隨著美軍近年來戰略調整的逐步展開,側重近海作戰的戰術思維越來越清晰,其瀕海戰斗艦和高速支援艦計劃都體現著這一點,而美國特戰司令部也因應這種轉變,提出自己的轉型計劃,其中重要一點是如何提高在近海海域復雜的地形環境下輸送特種兵的能力。不久前,美軍最新高速隱形快艇——“短劍”正式下水,并開始接受驗證使用。作為專門輸送特種兵的新概念裝備,它將大大提高美軍特種戰近海輸送和作戰能力。
獨特雙M船型適合淺灘行駛
任何看到過“短劍”的人都會對它獨特的外形留下深刻的印象。作為美軍特種兵執行任務的輸送快艇,它的個頭倒不大,艦長24.4米,艦寬12.1米。
駕駛“短劍”只需要3名船員,它一次能夠運載12名全副武裝的“海豹”突擊隊員和1艘長11米的特種作戰剛性充氣艇。“短劍”也能夠搭載一架小型無人機。
作為美軍下一代高速快艇的選型之一,“短劍”最突出的設計,是采用了雙M船型設計,與目前早已開始大范圍使用的三體船和多體船相比,雙M船型算是多體船。這種船型可將波浪的能量轉化為艦艇的抬升力,不但減少艦艇的尾跡和允許艦艇快速平滑地航行,還增加了航行時的穩定性。
從正面看,“短劍”船底形狀恰似兩個緊緊挨在一起的英文字母“M”。船底中央部分是排水區,兩側各自向上凹起形成的隧道用來反射和吸收高速行駛時的波浪沖力,將之轉化為向上的抬力。在行使的過程中,這些隧道還可以把由船頭涌入船身下部的空氣壓縮在船身底部,在船底和水面之間形成氣墊效應,并借助行駛時涌起的波浪將船身推高,從而減少船體與水體接觸的面積,降低水體摩擦阻力。此外,船身越少與水體接觸越適合在暗礁遍布的淺灘行駛。
這一設計原理與三體船和雙體船的設計完全相同,但跟美軍現有的高速運輸艦、其他一些雙體高速艦艇或三體高速艦艇相比,“短劍”的雙M設計使船體高速行駛時外部產生的浪花要小得多,降低了聲納信號的強度,從而達到隱形效果。另外,從外形也可觀察到,該船棱角分明的船體整體上采用了隱形設計,不易被雷達發現。目前還不清楚,船身是否采用了可以吸收雷達波的隱形涂料。
為保水城古建筑引來新技術
雙M船型是造船領域的一項新技術,并非是為制造軍用艦艇發展而來。這種船型原本是為減少威尼斯市區運河里的各種機動船只的船浪,保護該市古建筑發展起來的,1999年才開始投入使用。
當時,船舶設計公司的兩個合伙人查克·羅賓遜和比爾·博恩斯都曾是海軍艦船設計工程師,威尼斯市政府詢問他們是否有降低船浪沖擊力的辦法,兩人在接受設計任務后,利用在船舶設計方面的經驗完成了這一獨特設計,并申請了專利。
查克·羅賓遜和比爾·博恩斯很快意識到雙M船型在速度和穩定性方面的優勢很適合軍事用途,于是,曾在美國海軍學院任職工程設計講師、又曾在美國前福特政府中任職的羅賓遜找到了當時政府中的熟人,將這一新技術介紹到了國防部軍隊轉型辦公室。
該辦公室的海軍指揮官、美國海軍戰略研究員喬治·格拉斯和他的同僚們看過設計后,對這一設計十分感興趣。當時,美國海軍特種作戰司令部正在尋求制造低成本高性能的新型淺海艦艇,官員們被該船的簡潔設計所吸引。后來,M船舶設計公司依照海軍官員的要求制造了一艘近12米長的原型船。原型船造出后的使用結果不但滿足了海軍提出的要求,總體性能也比設計數據還要高出15%,因而獲得了制造一艘更大驗證船的合同,這艘驗證船被取名為“M Ship 80”,就是現在的“短劍”。
造船身沒用一顆鉚釘
“短劍”比第一艘驗證船更加先進之處是:首次采用全碳纖維合成材料制造船身,整體重量因而大大減輕,全重不超過500噸。這種合成材料與制造高檔網球拍、高爾夫球桿和滑雪橇的材料一模一樣,其艦體堅固程度不比鋼鐵和鋁合金材料的船體差。看過設計后,對這一設計十分滿意!
美國國防部軍隊轉型辦公室也期望“短劍”的成功能夠引導美國軍艦制造商造艦思維的轉變。“短劍”雖然通體采用了碳纖維材料,但美軍并非這一領域領先者,瑞典的維斯比級隱形艦在此方面已經走在前列。碳纖維和其他合成材料目前在美國空軍戰機和民航機的制造上大量使用,海軍艦船制造業者雖然也對該技術表現出一定的興趣,但僅僅停留在觀望階段,此前還沒有做出實際的嘗試,“短劍”在這方面將起到示范作用。
目前,“短劍”是美國使用碳纖維合成材料一次成型制造的最大船體,其成本僅僅比普通的鋼材料和鋁合金材料高出少許,在這一技術成熟后,成本將有所下降。“短劍”驗證艦的單艘造價約為600萬美元(約合4800萬元人民幣),試驗總成本估計不會超過1200萬美元。相信等到量產之后,這一成本仍有下降空間。
由于采用碳纖維材料,“短劍”的船體整體制造成形,整個生產過程中沒有用到一枚釘子、鉚釘,而且不用焊接,它的外表也因此十分光滑。
“短劍”的設計不但使其獲得了高速,也使其行駛過程中的穩定性更高,高速行駛中的顛簸現象大大減輕,即使在高速轉彎時,它依然可以保持平穩地行駛,船體幾乎沒有大的傾斜,這使得乘坐的舒適度和安全性大大提高。
美軍特種部隊目前執行任務時使用的是“馬克5”特種快艇,這種快艇在高速行駛時顛得厲害,給特種兵的安全帶來很大威脅。它在高速行駛時,乘員平均每小時至少會有兩次體驗到類似戰斗機座椅緊急彈射時的感覺,這時他們的身體將承受10倍地球加力的沖擊力,而在一些特殊情況下,這種沖擊力將高達20倍地球加力。在“馬克5”10年的使用過程中,乘員受傷事件層出不窮,受傷率幾乎達到30%。
行駛的穩定性使得“短劍”可以在內河和地形復雜的淺海使用。行駛阻力的降低使得“短劍”比普通快艇更加節省燃料,它裝備的四臺“毛蟲”發動機提供了強大的動力來源,每臺發動機的功率都有1650馬力。如果滿載行駛,還可以加裝一臺噴氣式發動機,彌補動力的不足。
“電子龍骨”推動艦艇信息化
顛簸程度的降低使得這種艦艇可以安裝普通快艇不能使用的高精度的電子偵察設備和武器系統。
目前,“短劍”項目只是美軍參與的高速運輸艦項目之一,其他項目包括美國海軍研究局領導支持的“海上斗士”穿浪雙體高速后勤支援艦、美國海軍正在試驗和改造的HSVX-1高速雙體艦、以及埃茲莫斯公司制造已于2003年下水的“海獅”高速支援艦(專用于戰斗任務中輸送特種兵)等。美國國防部軍隊轉型辦公室海軍戰略研究員格拉斯認為,必須將現有的高端信息技術整合到新艦之上,才能滿足未來任務的需要。
這一觀點不只停留在口頭上,并且在剛剛下水的“短劍”上有了體現。軍隊轉型辦公室將“電子龍骨”概念應用到了新艦設計上,“短劍”上設計有帶寬達1G字節的內部局域網和海量存儲設備,預留有各種高精度傳感器、先進的通訊設備以及高數字化程度武器系統接口,傳感器的數據和武器系統之間因此可以輕松實現共享。
不過,僅僅在船型設計上有一手的M船舶設計公司并沒有這么強大的技術實力,艦上網絡化設計工作承包給了一家名為埃茲莫斯公司,該公司設計的“電子龍骨”——美國海軍數據總線網絡接口系統已十分成熟。另外,該艦所用碳纖維材料來自SP系統公司,船體制造則交給了M船舶設計公司所屬的“Knight Carver”造船廠,在美國圣迭哥的“國家城市”游艇制造中心完成。
“短劍”原型船的船形設計和材料使用甚至影響了海軍此前正在研制的“海上斗士”X-戰艦計劃,促使該艦的設計者在船型和船體材料方面做出改變。M船舶設計公司的合伙人查克·羅賓遜對“短劍”專利技術十分自信,自認這比現存的其他造船技術要高出不止一籌,而且成本和生產周期都大為降低。制造一艘“短劍”大概只需要8個月,這對一艘高性能的軍事快艇來說,效率已相當高。
據M船舶設計公司合伙人比爾·博恩斯透露,由于軍方對“短劍”的表現十分滿意,有意向讓該廠制造12米長與37米長的類似艦只,以滿足更廣泛的需求。如果成功,也不排除將這些成功的技術用于建造更大的艦船。由于“短劍”目前將開始接受軍方的檢驗,艦上目前沒有裝備任何具有危險性的武器,主要安裝的是一些用于驗證用的傳感器和通訊設備。軍方將主要將其用作支援特種部隊作戰的人員和武器輸送工具,驗證使用主要由五角大樓所屬的特種部隊和美國海軍的“海豹”突擊隊以及其他特種作戰部門完成。試驗有望持續兩到三年,在測試期間,“短劍”號艦艇將作為探雷艦等角色使用。