船舶工業軍民兩用技術發展現狀

機械注冊 · 發表于 2008-10-20 10:54:56

船舶工業與其它國防工業相比，軍民結合的相關性特別明顯，歷史也十分悠久。現在最大的造船廠都是著名的軍艦建造廠，為造軍艦國家給予的科研投資，對船舶工業的發展及其參與市場競爭創造了條件。船舶工業具有軍民結合的屬性，是各國政府在平時和戰時對這一產業都十分關注并將其置于國民經濟重要地位的原因之一。船舶工業可以擔負軍民品生產雙重職能。我國船舶工業既要努力適應海軍裝備建設需要，確保完成軍品科研生產任務，又要面向國內外市場，大力發展民品，切實做到軍品優先，軍民結合。近年來，我國造船工業在以國民經濟建設為中心的方針指導下，在投入開發大中型及高性能民船的同時，也為軍艦更新換代做了儲備，如新擴建30萬噸和20萬噸船舶的修造船塢，既可修造大型遠洋民船，也為修造航空母艦等大中型軍艦做了工藝基礎準備；鋁合金焊接艇體結構工藝，既可建造現代化高速客艇，也為建造高速導彈艇和軍艦上層建筑提供了先進技術；近海工程中開發的各種海上平臺技術，既能保證我國油氣開采向大深度近中海域發展，也可為我國南沙瀉湖礁盤海域中建設的海洋觀測站臺、漁業補給基地、海軍駐守哨所直接應用。所以建立軍民合一的造船業、設施、研究單位，以及軍民通用的船舶和船用設備，模塊化設計是基礎保證。　　國外艦船工業軍民兩用技術的現狀和發展
　　回顧人類國防科學技術發展史，技術的軍用與民用是天然且本能地結合在一起的。恩格斯在《勞動在從猿到人轉變過程中的作用》一文中指出：“最古老的工具究竟是些什么東西呢？是打獵和捕魚的工具，而同時又是武器”。西方也有學者對此作了更細微的論述，“甚至在5千萬年前，在理智的光芒第一次微弱地照射在人類的身上，給了他一點預感而不是真正知識的時候，人類就發明了一種工具，他既可以利用這種工具來改善他的日常生活，又可以用來作為殺死他的同類的武器——削尖了的石頭”。中國古代兵家對這種軍民兩用的思想的認識似乎更加深刻，古代兵書以列舉的方式對此作了具體闡述：“戰攻守御之具，盡在人事。耒耜者，其行馬蒺藜也；馬、牛、車、輿者，其營壘、蔽櫓也；鋤之具，其矛戟也；蓑薜簦笠，其甲胄、干盾也；镢鍤、斧鋸、杵臼，其攻城器也；……春秋治城郭、修溝渠，其塹壘也”。在階級出現以前的這一歷史時期，武器在本質上還是生產工具，還只是作為民用技術的物化載體而存在的。但到現代，科學技術的軍用和民用已經無法從單純技術角度來區分了，現在無法絕對肯定有某種自然科學與軍事發展無關，對它沒有用途。一切領域的自然科學不是已經用于軍事發展，就是對軍事發展有潛在的應用價值。
　　軍工技術與民用技術混合生長
　　目前，許多軍品和民品的開發過程在不少國家已經開始合并、兼容。軍用系統應用民用系統的同樣技術和標準使成本大幅度降低已得到廣泛認可。網絡系統、衛星通信技術、船橋系統、衛星遙感技術、全球定位導航(GPS)和微波導航都可以做到軍民通用。采用民用規范建造軍船，建造海上平臺用于衛星發射或軍事基地，以及利用民間力量為海軍艦艇提供后勤保障已經成為軍事領域運用民用技術的典型事例。
?　　1?艦船制造技術中的兩用技術
　　大型艦艇是一種十分先進和復雜的產品，其制造過程是一個巨大而繁復的系統工程。所以，各國船舶工業紛紛投入巨資，大力開發和引進高新技術。在艦艇設計、制造過程中大量吸收商業技術，不斷地在民用領域中尋找有利用價值的手段和方法。例如，在造船技術上，開發先進的船舶生產體制和技術，即殼舾涂一體化研究，是把船體建造、舾裝和涂裝三類不同性質的作業有機結合的高水平造船技術。美國船廠正在努力實施該項技術。該技術雖然初始是為建造油船開發的，但目前已被利用來建造軍艦。
　　世界各國海軍多年來在設計、建造和維修中一直采用專門的海軍規范。軍用艦艇的制造，除了對總體設計、武器裝備、某些材料及設備有特殊要求外，在生產手段、建造工藝和大部分設備應用等方面，與民船接近或相同。近年來由于商業造船技術及規范水平的提高，使民船與軍船的要求正在逐步接近。在保證質量及產品可靠性的基礎上，可使用民用規范取代軍用規范，利用商業上的經驗滿足軍方的需要。
　　如泰國建造的輕型航空母艦“查克里·納留貝德”號的艦體結構，依照該艦規格書要求使用勞氏船級社規范設計，其設備和電纜按勞氏船級社規范和民用標準，而配電系統采用軍標設計，管路系統則采用軍用設計標準與民用設備相結合。
　　加拿大海軍研究了一種具備多功能的后勤運輸船,除特別需要采用特殊形狀（如船殼和上層建筑為減少船舶反射雷達信號的形狀）外，均依靠商業標準設計和建造。船的總體設計將按照英國勞氏規范或美國船級社規范。但防火要求必須滿足海軍規范，在損管設備和組織方面應有足夠的冗余度。
　　荷蘭與西班牙聯合設計的1?275萬噸的“鹿特丹”號船塢登陸艦(LPD)也采用商船標準制造。
　　瑞典海軍正在其新近服役的維斯比艦上使用基于微軟IE5、XML和Java等商用軟件的集成后勤管理產品。
　　澳大利亞國防部決定按照商業標準設計及建造巡邏艇。該艇配備適當的武器，并安裝特殊的通信設備。目前，已有數個國家的海軍開始著手對軍用標準重新評估。
　　利用商業技術是美國軍方進行采辦改革的主要手段，其突出特點是使用設備標準化和模塊化，以減少海軍艦船壽命期費用。美國海軍下一代DD—21型驅逐艦是一種使用全電力推進系統，具有隱身、靜音效果、節省操作兵員、空間寬敞，且有更多電力可供激光和電磁武器系統等未來武器使用的先進艦型。目前，世界信息技術(IT)行業著名的SUN公司、IBM和思科系統公司正在參與研制DD—21的基于開放系統的全艦計算機系統。
　　英國皇家海軍建造的一艘直升機母艦“海洋”號，其艦體采用商船標準建造，以達到降低艦艇建造難度，減少艦艇造價的效果。由于該艦體采用商船建造標準，許多地方船廠都能建造，因而建造廠家希望“海洋”號在將來能夠作為基本艦型，在獲得許可證的情況下，在國外船廠建造艦體，然后駛回英國舾裝。這樣可減少采購國的經費支出，從而有可能調動國外客戶采購的積極性。除“海洋”號外，英國還建造了兩艘兩棲塢式攻擊艦。PD1滿載排水量為1?6萬噸；PD2為1?4萬噸。該艦亦采用民船規范建造艦體。但其安全設施等，采用了海軍工程標準（NES）。英國運輸部和勞氏船級社要求對NES逐項審查，凡是商業流行技術(COTS)可以滿足且價格便宜的設備或結構，在不影響性能的基礎上，均要采用商用產品或技術。而且要求總承包商盡量選用商業標準船用設備。英國海軍除了在造艦中充分應用商業規范和發揮商業船級社的作用外，還通過新的商業手段擴展其戰略海運能力。
　　2?船型技術
　　20世紀80年代以來，由于民用市場的迫切需求和相關技術的飛速發展，高速艇在民用客運，甚至貨運方面取得長足進步。
　　澳大利亞雙體船設計公司制造的穿浪式高速船是一型結合了雙體船、半潛式雙體船和水翼船的優點設計而成的混合艇型，已進入實用化階段，并已占有世界1/3的市場份額。美國海軍的司萊斯概念船也進入實用階段。該船型由四只潛入水下的導流罩支持,發動機安裝在前面兩個導流罩中。擁有能穩定不受限制地在海況5級時航行的能力。司萊斯潛在的軍事用途包括快速海上支持、指揮和控制、近海戰，適用于導彈發射平臺、巡邏艇、實驗支持艇、特殊作戰艇、直升機平臺和搜索救援船(SAR)等。在潛在的商業應用中,能夠在波濤中高速和穩定的航行是最為重要的,包括適用于高速旅客渡船、海洋研究船、近海供應船(OSV)和游覽觀光船。
　　俄羅斯正在研究把維克托III級核潛艇集成到一個更大的運載容器中，以完成在北極冰凍海區的定期貨物運輸。該船設計的特點是在冰層以下進行潛航運輸，在不需破冰或冰層厚度小于2米的海區，則以半潛狀態航行。潛艇用于提供動力，潛艇既可以整個艇身集成到船體結構中，也可去除包括武器系統的首部與船體結為一體。俄羅斯人認為其經濟性要好于普通的水面船舶。
　　由英國設計和建造的世界第一艘三體艦“海神”號，于2000年下水，該艦采用英國勞氏船級社的高速船建造規范制造。排水量為1100噸。由于其獨特的艦體構造，該艦的航速和火力可與噸位大得多的戰艦媲美，穩定性則有過之而無不及，且具有一定“隱形”能力。

機械注冊 · 發表于 2008-10-20 10:55:34

3?載荷技術　　隨著商船導航系統的完善，各國海軍也開始利用建造商船的高新技術。一些發達國家開始使用集成艦橋系統，艦艇開始配備自動操作和控制、自動雷達標繪和電子海圖顯示與信息系統（ECDIS）。這些系統的使用明顯改善了艦艇的導航安全，并減少了人力、維修費用和壽命期費用等。
　　英國已經在其水面艦艇和潛艇上采用了電子海圖顯示與信息系統，其最終目標是建立集成艦橋系統。
　　美國海軍通過所謂的靈巧艦計劃，已進行了電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)的嘗試，在“水星”號和“小鷹”號航空母艦上裝備了民用的ECDIS設備。并為此制訂了ECDIS海軍標準，以應用其進行雷達和視頻定位數據的輸入。
　　由于目前一些兩棲艦只采用民用船舶規范建造，其艦體構造取材于大型現代渡船，因此艦內通道設備均采用民用公司的產品。這些通道設備包括大型舷外跳板、艦內跳板、艙門、舷側跳板。但是在設計跳板時要考慮軍事車輛通行的特點。
　　海軍艦船通信具有與民用通信不同的特點，但其研究的課題和欲解決的問題大多數是相同的，在技術上也大都可以相互通用，因此，海軍可以應用民用通信中的許多先進技術。例如，美國海軍在核動力航空母艦喬治·華盛頓號上安裝單向岸對艦的商用衛星通信系統，該系統包括設在艦上的衛星終端及與之聯系的商業INTELSAR通信衛星，使用直徑2?1米的小型碟形衛星天線。這種商業衛星通信系統也可用于醫療，即將X－射線圖片在16分鐘內從艦上傳送到基地醫院。又如，意大利ELMER公司研制的適用于不同類型艦艇的綜合無線電通信系統，使用NTD STADIL－A（11號數據鏈）及其它特定數據鏈，進行高頻/甚高頻通信，可提供與公共電話網兼容的民用甚高頻海事通信內部電話系統，能與民用無線網接口。
　　水下機器人在過去的10年中廣泛應用于深海石油工業。隨著石油勘探開發向深水發展，民用水下機器人已經成為當代最先進、最復雜的高科技之一。特別是水下勘探技術，已經超越了原先領先的反潛、反水雷等水下戰技術。無人遙控運載器(ROV)及自主式無人水下航行器為深海搜索和救生提供了關鍵性的工具。自主式遙控運載器(地面運載器、水下運載器和飛行器)能使人深入到危險環境(如戰場)，或用其它辦法難于接近的環境(如深海)。目前商用運載器主要是研制遙控運載器(ROV)，而不是自主式運載器。由于這些運載器與用于海軍的自主式無人水下航行器有某些相同的要求，因而上述技術中的一部分將來自商業部門。在民用產品的帶動下，水聲信號處理能力將迅速提高；在水下通信方面，利用民用市場廣泛應用的傳播控制協議/國際互聯網協議(TCP/IP)與無人水下航行器通信。在水下戰領域里，借助非聲探測技術和微機電系統(MEMS)技術可使在復雜多變的海洋環境中探測和識別來自未來更安靜潛艇的微弱信號成為可能。系統性能由于計算能力得到極大提高，采用寬帶光纖遙測技術和小型化傳感器的基陣技術，從而發展出利用海洋聲相干性的高性能潛艇探測系統。
　　在商業領域的其它方面，美國、俄羅斯和挪威等國組建的海射公司，近年來多次成功地進行了海上商業衛星發射。其海上發射系統包括由石油平臺改造的發射平臺，以及起配合作用的發射后勤船、裝配船和指揮船。日本建成了世界首個海上浮動機場，并進行了輕型飛機的首次試飛。
　　在軍事應用方面，美國、日本、法國以及英國等國家都不同程度地發展浮島或相關技術。浮島在軍事上更像一個海空基地。在民用中，它則是一個從事開采、發射、甚至旅游的基地。而研制軍民兩用的浮島,可以根據需要制造出大量各個種類的模塊。如火箭發射平臺模塊、旅游居住模塊、海底礦產采掘模塊、海洋牧場模塊、海上儲油、煉油平臺。各模塊的水下基礎部分結構相通，尺寸相等，與上面的各種模塊結合簡便，一旦戰爭需要可卸下上層建筑，并對其吃水、尺寸稍作調整即可連為一體，某些模塊也可直接使用。
　　我國船舶工業軍民兩用技術發展現狀
　　1?歷史與現狀
　　解放后，我國的造船業一直是以軍工生產為主。幾十年來，為海軍建造了魚雷艇、導彈艇和驅逐艦等一系列先進的艦艇，奠定了我國現代化海防的基礎。
　　黨的十一屆三中全會確立了我國的工作重點以經濟建設為中心。與此同時，船舶工業也進行了重大調整，從過去的以軍為主，轉變為軍民結合。把原有富余的軍品生產能力轉向為民品和為出口服務。我國船舶工業開始進入世界造船的大環境，揭開了參與國際競爭、爭創世界一流造船強國的序幕。
　　經過近20年的奮力拼搏，通過大規模引進國外先進技術，消化、吸收和自主創新，有計劃、有組織地對沿海骨干船廠和關鍵配套廠進行重點建設和技術改造，進行企業經營機制和制度創新的改革等，我國船舶工業取得了舉世矚目的巨大成就。目前，完工船舶中除了散貨船、集裝箱船、多用途船、原油輪等常規船舶外，更多的是大開口多用途船、成品油輪、化學品船、液化氣船、散裝水泥船和半潛式鉆井平臺等高技術、高附加值船舶。還有許多滾裝船、自卸船、半冷半壓液化氣船、無艙蓋高速集裝箱船等技術難度更高的船舶。可以說，除了天然氣船、超豪華客船和一些特殊工程船舶外，我國船舶工業已經能夠建造其他各種類型的船舶，能夠更大程度地適應世界船舶市場的需要。
　　2?緊跟世界潮流的我國高性能船舶產品
　　目前，我國船舶工業正在開展新型軍民兩用高性能船舶的研究，重點是400客位穿浪船的研究，該型船是適應我國特殊海情，滿足軍民兩用要求的高性能海上運載平臺，是一型典型的綜合性能優良、軍民兼用、平戰結合、充分滿足東南沿海民船市場需求和軍事斗爭需要的高技術船舶產品。
　　深圳遠舟科技實業有限公司聯合廣州海上巴士工程有限公司及上海新南船舶有限公司共同開發建造的沿海穿浪型雙體客船，將用于福建省廈門市至東山市的海上航線。這艘雙體客船是國內第二條沿海高速客船，將成為今后沿海國產高速船發展的方向之一。
　　廣東省番禺船廠建成由澳大利亞英凱特設計的高速鋁合金渡船。包括具有世界領先水平的長60米K40型渡船和長78米K50型車/客渡船。可載客480人，載轎車87輛，最高航速50節。代表我國高速船技術最新水平的AFA1—08號全鋁雙體高速海峽渡輪和“南沙68號”超高速雙體鋁合金船已投入營運。全鋁雙體高速海峽渡輪分上中下三層，可載客450名、小汽車90輛，航速50節，居亞洲之最。這種大型、高技術、超豪華渡輪目前世界上僅有兩艘。“南沙68號”超高速雙體鋁合金船載客386人，航速48節，配有世界最為先進的全球衛星定位儀、雷達等通信導航設備。
　　我國開發的國內首架實用地效翼船“天翼一號”也已投入商業運營。我國是世界上繼俄羅斯、德國之后實現飛翼船實用化的第三個國家。此船是第一艘通過中國船級社入級檢驗的適于旅游用途的飛翼船。客艙內設有14個座位，運營速度可達每小時165千米。該船兼有飛機高速、舒適和船舶安全、經濟的優點，可廣泛應用于江河湖海、草原、戈壁、冰雪原等，用于客貨運輸、旅游、娛樂、緝私、巡邏、公務、救援等。
　　3?船用設備及相關技術
　　我國的軍用艦船配套產品，現已廣泛使用在民用船舶上。在軍品任務日益減少的情況下，民用設備的制造任務逐年上升。如利用艦炮輸彈系統技術開發出的煙草制絲生產線大型成套設備；利用潛艇蓄電池的質量、技術優勢，開發的著名品牌“風帆”蓄電池；船用錨鏈生產能力已達到3萬噸，居國內首位，其中80％為出口；最大起重能力達150噸，單鉤起吊重量為國內船用貨物起重機之最的大型吊機等。今后將進一步提高船舶輔機的技術水平：噴水推進系統、貨油輸送系統、超大型船舶及石油鉆井平臺甲板機械、低速大扭矩液壓馬達及遙控系統、大型船舶用鍋爐、船用消防滅火系統、二氧化碳藥芯焊絲制造技術、特種船用減震系統、焚燒爐及煙氣凈化技術、船舶運輸制冷和冷藏技術等。
　　以國際主流計算機結構為基礎進行仿制和加固的一系列微機和工作站在我國已投入批量生產。在消化吸收國外先進技術的基礎上,我國自行研制成功了光纖分布式數據接口(FDDI)產品，高速光纖網絡也完成了產品鑒定，加固型的FDDI產品也正在開發研制中。應用FDDI商用流行技術進行軍用工程型號研制，已經有了成熟的、先進的技術儲備和良好的條件。我國已初步開展在潛艇指控系統中應用SUN工作站的研究。SUN公司的Ultral1和Ultral2工作站是當前工業界最快的工作站。它采用64位CPU和全對稱多CPU結構，使該工作站具有極高的運行速度和極強的并行處理能力，成為典型的實時多任務、多用戶系統。近幾年來，SUN工作站一直是我國引進的主要工作站型之一，同時亦有其它加固型工作站問世，因此，移植其它機型的加固技術和手段可以迅速把SUN工作站引入潛艇指控系統。
　　為人民海軍提供性能先進、質量精良的艦艇裝備，是我國船舶工業的根本任務。在海軍裝備中及時采納最新技術，并依靠現有商業技術，必能大大縮短部署新武器系統的時間。在船舶工業領域開展軍民兩用技術的研究,可適應軍工科研生產能力調整的要求。當戰爭來臨時，只要將現有的軍品生產指令分發給民用廠的類似設備進行生產，很快就能生產出合格的軍品來，反之，在和平時期也能很迅速地轉向民品生產，為國民經濟發展服務。

左翼 · 發表于 2008-11-11 19:49:04

請問這是樓主寫的嗎？

kaiyuan_abin · 發表于 2009-4-20 11:18:59

呵呵，太強了！

草原蒙狼 · 發表于 2009-7-31 09:24:04

懂這玩意的人不是很多呀

樓主自己有什么感想或者其他的也寫一下嘛

shiyiw · 發表于 2009-12-29 14:46:43

太厲害了，佩服

		自動登錄	找回密碼
密碼			注冊會員