美國(guó)可轉(zhuǎn)型船開(kāi)發(fā)綜述

喬筠 馬濤

（七○八研究所 上海 200011）

美國(guó)可轉(zhuǎn)型船開(kāi)發(fā)綜述

喬筠 馬濤

（七○八研究所 上海 200011）

可轉(zhuǎn)型船；海上基地；可多模式轉(zhuǎn)換；抵灘

可轉(zhuǎn)型船（Transformable Craft，T-Craft）是美國(guó)海軍為其海上基地（Sea Base）戰(zhàn)略預(yù)想服務(wù)的一種連接船。它的開(kāi)發(fā)于2005年啟動(dòng)，計(jì)劃分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。按照計(jì)劃進(jìn)度，到2010年5月可以完成第二階段的比例樣船建造測(cè)試等任務(wù)?？赊D(zhuǎn)型船的操控能在多種模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其載重量、航速、航程、高海況性能等方面的功能遠(yuǎn)超現(xiàn)役的表面效應(yīng)船（SES）和氣墊登陸艇（LCAC）等，同時(shí)具備兩棲抵灘能力。其性能目標(biāo)對(duì)當(dāng)前的多項(xiàng)技術(shù)是一種挑戰(zhàn)。

0 開(kāi)發(fā)背景

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，“海上基地”、“海上打擊”、“海上控制”已成為海軍強(qiáng)國(guó)、海軍轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標(biāo)，而“海上基地”是基礎(chǔ)。為此，各海軍強(qiáng)國(guó)對(duì)“海上基地”的構(gòu)思和組建投入了大量的精力和財(cái)力，“海上基地”的構(gòu)想也在不斷地演進(jìn)。

美國(guó)海軍為提升其全球海上戰(zhàn)斗力，對(duì)可移動(dòng)基地的需要日益增長(zhǎng)，海上基地能夠使現(xiàn)有的作戰(zhàn)資源在任何時(shí)候和任何地點(diǎn)被投放，這就是美國(guó)著力于“海上基地”的構(gòu)想和組建的動(dòng)力。

盡管“海上基地”的確切構(gòu)成仍在不斷地演進(jìn)，但是各種預(yù)想都?xì)w于一致的是，這是一個(gè)實(shí)質(zhì)上的浮動(dòng)基地，由許多船只組成，包括兩棲攻擊艦，輔助船和岸海連接船。

連接船是“海上基地”的必備組成船舶種類(lèi)之一，而兩棲類(lèi)船是當(dāng)前連接船的主體。美國(guó)海軍現(xiàn)役的通用登陸艇（Landing Craft Utility，LCU）是主力船種。它的平底單船體設(shè)計(jì)便于其駛上和駛離灘頭陣地，但是并不適應(yīng)惡劣海況，此外速度慢也是一個(gè)缺陷，沖灘時(shí)其最高速度只有9~12 kn。而近來(lái)新開(kāi)發(fā)的氣墊登陸艇（Landing craft-air cushioned，LCAC）是表面效應(yīng)船（Surface Effect Ship，SES）的一種，以加壓氣墊來(lái)支撐全艇的重量。由于可以在小斜坡海灘上行進(jìn)，速度也可以達(dá)到45 kn，故此被認(rèn)為有完全兩棲功能。但是其欠缺之處在于應(yīng)對(duì)惡劣海況的能力有限，燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)耗油費(fèi)用相當(dāng)大，圍裙的維護(hù)和更換代價(jià)也十分昂貴。

由于現(xiàn)有設(shè)計(jì)概念的局限性已經(jīng)融入了LCU或LCAC等兩棲登陸艇的設(shè)計(jì)中，使他們不能滿(mǎn)足一系列的海軍作戰(zhàn)需求，包括戰(zhàn)區(qū)支援船（Theater Support Vessel，TSV）。對(duì)戰(zhàn)區(qū)支援船而言，由于它經(jīng)常要漂洋過(guò)海，這就要求船舶有相當(dāng)高的速度和較好的適航性能。為了TSV項(xiàng)目，海軍也測(cè)試了現(xiàn)有的商用載客/車(chē)運(yùn)雙體船渡輪。雖然顯示出了一線(xiàn)希望，但是由于項(xiàng)目有較深的吃水要求，而商用載客/車(chē)運(yùn)雙體船渡輪不具備抵灘能力，所以還是不能滿(mǎn)足要求。

對(duì)連接船的主要性能需求可以歸結(jié)為：一種高速海運(yùn)船，能抵灘以卸載部隊(duì)和貨物。能抵灘的海運(yùn)船的主要軍事目的之一就是將車(chē)輛和部隊(duì)從海洋艦船運(yùn)送到灘頭陣地。

早在2004年3月，美國(guó)海軍研究局提出過(guò)一個(gè)“創(chuàng)新型海軍樣型”的項(xiàng)目計(jì)劃，旨在探索一些對(duì)海軍作戰(zhàn)方式具有“改變規(guī)則”影響的技術(shù)。作為能使“海上基地”計(jì)劃得以成功的“可轉(zhuǎn)型船創(chuàng)新型海軍樣型”就是計(jì)劃中的一項(xiàng)。

2005年8月美國(guó)海軍研究局通過(guò)開(kāi)放式機(jī)構(gòu)公告征集一種“可轉(zhuǎn)型船”（Transformable-Craft，TCraft）作為連接船的建議書(shū)。其演示樣船的運(yùn)行能在多種模式推進(jìn)系統(tǒng)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換：長(zhǎng)距省油公海行進(jìn)模式、高速行進(jìn)模式和兩棲推進(jìn)模式。既可以從中途支援基地（Intermediate Support Base，ISB）如太平洋上的關(guān)島按空載狀態(tài)自行駛抵“海上基地”（范圍在2 500 n mile以?xún)?nèi)），其后也可以作為一個(gè)“海上基地”的連接船來(lái)使用，運(yùn)送輪式和履帶戰(zhàn)車(chē)經(jīng)由涌浪區(qū)直接上到海灘。

可轉(zhuǎn)型船T-Craft的開(kāi)發(fā)過(guò)程分為三個(gè)階段。第一階段為概念細(xì)化，包括初步樣型設(shè)計(jì)、適用技術(shù)的確定、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等；第二階段為技術(shù)開(kāi)發(fā)，包括比例樣船的建造與試驗(yàn)等；第三階段為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，包括足尺寸展示樣船的建造、測(cè)試和試驗(yàn)等。有4家公司：Navatek、Alion Science and Technology、Textron Marine&Land Systems和Umoe Mantal獲得了美國(guó)海軍研究局發(fā)包的第一階段合同，并于2007年11月完成。第二階段的合同由其中的3家公司承接，Navatek落選。第二階段合同任務(wù)預(yù)期于2010年5月完成。

圖2 Alion S&T公司設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)型船T-Craft示意圖

據(jù)報(bào)道，Alion公司計(jì)劃在2013年展示的可轉(zhuǎn)型船T-Craft長(zhǎng)約85.3m、寬約24.4m、自重2 000 t，能以超出40 kn的速度航行，且至少能運(yùn)載六輛M-182型坦克。

Alion公司認(rèn)為，高速推進(jìn)系統(tǒng)的先進(jìn)性使這個(gè)項(xiàng)目更具吸引力，但是從某種意義而言也是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樵谒镄屎芨叩耐七M(jìn)系統(tǒng)不見(jiàn)得在陸地上也有高效，反之亦然。

圖3 Textron M&LS公司設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)型船T-Craft模型示意圖

Textron公司的方案則是以雙體船為基礎(chǔ)，在兩個(gè)船體之間加裝氣墊來(lái)支持運(yùn)行。美國(guó)海軍現(xiàn)役的氣墊登陸艇LCAC就是由Textron公司承建的。該公司的總經(jīng)理Tom Warmsley談到，在他看來(lái)項(xiàng)目的難度不在于船的體積和重量較大以及須在海上高速遠(yuǎn)航，而在于以如此大船體過(guò)渡到上、下海灘的功能，這點(diǎn)實(shí)屬不易。因此，Textron公司主攻方向是船的兩棲性能，這才是難點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)回身來(lái)再解決其他兩個(gè)模式的性能要求。

圖4 Umoe Mantal公司設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)型船T-Craft模型示意圖

Umoe Mandal公司的船體方案一種是帶圍裙的氣墊船和表面效應(yīng)船的混合設(shè)計(jì)，能使電力驅(qū)動(dòng)推進(jìn)的功能更加彰顯。該公司在使用復(fù)合高強(qiáng)度輕型材料建造軍船方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以該公司認(rèn)為，通過(guò)減輕船舶的重量，要克服運(yùn)載工具設(shè)計(jì)鐵三角定律中難題并非不可能。公司方案的特點(diǎn)在于重視裝、卸貨的靈活連接性，在高達(dá)15 kn航速條件下，可轉(zhuǎn)型船將仍然能夠有效操作，從行進(jìn)中的海上基地的船只上接受貨物——如果該船的外形能與可轉(zhuǎn)型船對(duì)接的話(huà)。裝貨的連接還應(yīng)該能合用于卸貨，無(wú)論是卸在海灘、棧橋，還是卸在浮舟、船臺(tái)甲板，乃至任何平臺(tái)處。

1 性能要求

美國(guó)海軍研究局對(duì)可轉(zhuǎn)型船T-Craft的樣船必須達(dá)到的功能以及速度、航程和載重量等性能都有明確的闡述。

可轉(zhuǎn)型船的功能主要在以下四個(gè)方面：

·省油狀態(tài)自行部署；

·搬運(yùn)在“海上基地”貨物運(yùn)輸船中的貨物；

·從“海上基地”到海灘高速行進(jìn)；

·通過(guò)涌浪區(qū)將貨物運(yùn)送上海灘。

為實(shí)現(xiàn)這些功能，美國(guó)海軍研究局在2005年的編號(hào)為05-020的建議書(shū)征集公告中闡明了如下的T-Craft可轉(zhuǎn)型船性能明細(xì)表：

a.空載條件下，無(wú)續(xù)油的航程范圍為2 500 n mile，省油/良好耐波性模式（20 kn，通過(guò)5級(jí)海況區(qū)）；

b.公海省油行進(jìn)時(shí)能通過(guò)6級(jí)海況區(qū)，結(jié)構(gòu)耐受8級(jí)海況；

c.高速滿(mǎn)載條件下，高速/淺水模式以40 kn航速通過(guò)4級(jí)極端海況區(qū)；

d.兩棲性能，以?xún)蓷Ｊ酱┰缴持藓湍酁?/p>

e.海上無(wú)外來(lái)協(xié)助條件下在模式之間轉(zhuǎn)換的能力；

f.高速/淺水模式（40 kn，通過(guò)4級(jí)海況區(qū)）最大無(wú)續(xù)油航程范圍為500~600 nmile；

g.在4/5級(jí)海況區(qū)具有減緩波浪引起的船搖的能力，以及車(chē)輛能迅速地在可轉(zhuǎn)型船和海上前沿部署部隊(duì)/補(bǔ)給船之間轉(zhuǎn)運(yùn)（裝/卸載）的能力；

h.用作攻擊型連接船和/或一個(gè)后勤型連接船。

在同一份公告中，海軍研究局也對(duì)可轉(zhuǎn)型船性能的下限值（threshold goal）和目標(biāo)值（objective goal）作了明確規(guī)定，見(jiàn)表1：

表1 可轉(zhuǎn)型船T-Craft的性能要求

可轉(zhuǎn)型船T-Craft的航程、航速和載貨重量關(guān)系圖如圖5所示。

圖5 可轉(zhuǎn)型船T-Craft的航程、航速和載貨重量示意圖

2008年8月，美國(guó)海軍研究局在官網(wǎng)上發(fā)布的ONR第33號(hào)項(xiàng)目說(shuō)明中指出：

“作戰(zhàn)人員從該T-Craft INP項(xiàng)目的主要好處將是其能夠提供‘不濕鞋’沖灘攻擊能力，有效載荷是目前可以從中途支援基地到海上基地自行部署的在用船只的4~10倍。當(dāng)前，類(lèi)似的任務(wù)需要多艘船只和用較長(zhǎng)的時(shí)間?！?/p>

位于弗吉尼亞州的美國(guó)公共政策研究機(jī)構(gòu)“環(huán)球安全網(wǎng)”對(duì)美國(guó)海軍研究局提出的有關(guān)可轉(zhuǎn)型船的性能要求做了進(jìn)一步的解讀。對(duì)“不濕鞋”的理解是，船落在堅(jiān)實(shí)的地面上，絕對(duì)要在高水位線(xiàn)以上，因?yàn)樯持藓湍酁┘瓤赡鼙簧倭康乃采w，也可能在極低潮時(shí)完全裸露?？赊D(zhuǎn)型船T-Craft能“不濕鞋”地在海灘登陸的意圖是使它可以穿越這些障礙，使設(shè)備在卸載時(shí)不出現(xiàn)陷入軟沙、泥沼等情況的可能性。但這不是意在令可轉(zhuǎn)型船要有超越“不濕鞋”運(yùn)作要求的內(nèi)陸兩棲能力。美國(guó)海軍研究局期盼可轉(zhuǎn)型船T-Craft在淺水以高速行進(jìn)能夠切實(shí)可行。海軍研究局設(shè)想的淺水最低深度為1.83~4.27m的區(qū)域，并能直接登上具有一定坡度的海灘。

美國(guó)海軍研究局預(yù)想中的可轉(zhuǎn)型船的載重能力要達(dá)到4輛（下限值）到10輛（目標(biāo)值）M1A1主戰(zhàn)坦克（自重70 t），比美軍現(xiàn)役的氣墊登陸艇LCAC每次只能運(yùn)載1輛M1A1主戰(zhàn)坦克的能力大4~10倍。這是為了顯著提升美國(guó)海軍的遠(yuǎn)程部署能力。

LCAC是一種高速、完全兩棲的氣墊登陸艇，但是應(yīng)對(duì)高海況的能力差，失速大。其主要性能見(jiàn)表2：

表2 LCAC的主要性能

不難發(fā)現(xiàn)，雖然LCAC的主要性能使得它能沖擊世界上70%沙灘，但是它的運(yùn)載能力尚不能滿(mǎn)足美國(guó)海軍的需求。

據(jù)美國(guó)海軍分析中心（Center for Naval Analysis，CAN）的研究，如果由LCAC來(lái)運(yùn)送美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)計(jì)劃在2015年部署的海軍遠(yuǎn)征軍全套裝備人員從海上基地上到海灘的話(huà)，可能需要約出動(dòng)20艘船，往返96個(gè)運(yùn)次，用時(shí)約8個(gè)小時(shí)。因此要求可轉(zhuǎn)型船T-Craft必須要在LCAC的基礎(chǔ)上，其裝載與適航行能要有一大幅度的提高。

2 技術(shù)挑戰(zhàn)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新

美國(guó)海軍可轉(zhuǎn)型船T-Craft的開(kāi)發(fā)過(guò)程也是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新過(guò)程。正如美國(guó)海軍研究局在第33號(hào)項(xiàng)目說(shuō)明中所述：“T-Craft INP項(xiàng)目正調(diào)查、開(kāi)發(fā)多種技術(shù)，以期使一艘單獨(dú)的船能夠轉(zhuǎn)換不同的操作模式，得以完成可轉(zhuǎn)型船的使命。”

美國(guó)海軍研究局的T-Craft項(xiàng)目官員Cooper女士這樣描述可轉(zhuǎn)型船的技術(shù)難點(diǎn)：“在運(yùn)載工具設(shè)計(jì)鐵三角定律——速度、續(xù)航力和載荷中，人們不得不放棄其中一項(xiàng)。換言之，只能在設(shè)計(jì)的時(shí)候三選其二。不過(guò)我們考慮的是‘三項(xiàng)全能’的設(shè)計(jì)，何況還得完全兩棲操控”。她期待一種高速輕快船采用輕量級(jí)的結(jié)構(gòu)，由超常材料，一般是復(fù)合材料或其他材料的組合去實(shí)現(xiàn)。她說(shuō)：“這些材料會(huì)是打破所謂的設(shè)計(jì)鐵三角的戰(zhàn)略關(guān)鍵所在”。

可轉(zhuǎn)型船T-Craft項(xiàng)目包含多方面技術(shù)挑戰(zhàn)，都是對(duì)實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)型船的預(yù)想目標(biāo)十分必要的。正在開(kāi)發(fā)或調(diào)研的主要技術(shù)挑戰(zhàn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)領(lǐng)域：

·多模式推進(jìn)系統(tǒng)——這將使該船實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距省油的公海航行，在海上基地和海岸之間高速航行，以及兩棲推進(jìn)；

·鋁，鈦和高強(qiáng)度復(fù)合材料——是輕型高速船體結(jié)構(gòu)的必要材料；

·幾何形狀可變的艏/艉氣封和可伸縮的側(cè)邊圍裙——能使該船轉(zhuǎn)換為一艘兩棲船；

·跳板裝卸技術(shù)和動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)——對(duì)高海況下在海上基地完成物資轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)有必要；

·自動(dòng)化和人工系統(tǒng)整合——這方面的提升是可轉(zhuǎn)型船T-Craft以最少的人員操作模式轉(zhuǎn)換必需的。

2.1 推進(jìn)系統(tǒng)

美國(guó)海軍研究局矚目于一系列推進(jìn)系統(tǒng)的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)在表面效應(yīng)船和氣墊船之間的切換。

多模式推進(jìn)系統(tǒng)將包括電力混合驅(qū)動(dòng)。美國(guó)通用原子公司為Umoe Mandal公司開(kāi)發(fā)的具有獨(dú)特性的電力混合驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案可以取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，能徹底摒棄復(fù)雜的齒輪箱和占地大、運(yùn)轉(zhuǎn)難的傳動(dòng)軸布局，從而為增加載貨量騰出了位置，使可轉(zhuǎn)型船的空間布局更合理，裝運(yùn)貨物更方便。采用電力混合驅(qū)動(dòng)的根本原因還在于可在水力推進(jìn)之間方便轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)海上運(yùn)行與兩棲運(yùn)行的橫式轉(zhuǎn)換。

在美國(guó)海軍水面作戰(zhàn)中心屬下的船舶創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心牽頭所做的一項(xiàng)關(guān)于可轉(zhuǎn)型船T-Craft的概念性研究中，從其對(duì)電力混合推進(jìn)系統(tǒng)的考量可以看出較為具體的設(shè)計(jì)思路：

基于按1 500 t排水量設(shè)計(jì)可轉(zhuǎn)型船的要求，選用2臺(tái)軸馬力為18MW的噴水推進(jìn)器以滿(mǎn)足40 kn沖刺航速的需要。這樣的噴水推進(jìn)器經(jīng)計(jì)算其推進(jìn)葉輪直徑約為1.7m，工作轉(zhuǎn)速為442 r/min。2臺(tái)噴水推進(jìn)器用2臺(tái)36.5 MW的高溫超導(dǎo)（high temperature superconducting，HTS）推進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其工作轉(zhuǎn)速可以同噴水推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速相同，從而不需要減速齒輪箱裝置。HTS電機(jī)的功率密度較傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)要高，并能產(chǎn)生更大的力矩。

供電系統(tǒng)的方案是用3臺(tái)14 MW的LM1600燃?xì)廨啓C(jī)作為原動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)3臺(tái)永磁（permanent magnet，PM）發(fā)電機(jī)，所產(chǎn)生的電力經(jīng)由配電總線(xiàn)、再通過(guò)2臺(tái)周波變頻驅(qū)動(dòng)器，使其能按HTS推進(jìn)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速所需的頻率輸送，為電動(dòng)機(jī)提供電力。

圖6 擬用于可轉(zhuǎn)型船T-Craft的永磁發(fā)電機(jī)和高溫超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)

一間全電艙的主要構(gòu)成是發(fā)電原動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，配電總線(xiàn)，變壓器（如需要），電源轉(zhuǎn)換/變頻驅(qū)動(dòng)器和推進(jìn)電動(dòng)機(jī)。選擇一個(gè)永磁發(fā)電機(jī)與高溫超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)等組成的全集成電力推進(jìn)系統(tǒng)以盡量減少船上的動(dòng)力系統(tǒng)重量，同時(shí)能滿(mǎn)足最大的動(dòng)力要求，包括不同行進(jìn)模式下的推進(jìn)電機(jī)，以及絞車(chē)，升力風(fēng)扇等。這樣做的另外一個(gè)好處是減少維護(hù)的負(fù)擔(dān)，以適應(yīng)極少數(shù)量船員的嚴(yán)苛要求。

圖7 推進(jìn)系統(tǒng)電力規(guī)劃示意圖

選用3臺(tái)LM1600燃?xì)廨啓C(jī)而不是2臺(tái)22 MW的LM2500燃?xì)廨啓C(jī)，主要出于以下兩方面考慮：其一，當(dāng)可轉(zhuǎn)換船T-Craft以25 kn常速駛向海上基地時(shí)，所需動(dòng)力僅為L(zhǎng)M2500出力的一半，用1臺(tái)LM1600運(yùn)轉(zhuǎn)更符合“省油模式”要求；其二，用3臺(tái)LM1600可以分擔(dān)負(fù)荷，總重量還比2臺(tái)LM2500的總重輕13 t，既省油，也增加裝載量。

2.2 氣封與圍裙

解決大船體從海上航行過(guò)渡到上、下海灘功能的這一難題的突破口是同時(shí)具備ACV的兩棲功能與SES的適合高速淺海航行功能，而實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能的結(jié)合途徑是通過(guò)幾何形狀可變的艏艉氣封與可伸縮的側(cè)邊圍裙來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖8~10所示。

圖8 氣墊船ACV（左）和表面效應(yīng)船SES（右）的艉氣封

圖9 ACV和SES的可伸縮側(cè)邊圍裙示意圖

圖10 Alion公司設(shè)計(jì)的可伸縮側(cè)邊圍裙示意圖

其中，艏艉氣封通過(guò)上部大囊的收縮使深型的ACV模式轉(zhuǎn)換為淺型的SES模式，而側(cè)邊圍裙則通過(guò)收藏在雙體側(cè)壁外的圍裙下翻充氣后形成。

2.3 跳板技術(shù)

可轉(zhuǎn)型船T-Craft在海上基地和登陸灘涂裝卸作戰(zhàn)裝備時(shí)，對(duì)裝卸跳板的可適應(yīng)性，特別是在高海況、相對(duì)運(yùn)動(dòng)大的海上基地裝卸載情況下，對(duì)定位與安全要求均提出了更高的技術(shù)挑戰(zhàn)。圖11、圖12顯示了兩種不同的海上裝卸方案，其中Umop Mandal公司為跳板方案，Textron公司則為舟橋方案。

圖11 Umoe Mandal公司的T-Craft跳板裝卸方案示意圖

圖12 Textron公司的T-Craft舟橋裝卸方案示意圖

未來(lái)的可轉(zhuǎn)型船T-Craft必須同時(shí)具備雙體船的操控性能、氣墊船的氣墊圍裙的兩棲性能和表面效應(yīng)船在淺海的高速性能。海軍研究局進(jìn)一步說(shuō)明，可轉(zhuǎn)型船T-Craft可以將現(xiàn)有的雙體船、氣墊船和表面效應(yīng)船的功能優(yōu)勢(shì)融合在一起，如圖13所示。

因此，美國(guó)海軍研究局提出，有兩種技術(shù)的挑戰(zhàn)對(duì)可轉(zhuǎn)型船T-Craft的成功示范和運(yùn)行至關(guān)重要：

·在4級(jí)海況的海上基地轉(zhuǎn)運(yùn)貨物的適應(yīng)性；

·伸縮式側(cè)邊圍裙和艏/艉密封的幾何形狀，使T-Craft得以實(shí)現(xiàn)完全的兩棲能力。而充氣式技術(shù)應(yīng)將考慮被應(yīng)用到艏/艉密封中。

圖13 可轉(zhuǎn)型船T-Craft技術(shù)融合示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

可轉(zhuǎn)型船T-Craft是服務(wù)于美國(guó)海軍戰(zhàn)略創(chuàng)新結(jié)構(gòu)“海上基地”的一個(gè)尚在研發(fā)中的船種，對(duì)它預(yù)設(shè)的性能要求集中體現(xiàn)了美國(guó)海軍以“改變規(guī)則”為核心思想的創(chuàng)新意圖，對(duì)參與競(jìng)標(biāo)的造船公司在設(shè)計(jì)、技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料等方方面面都提出了近乎難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

雖然英國(guó)、法國(guó)等傳統(tǒng)海上強(qiáng)國(guó)也在同期研發(fā)高速貨運(yùn)登陸船，以從近海兩棲戰(zhàn)艦轉(zhuǎn)運(yùn)裝甲戰(zhàn)車(chē)和作戰(zhàn)人員直接抵達(dá)海灘為目標(biāo)，但是無(wú)論是其功能范圍還是其有效載荷等指標(biāo)參數(shù)，都無(wú)法和美國(guó)的可轉(zhuǎn)型船T-Craft相提并論。

以英國(guó)QinetiQ公司承建的英國(guó)國(guó)防部創(chuàng)新方案項(xiàng)目“部分氣墊支承雙體船”（Partial Air Cushion Supported CATamaran，PACSCAT）為例，其足尺展示樣船已經(jīng)于2009年10月11日下水做海上試驗(yàn)。其船體尺寸僅30 m長(zhǎng)、7.7m寬，設(shè)計(jì)有效載荷也只有55 t。而法國(guó)CNIM公司研制的登陸雙體船（Landing Catamaran，L-CAT）也具有巡航模式與登陸模式兩種行進(jìn)方式，通過(guò)雙體船的中央甲板平臺(tái)的升降來(lái)轉(zhuǎn)換。L-CAT的船體尺寸長(zhǎng)30m、寬12 m，在滿(mǎn)載重量80 t條件下的最大航速為18 kn，空載航速為25 kn。由此可見(jiàn)，同T-Craft相比，PACSCAT或L-CAT非但在高海況、多功能等方面無(wú)法望其項(xiàng)背以外，如果將PACSCAT或L-CAT比作一條舢板，那T-Craft就是一艘渡輪。

T-Craft新船型各方案通過(guò)在推進(jìn)系統(tǒng)、氣封與圍裙以及跳板技術(shù)方面的創(chuàng)新發(fā)展來(lái)滿(mǎn)足美國(guó)海軍對(duì)該船型目標(biāo)任務(wù)的要求。

了解和跟蹤美國(guó)海軍可轉(zhuǎn)型船T-Craft這樣的具有前瞻性的高科技項(xiàng)目對(duì)我國(guó)海軍未來(lái)的發(fā)展方向和軍用船舶建造事業(yè)有相當(dāng)?shù)慕梃b意義。

［參考資料］

［1］Innovative Naval Prototype（INP）Transformable Craft（TCraft）［EB/OL］.Office of Naval Research Program Code 33 www.onr.navy.mil.

［2］Sea Base Enabler Innovative Naval Prototype Transformable Craft（T-Craft）SD-5 Panel Brief［EB/OL］.Presentation addressed by Kelly Cooper，T-Craft Program Officer of ONR on 30 April 2009.

［3］Richard R Burgess.Tri-Modal Connection—Four Companies vie to build the T-Craft Sea-to-shore Transport Demonstrator［J］.SEAPOWER.September 2007，Page 36-38.

［4］Sea Base Connector Transformable-Craft（T-CRAFT）［Z］.Military，Global Security.org.

［5］Cynthia Marks，Chance Phelps，Justin Ryan，Paul Sorensen.Transformation Craft（T-Craft）Concept Study［R］.Ship Systems Integration&Design Department Technical Report，Aug 2007.

［6］Geoff Fein.ONR To Pick Two Unique Concepts For TCraft In Coming Months Defense Daily，August28，2007.

［7］Sean Hao.Navatek gets Navy design contract［Z］.Honolulu Advertiser，F(xiàn)ebruary 20，2007.

［8］General Atomics Designing Hybrid Drive for High Speed Vessel，www.ga.com/news.php?read=1&id=155&page=1.

［9］USA.Alion to develop new technology models in support of Naval Seabasing［EB/OL］.BYM Marine&Maritime News.15 January 2008.

［10］Textron Marine&Land Systems Selected For T-Craft Phase IIAward.www.textronmarineandland.com/news/2008/02_14_08.htm［EB/OL］.

［11］ONR awards$10.1 million T-Craft design contract［EB/OL］.May 5，2008.www.marinelog.com/DOCS/NEWSMMVII/2008may 00053.htm l.

Development of USNavy Transformable-Craft

Qiao Yun Ma Tao

Transformable-Craft（T-Craft）；sea base；multi mode-trans for mable；beachable

Transformable-Craft（T-Craft）will be used as a connector for sea base in the strategic envision of US Navy.The development of T-Craft has been started from 2005，and planned to be implemented in three phases.According to the schedule，the construction and testing of the scaled prototype which is belonging to the Phase II program should have been completed by May 2010.The T-Craft can operate in multiple modes，its capabilities are far beyond the on-duty Surface Effective Ship（SES）and Landing Air Cushion Craft（LCAC）in dead weight capacity，speed，range and high seas performance etc.，and it is also capable of amphibious beach ability.Its capability goals challenge multiple technologies.

U699

A

1001-9855（2011）02-0001-07

2010-11-29

喬筠（1957-），女，漢族，翻譯，主要從事技術(shù)情報(bào)分析研究工作。

馬濤（1944-），男，漢族，研究員，主要從事船舶總體研究設(shè)計(jì)工作。