。在海上無人系統的技術領域，應注重無人系統的布放與回收、動力與能源、傳感器與信息處理、導航與通信、自主控制等關鍵技術的研發。

6" 艦船總體設計技術發展趨勢展望

6.1" 艦船總體設計技術發展現狀

艦船總體性能（對軍用艦船亦稱為戰術技術性能）及其指標是量度某艘或某型艦船水平、面貌和特征的衡準參數。它可以綜合反映某艘或某型艦船的主要特點，代表著艦船的總體特征。

艦船總體性能作為艦船總體技術的重要組成部分，伴隨著艦船裝備和總體技術的發展，范圍不斷擴展、水平長足提高、發展永不停息。面對近年來大量出現的高新技術及其在艦船上的應用，世界各造船強國和艦船研究設計者均在為21世紀的新一代艦船獲取優良、新穎的總體性能而花費巨大財力、精力，突破傳統，推陳出新，持之以恒地創新、探索、研究。

首先，要認識到艦船總體性能的內涵在當代已大為擴展。傳統的艦船總體性能或總體戰技性能主要包括：使命任務及活動海區，船（艦）級、船（艦）型、排水量，靜力性能，快速性及續航力，操縱性和機動性，適航性和耐波性，不沉性和生命力，潛艇下潛深度，艦船自給力和潛艇水下連續潛航時間，“三防”（防核武器、生物武器、化學武器）防護，人員編制和居住性等項目。在當代，每一項艦船總體性能都有其自身的創新需求、技術特征、發展規律，應竭力追求各項總體性能的創新、發展。對于“傳統”的艦船總體性能除在基礎理論方面繼續深入探索外，應著重提升其相應的技術水平。

其次，要認識到每一項艦船總體性能的提升往往是其他艦船技術創新成果集成應用的結果。縱觀未來艦船總體技術的發展，艦船總體性能創新、發展的目標和趨勢主要為：追求隱身性，實現信息網絡化，謀求優良的性能，高速、高海況航態時，對其總體性能的需求，保證作戰效能的發揮。

6.2" 艦船總體設計技術發展趨勢

隨著科學技術的迅猛發展，傳統的設計技術正在被新的數字化設計技術取代，新的設計技術將進一步推進艦船平臺與系統的綜合優化，提高艦船全壽期技術的可植入性。艦船總體設計技術的創新、發展趨勢和重點如下。

1）與時俱進，不斷更新艦船總體技術的觀念、方法、內容、手段。

2）運用系統工程理論和方法，實現艦船總體概念設計方案的量化優選和全壽期技術控制與保障。

3）未來艦船為適應“網絡中心戰”的需求，通過開發、運用信息網絡技術，構建艦船總體信息網絡化設計的方法，實施艦船總體信息網絡化設計，建立艦船信息網絡體系和全艦船信息綜合管理系統。

4）綜合各種隱身要素的全隱身設計已成為未來新一代海軍艦船總體設計的方向和標準，成為衡量艦船戰技性能的首要技術指標。因此，在隱身性技術創新研發的基礎上，通過隱身設計理論和方法的研究、應用與實踐，編制具有指導性意義的科學、實用的艦船綜合隱身性設計手冊（或指南）、規范勢在必行。雖然，有的國家在這方面已有所建樹，但總的看仍有很多課題需深入研發，不斷創新。

5）集成上層建筑技術對艦船的總體設計和總體作戰性能有著極為重要的影響[3]，研發集成上層建筑技術被視為艦船總體設計的一次革命，并將其研究成果應用于艦船總體設計中，已成為艦船總體設計的一個重要發展方向。

6）艦船長時間在海洋環境中航行、執行各種使命任務，使其具有良好的適居性。適居性優化設計已成為未來艦船總體設計的重要內容和方向在未來艦船的總體設計技術創新研發中，應強化人性化設計，充分利用計算機和電子技術，實現高度自動化，使艦船的工作區、生活區劃分更合理，設備布置更科學，艙室裝飾更美觀；研發艙室環境監控新技術（包括制氧、制淡水、核輻射監測及防護新技術，消除有害氣體新方法，新型照明器具，實施實時監測等），這對潛艇尤為重要。

7）在電磁兼容性（EMC）設計、生命力和救生設計、防腐設計、可靠性設計、安全性設計、改換裝適易性設計、保障性設計等領域，應重點研究相應的設計指標體系，建立相應的設計理論與方法，編制相應的設計規范或設計指導性文件。

8）西方近年來在艦船設計中還把環境保護作為一項重要的指標，提倡“綠色艦船”及其設計或“環保艦船”及其設計。這一動向符合加強環保的大趨勢，是值得艦船設計者重視和研究的。

7" 水面艦船技術發展趨勢展望

7.1" 水面艦船技術發展現狀

水面艦船發展現狀和特點為科學技術突飛猛進的發展，特別是電子技術的發展，給水面艦船設計、建造帶來一系列的重要變化。

1）導彈已成為水面艦船的主要作戰武器，艦炮作用仍十分顯著，艦載導彈因其具有射程遠、速度快、精度高和威力大等特點，已廣泛應用到主要水面艦船上。艦炮雖然降到次要位置，但仍是防空、對岸和對海的重要武器，特別是在近程防御掠海導彈時，小口徑自動炮的作用尤為明顯，導彈與艦炮是相互補充的關系。新型艦炮的發射率、射擊精度和自動化程度都非常高。密封炮塔內不需要有人操作，而重量和體積則輕量化與小型化，近炸引信和激光制導的炮彈進一步提高了命中率。

2）直升機上艦使單艦戰斗力大為提高[4]，艦載直升機系統已成為現代大、中型水面艦船不可缺少的裝備。艦載多用途直升機能完成中遠程預警、引導、搜索和攻擊潛艇/水面艦船。當然，直升機裝艦后，給艦船設計帶來許多新問題，如需要占用大面積甲板、艙室容積和排水量，對艦船的適航性、指揮通信、氣象保障等提出更為嚴格的要求。這些艦機接口、海空協調技術問題，近年來基本得到了妥善解決。

3）電子設備已成為衡量水面艦船戰斗力的一個重要標志。現代水面艦船的電子設備數量大大增加，質量也不斷提高，其費用占艦船全部建造費用的40%以上。可以說，現代艦船如沒有有效的指揮、控制、通信、情報搜集和電子對抗的能力，不僅不能完成作戰任務，而且很難在海戰中生存。

4）燃氣輪機已為水面艦船廣泛采用，具有功率大、重量輕、速度快、啟動快、易控制和保養維修方便等優點，特別是近年來，燃氣輪機的耗油率和壽命已達到或接近中速柴油機水平，因此，被水面艦船廣泛使用。世界上已有多艘水面艦船使用燃氣輪機做動力裝置[5]，有全燃氣輪機動力裝置、柴-燃聯合動力裝置、燃-蒸聯合動力裝置、燃-電聯合動力裝置等[6-7]。核動力裝置的功率大，續航力也特別大，但造價昂貴，目前僅局限于排水量為8 000 t以上的大型艦船使用。

5）艦船自動化程度的不斷提高大大提升了快速反應能力，并使艦員數量逐漸減少。艦船自動化主要包括作戰系統、機電系統和導航系統3個部分。作戰系統自動化從情報搜集、分析、判斷到火控完全實現高度集中的控制和自動化；機電系統自動化是實現機艙和輔助機艙的遠距離集中控制；導航自動化主要應用電子計算機等來迅速確定艦位和航跡等，常用的有慣性導航、無線電導航、衛星導航和組合導航等。人員編制隨艦船自動化程度的提高而逐漸減少，與此同時艦員的居住生活條件也得到不斷改善。

6）防護措施有所創新。現代艦船的防護思想，從主要是被擊中后的控制（損害管制）轉變為更加積極主動的防御， 并設法降低打擊后的影響。其措施有：①降低艦船各種物理場，使之成為安靜型艦船，減少自導武器的威脅；②采用電子、水聲對抗手段；③加強三防措施；④加強船體結構，改善裝備等，以降低被打擊后的影響；⑤消防方面，設計中嚴格控制易燃材料等。

7.2" 水面艦船技術發展趨勢

7.2.1" 開發方案

各國海軍都在積極開發研制新船型，以期在較小的尺度下也具有良好的適航性。例如，新研制的驅逐艦和護衛艦已采用深V船型，它與普通船型相比，適航性有明顯改善，特別是在風浪中能保持較高航速；導彈艇、獵潛艇、巡邏艇和登陸艇等將更多采用氣墊船和水翼艇等船型；小水線面雙體船型和沖翼船型也進入了實用化階段。

1）普遍重視艦船隱身技術的研究和運用，包括電磁波隱身、聲波隱身、紅外隱身、磁隱身、電場隱身和水壓場隱身等技術。

2）研制多用途艦船。

3）限額費用設計法是國外采用的一種有效艦船設計方法，將推廣到各種艦船的研制。

4）重視艦船的現代化改裝，其與研制新型艦船相比具有改裝時間短、設備更新快、費用節省、延長服役期和補充兵力不足等優點。

5）設計中重視設備的通用化和標準化，積極開展國際合作，并重視提高可靠性和維修性。

6）推廣模式設計方法。

7.2.2" 武器系統

1）導彈仍是主要武器。除了提高導彈命中精度、破壞力、抗干擾能力，在小型化同時還重視朝多用途發展（既能對空，又能對海攻擊）。導彈垂直發射系統將在大、中型艦船上推廣，具有反應快、發射率高、可全方位發射、結構較簡單、布置靈活，以及重量輕、體積小、功率省、費用低等優點。

2）主戰艦船將進一步強化航空力量，不但普遍裝載新一代直升機，有的還裝載垂直起落飛機。

3）艦炮將進一步向全自動化方向發展，激光制導和近炸引信的炮彈將普遍推廣。

4）充分發揮電子戰系統在對付反艦導彈中的作用。

7.2.3" 電子設備

1）宙斯盾作戰系統、拖曳式聲吶、極低頻率通信和衛星導航系統十分先進，將成為艦船重要電子設備，其特點是向綜合化發展，能同時對付多個目標和重視設備生命力等。

2）運用激光和光纖技術。

3）艦船的指揮、操縱、通信導航和武器控制將實現高度自動化。

7.2.4" 動力裝置

艦船動力裝置除繼續使用柴油機、燃氣輪機、汽輪機、核反應堆和聯合動力裝置外[8-9]，還將重視發展綜合電力推進系統[10]。

8" 結論與展望

人類已跨入信息社會，戰爭形態正由機械化轉向信息化[11]，艦船裝備的整體面貌也正在發生深刻的變化。矚目于當前艦船技術狀態，可以預見，艦船裝備和技術為適應新世紀軍事變革的需求和現代科技飛速發展所帶來的深刻影響，一定會發生巨大的變化。

參考文獻：

[1] 伍賽特.現代海軍裝備技術總體發展研究[J].機械管理開發，2021，36（12）：296-299，333.

[2] 伍賽特.潛艇AIP系統技術特點及其未來應用前景研究[J].傳動技術，2020，34（4）：40-48.

[3] 伍賽特.動力裝置對中小型水面艦船結構型式的影響研究[J].機械管理開發，2021，36（3）：262-265.

[4] 伍賽特.直升機動力裝置技術特性及發展趨勢研究[J].科技創新與應用，2023，13（17）：30-35，41.

[5] 伍賽特.艦艇主推進裝置技術特點及應用前景[J].機電技術，2021（2）：112-117.

[6] 伍賽特.艦船聯合動力裝置技術特點研究及未來趨勢展望[J].傳動技術，2021，35（2）：40-48.

[7] 伍賽特.聯合動力裝置在水面艦船領域的應用研究及前景展望[J].上海節能，2023（5）：614-625.

[8] 伍賽特.船用汽輪機技術特點及發展趨勢研究[J].傳動技術，2022，36（1）：41-48.

[9] 伍賽特.核動力艦船技術發展趨勢研究及展望[J].能源與環境，2020（3）：12-14.

[10] 伍賽特.船舶綜合電力推進技術研究及展望[J].傳動技術，2019，33（4）：24-29.

[11] 馬運義.試論潛艇總體設計理念創新的有關問題[J].中國艦船研究，2013，8（1）：1-6.