軍用艦船技術：直接套用于軍用艦船的論證、研製、設計、建造、使用、修理、試驗等各種技術的總稱。軍事技術的重要組成部分。
基本介紹
- 中文名：軍用艦船技術
- 發布者：中國軍事百科全書編審室
直接套用于軍用艦船的論證、研製、設計、建造、使用、修理、試驗等各種技術的總稱。軍事技術的重要組成部分。
軍用艦船技術為軍用艦船提供技術理論、概念、方法和工藝，以形成、保持、提高軍用艦船的作戰能力、生存能力和環境適應能力。軍用艦船技術的發展對海軍力量的發展和國防力量的加強，對國家制定和執行軍事戰略、保護國家海洋權益產生重大影響。
軍用艦船技術有以下特點：①綜合性。以造船學為主體，結合艦船運動保障系統技術、作戰系統技術、艦船修造技術等共同組成一門多學科、綜合性技術。②知識密集性。軍用艦船技術建立在廣泛的理論基礎上，包括船舶力學、爆炸力學、工程熱物理、機械學、材料科學與技術、電工學、電子學、計算機科學與技術、核物理與核技術、人工智慧等學科，是一門知識密集性的現代技術。③創新性。科學技術的最新成果，往往首先套用于軍事，軍用艦船技術成為先進科學技術成就套用最快的領域之一，並且隨著現代科學技術的迅速發展，軍用艦船技術快速地充實、更新，成為一門充滿活力、不斷創新的套用技術。④高科技含量大。20世紀80年代以後，受大規模局部戰爭的需求牽引，現代軍用艦船技術大量吸收、套用高新技術成果，包括信息技術、新材料技術、先進制造技術、先進能源技術、海洋技術、航空航天技術等，已成為一門高科技含量大的現代套用技術。
軍用艦船技術，按研究內容可分為造船學、艦艇動力與推進技術、艦船綜合電力系統技術、船體設備與艦船管路系統技術、艦載武器裝艦技術、艦載電子信息裝備裝艦技術、艦載機航空保障技術、艦船隱身技術、艦船建造技術、艦船修理技術、艦船改裝技術、艦船試驗技術等分支。
研究艦船性能和艦船設計的學科，是軍用艦船技術產生和發展的主體。由其支撐所形成的技術體系又稱艦船總體技術。造船學為艦船設計、建造和使用提供理論、概念、原則和方法，使設計的艦船具有優良的戰術技術性能和遂行其使命、任務所必需的作戰能力和生存能力。造船學包括艦船原理、艦船結構學、艦船結構力學和艦船設計技術。艦船原理和艦船結構力學是造船學的基礎理論。
研究艦船在水面或水中的受力、平衡和運動；採用理論分析、模型試驗與實船試驗相結合的方法研究艦船浮性、穩性、抗沉性、快速性、耐波性和操縱性等航海性能，揭示艦船航海性能與艦船的主尺度、幾何形狀、航行速度、航行狀態、環境條件及艦船質量分布之間的關係。模型試驗在艦船原理研究中起重要作用。
研究艦船基本結構和專門結構的結構形式、構件形狀和構件之間的連線方式。水面艦船的基本結構包括主船體和上層建築，潛艇的基本結構包括耐壓船體和非耐壓船體。專門結構是為滿足特殊需要而設定的局部性結構，如機械設備的基座結構、武器裝備基座下的加強結構、裝甲防護結構、尾軸架結構，以及艦體上各種開口的加強結構等。
研究外載荷對艦船結構作用的效應和艦船結構的承載能力。重點是桿和桿系的彎曲及穩定性，板、殼的彎曲及穩定性等，包括水面艦船結構力學、潛艇結構力學、艦船結構動力學以及其他高性能艇結構力學等內容。數值計算方法，主要是有限元方法，已發展成為艦船結構力學計算的有力手段。
根據艦船研製總要求和研製任務書，研究正確選擇艦船的排水量、主尺度、船型、線型、總布置、船體材料、結構形式、推進方式和所需功率，繪製出艦船建造和使用所需的全部圖紙和技術檔案等工作中所採用的方法、途徑、手段的總稱。艦船設計包括諸多不同學科專業的內容，是一門綜合性技術。
艦艇在完成各項使命、任務的全過程中，均須由其動力裝置提供包括推進力在內的各種動力保障。艦艇動力與推進技術是研究如何在給定的約束條件下最大限度地滿足艦艇對各種動力的需求。按照學科門類劃分，艦艇動力與推進技術包括艦艇動力技術和艦艇推進技術兩部分。
研究將蘊藏在燃料中的熱能、化學能儘可能高效地轉化成機械能並輸出供艦艇使用的綜合技術。按採用的主機類型，分為艦艇用柴油機動力技術、艦艇用燃氣輪機動力技術、艦艇用蒸汽輪機動力技術，以及艦艇用燃料電池技術、艦艇用核動力技術。艦艇動力技術的核心是研究如何充分地利用燃料中的熱能——提高熱效率，減少在熱變功和輸出過程中的損失——提高機械效率。
研究在給定的約束條件下，根據艦艇需要的推力大小，選擇合理的動力配置或組合，並把所發出的機械能儘可能高效、可靠地轉化成艦艇實現各種戰役戰術機動所需的推力的方法和手段。主要研究內容包括：選擇合理的動力配置或組合，確定合理的艉軸數和推進系統布局，探求合理的推進方式及其組合，研究船體－推進器－動力機械之間的配合，以及提高推進系統的生命力。此外，還包括常規潛艇採用的不依賴空氣動力推進技術。
以電為基本能量形態，研究艦船電能的產生、輸送、分配、變換，以及利用電能實現艦船電力推進、高能武器發射和艦載設備用電，進行全局最佳化和系統研究的技術。
傳統的艦船動力系統和艦船電力系統是彼此獨立的。動力系統為艦船運動提供動力，一般由常規熱機（蒸汽輪機、柴油機、燃氣輪機或它們的組合）和其他機械設備構成。電力系統為艦船提供電能，作為艦船的一種輔助能源，與艦船的推進沒有聯繫。20世紀90年代，為協調解決電力推進、高能武器、航母電磁彈射器用電及艦載設備用電問題，艦船電力系統發展並產生艦船綜合電力系統。艦船綜合電力系統設備劃分為不同模組，主要有電能產生模組、輸配電網路結構模組、電能分配管理模組、電力推進模組和電能變換模組，各模組有機結合，形成系統的總體。
包括船體設備技術與艦船管路系統技術。
研究用於控制艦船運動、保證停泊、海上航行安全及其他作業所需的各種機械和器具的配置、布置、安裝、防護、接口、控制、試驗等的技術。船體設備包括船體通用設備和船體特種設備。船體通用設備主要有舵設備、減搖裝置、系泊設備、裝卸設備、救生設備、關閉設備、桅檣設備、艙面屬具和潛艇升降裝置等。船體特種設備是保證艦船為完成某項特定任務而裝設的設備，主要有艦載機航空保障設施、艦船登入設備、海上航行補給裝置、工程專用設備等。
研究艦船上用於輸送各種流體的管路，以及其附屬機件、動力機械、監測儀表和操縱裝置的設計、布置、安裝、防護、試驗等的技術。艦船管路系統主要有壓載水系統、平衡系統、艙底系統、固定滅火系統、水幕系統、艙室空調通風系統、生活用水系統、污水廢物處理系統，以及潛艇的潛浮系統和均衡系統等。
研究艦船上用於雷、彈等攻防武器發射/投放裝置的布置、安裝，以及各類雷、彈的轉運、貯存、發射保障的技術。發射/投放裝置包括艦炮、飛彈發射裝置，魚雷發射裝置，水雷布放裝置，反水雷武器收放裝置，深水炸彈發射與投放裝置等。與艦載武器裝艦技術相關的技術有：艦炮技術、艦載飛彈技術、魚雷技術、反魚雷技術、水雷技術、反水雷技術、深水炸彈技術等。
研究艦載電子信息裝備在艦船上的布置、安裝、防護、界面、接口、調試等的技術。艦載電子信息裝備包括雷達裝備、聲吶裝備、通信裝備、導航裝備、電子對抗裝備、光電裝備、情報偵察裝備、指揮控制裝備等。與艦載電子信息裝備裝艦技術相關的技術有：艦船光電技術、艦艇指揮控制自動化技術、艦艇探測技術、艦艇偵察技術、艦艇通信技術、艦艇電子對抗技術和艦艇導航技術等。
研究軍用艦船為艦載機提供戰鬥保障、技術保障、後勤保障的各種航空設施的布置、結構、安裝、試驗等的技術。以航空母艦為艦載機的海上活動基地。為保障艦載機的起飛、降落和待飛，航空母艦設有專門的設施，包括飛行甲板、導航室、艦橋、起飛彈射器、攔阻裝置及助降設備、機庫、升降機、艦載機專用工作艙室、航空油料艙、艦載機彈藥艙等。現代中型以上水面艦船上一般都配有艦載直升機。為保障艦載直升機起飛、降落，載機艦船上有專門的設施，包括直升機起降平台、起飛著艦保障系統、飛行控制與助降系統、轉運和貯存系統，以及機載武器的轉運系統和貯存設施等。與艦載機航空保障技術相關的技術有艦載機起降飛行技術、艦載直升機著艦系留技術。
改變、減弱軍用艦船的可探測信息特徵，使其不易被探測系統發現或縮短其被發現距離的技術。包括反雷達探測隱身技術、反紅外探測隱身技術、反聲波探測隱身技術、反電子偵察隱身技術、反磁場探測隱身技術、反可見光探測隱身技術和反艦船電場隱身技術。
建造艦船採用的方式、方法和工藝的統稱。又稱造船工藝。按艦船建造過程，分為船體建造技術、艦船舾裝技術、艦船下水技術、艦船試驗試航技術。
維修艦船的方式、方法和工藝的統稱。按修理專業，分為船體修理工藝、機械修理工藝、電氣修理工藝、電子設備修理工藝和武器修理工藝等。
改變艦船性能或用途的技術。艦船改裝主要是改變艦船或其系統、設備的結構、材料或布置，更換或加裝新型系統和設備等，以改進艦艇性能，保持戰術技術的先進性，延長艦船服役期，提高作戰能力或擔負新的使命任務。按改裝目的，分為性能改裝和用途改裝。
分為船模試驗技術和實船試驗技術。船模試驗技術是運用按一定縮尺比、依相似理論製作的艦船整體或局部模型，採取特定的試驗手段，模擬實船狀態，通過觀察、測量船模的各種受力、運動、變形、應力、振動，以研究、改進、預報、驗證實船性能的技術。船模試驗技術分為水動力試驗技術和結構試驗技術。實船試驗技術是在艦船建造竣工或中修、大修、改裝完成後，結合交船驗收進行實船試驗，以檢查、驗證艦船性能的技術。實船試驗一般分為系泊試驗、航行試驗和專項試驗。
軍用艦船技術是軍用艦船設計、建造的基礎。軍用艦船技術經歷了古代、近代和現代三個歷史時期。
最早的戰船約在公元前1200多年出現於古埃及、腓尼基及希臘，主要是槳划行的木板船，後來輔以風帆。中國在古代已出現戰船。商代末年（前11世紀）牧野之戰已用舟船運兵渡河。春秋戰國時期（前770～前221）已建造用於水戰的戰船。三國時期（220～280）有高三四層的“樓船”和其他船型，並有風帆戰船。唐李皋發明“車船”。宋代造船技術發達，採用水密隔艙、減搖舭骨，造船工藝方面採用畫“船樣”設計施工，仿照船模造船、鐵釘聯結、桐油加麻絲捻縫等技術，船渠修造、滑道下水等先進工藝。明代（1368～1644）有造船方面的專著《南船紀》《龍江船廠志》，以及明代航海家鄭和率領龐大船隊於1405～1433年七下西洋，越馬六甲海峽、印度洋，至波斯灣、紅海和非洲東部，表明中國木船建造技術和風帆船海上航行技術都是當時世界最高水平。15、16世紀，西方航海艦隊的發展，使帆裝和駛帆技術日趨完善。
18世紀中葉以來，一些國家的科學家開始進行理論研究，建立起有關艦船浮性、穩性、耐波性、結構強度等艦船原理與結構的理論，逐步完善關於艦船戰術技術性能、阻力、推進、強度、振動等理論計算和船模試驗與實船試驗等科學方法，為改進、提高艦船性能提供了技術基礎，加快了艦船發展的步伐。主要表現在以下方面：19世紀初出現鐵質蒸汽動力艦船，逐漸代替木質風帆船；19世紀中葉，螺旋槳逐漸代替明輪，石油逐漸取代煤炭作為燃料，蒸汽動力戰艦迅速發展；19世紀後期，鋼材取代鐵材成為主要的造船材料，鉚接工藝不斷提高，艦船排水量逐漸增大，攻防能力較強的戰列艦和巡洋艦等大型艦艇得到迅速發展。19世紀末，潛艇、掃雷艇相繼出現，潛艇隱蔽性好，突擊威力大，受到海軍國家普遍重視，其技術及相關裝備迅速發展。20世紀20年代前後，航空母艦、水上飛機、艦載機的出現，使海戰從傳統的水面、水中擴展到整個海洋環境三維空間。
20世紀40年代，人類進入核時代，核飛彈、核魚雷、核深水炸彈相繼出現，潛艇、航空母艦、巡洋艦開始向核動力方向發展。50～60年代，噴氣式超聲速艦載機搭載航空母艦，垂直/短距起落飛機、艦載直升機相繼上艦，使大、中型艦船普遍具有海空立體作戰能力。60年代前後，多種飛彈、自導魚雷、制導炮彈等精確制導武器裝艦。70～80年代，電子計算機、微電子、光電子等技術的發展，使艦載電子設備日趨集成化、數位化、系統化和自適應化。80～90年代，全球定位系統（GPS）建成，可以準確地確定目標所在位置，對艦船、飛機可進行連續、實時導航。目標探測跟蹤技術、電子對抗技術和隱身技術的發展，提高了艦船的突防能力和生存能力。信息技術是現代軍事高技術的核心。為適應信息化戰爭的需求，現代軍用艦船技術不斷吸收以信息技術為核心的高技術成果，逐漸發展成為高度綜合的技術體系。
20世紀50～60年代，中國自行設計製造了護衛艇、獵潛艇、火炮護衛艦、水翼艇、飛彈艇等；成批仿製蘇聯轉讓艦艇，包括護衛艦、魚雷潛艇、魚雷快艇、獵潛艇、基地掃雷艦等作戰艦艇。從60年代起，海軍艦艇和艦載武器開始進入自行研製階段，研究、設計、製造了現代化艦艇，以及與之配套的飛彈、火炮、魚雷、水雷等武器和電子、動力、導航等裝備，建立起中國現代軍用艦船技術的基本體系。70～80年代，陸續建成攻擊核潛艇、戰略飛彈核潛艇、飛彈護衛艦、飛彈驅逐艦和登入艦、氣墊登入艇、遠洋補給船、航天測量船、遠洋打撈救生船、電子偵察船等。90年代中期，水面艦艇分別配置了作戰指揮控制系統、電子觀通和電子戰系統、直升機著艦系統、對空/對艦飛彈武器系統、全自動艦炮系統、綜合反潛系統等，形成不同使命與功能的軟硬結合的作戰系統。這些艦艇及其艦載武器、裝備所包含的技術，豐富了中國軍用艦船技術，反映了中國現代軍用艦船技術的新水平。
20世紀50年代，中國在多所高等學校設定軍用艦船技術方面的學科專業，培養專業人才；60年代，中國建立軍用艦船技術方面的研究機構，其實驗設備的規模，當時居亞洲首位，且配備有高水平的研究人員隊伍；80年代，中國開始大規模培養軍用艦船技術領域各學科專業的研究生；90年代，設定了相關專業多個博士後科研流動站。這些措施有力地促進了中國軍用艦船技術的發展。
自20世紀80年代，以信息技術為核心的高新技術發展的成果在軍事領域的套用，引發了一場新的軍事變革，推動了武器裝備的飛速發展，導致作戰理念和作戰樣式出現全新變化。未來的海上作戰將是在陸、海、空、天、網路電磁多維空間展開的一體化、網路化的聯合作戰，通過戰場各作戰單元的網路化，使各分散配置的部隊協調行動，把信息優勢變為作戰優勢。軍用艦船作為作戰網路中的節點，必須適應新的作戰要求，擁有強大的信息化作戰能力，包括信息能力、精確打擊能力、機動能力和防禦能力。
軍用艦船技術的發展已呈現以下趨勢：①新概念船型技術方面。在新的作戰概念和特定環境支持下，利用各種船型的優點進行最佳化組合，衍生出新型複合高性能船型。②新型動力與推進技術方面。永磁技術、高溫超導技術、新型冷卻技術、新型拓撲結構電機技術、吊艙推進技術、綜合電力系統技術、潛艇不依賴空氣的動力（AIP）技術和高性能電池技術等，將有新的發展和套用。③新型武器裝艦技術方面。雷射武器、微波武器、電磁炮、電熱化學炮等新概念武器裝艦技術，通用化艦載飛彈發射裝置裝艦技術，將帶動艦船總體、動力等技術的全面變革。④新材料技術方面。新的鐵類合金和鈦合金的開發和新型纖維增強複合材料的研究開發，將為軍用艦船提供比強度、比剛度高的材料，潛艇將能達到更大的極限下潛深度，大幅降低壽命周期費用。⑤造船學基礎理論方面。隨著計算機和計算技術的發展，艦船原理和艦船結構力學將進一步朝計算機化的方向發展；三維水彈性理論將發展到一個新的高度，對艦船的流體動力性能和艦船結構的動力強度可作出更精確的預報；艦船的抗風浪技術、抗爆技術、減振降噪技術都將有新的、更高水平的發展。
總體上，在信息化戰爭形態出現後，軍用艦船技術在促進艦船物理性能繼續提高的同時，將向信息化、智慧型化、隱身化方向發展，使艦船裝備具有動力裝置高比功率化、艦載武器精確制導化、指揮控制網路化和作戰方式多維化。
