【装备发展】美军电磁炮发展最新动向-北方防务
原载自：海洋防务前沿
美海军下一代大型水面战舰将拥有足够的空间、负载和供电能力，以配装美海军当前研发的新型武器装备，但水面战官员表示，海军不会为了实现这些武器装舰而加快其研发速度。
下一代大型水面战舰将在多个方面继承DDG-1000使用的先进技术，包括可支持激光武器和电磁导轨炮、大功率雷达和其他高用电量设备和技术的综合电力系统，新的水面舰将为这些武器的实战化应用提供机会，而当前的DDG-51型驱逐舰在供电和冷却方面无法满足要求。
但即使新的舰艇具备支持这些高能武器的能力，美海军也不打算为了实现这些武器装备尽快应用而加快其研发速度。海军官员认为，在2023年左右实现这些武器实用化的计划过于激进。如果某项技术未达到实用标准，海军将在下一次采购中予以安排。
目前，海军正在研发DDG-51III型舰，以支持宙斯盾作战系统和AN/SPY-6(V)防空反导雷达，但海军不希望一次性做出过多改进。海军相信只要通过模块化的构建方式，就能在配置新武器时通过其开发过程进行及时评估。新一代船型将有望成为海军未来很长一段时间的配置，但海军并不希望在改变船型的第一阶段就加速新技术的利用。这一观点非常适于激光武器。美海军激光武器即将进入第二阶段的海上测试，这一阶段仍将采用两栖舰作为平台，但目前尚未完成安装。在第一阶段测试中，激光武器系统（LaWS）在“庞塞”号（AFSB-15白银组合，ex-LPD-15）两栖舰上开展了为期三年的海上测试，第二阶段将以“波特兰”号（LPD-27）两栖船坞运输舰为平台。这项决定是在全面调查了船坞运输舰、驱逐舰、两栖攻击舰的冷却、供电、空调、空间、负重等多个因素后作出的。
图1 在“庞塞”号上进行的激光武器系统（LaWS）测试
对于激光武器这类已经完成舰艇集成试验，并证实了其在海上环境下的有效性的武器装备，新一代大型水面舰为其提供了实用化契机：激光武器将安装在更多的舰艇上，通过更多的实战经指导武器装备后续研发。
但是，对于电磁导轨炮而言，未来水面舰项目将不会为这种武器的研发带来任何促进作用。海军研究局（ONR）于2005年启动了电磁导轨炮创新性海军样机项目（INP），2012年开始第二阶段，重点是推进电磁导轨炮实用化，特别是发展电磁导轨炮10发/分钟的连续发射能力。预计到2020年，项目将完成科学和技术方面的研发，其中包括：完成能与舰艇作战系统集成的电磁炮系统工程化、完成电池或供电系统工程化、解决系统抗海上环境腐蚀问题等，但无法建造出能与舰艇集成的武器样机。
图2 ONR电磁导轨炮发射高速摄影
2017年辞海在线查询，多家机构建议，电磁导轨炮应努力获得支持，使之从研发项目转化为采办项目。如果能够融入到未来水面舰中，那么电磁导轨炮将更容易获得资金支持。
虽然ONR无法谈论导轨炮项目的未来，但ONR电磁导轨炮项目官员在2017年12月称，其一直在与综合作战系统项目执行办公室（PEO IWS）和海军作战部的工作人员合作，为后续开发综合导轨炮系统制定路线图。海军正在评估导轨炮+超高速炮弹系统的技术成熟度以及在舰上部署的时间表。陆基测试的结果将指导未来的风险降低演示，并告知系统要求和可部署系统的时间表。
当被问及当前的导轨炮距离成为可部署的战舰系统还需要什么时，ONR官员表示，除硬件开发的进展外，减少系统的尺寸和重量也是现在工作的重点。目前已经增加了能量密度并改善了电容器的封装。海军相信现有的系统设计基础已经使得32兆焦耳系统能够在不影响其他武器系统的情况下配备在驱逐舰大小的船体中。剩下的唯一一个重要问题是开发一种支持在舰船上安装的导轨炮支架，这项工作通常在研发阶段由采办方进行，并需要单独的资金来源。
图3 2016年导轨炮在终端靶场进行的第一次发射
ONR创新性海军样机项目的目标是开发和测试一种可以发射32兆焦耳能量的炮弹、炮管寿命较长、并能以每分钟10发的速度发射的导轨炮炮筒原型机。当前导轨炮发射器已经达到了所需的目标尺寸和32兆焦耳发射能力，炮管寿命也已经优于传统枪炮，且随着先进材料工作的进行，未来将具备更好的性能。但最后一部分即对10发/分钟的发射速度要求仍在研发之中，因为发射器需要时间冷却，常青藤家教网这项指标在此前进行的测试中都无法实现。随着一个新的具备导轨炮热管理系统的测试站点的启用，海军预计能够在2018年底达到在32兆焦耳能量下每分钟10发的目标。
美海军未来大型水面舰设计工作将参考DDG-51和DDG-1000
美海军将于2023年购买第一批“未来水面作战舰艇”（Future Surface Combatant，FSC），这批大型战舰将装备“阿利·伯克”（DDG-51）Flight III型驱逐舰的作战系统，设计上则将从“阿利·伯克”级和“朱姆沃尔特”级（DDG-1000）驱逐舰中提取有益元素。美海军水面战（OPNAV N96）部门主任表示，未来水面作战舰艇尚未确定称为巡洋舰还是驱逐舰，但其吨位将比DDG-51 Flight III型驱逐舰更重，造价更贵，并留有足够的裕量支持未来几十年的升级君仙。
图4 配备防空反导雷达（AMDR）的DDG-51Flight III型驱逐舰设想图
图5 DDG-1000驱逐舰
未来水面舰实际上是一个庞大的家族，其中包括类似于驱逐舰的大型舰、类似于近海战斗舰和未来护卫舰的小型舰、大型无人水面艇、中型无人水面艇以及能实现各平台联通的综合作战系统。在完成2017年底开始的一系列准备工作后，美海军领导近期签署了该系列平台的初始能力文件（ICD），以确定需要的整体水面力量及上述四种平台分别在整体水面力量中发挥的作用。
初始能力文件的签署为舰队提供了相关思路，包括未来舰队分别对各类平台的需求数量以及各种平台如何作为传感器、射击设备或指挥控制设备在体系中发挥作用。张瑶萱目前，水面作战指挥官罗恩·博克萨尔和他的工作人员开始对各平台开展更深入的研究工作超模二五。
罗恩·博克萨尔表示，首先要解决的是大型水面舰问题。他指出，未来水面舰的发展不是从“斯普鲁恩斯”级驱逐舰向“提康德罗加”级巡洋舰的转变模式（即使用相同的船体设计，通过改变系统设备形成新的作战能力），而更类似于从“提康德罗加”级巡洋舰向“阿利·伯克”级驱逐舰的转变模式（即保留相同的作战能力，但使用更合适的船体）。例如海丰白字戏，在DDG-51Flight III设计中使用的“宙斯盾”作战系统引入了AN/SPY-6(V)防空反导雷达（AMDR），博克萨尔表示其形成的作战能力可满足美海军未来多年的需求。然而在引入该雷达后，目前“阿利·伯克”级的船体已经表现出潜力不足，因此必须考虑发展新的船体支持后续升级。
图6 AN/SPY-6（V）防空反导雷达（AMDR）
接下来的六个月，美海军将对新船体的需求内容展开讨论：需要具备足够的空间来搭载直升机和无人系统；能够搭载远程导弹和武器；必须包括能够支持防空或进攻作战的指挥和控制系统，能够像目前巡洋舰在航母打击群中承担防空司令部的角色；可应用DDG-1000标志性的综合电力系统；并且随着新系统的开发，必须具备足够的灵活性及模块化设计高速婆婆，以支持未来的快速升级和现代化。
尽管有很多关于大型水面舰是否会使用现有设计或新设计的猜测，但博克萨尔表示，在无重大修改的情况下，现有设计均无法满足海军需要。
尽管正在进行的导弹护卫舰设计工作授权投标商使用成熟的设计方案，但博克萨尔说“世界上建造护卫舰的国家很多，但没有多少国家会建造我们所需吨位和能力的大型水面舰。所以要以我们自己的设计方案为基础，在设计过程中不断进行修改学勉中学。”他还补充道：“我认为，你将看到的设计方案与我们现有舰艇相比不会有太大差别，但同时也尽量会做出改变。”
未来大型水面舰将与DDG-51 Flight III采用相同的作战系统ca4186，并将在舰队中担任同样的使命，博克萨尔表示，美海军将从DDG-51 Flight III能力发展文件（CDD）开始，与来自海军和工业部门的需求、采购和工程人员一起开展大型水面舰作战需求评估工作；六个月后将形成“改进的Flight III型能力发展文件”。一旦能力发展文件完成，就会更清楚地知道未来大型水面舰与现役舰艇的区别，多大程度上能视为一级新舰，这也事关其未来分类。目前这种未来大型水面舰到底是叫“巡洋舰”还是“驱逐舰”还没有定论。博克萨尔指出，除了巡洋舰承担防空司令部的职能外，巡洋舰及驱逐舰的使用方式基本相同，而未来的大型水面舰也有能力承担防空司令部的职能胖妞吧。
英格尔造船公司和通用动力巴斯钢铁公司将在2018～2022年的五年计划中开展DDG-51 Flight III型舰的建造，但随着2023年后开始采购未来大型水面舰，后续五年将开始新型舰艇的建造工作tmqq。正如美海军研究协会新闻网报道的那样，未来大型舰有更充裕的改装裕量，能在较长时间内植入新的硬件和软件。这将有助于政府和工业界的研发人员了解，新的功能何时能成熟地植入新的批次中，哪些技术不是很成熟需要等待植入下一个批次。这种方法与“弗吉尼亚”级攻击型潜艇的逐批次升级方法类似，它的快速商用现货植入（ARCI）过程将新的功能集成到新批次的潜艇上，并通过升级改装集成到现役潜艇上。然而，博克萨尔指出，这种方式面临着挑战，对于潜艇来说，分批次建造和升级仅需管理一级舰艇，对于水面舰则需要管理四级甚至更多级的舰艇。
来源：《舰船动态周报》2018年第34期 | 国防科技信息网等
