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  05式两栖装甲突击车

  出品:科普中国

  作者:闪耀星光工作室

  监制:光明网科普事业部

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  05式两栖装甲突击车

  进入21世纪之后,我国开始列装的新型国产地面装备中,有这样一款装备,它既能在陆地上行驶射击,也能在水中行驶,并向岸上目标射击,而这就是被广大网友喻为“铁掌水上漂”的05式两栖装甲车辆家族,而在这个家族中,要论哪个火力最凶,那莫属05式两栖装甲突击车不可。而05式两栖装甲突击车到底具备怎样的性能呢,它又对我军有着怎样的意义呢?今天我们就来说说。

  05式两栖装甲突击车的正确型号代号是啥?

  我军的军语中,两栖坦克亦称为两栖装甲突击车

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  某官方手册里对05式两栖装甲突击车型号叫法为ZLT05

  05式两栖装甲突击车是我军在新世纪后研制并列装的一款用来取代63系列(包括63及63A)水陆两栖坦克的一款新型两栖装甲突击车辆,而在说它的性能之前,我们得先来说下一个问题,那就是在我军里面到底05式是叫两栖装甲突击车呢?还是两栖坦克呢?其实按照解放军的《军语》来说,两栖坦克亦等同于两栖装甲突击车,因此两种叫法其实都是对的,且从05式两栖装甲突击车的用途来看,其确实有类似主战坦克的用法,毕竟它目前主要是被混编在陆军及海军陆战队的两栖机械化步兵旅中的机步营里,担负的是在两栖登陆战时伴随其他两栖装甲车辆及步兵进行突击,并为它们提供直射火力支援和消灭敌方各类坦克装甲车辆的任务,故而叫其两栖坦克也没啥问题。但是,就05式两栖突击车的官方型号来说,其只有一种正确的编号,那就是ZLT05,而非此前流传的ZTD05。

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  ZLT05式两栖装甲突击车的结构图

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  ZLT05式两栖装甲突击车开火瞬间

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  出口委瑞内拉的05式两栖装甲突击车(出口型号VN16)所配套的105毫米穿甲弹,从外形上看应该为BTA2,2KM距离的穿透能力为550毫米RHA,自用版的性能在这之上。

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  ZLT05式两栖装甲突击车的车长席,图为车长在操作车载信息终端。

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  海上行驶中ZLT05式两栖装甲突击车,可见其炮塔上装有附加装甲。

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  ZLT05式两栖装甲突击车的四件助浮装置打开后的样子。

  05式两栖突击车性能如何?

  接下来我们来说说05式两栖突击车的基本性能:该车战斗战斗全重28.5吨,正常车长(前滑板不放下)时为9.5米(前滑板放下为13.24米),宽3.37米,高3.6米(至炮塔顶部),车底距地面高度为0.4米,其成员为4人,包括驾驶员、车长、炮长和装填手,驾驶员位于车体的左前方的驾驶室内,炮长和车长位于车后部炮塔内左侧,两人的位置为一前一后(其中炮长在前,车长在后),装填手位于炮塔后侧,平常负责装填弹药以及操作高射机枪。在火力方面,该车后部的焊接炮塔上搭载有一门98A式105毫米低后坐力线膛坦克炮、一挺86式7.62毫米并列机枪及一挺88式12.7毫米高射机枪,其中98A式105毫米低后坐力线膛坦克炮可发射的弹药种类包括DTP10-105式尾翼稳定脱壳穿甲弹(即网上流传的三期105穿甲弹)、破甲弹、混凝土破坏炮弹(即攻坚弹)、榴弹和炮射导弹,在这当中DTC10-105式尾翼稳定脱壳穿甲弹的2KM穿深为600毫米RHA,而这个穿透能力,基本上能对付所有一代二代及部分三代坦克,另外该车的火控系统则采用了“上反稳像”式火控系统,具备在陆地和一定情况下水上的对目标的“动对动”射击能力,且由于该车搭载了各类车内信息化处理终端,因此其也同时具备了良好的信息化能力。

  那在防护性能上来说,由于该车的定位为两栖装甲突击车,必须具备优良的两栖浮渡能力,因此其采用了重量较轻的铝合金装甲车体,另外该车在炮塔上安装了轻量化的附加装甲,而炮塔后部还安装了格栅装甲,另外该车前方的滑板在一定情况下也能发挥间隙装甲的作用,因此,总的来说,该车的防御措施大致能够确保其在正面一定距离上抵御小口径机炮射击的能力,侧面也具备中远距离抵御12.7mm机枪穿甲弹的射击能力,虽然这个能力看上去有点薄弱,但是从该车的定位来看,一方面其在海上行进时,暴露面积较小,所以能够降低被被命中概率,而且该车在抢滩登陆成功后,其也不必深入到陆地太远的距离执行交战任务,毕竟后续的这个任务基本都是由主战坦克来担任的,所以这么一来,其实这个防护能力也可以满足需求。

  另外该车还携带有四件助浮装置,在车辆海上行进时被命中后可以打开,避免沉没。而在机动能力上,该车的右前处的动力舱内装有一台双工况设计的大马力柴油发动机,在水上行进时,发动机的两级顺序涡轮增压系统同时工作,此时输出的马力将达到约1600马力,并直接驱动该车的喷水推进装置(喷水推进的喷水口在车体后部的左右两侧),加之其采用了液气悬挂系统,因此可以在水上行驶时收紧履带降低阻力,外加车体前后的滑板同时放下,既可以赋予该车水上超过25KM/H的平均水中行驶速度(据称最高水中行驶速度可以达到30KM/H),而当该车在陆地行驶时,发动机则与配套CH400综合液力传动系统相连,此时输出功率改为约600马力,而其陆地公路速度可达到65KM/H以上,不过最主要要提到的一点就是,该车由于采用了方向盘+自动挡的驾驶方式,因此其驾驶的舒适度远比上一代的63系列水陆两栖坦克来得轻松得多。

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  ZLT05式两栖装甲突击车的驾驶方向盘,其仪表也实现了终端屏显化。

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  63A式水陆两栖坦克

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  “谢尔曼DD”水陆两栖坦克

  05式两栖装甲突击车为何意义重大?

  而说到05式两栖装甲突击车对于我军意义的事情上,我们可以先来看看国外的在两栖坦克上的一些应用,比如说1944年的诺曼底登陆中,为了保证在登陆的第一梯队中有足够的装甲突击兵器,美军当时就在“谢尔曼”坦克的基础上开发了“谢尔曼DD”水陆两栖坦克,并在“奥马哈”滩登陆中由当时的第741和第743坦克营使用,从而发挥了重要作用。

  而在二战后,其实各国也都开发了一些经典的水陆两栖战车(包括两栖坦克、步战车、输送车等),比如苏联的PT76,中国的63系列,美国的AAV7系列等,不过之后随着许多具备两栖浮渡能力的装甲步战车/输送车的研制和列装,实际在后来,世界上也鲜有开发专用的两栖装甲车辆国家,然而对于我们国家来说,由于我们目前很多还未收复的国土均为海上的各处岛屿(包括东南某省),加之此前很长一段时间,我们的海空力量还比较薄弱,在两栖作战时,未必能为登陆的部队提供及时的火力支援,且我们以前也缺乏类似目前我们装备的726,野牛等高速气垫登陆艇能够把主战坦克第一时间运送上陆,为登陆部队提供一定的装甲支援,因此我们确实也需要一款高性能的两栖装甲突击车之类的装备来取代老旧的63系列,而ZLT05正是这一背景下的产物,加之05系列在设计初时就考虑到车族化,因此整个05家族在服役后就构成了我军新世纪后的最主要的两栖装甲突击力量。

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  图为俄罗斯未来将开发的两栖装甲车辆家族中的两栖突击车,采用无人炮塔及125毫米滑膛炮

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  美军曾经开发的欲替代AAV7的AAAV新型高速两栖远征战车,其水上速度最高可以达到46KM/H,然而由于价格等原因,最终下马。

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  05式两栖装甲突击车出口型VN16就曾出口委瑞内拉,口碑相当不错。

  最后笔者认为,作为目前世界上水面行驶速度最快的履带式两栖装甲车辆,服役已经十年多的05式两栖装甲突击车包括整个05家族必将在未来我军进行统一作战时发挥出应有的作用,且随着其走出国门(05式两栖装甲突击车出口代号为VN16),销往世界上有需要的国家手中,其也将成就我国军贸领域的又一传奇。当然,随着我国两栖装甲车辆技术的发展,05系列不会仅仅只是终点,下一代具备比05系列性能更加优异的两栖装甲车辆也会在几年之后与我们见面。(本文图片来自网络)

9159澳门金沙游艺城这些轻小型的火箭只能将小型卫星送上太空

  有人或许会发现,火箭有的在越来越大,有的却在越来越小。大的,有重达三千吨的超级SLS太空发射系统,小的,却有只有一吨多重的小火箭也在越来越多。

  然而,美国的轨道ATK公司“飞马座”火箭的发射模式更加有趣——空射火箭!

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  简单的来说,就是火箭被捆绑在一架飞机上,待飞机升至高空再发射火箭。这种技术不是什么新鲜东西了,维珍宇航的白骑士+太空船就是空射火箭组合。

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  首先,我们要理解发射工位的概念。工位,就是火箭能够发射的平台,火箭发射总是需要一个发射场的,但是建设一个发射场可是非常复杂的事情。以我国为例,我国有太原、西昌、酒泉、文昌四个火箭发射基地,总计工位数一共都没有几个。而且工位可不是通用的,例如长征五号这样的大型运载火箭,就只能在南方的文昌发射中心发射。

  作者:矛隼工作室

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  图为美国当年发射土星五号的LC39A工位(来源:NASA)

  图为B52火箭发射的飞马座空射火箭

  这些小个头的运载火箭,尤其是空射火箭虽然在媒体面前出场率远远低于那些超级运载火箭,但是其在战争情况下对于国家整体的国防安全作用却是不可缺失的重要一环。而在本世纪,满足了不断发展的近地空间科研需求,可以说是大国重器之一了。(本文图片来自网络)

  对于民用来说,空射火箭作为一种超小型火箭,很适合发射高校用小卫星或者立方星。

  这些火箭有我国的快舟一号、长征十一号,外国的则有轨道ATK公司的飞马座火箭。这些轻小型的火箭只能将小型卫星送上太空,而且单位运送价格也不比猎鹰九号等大型火箭低。那么,大家为什么要发展这些看似鸡肋的小型火箭呢?

  但是,我们刚刚说的这些小火箭,几乎都不需要大型工位就可以发射升空。

  图为轨道ATK公司的飞马座火箭

  另一方面,战时卫星也是第一个受到攻击的目标,我们都知道各国的反卫星武器层出不穷,为的就是在第一时间摧毁敌对卫星星座,尤其是间谍卫星、通讯卫星和中继制导卫星。因此,快速补射卫星的能力是各大国的核心战略能力。

  原因很简单,是因为其都使用的是固体燃料发动机,无需提前加注和测试流程就可升空。尤其是长征十一号,其干脆有配套的机动式发射装置,发射流程也就和弹道导弹一样,找到一块平地,起竖,装订目标轨道数据然后发射升空就可以了。

  图为维珍航天白骑士二号

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  现在的小型运载火箭就恰好满足这个需求了。高校和科研团体可以用较低的价格,包下整个运载火箭,对于科研的发展来说是非常有意义的。

  不过,空射火箭的运载能力只能用千克来计算,这导致其在战时也只能用于发射通讯或中继卫星,而不能像固体运载火箭一样补射摄像卫星。

  图为立方星示意图

  从技术上说,空射运载火箭的好处在于三点,第一点是使用了飞机的动能和高度,可以大大的节约火箭燃料。第二点与小型固态火箭相似,可以机动发射,而且挂着火箭的飞机可以转场到全球的任何一个位置。第三点则是其在发射时拥有更灵活的发射窗口期——机动灵活的发射载机甚至可以追着发射窗口飞行。

  当前,随着计算机技术、遥测技术和天地通讯技术的发展,立方星的意义越来越大,凭借仅仅十几厘米的体型,却能完成以前需要大型卫星才能完成的任务。在此之前,立方星的发射通常要搭上大型运载火箭的顺风车。然而大型运载火箭往往需要首先顾及自己搭载的大型卫星,这就导致了立方星很难找到合适自己预定轨道的顺风车。

  监制:光明网科普事业部

  出品:科普中国

  相比于凝聚着大国工业技术的快速发射固态运载火箭,小得多的多的空射火箭的技术难度也要低得多。此外,固态运载火箭通常被和弹道导弹联想到一起,而空射火箭则不会。这使得很多小国更青睐自研或者进口空射火箭来发射本国的火箭。

  如果在战时,各大火箭发射基地显然是第一个收到攻击的目标。而且,这些发射中心可不和机场一样,挨了炸弹之后铺上钢板就能复用,航天发射是一个很精细的事情。工位一旦受到破坏,没有一年半载是没办法修复的。

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就一直秘密地在全球各地支持特种部队的作战任务呢9159澳门金沙游艺城

  出品:科普中国

  制作:旋钮工作室

  监制:光明网科普事业部

  近日,堪称全世界最神秘的一艘“民船”于阿曼一处干船坞进行例行维护,引发广泛关注。这艘名为“海洋贸易者”的滚装船乍一看其貌不扬,其外表没有明显的武器安装位,也没有军舰密集的雷达天线,第一眼很难将它和“军用舰船”联系起来。

  但是,谁又能想到它从2013年接受改装并转隶美国军事海运司令部之后,就一直秘密地在全球各地支持特种部队的作战任务呢?

  “海洋贸易者”原有的车辆和货物甲板被改造为直升机库和起降平台,能够同时支持2架特战型“黑鹰”起降;货舱被改造为囊括小型医院、仓库、通讯室在内的居住舱,能够容纳超过200名特战队员,并在不接受外部支援和补给的情况下支持全船和舰载特种部队作战至少45天。

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  图为阿曼干船坞公司在宣发材料中拍摄到的“海洋贸易者”号。(摄影:DAVID
KOZDRON)

  重装备成建制上岸离不开民用滚装船

  事实上,“海洋贸易者”号并不是特例,其之所以令人格外关注,只是因为它在服役周期中“神出鬼没”,自2013年驶入海洋至今五年多之后,才首次再度亮相。

  抛开这层神秘感不说,民用船舶被用作军事用途,其实并不是非常奇怪的现象,反倒是在登陆作战和陆地武力投送中,各国海军实际上都大量使用民用船只,作为军用船舶的补充和辅助。

  比方说,美国海运司令部就公开拥有16艘大型滚装船,这些船只被称为“海上预置舰”,并分为地中海、印度洋和西太平洋三个中队,而任意一个中队都装载有一整个远征旅级战斗队的全部装备,外加这个旅作战一个月所需的所有补给。

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图为美国海运司令部的预置舰正在装载车辆和物资。(来源:美国海军)

  除此之外,还有额外8艘大型滚装船位于美国陆军的管理之下,它们装载着3个装甲营级战斗队,以及3个重装机械化步兵营级战斗队的所有装备,长时间在中东一带海面上待命:一旦有美国陆军需要介入的事态爆发,美国强大的战略空运力量将把作战部队的人员在24小时内调运到登陆港口,滚装船一靠岸便是齐装满员,立即可以披挂上阵。

  而据公开资料显示,我国也有相当数量的汽车/客运滚装船在设计之初就考虑到了陆军大型装备的装载,
关键时刻用做装备的运输毫无问题。

  集装箱船和直升机航母,其实只隔一层窗户纸

  当然,除了使用滚装船或货船在开辟登陆场或取得码头后输送装备之外,民船在现代登陆作战和战力投送任务上还有别的用法,甚至在稍作改装之后,就能和军舰“并肩作战”。但是,不具备相应防御能力和抗打击能力的民船一旦遭遇袭击,总是不免损失惨重。

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  图为正在起降“鹞”式战斗机的“大西洋运送者”,甲板上另有2架CH-47。(来源:Thinkdefence)

  而一提到“民船用于作战任务损失惨重”的案例,那就免不了提起在1982年的英国-阿根廷马尔维纳斯群岛战争中被阿根廷“飞鱼”反舰导弹命中,最终沉没的“大西洋运送者”号集装箱船(MV-Atlantic-Conveyor)。

  诚然,后世的评论多集中在对英国皇家海军常设战力的不足,以及改造民船中的疏忽上——“大西洋运送者”在出发时还来不及安装原定设置的电子干扰和软杀伤系统,这是其最终被轻而易举击沉的重要原因之一。

  但不可否认的是,在英国皇家海军航母数量不足的马岛战场上,“大西洋运送者”作为“鹞”式垂直起降战斗机中转和加油的平台,起到了无法替代的作用:从阿森松岛要飞往作战海区的10架“鹞”,以及至少4架“直奴干”重型直升机,就是由大西洋运送者号承担的途中中转任务。

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  图为在建造中的巨型集装箱船。(来源:Informa)

  毫无疑问“大西洋运送者”号的沉没对各国海军而言都是印象深刻的教训,但其运用思路完全是可以借鉴的:除却“大西洋运送者”之外,它的同级船“大西洋堤道”(MV-Atlantic
Causeway)、以及同属集装箱船的“天文学家”(MV-Astronomer)和“竞争者贝札特”(MV-Contender
Bezant)都参与了战前改装,成为了航空运输船和直升机支援平台。后者更是在战后被英国皇家海军收入作战序列,易名“百眼巨人”号航空训练舰。

  相比之下,眼下中国各航运公司的集装箱船要大得多,因此其在拆除集装箱架之后的甲板空间几乎可以和航母媲美——即便是只起降直升机,其作战意义也丝毫不可小觑。

级核潜艇第一次齐射如此数量的导弹

  出品:科普中国

  作者:邵永灵 军事专家

  策划:金 赫

  监制:光明网科普事业部

  最近,俄罗斯再次亮出核利剑:“北风之神”级战略核潜艇“尤里·多尔戈鲁基”号于5月22日成功自白海海域齐射4枚“布拉瓦”弹道导弹。舰队方面强调,这是“北风之神”级核潜艇第一次齐射如此数量的导弹,试射结果证明了该潜艇以及“布拉瓦”导弹的技战术性能指标及其可靠性,此外,“艇员也展示出现了极高的职业水准和海军训练的成果”。

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  “北风之神”级弹道导弹核潜艇(图片来源:环球时报)  

  毫无疑问,对于在大洋深处漂浮的核潜艇来说,齐射导弹不是一件简单的事情。当然,所谓齐射,并不是同时将导弹发射出去,而是在极短的间隔时间内完成发射,比如1~2分钟。可以想象,当1枚几十吨重的导弹发射出去后,巨大的反作用力必然使潜艇发生漂移,而为满足齐射的要求,潜艇则必须立即调整姿态,回到预设发射阵位实施下一次发射。两次发射间隔的时间越短,就越能够实现“齐射”的效果。在这次4枚齐射之前,俄罗斯还进行过几次2枚齐射。

  潜射导弹为什么一定要齐射?按部就班、从容不迫地发射不可以吗?这背后涉及的其实是核战争的战略战术问题。

  准确地说,不是潜射导弹一定要齐射,而是所有的核武器都要齐射,或者说,一旦爆发核战争,所有的核武器都要在最短的时间发射出去。打个形象的比方,核战争就好比放鞭炮,点燃了之后只能噼里啪啦一口气炸完。这是冷战时期美苏对核战争的基本设想。

  为什么会这样设计核战争?从根子上说,是因为核武器破坏力太大了,以至于容不得一点点的迟疑和误判,只能对情况做最坏的打算,否则就可能失去还手的机会。常规武器杀伤力有限,除非是目标极其有限的战争,一战定乾坤是不可能的,即使遭到对方最猛烈的突袭,也有机会反败为胜,二战时的美苏都经历了这样的大逆转。但是核战争不行,一个国家遭受第一波次核打击就很可能被打回石器时代,完全没有任何回旋的余地和空间。所以,常规战争那种循序渐进的方式显然不适合核武器。一个国家无论是主动发起核战争,还是对他国的核打击进行报复,都只能按照这种设想进行,即在最短时间将自己的核武器全部发射出去,否则将失去使用剩下的核武器的机会。

  具体到潜射导弹,情况又略有不同。洲际导弹是一个个发射井独立存在,一枚导弹发射出去并不意味着其他导弹位置也被暴露。而弹道导弹核潜艇通常搭载十几枚甚至更多导弹(俄罗斯的“北风之神”级16枚,美国的“俄亥俄”级24枚),发射了1枚导弹之后,核潜艇的位置就暴露了。在这种情况下,潜艇很可能遭到对手反潜力量的攻击,潜艇上的导弹就有全军覆没的可能性。所以,对于潜射导弹来说,齐射不仅是一般意义上核战争的战法,也是为了防止己方因长时间暴露而被反潜力量围歼的需要。

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9159澳门金沙游艺城,  “俄亥俄”级弹道导弹核潜艇(图片来源:环球时报)

  当然,以上设想在某种程度上都是冷战时期美苏高度对抗的产物。在冷战后时代,大国之间发生核战争的可能性已经微乎其微,核武器已回归到其作为威慑工具的本色,只是任何战略战术都有其惯性和连续性,齐射仍然是对潜射导弹发射的基本要求。

大口径炮弹里面有炸药【9159澳门金沙游艺城】、引信

  如果把这门反导电磁炮的炮弹初速提高到2000米/秒,反导拦截成功率无疑会大大提高,有效射程也能提高一倍左右。瞬时放电功率要439兆瓦,这比航母上电磁弹射器的稍微大一点,难度不大。

  作者:熊 伟 兵器知识

  美国在电磁炮试验中,已经让炮弹动能达到了33兆焦。美军现在M1坦克打的穿甲弹,炮口动能12兆焦。从这方面说,电磁炮足以超越坦克炮。但打军舰、打飞机,杀伤力就有问题了。首先,高速炮弹从目标上一穿而过,只留下个窟窿。这伤害对军舰来说基本没有,对飞机也不大。

  电磁炮有多大威力?

  电磁炮,只能代替某些炮

  电磁炮适合打什么?

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  监制:光明网科普事业部

  因此和发射大口径炮弹相比,电磁炮更适合反导。搬到陆地上反装甲,2000米/秒也是威力十足。要知道现在最好的坦克炮穿甲弹,初速都还没到2000米/秒。当然,这需要进一步提高电磁炮的能量利用效率,减小它的体积和重量。

  LaWS舰载高能激光武器是“伯克”3最大亮点,但也可能是个败笔。

  7.27千克炸药,和现在155毫米炮弹里装的差不多,因此这一发电磁炮弹的动能杀伤威力,也就相当于一发大口径榴弹。就算电磁炮进步的,炮弹动能达到330兆焦,那也才相当于一枚小型航空炸弹或中型反舰导弹的爆炸威力,算不上“极大”。

  出品:科普中国

  有的报道中,把“炮弹体积小、重量轻、更安全”,也列为电磁炮弹的优点之一。电磁炮的炮弹本体上,确实不需要发射药了,体积重量会减小。但配套的特殊电气设备,也是有体积和重量的,不算到“炮弹”里,也得算到“炮”上。至于安全性,实心穿甲弹的弹头,当然比爆炸性的弹头更安全,但一艘军舰、坦克能只带穿甲弹吗?所以这方面的优点,并不像传说的那么高。

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  “密集阵”系统不仅是首款近防系统,也是美式近防系统核心理念。

  那就打没有炸药的炮弹,就像现代军舰上普遍装备的近防炮。美国“密集阵”20毫米近防炮,发射的穿甲弹重0.1千克,初速1113米/秒。这种炮最高射速3000发/分钟。要让电磁炮也以这样的射速持续射击,需要10.3兆瓦的供电。不过近防炮反导,不会那样持续射击。我们假设这门炮会向一个目标射击4秒,200发,然后转向下一个目标,每分钟能打5次。这样算下来,瞬时放电功率只需要75.6兆瓦。花些代价,得到一门火力性能与“密集阵”相当的舰炮,对驱逐舰来说还是不错的。

  有些报道说,电磁炮的优点之一是,“巨大动能的弹丸通过直接撞击目标将其摧毁,威力极大”。这个说法其实站不住脚。

  磁炮是火炮发展史上的一次巨大变革,具有很多传统火炮无法比拟的优点。把127毫米炮弹打出2000米/秒,最大射程超过100千米。技术难度大,作战效果却并不比现在的反舰导弹强。先进一些的火箭增程弹、炮射导弹,也能打这么远。大口径炮弹里面有炸药、引信,还得考虑电磁干扰。因此用电磁炮发射爆炸型的炮弹,代替大中口径舰炮,不合算。

  因此总体来说,电磁炮适合发射小型穿甲弹,执行防空、反装甲等任务,代替近防炮、高炮、坦克炮。如要发射重量几十千克,带炸药的爆破弹,以及子母弹、燃烧弹等炮弹,电磁炮的优势就不大了。大中口径的传统火炮,将和小口径的电磁炮,一起在军舰、陆军共存。即便是彻底取消大中口径火箭,代替它们的也不会是电磁炮,而会是多种类型的导弹、巡飞弹、火箭炮、小型无人机。(本文图片来自网络)

  那好,在炮弹上采取一些特殊设计,碰到目标后立刻把自己的动能都转化成杀伤力。可33兆焦相当于多少TNT炸药爆炸呢?只有7.27千克。打飞机够了,因为它是贴着飞机“爆炸”,相当于把一枚反坦克地雷按到飞机上炸。可对付军舰,就没戏了。要知道一枚“鱼叉”反舰导弹,战斗部里的炸药也有97.5千克,扎到大型军舰里爆炸也未必能击沉它。

直升机的各项性能与指标也经历了大规模地进化

  出品:科普中国军事科技前沿

  作者:程笑颜工作室

  监制:光明网科普事业部

  自1939年9月14日,美籍俄裔工程师西科斯基发明了VS-300型直升机并成功首飞以来,直升机的历史已逾79年。在79年的漫长岁月里,随着现代科技与工业的不断进步,直升机的各项性能与指标也经历了大规模地进化。进化与积累最终引起了质变,进而在直升机间产生了代差。直至今日,直升机已经历了四次质变,发展出了四代直升机。

  想对直升机划代,必须先认识直升机的划代标准。而标准主要包括四大项指标。它们分别是:发动机、桨毂、飞控与机体材料。

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  世界上第一台直升机——西科斯基VS-300

9159澳门金沙游艺城,  首先是发动机。

  第一代直升机使用的动力系统均为星型活塞发动机。如美国的贝尔-47直升机,采用一台莱康明V0-435-A1B星型6缸活塞发动机,最大输出功率153千瓦。苏联的米-4直升机,采用一台活塞-7星型14缸活塞发动机,最大输出功率1301千瓦。中国的直-5直升机即为苏联米-4的仿制产品。同样使用活塞-7发动机。活塞发动机有着油耗低,结构简单,燃烧温度低,寿命较长等优点,很适合作为早期直升机动力。但是,活塞发动机扭矩小,超频冗余度低,进气密度不足等缺点却严格限制着直升机的最大速度,实用升限以及机动性。因此,工程师们开始把目光转向了一种新的动力——涡轴发动机。

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  星型活塞发动机(图片来源于百度图片)

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  中国直-5型第一代直升机(图片来源于哈飞集团官网)

  涡轴发动机在分类上从属于燃气轮机,与螺旋桨运输机使用的涡桨发动机原理及循环模式最为相近,通过压气机对吸入的空气进行加压,推入燃烧室与煤油燃料混合点燃后喷出,喷出的高温燃气直接推动燃气涡轮叶片与动力涡轮叶片转动,最终将高速转动的输出轴接入减速器,降低到最优转速带动直升机旋翼进行旋转,进而产生升力。涡轴发动机以其强悍的超频能力,更高的进气密度以及优异的扭矩而成为直升机的完美动力,自二代到四代直升机均采用涡轴发动机作为动力源。

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  涡轴发动机原理图(图片来源于百度图片)

  第二代直升机使用的涡轴普遍为单转子涡轴,如UH-1休伊直升机使用的T-53-L-1涡轴发动机,其燃气涡轮与动力涡轮均位于同一转子,因此转速相同。与此相同的直升机还有法国的SA-321超黄蜂直升机以及中国引进超黄蜂后自产的直-8直升机,该两款直升机均采用Tromo-3C型单转子涡轴发动机,该发动机国内引进自产代号为涡轴-6。单转子涡轴最大的问题在于输出轴转速过高,由于直升机旋翼转速普遍不超过400转/分钟,因此想把转速高达上万转的输出轴转速降低到几百转,对齿轮减速器是一个严峻的考验,因此会造成可靠性下降问题。同样由于转速过高,单转子涡轴不得不增加涡轮级数,降低压比来改善转速问题,这也同样造成了重量增加,发动机轴向长度增加以及油耗增大等问题。最后,由于启动转速过高,会造成压气机喘振,因此需要在压气机后方布置放气活门来减少喘振,进一步降低了可靠性。

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  单转子核心机示意图

  有着以上这些弊端,因此二代直升机的涡轴动力普遍性能还处于“勉强够用”阶段。比如美国通用电气的T-53-L-1涡轴,起飞油耗0.37千克/千瓦时,总压比仅为7.4。苏联的TV-2-117A涡轴,起飞油耗0.374千克/千瓦时,总压比仅为6.6。虽然已经比第一代直升机的活塞动力有不小的改善,但单转子涡轴指标的落后依然严重影响着二代直升机的航程,可靠性以及任务灵活性。随着航空动力学的进步,工程师终于找到了解决单转子涡轴弊端的途径,那就是——双转子涡轴,也成功推动了第三代直升机的出现。

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  美国第二代直升机代表UH-1休伊直升机(图片来源于参考消息网)

  第三代直升机开始使用双转子涡轴,与单转子涡轴不同,双转子涡轴引入第二根同心轴与自由涡轮概念,燃气涡轮推动压气机,而自由涡轮充当动力涡轮,单独驱动输出轴。这样做的好处在于可以将高压转子的转速提高到最优区间,而低压转子通过合理的叶片变距来实现转速控制,进而降低输出轴转速,减轻减速器负担,有效提高了可靠性。并且双转子涡轴的高压转子可以有效减少压气机级数,有效增大喘振裕度,不再需要放气活门。增大压比和涡前温度以提高循环系数,在更小的尺寸下达到更高的功率水平,增大了功重比。最后,更优的高低压涡轮配比在降低油耗的同时也提高了输出轴的扭矩,为直升机的单发失效状态下的应急功率带来了更大的冗余度,提高了三代直升机的安全性。例如俄罗斯的米-17河马直升机所使用的TV3-117VM涡轴,其采用双转子构型,其起飞油耗仅0.319千克/千瓦时,增压比提升至了9.4,而功重比更是高达5.16。而中国的三代涡轴主要有涡轴-9,其应用于直-10武装直升机。采用的双转子构型,拥有957千瓦的起飞功率和5.4的功重比,油耗也降低到了0.311千克/千瓦时。是一款完全自主研制的三代涡轴发动机。

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  装备涡轴-9发动机的中国第三代直升机直10(图片来源于百度图片)

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  涡轴-9是中国株洲动力研究所研制的三代涡轴

  随着材料水平的进步,可以承受更高温度的燃烧室和可以承受更大转速的叶片相继问世,工程师们开始采用温度更高的燃烧室和离心式压气机来提升涡轴发动机的指标,而电子技术的进步也让涡轴发动机开始引入数字化控制概念。硬指标与数字化控制的发展使得直升机动力产生了第四次质变,推动了四代直升机动力的诞生。

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  四代涡轴典型结构(图片来源于透博梅卡官网)

  第四代直升机开始采用引入了离心压气机甚至纯离心压气机概念,例如欧洲虎式武装直升机,采用两台透博梅卡MTR-390涡轴,该涡轴压气机仅有两级,且均为离心压气机,离心压气机由于形状特殊性,可以承受更大的扭矩,因此该发动机增压比有了质的提升。在高达1423开的涡前温度下,其总压比高达14。这是三代涡轴所无法达到的指标。而0.28千克/千瓦时的油耗和5.8的功重比也相较于三代涡轴有所提升。除了硬指标的提升,MTR-390涡轴还引入了全权限数字式发动机控制器(FADEC)。通过数字控制实现更精确的燃油计量、发动机故障检测、稳定引气与放气以及压气机控制。对发动机的输出性能,运行可靠性,油耗及功率调节的精确性有了质的提升。

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  中欧合作的直-15直升机,装备两台涡轴-16四代涡轴。

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  2000千瓦级的涡轴-10四代涡轴(图片来源于百度图片)

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  装备有两台涡轴-10的直-20四代直升机(图片来源于百度)

  目前我国拥有两款四代涡轴,首先是与法国透博梅卡共同开发的阿蒂丹-3C型发动机,中国称为涡轴-16,主要用于直-15中型直升机。涡轴-16采用两级离心压气机设计,带有FADEC控制器。起飞功率1250千瓦,油耗低于0.3千克/千瓦时,且功重比达到了6一级。是中航工业与欧洲空客直升机集团的合作典范。中国的第二款四代涡轴就是直-20的动力涡轴-10发动机,功率高达2000千瓦级,最早于2013年直博会曝光。拥有两级离心压气机与超过1600开的涡前温度,功重比也达到了7一级,属于四代涡轴中的翘楚。

  梳理完直升机发动机的四代构型,后续我们将重点讲一讲直升机划代的另一大指标——桨毂,请继续关注科普中国军事科技前沿。

用于自身太空态势感知能力建设

  出品:科普中国

  作者:瑷敏工作室

  策划:白璐

  监制:光明网科普事业部

  新闻提示:

  在日前举行的第34届太空研讨会上,美国空军航天司令部司令约翰·雷蒙德表示,美国空军正与美国国家侦察局在太空态势感知领域加强联系与合作。无独有偶,澳大利亚也于今年5月选中洛克希德·马丁公司研发的iSpace智能太空系统,用于自身太空态势感知能力建设。当前,空间能力已成为各军事大国放眼未来战场的“战略新高地”,太空态势感知主要包括对空间目标的探测、跟踪、识别和空间事件的评估、核实,就如同为战争开启了从太空看地球的“上帝之眼”。

  感知太空的步伐从未止步

  自从1957年人类发射第一颗人造地球卫星开始,太空这个曾经的“不毛之地”日渐成为战略博弈的军事新高地,人类了解和感知太空态势的步伐也从未止步。

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  为破解“坐地观天”的空间监视模式,美国相继实施了“空间试验卫星系统”、“近场自主评估防御钠星”、“天基红外系统”和“空间跟踪与监视系统”等项目,为提升美军的太空态势感知能力立下了“汗马功劳”。

  进入21世纪,美国进一步把太空态势感知作为保障太空安全、维持太空军事优势的重要筹码,并于2001年启动了太空态势感知倡议计划。此后,美军加速整合太空态势感知网络,并于2007年启动了一体化空间态势感知计划,通过集成火箭发射探测、航天器监视跟踪和空间环境监测等任务集群,形成面向空间作战的太空态势感知能力。

  近年来,美国在太空态势感知领域的投入明显增加。美国国防部发布的预算显示,
2016-2020年美国国防部的太空态势感知预算共约18亿美元。同时,美军还通过举办太空态势感知演习提升实际作战能力。美国战略司令部就于2017年9月开展了第四次太空态势感知演习,本次演习的名称为“全球哨兵2017”,通过联合美国和盟友的太空军事力量,共同增强维护太空安全、改善太空态势感知的能力。

  对太空中的情况“了如指掌”

  目前,作为太空态势感知领域的“领头羊”,美国已经具备对进入空间的多种目标和空间活动的态势感知能力。美国的“上帝之眼”低轨目标分辨率可达5cm、静止轨道目标分辨率50cm,能跟踪2.3万个在轨卫星和直径数厘米以上的空间碎片,对几乎所有在轨工作飞行器可谓“了如指掌”。

  从广义上讲,对所有发生在空间的事件、威胁、活动和状态进行感知,能使指挥决策和操作人员获取并维持空间优势,这才是太空态势感知的应有之意。当前,美军编织网罗太空的态势感知网,主要通过对原有陆基感知设备的延寿升级、研发新型空间感知设备等方式进行,尤其是美国空军精心构筑的“太空篱笆”项目,依托新型陆基相控阵雷达,能取代日益老化的空间监视系统,实现对更小轨道目标的追踪与感知。此外,为有效应对太空感知的海量数据,美军还专门通过“联合空间作战中心任务系统”实现各类传感数据的有效整合。

  在太空态势感知系统建设上,美国也充分发挥了“军民融合”的巨大优势。美军在太空态势感知建设上形成了以国防部和国家情报总监办公室为领导,美国军方与情报界为主要建设力量,其他民事、商业、国外机构为补充的军民融合式建设格局。通过各部门技术手段的有机整合,美国的太空态势感知建设才驶入了高速发展的“快车道”。

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  助力“星球大战”般战力提升

  随着美国在太空态势感知领域“功力”的不断提升,预计到2020年,美国在全球的空间感知盲区将显著缩小,甚至具备空间广域威胁告警与评估能力。未来,美国太空态势感知系统对低轨空间目标的探测和定位精度将分别提高到1厘米和10米,预测准确率将提高到99%,连“茫茫太空总的一粒尘埃”也不会放过。

  在太空态势感知领域,谁也不甘落后。俄罗斯目前主要沿用部署于苏联时期的太空监视系统,未来将重点增强微小目标探测和空间目标特性分析实力,为空间攻防提供有力支撑。英国、法国等欧洲国家都拥有各自分立的空间目标监视系统,目前主要缺乏联网运行的整体规划。日本宇宙航空研究开发机构正在研制新型地基监视雷达,可用于探测直径10厘米的太空碎片,成为日本创建独立太空态势感知体制所迈出的第一步。

  未来,加强太空态势感知的国际合作将成为发展的主流。美国军方已同英、韩、法、加、意、日、澳以及欧洲航天局、欧洲气象卫星应用组织等国家和组织签署空间态势感知数据共享协议。美国国防部高级研究计划局开展的“太空视界”项目,也希望美国天文界积极配合军方的“太空监视网络”建设。

  随着未来太空态势感知能力的进一步提高,实现“星球大战”般太空军事感知实力早已不是痴人说梦。依托强大的太空态势感知能力,一场针对敌方太空目标精确打击、对己方太空目标有效防护的“太空之战”或将在未来的太空战场爆发。太空态势感知也将为未来战争开启“上帝之眼”。(以上图片来源于网络)

  “科普中国-军事科技前沿”原创作品,转载请注明来源。

【9159澳门金沙游艺城】随着光纤水听器工程应用的日渐成熟

  出品:科普中国

  作者:瑷敏工作室

  策划:白璐

  监制:光明网科普事业部

  在今年5月初举办的中国国际国防电子展上,我国研究人员公开展示了光纤水听器岸基阵列的实物图片。光纤水听器是一种建立在光纤传感和光电子技术基础上的水下声信号探测器。主要利用相关检测技术,把水声信号转换成光信号,进而对汪洋大海中的各种声响进行高灵敏度侦听。随着光纤水听器工程应用的日渐成熟,这双洞察汪洋的“智慧之眼”,堪称水下反潜侦听的“钢铁长城”。

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  “无声”战场呼唤灵敏的“耳朵”

  看似祥和的大海,其实从来都不平静。游荡在水下的潜艇仿佛水中的“隐身战机”,对水下声信号的侦听提出了越来越高的要求。2009年2月,英国“前卫”号核潜艇与法国“凯旋”号核潜艇在大西洋深海上演了“深情一吻”。当时两艘潜艇均在水下航行,碰撞发生时潜艇上共有约250名乘员,可就是没有一个人利用声呐装置发现对方。

  声波不仅是目前人类唯一知道的能在水中远距离传播的物质,当在水中遇到物体时,还会被反射回来。不同频率的声波,在水中被吸收和反射的程度也不同,人们于是根据声波这一特性发明了声呐。近年来各类“悄无声息”的先进潜艇先后加入现役,利用传统声呐装置进行侦听的难度大大增加。反潜作战这个“无声”战场也成为各国海军公认的难题之一。

  光纤水听器是一种建立在光纤传感和光电子技术基础上的水下声信号探测器。它通过高灵敏度的光纤相干检测技术,如同魔术师一般直接把水声信号变换成光信号,并通过光纤传输至信号处理系统。经过后续处理,我们就能从看似宁静的信号中提取出海洋中“不速之客”的独有声响。

  “光纤水听器时代”已经到来

  早在1937年,研究人员就发现了深海中存在着一个能让声波传输到更远距离的“深海通道”。在“深海通道”和反潜技术发展的基础上,美国海军研究实验室于1977年发表了光纤水听器的首篇论文,开启了属于光纤水听器的水下侦听新时代。此后,美国海军研究实验室开始执行光纤传感器系统计划,光纤水听器是该实验系统的重要内容之一。

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  美国海军在“流动噪声驳船”系统上对塑料芯轴光纤水听器进行了第一次海上实验,并于1983年7月在巴哈马群岛成功部署。其后,美国海军相继进行了多次拖曳式光纤水听器阵列的海上实验,并取得了重大成功。伴随着美国海军研究实验室正式制订潜艇用“光纤水听器系统标准”,光纤水听器也开始了向实用武器系统的巨大迈步。

  作为未来水下侦听系统的重要发展方向,英国、法国、意大利等国也相继开展光纤水听器领域的研究。光纤水听器能有效克服传统声呐需要大量水下电子元件、价格高、重量大、密封性不好等问题,能有效提高水声信号的侦听精度和系统的稳定度。这也难怪有研究人员曾自豪地说:“属于光纤水听器技术的时代已经到来!”

  英国海军主要聚焦利用阵列进行浅海监视和海岸线监控技术,已经成功研制出光纤海底阵系统,可实现远距离组建的光纤水听器阵列技术具有巨大的应用前景。法国、意大利与挪威合作执行全光纤光纤水听器线阵计划,旨在发展静态光纤水听器阵列,后来继续发展成为欧洲长期防卫联盟项目的一部分。

  立体反潜“水听网”呼之欲出

9159澳门金沙游艺城,  与传统水听器相比,光纤水听器可谓“好处多多”。由于能把大量信号从一根光纤里传输,光纤水听器具备形成大规模阵列的“特殊能力”。此外,光纤水听器的模块单元也可灵活设计,且响应带宽宽、灵敏度极高,在信号传输和单元布设时还无需担心电磁环境的干扰,具备组建形成光纤水听器大规模探测阵列的巨大潜力。

  光纤水听器与反潜巡逻机和反潜舰艇“强强联合”,就能形成一张洞察汪洋的立体反潜“水听网”。未来还可以把光纤水听器与陆地地面侦听站和空天探测卫星编织成的一张天、地、海的综合探测网,或将成为“军事物联传感网络”的重要组成部分。

  光纤水听器不仅可用于反潜作战和水下武器试验,成为水下反潜侦听的“钢铁长城”,在民用领域也是一位“多面手”。此前美国研究人员就与英国防卫研究局成功开发出一套海洋陆地钻孔成像系统,这个系统依托全光光纤水听器,可用于地下石油或天然气勘探。检查海洋平台、水下储油罐、海底电缆、海底输油管线等设施是否出现故障,光纤水听器也能大显身手。此外,光纤水听器还可用于海洋地震波检测和海洋环境检测,必将在军民用领域发挥日益重要的作用。(以上图片来源于网络)

  “科普中国-军事科技前沿”原创作品,转载请注明来源。

  随着2018年世界杯大幕拉开

  出品:科普中国军事科技前沿

  作者:矛隼工作室

  监制:光明网科普事业部

  随着2018年世界杯大幕拉开,世界球迷们沸腾着迎接这一足球盛典。本届世界杯有一个非常有趣的细节,那就是比赛用球上过太空!

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  宇航员在国际空间站用世界杯用球“射门”

  的确,本次的世界杯比赛用球Telstar18今年三月份就被送上了国际太空站,并跟随宇航员乘坐MS-07号联盟飞船返回地球。

  这运送足球的飞船——联盟号飞船是自上世纪以来,俄罗斯最主要的载人飞船,目前也主要承担了国际太空站的人员运输和替换任务。

  联盟号设计之初包含军事用途

  或许有人会问,宇宙飞船这种堪称大国重器的东西,难不成就用来完成这种民用的小事吗?实则不然,联盟号飞船设计之初就意义重大,只不过军民融合这一观念的确体现在这种飞船上。

  苏联在上世纪需要设计一款能够长时间滞留在太空并能够进行轨道对接的飞船,包括科罗廖夫设计局在内的多个设计局和相关部门参与了这种飞船的研发。

  在最初的设计中,联盟号就被设计有多种用途,一方面当然是用于空间探索,另一方面则是用于军事用途。

  苏联曾希望借助于联盟号飞船建设各种航天组合体已完成军事目的。事实上在冷战的中期,由于计算机和空间技术的不发达,美苏两国都非常希望使用载人飞船作为主体操作军事航天组合体。美国也曾希望使用载人飞船或是航天飞机来为自己的间谍卫星更换胶卷。

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  图为停靠在国际太空站上的MS-01联盟号飞船(来源:wiki)

  1965年8月1日,苏联军事工业委员会(VPK)签署了一道命令,建议改进上升号和联盟号飞船用于军事。苏联分别有过卫星截击机计划和光学侦测计划,前者是使用联盟号飞船作为载体,进行太空的反卫星作战,后者则是一个以光学对地观测设施为主体的空间站,联盟号飞船的宇航员将负责操控这个空间站,但是这两个计划最终都被放弃。

  联盟号是目前宇航员通往国际太空站的唯一方式

  话题回到联盟号飞船本身,这种飞船已经经历了五十多年的漫长发展,从最初的联盟A飞船(Soyuz
A),一直演变成现代的联盟MS飞船。这一系列的改进包括加强太阳能电池板的效率,使用更高效和更小的计算机系统,并改进了对接与姿态控制发动机系统。

  联盟号飞船通常使用联盟系列运载火箭发射。非常有趣的是,联盟火箭也是由作为军事用途的R-7型洲际弹道导弹经过数十年改进而来的。

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  图为正在发射的搭载MS-07飞船的联盟火箭(来源:wiki)

  联盟号主要活跃在近地轨道,其在轨对接技术也直接催生了一系列的航天计划,也包括这次世界杯比赛用球Telstar18暂时“居住过”的国际太空站。

  联盟号飞船可以运送三位宇航员进入太空,这是目前国际太空站唯一的人员交流方式。联盟飞船每过几个月就会运送宇航员进入太空,接下来飞船将对接停靠在空间站上,直到需要返回地球的宇航员使用这艘飞船的返回舱。

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  图为同时对接在国际太空站上的两艘飞船(来源:NASA)

9159澳门金沙游艺城,  联盟号的返回舱(Descent
Module,又名下降模块)近似于一个圆球,这使得其返回时几乎是弹道式的返回。返回舱的第一个减速手段是利用大气层的摩擦,随后其将打开自己的制动伞,再打开自己的主降落伞。在返回舱最终降落之前,其固体燃料制动发动机将被启动,完成最终的减速。

  发往太空的快递不只有世界杯足球

  2018年3月21日,携带着比赛用球的MS-08联盟号飞船发射升空。5月31日,俄罗斯宇航员Shkaplerov和Oleg
Artemyev还使用了这个足球在国际太空站上进行了一场别开生面的足球赛。

  2018年6月3日,已经在轨166天之久的MS-07飞船开始返回地球,俄罗斯宇航员安东•什卡普列罗夫也带着这个足球返回了地球。

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  图为搭乘MS-07联盟号飞船的三位宇航员合影(来源:wiki)

  虽然,联盟飞船最初被设计时更多的被用于军事用途,但是其也如同其他飞船一样,积极而广泛的参与了国际太空站的科研设备和材料的运输。

  飞船或空间站在轨期间都会进行一系列的科学实验,包括太空育种、动物生理实验,太空3D打印等等。所以说我们能见到的,除了太空足球,还有太空蔬菜、太空水果等等。

  总而言之,联盟号飞船这个俄罗斯航天的功勋老臣,同时肩负着国家安全的探索工作,又在为了俄罗斯民间的经济和科研事业任劳任怨。相信这次它从太空带下来的足球,也能给今年的俄罗斯世界杯带来好运。

9159澳门金沙游艺城有意放弃自我发展海军装备

  出品:科普中国

  制作:中新起乐军情观察室

  监制:光明网科普事业部

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  为协助美国保卫北方海上交通线,更主要的是为了在北冰洋对付来自前苏联的威胁,加拿大于上世纪60年代末开始设计建造战后第一级驱逐舰“易洛魁人”。“易洛魁人”级共建造了4艘。首舰“易洛魁人”号舷号为280,1969年1月15日开工建造,1972年7月29日服役;第2艘“休伦人”号舷号为281,1969年1月15日开工建造,1972年12月16日服役;第3艘“阿萨巴斯肯人”号舷号为282,1969年6月1日开工建造,1972年9月30日服役;第4艘“阿尔冈金人”号舷号为283,1969年9月1日开工建造,1973年11月3日服役。作为持久自由行动的一部分,“易洛魁人”级被部署在阿拉伯海。

  加拿大是一个海洋国家,对海军的需求不言而喻。加拿大海军成立于1910年,由于国内的工业基础比较雄厚,至二战时,加拿大海军也算是当时列强之一,拥有多艘航母及巡洋舰类的大型舰艇。

  二战后,世界格局发生新变化,赢家之一的美国率西欧等众国组成独霸世界的一方。加拿大挟地理位置的优势开始过分依赖美国保护,有意放弃自我发展海军装备。战后20多年,只发展了几型护卫舰。随着冷战气氛的加剧,核战争与海上决战的思想在北约与华约两大组织国上层人物头脑中蔓延,海军装备的发展也朝向这方。

  策划:肖春芳

  “易洛魁人”级采用长艏楼甲板船型,上层建筑布置在舰体中部艏楼甲板之上,结构简捷、低矮,分为两部分。其舰体和上层建筑很少开有舷窗,该级舰设计时对三防要求较高,能够在核污染区域连续作战30天。

9159澳门金沙游艺城新型联合支援舰

  出品:科普中国

  制作:旋钮工作室

  监制:光明网科普事业部

  近日,加拿大海军订购的“新型联合支援舰”在温哥华造船厂开工。不过,在该舰完工下水之前,坊间对这艘由德国蒂森-克虏伯公司设计,加拿大制造的两万吨级干货/液货补给舰的风评就已经相当不妙了——这并不是因为在德国海军自用“柏林”级补给舰上发展的“新型联合支援舰”性能不靠谱或是能力不够强,而是这两艘两万吨级的补给舰实在是太贵了:从合同标价上来看,“新型联合支援舰”的单价高达8.5亿美元,几乎比美国建造的四万吨级“快速战斗支援舰”还要更贵。

  当然,在该舰的昂贵成本当中,有很大一部分是转移到加拿大造船企业员工手中的劳力薪资。但在加拿大海军现役补给舰序列中,还有一艘同样是两万吨级的“决心”级补给舰仅花费了3.2亿美元。那为什么“决心”能有如此之低的成本?答案很简单,因为它是由一艘二手集装箱船改造而来的。

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  图为“决心”号补给舰,此时民船和军舰各自的痕迹都清晰可见。(来源:Davie-Shipbuilding)

  前世今生:军民补给船舶五百年前是一家

  事实上,在现在常见的,门吊林立的现代补给舰出现之前,补给舰并没有明确的“军用”和“民用”之分:二者对舰艇补给,都要在平静的海面、港湾或泻湖里用交通艇运送给油管道或干货。当然,在此期间舰艇多半只能下锚停船,或保持微速前进。当然,真正的横向补给在二战当中有成熟范例,但使用范围小,并没有成为当时的主流。

  至于重油锅炉和柴油机普及前的蒸汽机时代,军舰对补给舰更是“不挑食”,因为在当时要想补给船用燃煤,那只能在两艘船舰停船,时用小艇和起重机一点一点从补给船摆渡战舰上。因此,在一战、二战或更早之前的海军战事中,各国海军临时征调的运煤船和其原本就正式列编的运煤船,其实基本上就只有名字前缀上的区别。

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  图为旧日本海军油料补给船“圣佩多丸”。该船原为往返日本-南北美航线的民船。(上田毅八郎绘制)

  正因为门槛极低,所以在正规补给船舰数量不足的情况下,大战时的各国海军都大量使用散货船、油船甚至是邮轮为军舰提供补给,反正横竖都是解决有无问题。

  不过,现代化油水/干货补给站等舰用装备的出现,极大拉开了普通民船和专列后勤军舰之间的差异,两舰均为高速航行前提下的横向补给都成为了成熟的战术。那么,相应技术的革新和发展,是不是就意味着民船在现代海战的后勤工作中已经没有运用空间了呢?

  形神俱备:军用补给船舶深藏民船“基因”

  让我们把眼光放回到前文提过的加拿大海军“决心”号补给舰上吧。在进入船厂接受彻底的改造之前,它还不叫“决心”,而是隶属于希腊某个货运公司的“ASTERIX”号集装箱货船。该船满载排水量达到了二万三千吨,而希腊人将其售于加拿大海军的价格,仅仅只有两千万美元,作为舰体而言可以说是相当廉价了。

  但另一方面,该舰接受改装的成本高达3亿美元。这其中包括重新设计和建造的上层建筑,增设的甲板和补给门吊系统,以及最为昂贵的人工成本费用,但“ASTERIX”号集装箱船最基本的设计,也就是其船体外形和推进系统,却没有做大方向上的改动,改造后的“决心”在航海性能上依旧和“ASTERIX”相仿,这足以说明现代民船的动力系统和船型足以胜任后勤舰艇的需求。

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  图为同样由民用油船发展而来的1596工程型补给舰,其中一艘舰后来为乌克兰售于中国,即于中国海军服役的“青海湖”号补给舰(来源:Smart-Maritime)

  无独有偶,类似的事情也曾发生在苏联、印度和中国这三个国家的海军身上:在上个世纪80年代,乌克兰赫尔松造船厂就在一型民用油船的基础上,根据苏联海军的需求发展出了1596工程补给舰,首舰舰名“Komandarm-Fedko”。

  但在苏联解体之后,该工程戛然而止,在只留下了一艘“波伽索斯”号补给舰之后,搁置了数艘船体。无独有偶,中国和印度两国此时都急需大型远洋补给舰,便各自从乌克兰和俄罗斯采购了一艘1596舰体。

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  图为改造后的“乔迪”和“青海湖”同角度对比,可以看出两舰的相似程度。(来源:GlobalSecurity)

  虽然此后两国各自在不同的标准下,发展出了性能和用途完全不同的干-液两用补给舰,但其民船的烙印却是始终未曾磨灭的,这也从直接方向上证明了,以军民融合的思路对民船进行改造,依旧是可以胜任现代战争需求的选择。

最后定格在24300吨

  出品:科普中国

  策划:肖春芳

  制作:中新起乐军情观察室

9159澳门金沙游艺城,  监制:光明网科普事业部

  1962年,前苏联开始了新巡洋舰的设计工作。该项目由当时阿尔玛兹舰艇设计局首席设计师库宾斯基挂帅。

  1968年设计工作开始,代号1144.1工程。最初方案为8000吨,装备6-8枚射程达150公里的导弹,然而方案几经修改,最后满载排水量提高到15000吨再到20000吨,最后定格在24300吨。1970年,前苏联海军建设1144.1工程设计方案获得正式通过。

  1973年6月份,位于波罗的海的前苏联SY-189海军造船厂开始研制该舰的第一分段。1974年3月26日,1144.1工程正式动工。1977年12月27日,舰体完工下水。1980年12月30日,1144.1工程建造完成了1144型巡洋舰的首舰——基洛夫号。基洛夫号在波罗的海海试之后前往前苏联北方舰队正式服役。

  “基洛夫”级巡洋舰是世界上建造的最大的巡洋舰,舰满载排水量超过2.5万吨,仅次于航空母舰,是世界上唯一排水量超过两万吨及使用核动力的现役巡洋舰。因其强大的火力以及巨大的吨位,又被西方军事家划分为战列巡洋舰(Kirov
Class Battle
Cruiser)。建成的四艘巡洋舰分别命名为:基洛夫号、伏龙芝号、加里宁号、尤里·安德罗波夫号。

  1991年前苏联解体,在役的四艘“基洛夫”级核动力导弹巡洋舰加入俄罗斯海军。1992年5月27日,俄罗斯海军对现役的四艘“基洛夫”级巡洋舰进行了改名,分别改名为乌沙科夫海军上将号、拉扎耶夫海军上将号、纳希莫夫海军上将号、彼得大帝号。乌沙科夫海军上将号于2004年3月30日退役。纳希莫夫海军上将号2012年签署改装计划,2013年6月起,在北德文斯克改装,计划2018年完成。2017年11月29日,彼得大帝号进入船坞,进行为期10年的大改。

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  9159澳门金沙游艺城:说到巡航导弹

  说到巡航导弹,它就像身怀绝技的“间谍”!是主要以巡航状态在稠密大气层内飞行的导弹,它的曾用名叫飞航式导弹,能准确抵达目标并进行毁伤,既可作为战术武器使用,也可作为战略武器使用。

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  巡航导弹可以装载在地面战车、空中战机、水面战舰和水下潜艇,通过信息化手段锁定目标,从而实现精准打击目标。

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  这就像一架带着弹头、速度很快、飞行高度很低的无人机,高度上恰好处于一般雷达的探测盲区,导致对方难以察觉,因此打击的突然性非常强。

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  一定意义上讲,巡航导弹比弹道导弹还难发现。再加上潜艇的强隐蔽性、舰艇的强机动性,巡航导弹在海上可以发起突然袭击,给敌人致命打击。

  科学顾问:傅前哨

  监  制:战 钊

  脚  本:白 璐 肖春芳

9159澳门金沙游艺城,  制  作:徐昌飞

  配  音:毕孝斌

也就是美国空军正式提出B-52轰炸机的下一步延寿计划之后

  图为试验TF-39(为C-5“银河”运输机设计)航发的B-52。可见改造幅度和变化之大。(图源:wikipedia)

  实际上,TF-33这个代号听起来陌生,但若提起它的另一个名字JT3D,那就可谓是如雷贯耳了。这一款经典民用涡轮风扇发动机由于装配在波音707、道格拉斯DC-8等知名民航机型上,所以拥有恐怖的存量——其制造数量达到了8500台,以至于美国空军现役的大量E-3预警机、KC-135加油机到今天都不需要订购大量替换用零部件,只消从退役的民机上“拆件”即可满足后勤需求。

  而在这之后,波音对这种“军民互补”的手法也玩得越来越熟稔:大名鼎鼎的波音747,其实原本就是与洛克希德C-5A“银河”争夺美空军大型运输机计划的失败者,在稍加改造之后便推向民用市场;KC-135/RC-135/E-3/E-8等美国空军现役的特种机平台,全部来自现代客机的开山祖师爷波音707;美国海军的下一代反潜机,在平台上也直接取自波音成熟的短程干线客机737NG。所有这些平台在当时(或之前)都是年产量至少过百的商用热门机型。由此一来,军用机项目所提供的庞大资金能为民用机的研发提供助力,而民用机的产量又能控制军用机的成本,二者可谓是“相得益彰”。

  多就是好:民用航发“参军”的最大优势

  出品:科普中国

  图为执飞大西洋航线,把邮轮送进坟墓的波音377客机。(图源:Air-Britain)

  监制:光明网科普事业部

  事实上,美国空军早在上个世纪八九十年代就曾经想为B-52“换心”,使其在油耗经济性和可维护性方面更上一个台阶。不过,当时的备选方案不是典型的大涵道比大推力发动机,就是适用于战斗机的小涵道比发动机,二者都不是能令美国空军首肯的选择,因为前者需要部分修改B-52的机翼结构、气动布局和短舱设计,而后者价格昂贵,并不能比B-52当时装配的TF-33发动机更有成本优势。

  不过我们也必须认识到,战术战斗机仅仅只是遍及陆、海、空三军的,军用航空体系中的一个小小分支,在直升机和大型飞机领域,民用发动机的竞争力依旧是压倒性的。

  在此之前,PW815系列发动机是享誉全球的“湾流”G500/600商务机的动力系统,另外在近期热度颇高的美国海军MQ-25无人加油机选型当中,通用原子动力的参选方案也采用了PW815作为其动力的解决方案。

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  如此之大的存量,自然就在无形之中降低了TF-33的维护成本。同样的,随着湾流公务机热卖被大量生产出来的PW815发动机也拥有成本低的优势,其规格也基本上和JT3D/TF-33相仿,使得B-52不需做过多改造即可适配新航发上机。

  聊到本文一开始提起的波音B-52“同温层堡垒”,那当然就不可避免地要提起波音在二战期间设计制造的传奇机型B-29“超级空中堡垒”,后者不仅是前者的祖辈,更是战略轰炸机概念的开创者。

  图为采用PW815发动机作为动力的通用MQ-25无人加油机。(来源:美国海军)

  在去年12月,也就是美国空军正式提出B-52轰炸机的下一步延寿计划之后,美国著名航空发动机制造商普拉特-惠特尼公司(下文简称普惠)在近日首次公开了适用于延寿计划的发动机升级方案。当然,旗下军民成熟货架产品众多的普拉特-惠特尼并没有为“同温层堡垒”再专门研制一款新发动机,而是提出将成熟的PW815小涵道比涡扇发动机在稍加改造之后直接应用于B-52的延寿计划。

  当然,在航空发动机技术发展得最为“高深”的军用战斗机小涵道比发动机领域,现有的民用货架成品航发都无法胜任战斗机严苛的使用环境:和平时飞得比较“规整”的其它军/民用航空器不同,倒飞、大过载机动等动作是战斗机的常态,而这些动作将大幅影响涡扇发动机的进气、工况等指标,因此需要专门设计制造的发动机也就不足为奇。

  华丽转身:民航客机和军用战机的无缝切换

  而在战后,波音也于B-29的基础上改造出了波音377“同温层巡航者”客机,要说这一个系列是在军机和民机间“无缝切换”,那真是一点都不为过。

  那么,诸如PW815之类成熟的民用航空发动机为何能中军机和军方的“法眼”?在军机研发和制造成本日渐提高的今天,民用航空制造业又如何完成对军用航空业的反哺?

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  但实际上,波音B-29的源头“1332方案”正是从“1307方案”改进而来,而1307方案便是波音307“平流层”客机的设计代号。该机是世界上首架设有全增压客舱的民航飞机,首度具备了爬升到云层上空躲避恶劣极端天气的能力。

  制作:旋钮工作室

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美国联合英国和法国对叙利亚实施了精准军事打击

  出品:科普中国军事科技前沿

  作者:文风(资深科技媒体人)

  监制:光明网科普事业部

  2018年4月,美国联合英国和法国对叙利亚实施了精准军事打击。据美国媒体报道,美国主要使用的是“战斧”巡航导弹,还有B-1B超音速远程轰炸机,而英国主要是派出了部署在塞浦路斯阿克罗蒂里基地的“狂风”战斗轰炸机,4架“狂风”战斗机发射了8枚“风暴阴影”空地导弹,此前,阿克罗蒂里基地的“狂风”式战斗轰炸机曾经参与过打击“伊斯兰国”极端组织的军事行动;而法国主要是“阵风”和“幻影”-2000战机发射了“风暴阴影”空地导弹,数量为9枚。

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  “狂风”战机 图片来自网络

  “狂风”战机是英国、德国和意大利等共同投资发展的双座、双发变后掠翼超音速战斗机,由英国、德国和意大利联合组成了帕那维亚飞机公司研制和生产,现主要有两种类型:对地攻击型(IDS)和防空型(ADV)。

  狂风IDS战斗轰炸机和狂风ADV防空战斗机的装备使欧洲国家第一次拥有了可以和美国相似的战术空中打击力量,也使欧洲国家在很大程度上摆脱了对美国空军战术电子战机的依赖。

  狂风战机是受冷战中军事对峙的产物,欧洲国家在20世纪60年代末开始将作战思想由全面核战争的“大规模报复”战略,改变为以常规武器为主,核武器为后盾的“灵活反应”战略,对具备纵深打击能力的高性能战术攻击机的需求最为迫切,而且西欧国家经过了第二次世界大战后的发展,经济和技术都已经从战后的一片废墟上得到了基本恢复,需要在美国之外发展自己的空中打击力量。

  刚开始,英国、德国、加拿大、荷兰、比利时和意大利6国联合,在1968年7月17日开始了多用途战斗机的发展论证。因为在作要求上存在的分歧,加拿大、荷兰和比利时陆续退出了发展计划,剩下的英国、德国和意大利政府在1969年3月26日,确定了由英航宇、德国宇航和意大利阿莱尼亚飞机公司共同组成了帕那维亚飞机公司,用以专门进行多用途战斗机的研发工作,英航宇和德国宇航各占42.5%,意大利阿莱尼亚飞机公司负责余下的15%,为多用途战斗机项目发展组成的帕那维亚飞机公司在1969年5月初开始进行了初始方案论证。

  按照对地攻击为主要任务在1970年7月开始设计的多用途战斗机最终发展成为了著名的狂风IDS战斗轰炸机。在狂风IDS研制基本完成之后,英国空军又在狂风IDS基础上独立研制了以防空拦截为主要任务的狂风ADV。

  狂风IDS战斗轰炸机在1976年3月10号开始进行批生产准备,第一架批生产型飞机在1979年7月首飞,1980年生产型开始交付服役使用。

  狂风战斗轰炸机的对地攻击型是基本型,装备了英国、德国、意大利及沙特,主要任务是对地攻击,同时兼顾侦察、空战和电子对抗等任务,共生产
736 架。

  狂风战斗轰炸机的典型火力配置是1门机炮和6枚空对空导弹,包括4枚“天空闪光”中距导弹和2枚“响尾蛇”导弹。“狂风”FMK3机翼下增加了两个挂载“响尾蛇”的挂点,使挂载的导弹数量增加到8枚。

9159澳门金沙游艺城,  狂风战斗轰炸机的标准作战剖面是飞机起飞后以巡航高度飞行到前线,随后在低空以接近音速的高速飞行突破防空系统的拦截,当攻击完成后再以低空返回到安全位置后拉起返航,能以
60 米高度超低空突防。

  低空突防机动战术明显的降低了被对方传感器发现的概率和减少了飞机在防空系统中暴露的时间,显著的增加攻击机的战场生存能力的同时,也使攻击机更加依赖传感器探测目标并降低机载导弹武器的有效射程。

  在海湾战争中,英国、意大利及沙特空军共有 86
架“狂风”战斗机参加了战斗,主要用于对伊拉克机场及纵子弹药对机场的破坏效果超过激光制导炸弹。战争期间,“狂风”共出动了
2400 架次,炸毁了伊拉克 35 个大型机场和 60
个小型机场。在突击机场时,通常是超低空进入,先后投下装有炸弹和延时地雷的
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反跑道子母弹。在战争初期由于实施低空投弹,被伊拉克密集的防空火力击落 8
架。

  “狂风”战机也参加了科索沃战争,英国、意大利和德国三国共派遣 48
架“狂风”参战,主要对南联盟机场等重要地面目标实施空袭。

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