船舶工业军民两用技术发展现状

机械注册 · 发表于 2008-10-20 10:54:56

船舶工业与其它国防工业相比，军民结合的相关性特别明显，历史也十分悠久。现在最大的造船厂都是著名的军舰建造厂，为造军舰国家给予的科研投资，对船舶工业的发展及其参与市场竞争创造了条件。船舶工业具有军民结合的属性，是各国政府在平时和战时对这一产业都十分关注并将其置于国民经济重要地位的原因之一。船舶工业可以担负军民品生产双重职能。我国船舶工业既要努力适应海军装备建设需要，确保完成军品科研生产任务，又要面向国内外市场，大力发展民品，切实做到军品优先，军民结合。近年来，我国造船工业在以国民经济建设为中心的方针指导下，在投入开发大中型及高性能民船的同时，也为军舰更新换代做了储备，如新扩建30万吨和20万吨船舶的修造船坞，既可修造大型远洋民船，也为修造航空母舰等大中型军舰做了工艺基础准备；铝合金焊接艇体结构工艺，既可建造现代化高速客艇，也为建造高速导弹艇和军舰上层建筑提供了先进技术；近海工程中开发的各种海上平台技术，既能保证我国油气开采向大深度近中海域发展，也可为我国南沙泻湖礁盘海域中建设的海洋观测站台、渔业补给基地、海军驻守哨所直接应用。所以建立军民合一的造船业、设施、研究单位，以及军民通用的船舶和船用设备，模块化设计是基础保证。　　国外舰船工业军民两用技术的现状和发展
　　回顾人类国防科学技术发展史，技术的军用与民用是天然且本能地结合在一起的。恩格斯在《劳动在从猿到人转变过程中的作用》一文中指出：“最古老的工具究竟是些什么东西呢？是打猎和捕鱼的工具，而同时又是武器”。西方也有学者对此作了更细微的论述，“甚至在5千万年前，在理智的光芒第一次微弱地照射在人类的身上，给了他一点预感而不是真正知识的时候，人类就发明了一种工具，他既可以利用这种工具来改善他的日常生活，又可以用来作为杀死他的同类的武器——削尖了的石头”。中国古代兵家对这种军民两用的思想的认识似乎更加深刻，古代兵书以列举的方式对此作了具体阐述：“战攻守御之具，尽在人事。耒耜者，其行马蒺藜也；马、牛、车、舆者，其营垒、蔽橹也；锄之具，其矛戟也；蓑薜簦笠，其甲胄、干盾也；镢锸、斧锯、杵臼，其攻城器也；……春秋治城郭、修沟渠，其堑垒也”。在阶级出现以前的这一历史时期，武器在本质上还是生产工具，还只是作为民用技术的物化载体而存在的。但到现代，科学技术的军用和民用已经无法从单纯技术角度来区分了，现在无法绝对肯定有某种自然科学与军事发展无关，对它没有用途。一切领域的自然科学不是已经用于军事发展，就是对军事发展有潜在的应用价值。
　　军工技术与民用技术混合生长
　　目前，许多军品和民品的开发过程在不少国家已经开始合并、兼容。军用系统应用民用系统的同样技术和标准使成本大幅度降低已得到广泛认可。网络系统、卫星通信技术、船桥系统、卫星遥感技术、全球定位导航(GPS)和微波导航都可以做到军民通用。采用民用规范建造军船，建造海上平台用于卫星发射或军事基地，以及利用民间力量为海军舰艇提供后勤保障已经成为军事领域运用民用技术的典型事例。
　　1舰船制造技术中的两用技术
　　大型舰艇是一种十分先进和复杂的产品，其制造过程是一个巨大而繁复的系统工程。所以，各国船舶工业纷纷投入巨资，大力开发和引进高新技术。在舰艇设计、制造过程中大量吸收商业技术，不断地在民用领域中寻找有利用价值的手段和方法。例如，在造船技术上，开发先进的船舶生产体制和技术，即壳舾涂一体化研究，是把船体建造、舾装和涂装三类不同性质的作业有机结合的高水平造船技术。美国船厂正在努力实施该项技术。该技术虽然初始是为建造油船开发的，但目前已被利用来建造军舰。
　　世界各国海军多年来在设计、建造和维修中一直采用专门的海军规范。军用舰艇的制造，除了对总体设计、武器装备、某些材料及设备有特殊要求外，在生产手段、建造工艺和大部分设备应用等方面，与民船接近或相同。近年来由于商业造船技术及规范水平的提高，使民船与军船的要求正在逐步接近。在保证质量及产品可靠性的基础上，可使用民用规范取代军用规范，利用商业上的经验满足军方的需要。
　　如泰国建造的轻型航空母舰“查克里·纳留贝德”号的舰体结构，依照该舰规格书要求使用劳氏船级社规范设计，其设备和电缆按劳氏船级社规范和民用标准，而配电系统采用军标设计，管路系统则采用军用设计标准与民用设备相结合。
　　加拿大海军研究了一种具备多功能的后勤运输船,除特别需要采用特殊形状（如船壳和上层建筑为减少船舶反射雷达信号的形状）外，均依靠商业标准设计和建造。船的总体设计将按照英国劳氏规范或美国船级社规范。但防火要求必须满足海军规范，在损管设备和组织方面应有足够的冗余度。
　　荷兰与西班牙联合设计的1275万吨的“鹿特丹”号船坞登陆舰(LPD)也采用商船标准制造。
　　瑞典海军正在其新近服役的维斯比舰上使用基于微软IE5、XML和Java等商用软件的集成后勤管理产品。
　　澳大利亚国防部决定按照商业标准设计及建造巡逻艇。该艇配备适当的武器，并安装特殊的通信设备。目前，已有数个国家的海军开始着手对军用标准重新评估。
　　利用商业技术是美国军方进行采办改革的主要手段，其突出特点是使用设备标准化和模块化，以减少海军舰船寿命期费用。美国海军下一代DD—21型驱逐舰是一种使用全电力推进系统，具有隐身、静音效果、节省操作兵员、空间宽敞，且有更多电力可供激光和电磁武器系统等未来武器使用的先进舰型。目前，世界信息技术(IT)行业著名的SUN公司、IBM和思科系统公司正在参与研制DD—21的基于开放系统的全舰计算机系统。
　　英国皇家海军建造的一艘直升机母舰“海洋”号，其舰体采用商船标准建造，以达到降低舰艇建造难度，减少舰艇造价的效果。由于该舰体采用商船建造标准，许多地方船厂都能建造，因而建造厂家希望“海洋”号在将来能够作为基本舰型，在获得许可证的情况下，在国外船厂建造舰体，然后驶回英国舾装。这样可减少采购国的经费支出，从而有可能调动国外客户采购的积极性。除“海洋”号外，英国还建造了两艘两栖坞式攻击舰。PD1满载排水量为16万吨；PD2为14万吨。该舰亦采用民船规范建造舰体。但其安全设施等，采用了海军工程标准（NES）。英国运输部和劳氏船级社要求对NES逐项审查，凡是商业流行技术(COTS)可以满足且价格便宜的设备或结构，在不影响性能的基础上，均要采用商用产品或技术。而且要求总承包商尽量选用商业标准船用设备。英国海军除了在造舰中充分应用商业规范和发挥商业船级社的作用外，还通过新的商业手段扩展其战略海运能力。
　　2船型技术
　　20世纪80年代以来，由于民用市场的迫切需求和相关技术的飞速发展，高速艇在民用客运，甚至货运方面取得长足进步。
　　澳大利亚双体船设计公司制造的穿浪式高速船是一型结合了双体船、半潜式双体船和水翼船的优点设计而成的混合艇型，已进入实用化阶段，并已占有世界1/3的市场份额。美国海军的司莱斯概念船也进入实用阶段。该船型由四只潜入水下的导流罩支持,发动机安装在前面两个导流罩中。拥有能稳定不受限制地在海况5级时航行的能力。司莱斯潜在的军事用途包括快速海上支持、指挥和控制、近海战，适用于导弹发射平台、巡逻艇、实验支持艇、特殊作战艇、直升机平台和搜索救援船(SAR)等。在潜在的商业应用中,能够在波涛中高速和稳定的航行是最为重要的,包括适用于高速旅客渡船、海洋研究船、近海供应船(OSV)和游览观光船。
　　俄罗斯正在研究把维克托III级核潜艇集成到一个更大的运载容器中，以完成在北极冰冻海区的定期货物运输。该船设计的特点是在冰层以下进行潜航运输，在不需破冰或冰层厚度小于2米的海区，则以半潜状态航行。潜艇用于提供动力，潜艇既可以整个艇身集成到船体结构中，也可去除包括武器系统的首部与船体结为一体。俄罗斯人认为其经济性要好于普通的水面船舶。
　　由英国设计和建造的世界第一艘三体舰“海神”号，于2000年下水，该舰采用英国劳氏船级社的高速船建造规范制造。排水量为1100吨。由于其独特的舰体构造，该舰的航速和火力可与吨位大得多的战舰媲美，稳定性则有过之而无不及，且具有一定“隐形”能力。

机械注册 · 发表于 2008-10-20 10:55:34

3载荷技术　　随着商船导航系统的完善，各国海军也开始利用建造商船的高新技术。一些发达国家开始使用集成舰桥系统，舰艇开始配备自动操作和控制、自动雷达标绘和电子海图显示与信息系统（ECDIS）。这些系统的使用明显改善了舰艇的导航安全，并减少了人力、维修费用和寿命期费用等。
　　英国已经在其水面舰艇和潜艇上采用了电子海图显示与信息系统，其最终目标是建立集成舰桥系统。
　　美国海军通过所谓的灵巧舰计划，已进行了电子海图显示与信息系统(ECDIS)的尝试，在“水星”号和“小鹰”号航空母舰上装备了民用的ECDIS设备。并为此制订了ECDIS海军标准，以应用其进行雷达和视频定位数据的输入。
　　由于目前一些两栖舰只采用民用船舶规范建造，其舰体构造取材于大型现代渡船，因此舰内通道设备均采用民用公司的产品。这些通道设备包括大型舷外跳板、舰内跳板、舱门、舷侧跳板。但是在设计跳板时要考虑军事车辆通行的特点。
　　海军舰船通信具有与民用通信不同的特点，但其研究的课题和欲解决的问题大多数是相同的，在技术上也大都可以相互通用，因此，海军可以应用民用通信中的许多先进技术。例如，美国海军在核动力航空母舰乔治·华盛顿号上安装单向岸对舰的商用卫星通信系统，该系统包括设在舰上的卫星终端及与之联系的商业INTELSAR通信卫星，使用直径21米的小型碟形卫星天线。这种商业卫星通信系统也可用于医疗，即将X－射线图片在16分钟内从舰上传送到基地医院。又如，意大利ELMER公司研制的适用于不同类型舰艇的综合无线电通信系统，使用NTD STADIL－A（11号数据链）及其它特定数据链，进行高频/甚高频通信，可提供与公共电话网兼容的民用甚高频海事通信内部电话系统，能与民用无线网接口。
　　水下机器人在过去的10年中广泛应用于深海石油工业。随着石油勘探开发向深水发展，民用水下机器人已经成为当代最先进、最复杂的高科技之一。特别是水下勘探技术，已经超越了原先领先的反潜、反水雷等水下战技术。无人遥控运载器(ROV)及自主式无人水下航行器为深海搜索和救生提供了关键性的工具。自主式遥控运载器(地面运载器、水下运载器和飞行器)能使人深入到危险环境(如战场)，或用其它办法难于接近的环境(如深海)。目前商用运载器主要是研制遥控运载器(ROV)，而不是自主式运载器。由于这些运载器与用于海军的自主式无人水下航行器有某些相同的要求，因而上述技术中的一部分将来自商业部门。在民用产品的带动下，水声信号处理能力将迅速提高；在水下通信方面，利用民用市场广泛应用的传播控制协议/国际互联网协议(TCP/IP)与无人水下航行器通信。在水下战领域里，借助非声探测技术和微机电系统(MEMS)技术可使在复杂多变的海洋环境中探测和识别来自未来更安静潜艇的微弱信号成为可能。系统性能由于计算能力得到极大提高，采用宽带光纤遥测技术和小型化传感器的基阵技术，从而发展出利用海洋声相干性的高性能潜艇探测系统。
　　在商业领域的其它方面，美国、俄罗斯和挪威等国组建的海射公司，近年来多次成功地进行了海上商业卫星发射。其海上发射系统包括由石油平台改造的发射平台，以及起配合作用的发射后勤船、装配船和指挥船。日本建成了世界首个海上浮动机场，并进行了轻型飞机的首次试飞。
　　在军事应用方面，美国、日本、法国以及英国等国家都不同程度地发展浮岛或相关技术。浮岛在军事上更像一个海空基地。在民用中，它则是一个从事开采、发射、甚至旅游的基地。而研制军民两用的浮岛,可以根据需要制造出大量各个种类的模块。如火箭发射平台模块、旅游居住模块、海底矿产采掘模块、海洋牧场模块、海上储油、炼油平台。各模块的水下基础部分结构相通，尺寸相等，与上面的各种模块结合简便，一旦战争需要可卸下上层建筑，并对其吃水、尺寸稍作调整即可连为一体，某些模块也可直接使用。
　　我国船舶工业军民两用技术发展现状
　　1历史与现状
　　解放后，我国的造船业一直是以军工生产为主。几十年来，为海军建造了鱼雷艇、导弹艇和驱逐舰等一系列先进的舰艇，奠定了我国现代化海防的基础。
　　党的十一届三中全会确立了我国的工作重点以经济建设为中心。与此同时，船舶工业也进行了重大调整，从过去的以军为主，转变为军民结合。把原有富余的军品生产能力转向为民品和为出口服务。我国船舶工业开始进入世界造船的大环境，揭开了参与国际竞争、争创世界一流造船强国的序幕。
　　经过近20年的奋力拼搏，通过大规模引进国外先进技术，消化、吸收和自主创新，有计划、有组织地对沿海骨干船厂和关键配套厂进行重点建设和技术改造，进行企业经营机制和制度创新的改革等，我国船舶工业取得了举世瞩目的巨大成就。目前，完工船舶中除了散货船、集装箱船、多用途船、原油轮等常规船舶外，更多的是大开口多用途船、成品油轮、化学品船、液化气船、散装水泥船和半潜式钻井平台等高技术、高附加值船舶。还有许多滚装船、自卸船、半冷半压液化气船、无舱盖高速集装箱船等技术难度更高的船舶。可以说，除了天然气船、超豪华客船和一些特殊工程船舶外，我国船舶工业已经能够建造其他各种类型的船舶，能够更大程度地适应世界船舶市场的需要。
　　2紧跟世界潮流的我国高性能船舶产品
　　目前，我国船舶工业正在开展新型军民两用高性能船舶的研究，重点是400客位穿浪船的研究，该型船是适应我国特殊海情，满足军民两用要求的高性能海上运载平台，是一型典型的综合性能优良、军民兼用、平战结合、充分满足东南沿海民船市场需求和军事斗争需要的高技术船舶产品。
　　深圳远舟科技实业有限公司联合广州海上巴士工程有限公司及上海新南船舶有限公司共同开发建造的沿海穿浪型双体客船，将用于福建省厦门市至东山市的海上航线。这艘双体客船是国内第二条沿海高速客船，将成为今后沿海国产高速船发展的方向之一。
　　广东省番禺船厂建成由澳大利亚英凯特设计的高速铝合金渡船。包括具有世界领先水平的长60米K40型渡船和长78米K50型车/客渡船。可载客480人，载轿车87辆，最高航速50节。代表我国高速船技术最新水平的AFA1—08号全铝双体高速海峡渡轮和“南沙68号”超高速双体铝合金船已投入营运。全铝双体高速海峡渡轮分上中下三层，可载客450名、小汽车90辆，航速50节，居亚洲之最。这种大型、高技术、超豪华渡轮目前世界上仅有两艘。“南沙68号”超高速双体铝合金船载客386人，航速48节，配有世界最为先进的全球卫星定位仪、雷达等通信导航设备。
　　我国开发的国内首架实用地效翼船“天翼一号”也已投入商业运营。我国是世界上继俄罗斯、德国之后实现飞翼船实用化的第三个国家。此船是第一艘通过中国船级社入级检验的适于旅游用途的飞翼船。客舱内设有14个座位，运营速度可达每小时165千米。该船兼有飞机高速、舒适和船舶安全、经济的优点，可广泛应用于江河湖海、草原、戈壁、冰雪原等，用于客货运输、旅游、娱乐、缉私、巡逻、公务、救援等。
　　3船用设备及相关技术
　　我国的军用舰船配套产品，现已广泛使用在民用船舶上。在军品任务日益减少的情况下，民用设备的制造任务逐年上升。如利用舰炮输弹系统技术开发出的烟草制丝生产线大型成套设备；利用潜艇蓄电池的质量、技术优势，开发的著名品牌“风帆”蓄电池；船用锚链生产能力已达到3万吨，居国内首位，其中80％为出口；最大起重能力达150吨，单钩起吊重量为国内船用货物起重机之最的大型吊机等。今后将进一步提高船舶辅机的技术水平：喷水推进系统、货油输送系统、超大型船舶及石油钻井平台甲板机械、低速大扭矩液压马达及遥控系统、大型船舶用锅炉、船用消防灭火系统、二氧化碳药芯焊丝制造技术、特种船用减震系统、焚烧炉及烟气净化技术、船舶运输制冷和冷藏技术等。
　　以国际主流计算机结构为基础进行仿制和加固的一系列微机和工作站在我国已投入批量生产。在消化吸收国外先进技术的基础上,我国自行研制成功了光纤分布式数据接口(FDDI)产品，高速光纤网络也完成了产品鉴定，加固型的FDDI产品也正在开发研制中。应用FDDI商用流行技术进行军用工程型号研制，已经有了成熟的、先进的技术储备和良好的条件。我国已初步开展在潜艇指控系统中应用SUN工作站的研究。SUN公司的Ultral1和Ultral2工作站是当前工业界最快的工作站。它采用64位CPU和全对称多CPU结构，使该工作站具有极高的运行速度和极强的并行处理能力，成为典型的实时多任务、多用户系统。近几年来，SUN工作站一直是我国引进的主要工作站型之一，同时亦有其它加固型工作站问世，因此，移植其它机型的加固技术和手段可以迅速把SUN工作站引入潜艇指控系统。
　　为人民海军提供性能先进、质量精良的舰艇装备，是我国船舶工业的根本任务。在海军装备中及时采纳最新技术，并依靠现有商业技术，必能大大缩短部署新武器系统的时间。在船舶工业领域开展军民两用技术的研究,可适应军工科研生产能力调整的要求。当战争来临时，只要将现有的军品生产指令分发给民用厂的类似设备进行生产，很快就能生产出合格的军品来，反之，在和平时期也能很迅速地转向民品生产，为国民经济发展服务。

左翼 · 发表于 2008-11-11 19:49:04

请问这是楼主写的吗？

kaiyuan_abin · 发表于 2009-4-20 11:18:59

呵呵，太强了！

草原蒙狼 · 发表于 2009-7-31 09:24:04

懂这玩意的人不是很多呀

楼主自己有什么感想或者其他的也写一下嘛

shiyiw · 发表于 2009-12-29 14:46:43

太厉害了，佩服

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