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美国海军开发新型深冲压工艺加工火炮弹壳,难

发布时间:2019-09-01 04:30编辑:航空航天浏览(135)

    [美国NCEMT网站2003年7月7日报道]美国海军5-inch火炮采用钢弹壳容纳圆形的底火和推进剂。这些弹壳是采用深冲压工艺制造的,但由于缺乏制造商以及评估重新启动所需要的成本达到了2500万,这种制造方法明显不具有可行性。美国海军印第安海德海面战事中心已经确定flowforming将是更好的,成本有效的深冲压方法。美国金属加工先进技术研究中心在特种合金钢的选择,热处理过程的开发和制造工具的设计方面支持NSWC-IHD,目的是在降低生产成本的同时优化用于标准制导武器和延程制导武器的弹壳在发射试验中的性能。

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    2019年1月,美国海军在西部城市圣迭戈为“迈克尔·蒙苏尔”号驱逐舰举行服役仪式,正式接收第二艘“朱姆沃尔特”级驱逐舰。超级战舰的家族中又有了新的成员。其实,这型战舰对于海上目标并没有多大的威胁,攻潜能力也一般。但是美国人还是愿意掏大笔银子把它造出来,这是为什么呢?

    [英国《防务新闻》2005年12月16日报道]12月10日,美国ATK公司、美国防预先研究计划局和美国海军研究办公室在弗吉尼亚的Wallops岛成功进行了以超燃冲压发动机为动力的飞行器的地面发射和飞行试验。这是以普通液体碳氢燃料超燃冲压发动机为动力的飞行器首次自由飞行。这次发射和飞行试验是DARPA和ONR支持的"自由飞行大气层超燃冲压发动机试验技术"计划的一部分。作为该项目的系统综合商,ATK公司负责FASTT飞行器的设计和制造。这是该公司第一次全权负责高超声速超燃冲压推进系统和机体的设计。另外,ATK公司还作为发射和试验器飞行的任务管理者,包括制定试验计划和协调所有的设计和进行任务准备的审查。ATK公司过去曾制造了氢燃料的X-43A超燃冲压发动机,该发动机在2004年11月的飞行试验中最高飞行速度接近M10,创造了飞行速度的世界纪录。ATK先进推进系统和空间系统总裁Blake Larson说:"FASTT飞行试验的成功和ATK公司创造的X-43A飞行试验的速度纪录已经清晰地表明ATK公司是世界领先的高超声速推进器和机体的研制和试验者。ATK公司高超声速飞行计划的一个目标是研制先进的高超声速武器,这次飞行试验是实现这一目标的重要环节。"FASTT飞行器长度大约2.69m,直径27.94cm。该飞行器把超燃冲压发动机集成到导弹结构中。该发动机在18.24km的高空与助推火箭分离后,发动机点火并以每秒1611米的速度推进该飞行器飞行。试验中该发动机采用JP-10燃料,至少飞行了15秒钟,机载传感器和跟踪雷达搜集了关键的工程数据。最后,该飞行器坠入大西洋。这次从地面发射的超燃冲压发动机的飞行试验验证了未来高超声速超燃冲压发动机计划的一种可行并且成本效益高的飞行试验方法。除FASTT计划外,ATK公司的"助推到巡航"计划正在发展能以M数5的速度持续飞行,并且射程超过1111km的高超声速导弹技术。"

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    鱼雷是一种历史较为悠久的海军武器,现代意义上的鱼雷最早出现在19世纪中后期,二战时被大量使用,德国海军U艇将G7E型电动鱼雷作为主要武器,击沉了大量盟军舰艇。而随着时代的发展,鱼雷的性能也越来越先进,即使在战后制导武器突飞猛进的年代,作为海军传统武器的鱼雷丝毫没有被取代的迹象。

    “迈克尔·蒙苏尔”号驱逐舰

    目前,最常使用的鱼雷种类有重型线导鱼雷和轻型鱼雷,前者装药量巨大,射程远,航速快,并且配备了自主追踪系统,对大型水面舰艇乃至敌方潜艇的威胁巨大因,此造价昂贵。后者体积小巧,使用灵活,被水面舰艇乃至反潜直升机大量使用,非常适用于高烈度的反潜作战环境。

    “朱姆沃尔特”有先进的雷达系统和武器系统,装备80单元垂直发射装置,可以发射巡航导弹。可美军发射巡航导弹的平台多得是,战斗机、轰炸机、潜艇、宙斯盾舰都能胜任,所以也没有必要专门造“朱姆沃尔特”来装大款炫富。

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    先进舰炮系统

    作为一种在水下工作的隐蔽性杀器,鱼雷与一般的热兵器或是制导武器有很大的区别,设计制造流程和使用方式也与常规武器由很大的不同;虽然鱼雷和制导武器比工作速度慢,但是其在水下的航行速度远远超过舰艇的航行速度,一旦目标被锁定后想要摆脱也需要争分夺秒,一般只能通过释放干扰诱饵弹或者是反潜火箭,在鱼雷来袭的途中进行拦截,而后者的成功性特别低。

    造价44亿美元的“朱姆沃尔特”其实就是为了那两门155毫米舰炮(AGS先进舰炮系统)而设计的。在越战后的多次局部战争中,美军大量使用精确制导武器,但美国也不是每一次战争都发大财的,所以,必须要考虑作战的成本。如果近岸目标全部使用精确制导武器来完成打击的话成本太过高昂。例如,一枚“战斧”式巡航导弹的价格应该超过100万美元,如果打出去100枚的话相当于一架F-35的价格了。美国海军规定AGS炮弹的成本是一枚3.5万美元,相较于其他精确制导武器还是非常便宜的。

    由于工作的环境与导弹不同,所以鱼雷的设计充分考虑了弹体在不同水文条件下的工作能力,从工作原上看,鱼雷一般采用螺旋桨或泵推的方式前进,导弹使用的则是冲压发动机,但两者的杀伤原理基本类似,都是通过接近敌人时引爆战斗部内的炸药;但是考虑到鱼雷在船体的水线以下起爆,可以产生巨大的水面张力抬起战舰,将其重重地摔下,破坏舰体结构,而导弹更多依靠动能取得杀伤效果。

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    1976年,换上203毫米舰炮的美军“赫尔”号驱逐舰

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    战列舰虽然早就不是海战的核心力量了,但是它在对陆火力支援方面仍是不可替代的。所以,海湾战争之后“衣阿华”级战列舰彻底退役,美国海军在这方面就只能依靠空中力量了。美国海军曾试验用驱逐舰装备203毫米口径舰炮,但事实证明,这种方法并不奏效,即使是八九千吨的战舰装这样的火炮也不合适,反而限制了军舰的战斗力。相较于美国海军现役的MK-45 Mod4舰炮,先进舰炮系统的装药量是其3倍,持续发射能力为2.5倍,齐射压制能力为4.5倍。两座AGS炮塔下方的三层主弹药库总共可携带300枚炮弹,对于一场低烈度的战争完全够用了。

    然而鱼雷和导弹工作原理上真正的不同就是追踪系统,导弹多实用半/主动搜索雷达;而鱼雷使用的是声呐定位的方式,或者通过艇上的线导传输实时数据,两者没有好坏,只能说声呐追踪更适合水下的作战环境。

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    也正是因为鱼雷特殊的工作方式,其设计和制造成本往往很高,就拿目前美国西屋公司的MK48重型鱼雷来说,其造价大约在400万美元左右;而美国海军目前水面舰艇上大量装备的标准2防空导弹的平均造价为120万美元左右。所以,重型鱼雷的造价远高于防空导弹,这不仅因为重型鱼雷性能先进,而且生产数量稀少。

    美国海军非常怀念战列舰,但是这种1个世纪前的武器装备已经不能在现代海战中出现了,“朱姆沃尔特”某种程度上就是小口径战列舰。美国人的如意算盘打得非常精妙,对于一些中等偏弱的国家使用武力就没有必要发射大量的巡航导弹了,可能出动一艘“朱姆沃尔特”就能够解决问题。

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