现代舰船知识002之模块化舰艇建造技术的优势有哪些?

所谓“模块”舰艇建造技术,就是将舰艇结构和系统按照功能分成若干个具有接口关系相对独立的单元,按照通用化、系列化、组合化的设计与生产原则,以不同的方式排列和组合成舰艇装备或系统,并最终完成总装的一种舰艇建造技术。

早在二战时期,模块化舰艇建造技术就已经开始萌芽,自由轮(Libertyship)就是这种舰艇建造概念的产物。当时,美国海军购买了大量的自由轮来替代被德国潜艇击沉的商船,还有很多自由轮通过《租借法案》提供给英国。

正在建造中的自由轮采用了萌芽中的模块化建造技术

建造自由轮的船厂通常包括钢板工场、钢桁工场、黄铜翻铸工场、电缆工场、木工工场、管道工场、零件(水泵等)工场、索具工场和油漆工场。船用主机和锅炉从分包商工厂用铁路运来。所有车间产品都运到预组装区装配起来(一艘自由轮被分成120个预组装部件) ,然后用吊车或平板重载货车运到总装区。

自由轮的总装区通常设在岸边的船台上,旁边有龙骨工场、铆钉工场、焊接工场和砖工场。自由轮总装之前先要铺设龙骨,龙骨之上是预组装的双层船底(一般分成6段建造),然后是油舱、机舱、货舱,最后将组装好的船首和船尾与船身中段合龙。为了节省建造船厂时的土石工程量,自由轮一般采用侧滑的方式下水。下水后开始栖装,往船上安装吊车、绞盘、救生艇、吊柱、锚、防空炮等部件。船桥和烟囱也采用预组装的方式,整体吊装固定到船身上。最后是布置住舱、安放家具、配备航海物品。

至今任然可以运行的自由轮——“约翰?布朗”号

自由轮的建造方式,大大推动了焊接技术和分段建造技术的发展。1941~1945年,18个美国船坞共计建造了2710艘自由轮。由于建造迅速、价格便宜,自由轮被公认为是二战中美国工业的一种象征。美国造船工业倡导的这种舰艇建造理念,为海军在前线作战提供了有力的装备保障,为二战的胜利作出了巨大的贡献。二战中还有一些类似的标准化船只,很多都借鉴了自由轮的设计和建造方式。

20世纪60年代,当今模块化舰艇建造技术的雏形已经形成。 1969年,德国博富隆公司开始研究舰艇建造的新方法,其中最重要的方法就是采用标准模块来安装武器和电子系统。 1973年,美国海军开始进行军舰子系统的模块化改装工作,并在1975~1976年对“斯普鲁恩斯”级驱逐舰和“佩里”级护卫舰进行了作战系统模块化分析。

“斯布鲁恩斯”级驱逐舰

在随后的舰艇建造工作中,美国大量采用模块化舰艇建造技术,包括“阿利伯克”级驱逐舰、“独立”级濒海战斗舰、 “”自由”级濒海战斗舰和“海狼”级潜艇在内的多种军用舰艇,均采用了这种技术。20世纪80年代。德国推出的MEKO级护卫舰。也是采用模块化建造技术的典型代表。

“海狼”级潜艇

与传统的舰艇建造技术相比,模块化舰艇建造技术具有诸多优势,包括大大缩短新型舰艇的设计周期;极大地提高船台的工作效率,缩短舰艇的建造周期;采用模块化建造技术的舰艇更加有利于维修,使可维修性得到大幅度提升;舰艇的全寿命周期费用降低,帮助节约国防开支;节约了技术升级和装备更换的时间与成本;采用模块化舰艇设计与建造技术之后,可大力保障作战舰艇的一舰多型,实现舰艇成系列的发展。

采用了德国MEKO技术建造的澳大利亚海军“安扎克”级护卫舰

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