在《中国电工技术学报》中,马伟明院士提出了新的构想,那就是打造“超级战舰”,将会彻底颠覆一百多年来一直沿用的海军舰队作战编队,单舰就可以摧毁美军的航母打击群。
实际上,早在6年前,马伟明院士就提出了“全能舰”的想法,如今的“超级战舰”是在“全能舰”的基础上的再次升级。
2017年4月,马伟明院士在第11届中国发明家论坛上提出"全能舰"概念(即在武器和动力系统全部为电能量,而非化学能量)。
"全能舰"是什么
所谓舰船综合电力系统,是指通过电力网络将发电、日常用电、推进供电、高能武器发射供电、大功率探测供电综合为一体的电力系统。它由发电模块与技术、供配电网络及保护模块与技术、变配申模块与技术、推进模块与技术、储能及能量管理模块与技术、全系统集成技术等五大模块六大技术组成。
而船舰综合电力系统是实现全能舰的前提条件,高能武器上舰是全能家的必备要素。
激光武器、电磁炮、电热化学炮、粒子束、微波等新概念高能武器发展十分迅速,有的已逐步进入工程应用阶段。
此类高能武器应用于舰船是必然趋势,但它们都需要大功率电能支持。在可预见的将来,支持舰载高能武器系统的电力需求将呈几何级数增长。根据舰船吨位、航速和舰载高能武器的使用,艘中型航母如英国正在建造的CVF航母,电能总需求高达100兆瓦以上,其中辅助设备用电不到 10%,绝大部分电能用作电力推进和发射高能武器。如何调节和保障电力推进、高能武器所需的电能,成为制约高能武器舰载化的瓶颈。
在采用机械推进的舰船动力亚台中,动力系统和电力系统相互独立,无法从根本上解决这些问题。舰船综合电力系统既能提供高品质大容量的电能,又能合理进行能量的分配使用:既能保证电力推进时的充足动力,又能满足战斗状态下的高能电力需求。
在描述未来海战构想时,马伟明指出,舰载高能武器和全电舰船技术的集成创新与研制成功,将使单艘舰艇实现系统防空、反潜和对海、对岸的精确打击,这将彻底颠覆现有的海上作战样式。电磁轨道炮、电磁火箭弹、线圈炮、激光炮等高能武器的出现,使单舰平台的整体攻防性能和持续作战能力大幅增强。
超级战舰如何做到单舰摧毁美军航母群
举个简单的例子,200~600公里范围,使用可重复自动装填的通用电磁发射装置发射反导导弹,实现点对点防御;10~200公里,利用电磁轨道炮实现目标面拦截;10公里以内,利用激光炮作为最后一道防线,对末端导弹进行拦截。
反潜和反鱼雷上,利用电磁发射装置发射反潜导弹对潜艇进行攻击,利用电磁线圈炮对来袭鱼雷进行拦截。
而在反舰与对陆攻击体系的构想中,“全能舰”将形成3层火力圈:600~1000公里,使用可重复自动装填的通用电磁发射装置发射远程巡航导弹和弹道导弹,完成对海和对岸目标攻击;200~600公里,利用电磁火箭弹(炮),进行对海和对岸目标攻击;200公里以内,利用电磁轨道炮完成对海和对岸目标的攻击,一具电磁轨道炮可将对岸打击能力提高一个数量级。
而在全能舰的基础上,随着现代战争由信息化向数字化转变,马伟明院士在全能舰的基础上再次提出了超级战舰的想法,那就是在全能舰的基础上搭载了空中、水面、水下无人信息系统,并融合卫星网络实现了大范围战场感知和信息共享,进一步提升了作战能力。这使得“超级战舰”将成为代替传统航母的主要武器。
中国技术储备趋向成熟
中国在电磁炮和激光武器的研究上,已经逐步成熟,并且在实际应用上已经领先了美国,早在2019年,中国的电磁炮已经装备到了072型坦克登陆舰上。
美国《防务新闻》网站更是宣称,这是全球范围内首次将这类系统安装到船上并进行海上试验。相比之下,美国海军在运输舰上安装电磁轨道炮进行试验,还只是计划,从这个角度而言,中国在测试进度上已经超过了美国。
该电磁炮通过电磁驱动,产生巨大的推力,让弹丸以超过每秒7公里初速射出,攻击200公里外的目标只需要30秒,被攻击对象基本没有反应时间来拦截。
有媒体报道,中国正在打造的076或是超级战舰的初步尝试,从江南造船厂公布的图片上来看,076采用平直甲板,船艏又有一条电磁弹射器,既可以作为无人机航母使用,也可以搭载飞机和运输坦克、登陆部队等陆战力量,同时也会有高能武器上舰,这将会是中国首创的一种舰种。
需要指出的是,美国朱姆沃尔特级驱逐舰也是朝着马伟明院士提出的“全能舰”方向发展的,但是美国不仅舰载综合电力系统搞不定,甚至电磁系统也是问题频频,连电磁炮也在2021年下马了,再加上朱姆沃尔特高昂的制造费用,美国最终宣布不再建造,所以从这个角度上来看,按照中国目前的技术储备,中国或将在不久的将来,完成超级战舰的建造,在数字战争时代构建新的海战模式。