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齊裝曲折

2016-03-25 18:19:59
兵器 2016年2期
關鍵詞:設計

1971年,西方國家的偵察機獲得了一張大連造船廠區域模糊的照片。照片顯示,有一艘長100多米的大型艦艇停泊在碼頭邊。美國由此判定,中國自行建造的第一艘驅逐艦已經下水。美國按照以往的命名規則,用首次發現該艦的地點,將其命名為“旅大”級驅逐艦。但美國并不清楚這艘驅逐艦的性能,更不知道此時051型驅逐艦雖然已經交付海軍,但還未形成戰斗力。

武器裝備上艦滯后

建造完成的051型導彈驅逐艦總長132米,水線長126米,最大寬度12.8米,平均吃水4.6米,正常排水量3200噸,滿載排水量3670噸。動力系統采用蒸汽輪機,最大輸出功率52920千瓦,雙槳雙軸推進,最高航速32節。基本艦載武器配置為3座三聯裝7222型回轉式導彈發射裝置(發射“海鷹”-1反艦導彈)、2座雙聯裝76式 130毫米主炮、4座雙聯裝57毫米高炮、4座雙聯裝25毫米高炮。

在051型驅逐艦首艦交付海軍的時候,其上的武器裝備大部分還只存在于紙面上。毫不夸張地說,剛剛交付海軍的首艦只具備基本航行能力,可立即投入使用的作戰武器只有拋射式深彈和4門雙聯裝25毫米高炮。

然而有關部門已向中央軍委報捷。不久,徐向前元帥前往大連,登上051型驅逐艦參觀視察。朱德元帥也前往大連視察并題詞,鼓勵海軍和軍工人員繼續為國防現代化努力奮斗。接著,柬埔寨西哈努克親王也受邀登臨051型驅逐艦首艦參觀。人民海軍期待新裝備的迫切心情從中可見一斑。

在首艦交付之時,其余6艘同型艦也已經在大連、上海、廣州三個造船廠相繼開工建造。如果首艦的艦載武器裝備遲遲未能安裝測試,勢必影響后續艦的建造和舾裝。為了使首艦盡快形成戰斗力,為后續艦的批量生產形成統一的建造技術指標,海軍與造船廠、科研部門一道,加快了后續工作的進程,力爭盡快完成從總體到配套設備到各個分系統的研制、制造、試驗和定型工作。

1972年3月14日,海軍黨委向國務院、中央軍委報告,建議組成051型驅逐艦的國家定型委員會,并設立辦公室。中央很快批準了這個報告。

051型驅逐艦的材料設備眾多,協作配套的研制單位遍及全國各地。定型工作組重新梳理了全艦的1240項設備,逐項清理、核查、分類。此時已安裝上艦的設備要對其技戰術指標進行重審,考察其是否真正達到了設計定型標準。尚未安裝上艦的設備,則設法搞清楚目前該項設備的研制完成進度、是否遇到技術難題需要攻關等等。為此,定型委員會辦公室分別派出檢查小組去全國各地進行調查。

相對而言,定型較為順利的是051型驅逐艦的動力系統。該系統由哈爾濱汽輪機廠、哈爾濱鍋爐廠制造,在首艦的系泊試驗、試航中,該艦的動力系統經受住了考驗,表現出極好的可靠性。在試航中出現的最大轉速未能達到設計指標的問題,經小幅度的技術修改后也已經解決。1974年7月,051型驅逐艦的動力系統正式生產定型。但該級艦的其他系統,尤其是武器系統與雷達、電子系統,在研制列裝過程中遇到的困難要多得多。

武器系統安裝定型

051型驅逐艦的主要制海作戰武器為艦對艦導彈與雙聯裝130毫米主炮。反潛武器為拋射深彈與火箭式深彈。防空武器為雙聯裝57毫米高炮和雙聯裝25毫米高炮。051型驅逐艦在設計之初,就確定了武器裝備按系統設計的思路,進行總體上的研究設計,而在這之前國內設計的水面艦艇,武器裝備基本上是單個設計,不成系統。

系統化的設計,意味著準備安裝上艦的武器系統要依據艦的尺度、排水量、電氣設備和電子設備性能來確定,并且要考慮到艦上預定安裝的其他武器系統所占的空間、重量,進行全局考慮。雖然在海軍接收051型首艦時,艦上的武器裝備大部分未實際安裝。但在總體規劃的指導下,各武器裝備在后續的時間里有條不紊地進行定型、實裝、測試,基本上能夠保證計劃進度。

◎反艦導彈系統的定型

051型首艦安裝的“海鷹”-1反艦導彈仿制自蘇聯SS-N-2“冥河”反艦導彈。該彈在60年代已經仿制成功并安裝在導彈快艇上。但在051型驅逐艦上,反艦導彈系統還要解決兩個問題:三聯裝回轉式反艦導彈發射裝置的制造、安裝測試;驅逐艦導彈指揮儀的研制安裝、測試。

三聯裝回轉式反艦導彈發射裝置由大連造船廠制造。“冥河”和“海鷹”-1都屬于戰后第一代反艦導彈,不具備扇面發射能力,導彈發射之前必須指向目標,才能在發射之后按照預定航跡飛行,直至末制導系統捕捉到目標信號。在導彈快艇上,反艦導彈為固定安裝,依靠快艇本身調整航向來使導彈指向目標。驅逐艦為大型艦艇,無法像導彈快艇那樣不斷轉向瞄準目標,因此必須采用回轉式發射裝置。但蘇聯并沒有提供齊全的回轉式發射裝置的技術資料,因此大連造船廠在很大程度上需要獨立自主地研制該裝置。船廠的研制人員參照了旋轉式魚雷發射管的設計,再獨立研制導彈回轉發射裝置所必須的隨動瞄準系統、精確定位系統,最終成功地做出了符合反艦導彈需求的回轉式發射裝置。在首艦開始試航后,發射裝置的測試與修改工作仍在進行,研制人員解決了測試過程中出現的機電系統故障、隨動系統的指向不夠精確等問題,最終于1972年底完成了全部測試,通過驗收。

1973年9月,051型首艦進行了首次反艦導彈實彈發射試驗,取得了4發4中的好成績。

由于驅逐艦的導彈搭載量較大,為充分發揮反艦導彈戰斗力,應當研制專門的導彈指揮儀,以使驅逐艦具備比導彈快艇更強的目標搜索鎖定能力,并能在短時間內對多個海上目標發動攻擊。

051型驅逐艦上的導彈指揮儀名為5A-1,1968年確定研制。該指揮儀可通用于“海鷹”-1和“海鷹”-2反艦導彈。元器件方面,該艦安裝火控計算機,擁有相對獨立的軟件系統,且采用當時世界上較為先進的集成電路計算機方案。

1972年,第一臺5A-1樣機才研制成功,安裝在051型首艦進行測試。在隨首艦進行的動態精度試驗中,發現指揮儀與艦上的反艦導彈制導雷達體制上不協調。在數據處理過程中,兩種設備的I/O數據頻繁更迭,造成計算機輸出結果不穩定,嚴重影響系統工作。對此的解決方案,是增設一個人工選擇開關,使數據輸出更為穩定。此外,首批交付的指揮儀暴露出了可靠性差、故障率高、抗干擾能力差等問題。在鑒定設計時,對部分邏輯電路進行改進,提高工藝水平,并嚴格元器件老化篩選,此外還加裝了當時非常昂貴的固定程序存儲器,解決了可靠性問題。

在初步測試后,5A-1型指揮儀相繼安裝在了大連、上海、廣州三廠建造的第一批051型驅逐艦上,進行進一步測試。實驗結果表明,該指揮儀的動態精度滿足任務書指標和要求。部分航次精度較差,經事后檢查,均因為設備出現小故障,而部隊指戰員文化水平較低,未能發現故障或未能正確維修而導致。

在5A-1型指揮儀逐漸成熟后,海軍決定進行051型驅逐艦的中海情導彈飛行試驗。此前的導彈飛行試驗都在風平浪靜的近海試驗基地,這次要搬到較遠的海區,并在4~6級海況下進行試驗。試驗的流程,是在中海情環境下,先進行模擬彈發射試驗,然后進行導彈武器系統假發射訓練和各分系統沖擊參數、艦艇運動參數測量、導彈運載摸底實驗,最后進行實彈飛行試驗。

首次中海情試驗于1978年12月開始,海區有5~6級東北風,浪高達到3.5~4米,浪涌混合。試驗艦由352甲型雷達對目標跟蹤,然后成功地進行了導彈模擬彈發射。第二次試驗于1979年1月進行,051型驅逐艦在中海情環境下,以3 2節的最高航速發射導彈,獲得成功。試驗證明,反艦導彈發射系統、指揮儀均符合戰術技術指標要求,為導彈武器系統的定型和部隊的安全可靠使用提供了充分的依據,完全達到了預期的目的。

從1973年到1980年,5A-1型指揮儀進行了19次“海鷹”-1導彈發射試驗,命中14發。指揮儀工作基本正常,系統與彈之間工作協調,得到了中央領導的高度評價。1978年,051型驅逐艦的5A-1導彈指揮儀獲當年的科學大會獎。

◎130毫米主炮的研制定型

76式雙聯裝130毫米艦炮是051型驅逐艦配套的主炮武器系統。蘇聯56型驅逐艦上就裝有雙聯裝130毫米艦炮,但蘇聯向中國轉讓的56型驅逐艦的資料中,并不包括雙聯裝130毫米艦炮。為了給051型驅逐艦配套研制主炮,1967年2月,國防科委決定在66式130毫米雙聯裝岸炮(實際上是56型驅逐艦主炮改成的岸炮)基礎上,研制雙聯裝130毫米艦炮。

在岸炮的基礎上,國內自行研制了炮耳軸穩定系統、電液隨動瞄準系統、電磁揚彈機離合器等12項改進設計,以使主炮適應海上平臺的作戰需求。經過研制單位的努力,1969年底雙聯裝130毫米艦炮完成了設計方案。1970年6月,第一批2座雙聯裝130毫米艦炮出廠,安裝在首艦上。

1971年4月,開始進行摸底試驗,主要考核強度、精度、結構動作等。在發射了448發炮彈后,火炮主要零部件未發生變形,整體強度滿足要求。但試驗中暴露的小毛病很多:炮塔前輕后重,不平衡重量達到2.7噸;指揮儀、炮位儀與炮位相互干擾;瞄準機推力軸承損傷;炮塔部分零件出現裂紋等等。為此,1972年,該炮暫時停產。此時雙聯裝130毫米艦炮已生產8座,安裝在4艘051型驅逐艦上。在采取改進措施,逐步解決上述缺陷后,1974年6月,經改進以后生產的第9座艦炮進行了定型試驗,共射彈1028發。試驗證明,該炮雖然一些設備還存在著故障率偏高的問題,但總體上性能良好,基本達到設計指標。1976年2月29日,該炮正式定型,命名為76式雙聯裝130毫米艦炮。不過,此時該炮的數字式指揮儀還沒有通過設計評審。130毫米艦炮配套的IA型指揮儀采用了多臺微機分布式控制系統,其主要參數都以電子表頁顯示,匹配343炮瞄雷達。由于應用了大量最新的電子技術和機電技術,該系統的工作一直不夠穩定,直至80年代中期才完全解決可靠性問題。

◎雙聯裝57毫米高炮的定型

051型驅逐艦的副炮由4座雙聯裝57毫米高炮和4座雙聯裝25毫米高炮組成。雙聯裝57毫米高炮最初是國內為火炮護衛艇專門設計的高平兩用炮,設計指標要求其彈道性能、射程、精度不亞于當時的美式76毫米Mk22艦炮。這樣與臺灣安裝76毫米炮的艦艇作戰時,也可以不落下風。因此該炮采用大裝藥、高膛壓、長身管設計,并專門研制了與66式雙聯裝57毫米艦炮不通用的新57毫米彈藥。在051型驅逐艦設計時,受到當時海軍片面強調對海作戰思路的影響,也決定安裝這種大威力的57毫米艦炮。

該炮的研制始于50年代末,1968年安裝在獵潛艇上進行了測試,但在未解決測試中暴露的問題時,就將該炮(實際上是第二代樣炮)安裝在了051型驅逐艦首艦上。在試航和使用過程中,該炮出現射擊精度差、結構震動大、自動機和揚彈機故障多等問題,不得不進行改進。1976年該炮定型,命名為76式雙聯裝57毫米艦炮,但還有一些遺留問題等待修改。

在70年代末,海軍經考慮后認為,在051型驅逐艦上安裝大威力的57毫米炮必要性不大,因而在051型后續批次上放棄了76式雙聯裝57毫米艦炮,改用對海作戰性能稍差,但更為成熟穩定、彈藥通用性更好的66式雙聯裝57毫米艦炮。繼而在后續的改裝中,又棄用了57毫米艦炮,換裝雙聯裝37毫米艦炮。

雷達系統上艦齊裝

051型驅逐艦安裝有當時海軍最為復雜的雷達體系,其雷達與電子系統的配置包括:1部515型艦用對空警戒雷達、1部354型對海/低空警戒雷達、1座381甲型三坐標目標指示雷達、1部751型航海雷達、1部343型雙聯裝130毫米艦炮炮瞄雷達、2部342型雙聯裝57毫米艦炮用炮瞄雷達、1部352甲型對海導彈攻擊雷達、1部651甲型敵我識別器。在051型驅逐艦首艦交付時,上述雷達裝備大部分未通過設計定型。

◎515型艦用對空警戒雷達的定型

1970年9月,在首艦下水一個月之后,第一部515型艦用對空警戒雷達才安裝。1970年12月,雷達在艦上首次開機,經過測試后,發現該雷達天線太大,影響副炮射界,需要研制單位進行改進,減小尺寸。為此取消了笨重的天線穩定平臺,旋轉天線尺寸也減小到5米以內。但在測試中,又發現替代穩定平臺的天線穩定裝置工作不可靠,艦艇在搖擺時易丟失目標等問題,此外雷達的頂空盲區較大。

為解決上述問題,經研制單位和海軍協商,決定又部分恢復515型雷達的設計,提高穩定可靠性。1979年,改進后的雷達試制成功,改動量達到70%。定型試驗中,該雷達數指標達到了設計要求,可靠性有較大提高。1982年,515型雷達正式批準設計、生產定型。

◎354型對海/低空警戒雷達的定型

該雷達用于對水面目標和低空飛行目標的探測,是中國自行設計研制的第一部艦用對海低空警戒雷達。該雷達于1965年10月開始研制,1972年完成首部樣機,1973年完成設計定型試驗,1974年1月海軍批準定型。但此時的354型雷達存在電子元器件工作不穩定、可靠性較差的問題。經檢查分析,證明是電子器件質量不過關的緣故。為此,工廠和海軍駐廠代表室派人到部隊收集質量信息,并反饋給廠家,責成采取改進措施,提高雷達的生產質量。

◎343型雙聯裝130毫米艦炮炮瞄雷達的定型

該雷達是為雙聯裝100/130毫米大口徑艦炮配套研制的炮瞄雷達,可有效提高主炮的反應速度和射擊精度。雷達研制開始于1968年,1970年7月制造出首臺樣機。1970年底安裝到了首艦上。在艦上測試中,該炮瞄雷達本身的工作基本正常,但雷達數據的解算、雷達數據與火炮的聯動模塊卻故障頻發。

1975年,在海軍試驗基地再次進行343型雷達-艦炮全系統的設計定型試驗。一系列試驗證明343型雷達的戰術技術指標是達到了設計要求的,但穩定性較差,系統可靠性不能滿足要求。隨后研制單位再次進行技術攻關。1977年重新進行試驗,1978年試驗證明新的雷達樣機可靠性有明顯提高。1979年,343型雷達批準設計定型。

◎381甲型三坐標目標指示雷達的定型

381甲型雷達的研制始于1968年。由于受到文革的影響,1970年,雷達最初的研制單位無法正常工作,不得不改由上海研制,這造成了該雷達的研制進度延誤較大。在051型驅逐艦首艦交付海軍時,該雷達甚至連用于測試的樣機都沒有。

1972年10月,艦船研究院不得不重新下達了381甲型雷達的研制任務書。但由于上海的研究院所同樣工作狀態不正常,1979年,381甲型雷達的性能樣機才試制成功。因此,051型驅逐艦的381甲型雷達一直作為緩裝項目而長期缺裝。

在381甲型雷達樣機的測試中,研制單位解決了前向波管連續燒壞、故障率較高等問題,并將381甲型雷達與673-Ⅱ型艦用情報中心樣機一同裝艦測試。1984年,381甲型雷達完成了定型樣機,1988年正式批準定型。

051型驅逐艦上安裝的342型和352甲雷達及敵我識別器,因本身技術較為成熟,在研制過程中相對較為順利,沒有經過太多波折。

051型驅逐艦安裝一部601型搜索聲納和一部675型攻擊聲納,兩者相互配合,構成051型驅逐艦的水下探測、目標跟蹤鎖定系統。601型的研制始于1967年,由于其為安裝在球鼻艏內的大型設備,要較早安裝上艦,因此研制單位面臨著極大的壓力。1969年底,第一部601型聲納樣機出廠,在經過一系列車間測試后發往大連造船廠。1970年10月,該聲納在首艦入塢舾裝時安裝到了艦上。隨后該聲納進行了歷時4年多的測試與修改過程,1975年7月設計定型。675型聲納因尺寸較小,因此不趕著在首艦下水前安裝上艦。1975年,675型聲納才首次在051型驅逐艦上安裝使用,1978年設計定型。

至80年代后期,在381甲型雷達定型后,051型驅逐艦的全部雷達和電子設備終于齊裝。此時距051型驅逐艦項目上馬已超過20年,國產新一代的052型導彈驅逐艦已經開工建造。但客觀地說,作為中國研制建造的第一型驅逐艦,051型驅逐艦花了較長的時間才實現全部作戰系統和雷達系統的設計定型,也在常理之中。正所謂“萬事開頭難”。在051型驅逐艦的研制過程中,參加研制的十幾個單位、廠所,一步一個腳印地走完了裝備研制定型的過程,鍛煉了設計和制造隊伍,建立了一個完整的海軍艦艇研制、生產體系。在之后的數十年,051奠定的體系基礎對海軍裝備建設都非常重要。

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