近日,国产055型万吨驱逐舰首舰南昌舰,率领052D型驱逐舰、054A型护卫舰,远赴俄罗斯参加军演,展示了海军在水面舰艇领域的最新成果和战力。其中052D和054A自诞生之初,就以威武的外形、卓越的性能赢得了一片赞誉,但鲜有人知的是,与两者同一时期建造的,还有一款052C型驱逐舰,作为第一型搭载国产远程防空系统的水面舰艇,被赋予了“中华神盾”的美誉,其应用的国产燃气轮机、海红旗-9远程舰空导弹、国产多功能有源相控阵雷达,更是开启了国产驱逐舰标准三大件之先河。时至今日,“三大件”的最新型号,仍然是052D、055的标准配置。由于种种原因,052C仅建造了6艘,在海军那个艰难爬坡的关键阶段,也令人扼腕不已。
乘风破浪的055
1983年,美国海军经过10余年酝酿,推出的新一代“提康德罗加”级巡洋舰首舰正式服役,搭载的“宙斯盾”作战系统堪称跨时代的杰作,其强调防空、反舰、反潜等全方位协作,同时追求模块化、标准化的设计思路大获成功,引领了此后数十年间全球驱逐舰、巡洋舰发展的主要潮流。而当时我们正在与美方交好,甚至可以直接登上美国海军在役航空母舰参观,对于“宙斯盾”系统也有所接触,并被其性能深深震撼。在当时国内仍然以60年代技术水平的051型驱逐舰为主的情况下,海军果断决定以“宙斯盾”为目标,建造下一代国产驱逐舰。1989年11月,海军正式决定在刚开工建造的052型驱逐舰基础上(第一艘052在1989年底开建),开发下一代驱逐舰,这也是后来052C型驱逐舰的起源。经过详细论证之后,海军对052C的技术指标有了初步框架,项目的技术难点也逐渐清晰,而其中最艰难、也是对整舰性能影响最大的,就是动力系统、远程雷达以及远程防空导弹。
“提康德罗加”级巡洋舰实现了水面舰艇新突破
首先来说动力系统的问题。海军曾在80年代从美国引进了 LM-2500型燃气轮机,这是美国海军在60年代立项研发的优秀型号,广泛应用到美国及其盟友的各类大中型舰艇上,范围之广堪称北约制式燃气轮机,装机数量时至今日仍在全球首屈一指。然而,由于后来国际关系剧变,后续引进LM-2500已经没有可能。在国产型号不能满足需求的情况下,国内抓住苏联解体的机遇,开始与乌克兰接触,希望能够购买其UGT-25000型燃气轮机,并引进生产技术,这是当时苏联海军为自己下一代大型舰艇准备的优秀型号,其性能直追美国LM-2500,如果能够成功引进,对国内的益处是不言而喻的。
最早搭载美制LM-2500燃气轮机的052型哈尔滨舰
但从事后来看,乌克兰向国内推荐的并不是UGT-25000,而是动力小很多的UGT-15000、 UGT-6000两型燃气轮机组合的配置。除了UGT-25000性能更优秀,功率高出一截,乌克兰不太愿意出售之外,也是因为UGT-25000在当时确实还不成熟。虽然绝大部分技术在苏联时期已经完成,但可靠性、稳定性试验均未收尾,理论上仍然存在失败的可能。但国内鉴于UGT-25000优秀的发展前景和更澎湃的动力,最终坚决走上了UGT-25000这条风险更高,但收益也更高的道路。
国内仿制的燃气轮机
1993年11月,两国正式就UGT-25000燃气轮机合作签署协议。1998年,乌克兰完成试验,开始交付技术资料,并于2001年交付第一台性能成熟的UGT-25000,此后数年间共交付10台。而国内对其仿制早在1998年就已开始,第一台国产仿制型号于2004年出厂试车,性能更加成熟的国产型号于2008年出现,并通过了总计1300小时的可靠性试验。令有一台国产型号,换下武汉舰搭载的乌克兰原产UGT-25000,前往索马里海域,在近乎实战的状态下执行了约六个月的任务。归国后,多部门联合对国产燃气轮机进行检查,发现包括压气机、燃烧室以及燃气透平在内的各核心部件,均无受损迹象,输出功率正常,运转时噪声、振动均处于合理区间,遂正式宣布国产燃气轮机达到成熟可用状态。自建国以来,一直困扰国产大型军舰发展的动力问题,基本被这款被称为QC-280的国产燃气轮机化解。
052C的出现对于中国海军是一次重大跨越
远程舰空导弹的解决历程,与燃气轮机有些类似。在80年代初期,国内就立项研制新一代远程防空导弹,即后来大名鼎鼎的红旗-9。但此前在相关领域,仅仅仿制过苏联提供的萨姆-2型防空导弹(国产型号红旗-2),即无相关项目的完整研制经验,整体技术水平也明显偏低,项目发展至80年代末期仍然没有太大起色,只是得益于当时部队对其的迫切需求,才避免了被取消的厄运。就在此时,国内从俄罗斯购买了S-300远程防空系统,为红旗-9的发展带来了曙光。
空军红旗-9B发射瞬间
1991年,空军向俄罗斯购买了两个营的S-300PMU型远程防空系统(包括32个发射单元,约300枚各型防空导弹),整个订单金额2.2亿美元。虽然国内并未向俄罗斯购买S-300的详细技术资料,但在对S-300使用及保养的过程中,也逐步了解其整体设计思路。国内红旗-9研发单位(即航天机电集团二院),借此突破了大量技术瓶颈,实现了在国产红旗-9上应用S-300技术进行改进的想法,包括导弹导引头、发动机和气动控制等领域都有了突飞猛进的发展。到90年代末期,第一批红旗-9开始小批量生产并交付空军。而海军则在红旗-9的基础上,发展了舰载型号海红旗-9,两者整体性能相差无几,主要是针对上舰进行了一定改造,实际上是三个关键子项目中,海军实际投入最小的领域。
052C搭载的海红旗-9(左)和051C搭载的“里夫-M”
与上述两项装备突破经历不同的是,国产相控阵雷达是完全自主研发的结果,其中的曲折与复杂程度,更在前两者之上。在1980年到1988年的两伊战争期间,中国与交战双方的伊拉克与伊朗均有较为频繁的贸易往来,这两国在后期均向中方提出了购买海上远程预警雷达的需求。当时是由电科集团南京电子技术研究所(即后来大名鼎鼎的14所)负责,先后研发了893型和894型两款雷达,准备分别提供给两个国家,但随着两伊战争的结束,出口的订单被取消。恰好正在发展052C型的海军,却盯上了这两款先进雷达的技术。1989年11月,海军正式提出需求,希望获得一款大型多功能有源相控阵雷达(052B型驱逐舰一度也打算搭载),也就是从这时起,国产相控阵雷达的发展,出现了此前未预计到的波折。
051C装备了“里夫-M”却损失了机库
从表面上来看,14所应该是新雷达当仁不让地研发单位,但研发红旗-9的航天机电集团二院下属23所,同样也有开发新型雷达的实力和想法,毕竟这事关海军2亿多人民币的研发资金,以及后续源源不断的采购意向。当时,海军对于这种良性竞争也乐见其成,先后组织了多场专家会议来讨论两个研究所的方案,但均未获得最终结果。1994年5月,海军组织了雷达、导弹等领域的多位院士主持新一轮评审会议,这就是国产相控阵雷达发展史上赫赫有名的“10院士评审会”,但评审会结束后,海军仍然在两个方案中权衡不定。最主要的原因在于,当时23所提出的C波段雷达方案,虽然在探测距离及功率上有明显不足,但由于其是红旗-9的研发单位,或许能令雷达与防空导弹的配合更加紧密,两者联合作战的可靠性也更有保障。
23所与红旗-9的关系是海军犹豫的重要因素
而14所提出的S波段加C波段(S波段为主,C波段为辅)的设计方案,虽然理论性能明显超出23所的方案,但早期并没有解决T/R生产模块及可靠性等问题,使得双方各有优缺、僵持不下。在这种情况下,14所进一步发掘自身潜能,将雷达的探测距离进一步提升到400千米,而海军提出的探测距离要求早期只有200千米,后期也仅仅是提升到300千米。同时,14所通过不懈努力,完成了T/R模块的国产化,使得新雷达的实际制造成为可能。最后,14所还放大了C波段阵列以配合海红旗-9的需求,基本解决了设计上存在的问题。在这种情况下,14所的方案获得了海军芳心,并在1995年5月通过了新一轮的院士评估,最终在当年11月获得海军正式认可,这也就是后来大名鼎鼎的346型多功能相控阵雷达。
2001年12月,346型雷达开始海试,2004年6月,最后一项测试完美结束,该雷达进入海军服役,凭借超过400公里的探测距离和超过5000个T/R发射模块(最早期只有3400多个),346型雷达获得了“海之星”的昵称,而北约对其的代称就更有寓意,即“Dragon eye”,也就是“龙之眼”。
052C搭载的346型雷达采用了弧形雷达罩
由于关键子项目的发展渐入佳境,第一批两艘052C遂于2002年在江南造船厂开建,在2005年双双加入南海舰队。凭借搭载的海红旗-9远程防空导弹、346型多功能相控阵雷达、国产6联装垂直发射装置,052C成为第一款具有远程防空能力的国产驱逐舰,获得了“中华神盾”的美誉。在其下水之际,盛况与8年后歼-20隐身战斗机首飞的轰动相差无几,引得无数国人为之落泪。但正当外界以为,海军会以052C为基础,大规模建造国产“中华神盾”之际,052C的建造却告一段落。海军甚至随后从俄罗斯采购了两套比海红旗-9落后的“里夫-M”远程舰空导弹,配以落后但稳定的蒸汽轮机,建造了2艘051C型驱逐舰担负要地防空,种种迹象表明,052C在当时仍然存在一些不足,而这些不足恰恰与前面提到的“三大件”有直接联系。
052D(下)和052C俯视对比
其中最直接也最明显的就是动力问题。第一批两艘052C搭载的是乌克兰提供的原版燃气轮机,总共只有10台,其中8台以两两配合的方式,建造了两艘052B和两艘052C,剩余两台交由国内相应单位测绘仿制,在当时国内仿制尚未成功的情况下,后续052C根本没有成熟的燃气轮机使用。同时,海红旗-9和346型雷达,当时也存在一定问题。红旗-9虽然在90年代末期进入空军服役,但很快就表现出可靠性不足的问题,主要是对远距离和低空目标的探测与追踪能力不足,导弹发动机也屡屡出现各种小毛病,国内一方面在2001年和2004年,以14亿美元,分两批采购了共六个营的S-300应急,同时也投入大量资源解决问题,海红旗-9也只有等待红旗-9问题的全面解决。而346型雷达搭载的国产T/R模块可靠性和功率,都与设计目标存在一定差距,在一定程度上影响了性能发挥。更重要的是,这两者的配合也出现了明显问题,海试中多次出现346型雷达发现并跟踪目标,但海红旗-9始终无法有效配合的情况。
中国海军051B、052B、052C、现代级等组成的海上编队
针对这些问题,海军花费大量资源、时间逐步予以解决,在2008年前后,除燃气轮机之外,其余子系统性能均已得到保证。鉴于当时燃气轮机的发展状态较好,第二批052C在2010年开工建造,并引起外界的不小关注。当时舆论普遍认为,海军经历多年发展,已经解决了052C存在的可靠性问题,下一批建造数量应该会比较可观。然而,在052C基础上,采用兼容性更强的新型垂直发射装置,雷达、导弹均有升级,吨位更大(7000吨级,052C是6000吨级),性能也更加强悍的052D型,在2010年之后悄然出现,并瞬间夺走了原本属于052C的所有光芒,使得第二批下水的4艘052C变成了“牛夫人”。
052D型性能明显强于052C
作为海军第一款自主研发,具备远程防空能力的“中华神盾”舰,052C的性能虽然并不完善,但在其最初诞生的那个时间,对海军来说仍然非常优秀,倘若其能在两艘预产型号下水后迅速成熟,那么按照当时海军的迫切需求,应该能够达到12到16艘的建造数量。但历史没有如果,052C受制于诸多关键子系统性能不足,使其大批量建造的时间推迟到了2010年,也因此最终仅仅建造6艘就告终结。在当时很多人的看来,这是一个令人非常遗憾地结果。
052D已成为海军航母编队的“带刀侍卫”
幸运的是,052C的建造数量虽然只有6艘,但在052C基础上衍生而来,并逐渐成熟的QC-280燃气轮机、346系列多用途相控阵雷达、海红旗-9远程舰空导弹,却被随后的052D、055完美地继承下来,成为这两款驱逐舰的核心装备。可以说,052C虽然没有完成枝繁叶茂以守护祖国的目标,但性能更加强大、数量更多的“加强版052C”,却继承了前者的使命,甚至完成的更加完美。从052C开启的国产大型远程防空驱逐舰,自主设计建造并逐步完善的模式,也推动了国内大型驱逐舰的性能升级和型号迭代进入高潮,并跻身全球驱逐舰领域的最前列,再不复此前数十年间无奈和屈辱的历史。052C作为这一切的起点,注定会在海军驱逐舰发展史上,留下浓墨重彩的一笔。
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