《海洋测量与海洋战场准备》【作者:李广建】

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 06:29:20
开篇语

  如何打赢一场高技术条件下的海上战争,是各国海军面临的重要课题;对于海洋战场的先期测量,则是一项为现代海战打基础的至关重要的工作。说得更具体一点,未来海上战争是高科技军事力量的较量,战斗效益的发挥需要战场环境条件的有力保障;而海洋测量正是提供这一保障的基础性、超前性工作,海上的一切军事活动都要以海洋测量的成果为基础。

  详解海洋测量船

  海洋测量船是一种能够完成海洋环境要素探测、海洋各学科调查和特定海洋参数测量的船只。凡是能够完成海洋空间环境测量任务的舰船,均可称为海洋测量船。早期的测量船仅仅完成单一的海洋水深测量,主要用于保障航道安全。随着社会的进步和科学技术的发展,海洋测量从单一的水深测量拓展到海底地形、海底地貌、海洋气象、海洋水文、地球物理特性、航天遥感和极地参数测量。现代海洋调查船综合作业能力很强,不同学科、不同专业领域的任务互相交叉并存,在完成主要使命任务的平台上,同时也具备相当的通用海洋参数测量能力.

  海洋测量船的技术特点

  与军事斗争密切相关

  航海事业发展的初期,各个国家都把航海安全的使命赋予行动有效的军事部门。从1921年至今,历届的国际海道测量组织的主席和局长共计48人,有42人是美国、英国等西方国家的海军中将、少将。当前国际海道测量组织成员国中,有62.5%的国家注册的主管部门是国防部和海军。由于涉及到国家安全,各国之间的测量成果交流均经过海军审定。尽管测量船的作业成果可以广泛地应用于海洋资源开发、海洋环境保护和科学考察领域,但第一位的仍然是服务于军事斗争。测量船的设计、建造和技术配置,主要是针对海上作战和尖端武器的发展需要。

  综合作业能力强

  经过几十年的海上测量,各海洋国家都把国家沿岸浅海领域的海洋环境搞得清清楚楚,没有必要重复测量,于是功能单一、技术落后的小型测量船相继淘汰。21世纪是海洋世纪,海洋资源开发、环境调查、科学考察和相关的军事活动都由近海向远海扩展,对测量船的建造提出了新的技术要求。另外由于科学技术的进步,在有限的测量平台上有可能集中多种专业的测量设备,单船的综合作业能力得到提高。一艘综合测量船一个航次下来,可以同时获取海洋测绘、海洋气象、海洋水文、地球物理和科学考察等不同领域的多项成果,效益相当于多艘功能单一专业船的总和。目前,各个海洋国家的测量船的数量逐年减少,单船的综合作业能力却是日益提高,总吨位变化不大。截止到2006年2月,78个成员国在国际海道测量组织注册的测量船总吨位已经超过3亿吨。近10年的造船年鉴(1996~2005)统计表明:在世界各国新建造的测量船中,3000吨以上的综合测量船超过83%。

  高技术密集

  现代科学技术的发展使得大量高新技术融入综合测量系统,使测量船的工作效益直线上升,主要体现在:①测量精度不断翻升。海上测量要素的定位精度由70年代的1海里跃升到90年代的100米,到目前,卫星差分定位精度已达分米级;海底地貌测量的分辨率可达15厘米,浅层剖面的测量分辨率已达厘米级;②作业效率成倍提高。过去单波束测深仪一次航行只能取得一条测线,现在的多波束测深系统可同时发射200多个波束,信息获取量提高了200多倍;③开发出新的海洋要素。从70年代开始,海洋重力、海洋磁力、海底地形、海底地貌、声学分层测流、雷达分层测风和大气波导等新兴测量项目不断涌现;④综合测量系统智能化控制各测量设备同步作业、协调操作过程的自动化流水作业、实时处理测量数据、现场提交成果资料,因此大大缩短了测量周期,测量成果的质量也不断提高。

  海洋大国测量船的发展

  美国

  美国拥有的海洋测量船型号多、技术新。50年代末以后,美国海军建造了20多艘海洋测量船,比较著名的是3251吨的“托马斯·格·汤普森”级、3420吨的“海斯”号和12000吨的“领海”号。它们的主要特点是专业实验室多,工作面积达370米2以上;自动化程度高,电子设备齐全,甲板设备配套。80年代中期,美国海军加快了战场准备和海道测量的发展速度。继1989~1994年短期内装备了6艘现代化测量船(USNS系列)之后,又迅速在2年时间内建造了6艘更先进的5000吨级中远海测量船(T-AGS 60~65)。每艘船上都装备了浅海回声测深仪、深海回声测深仪、海底浅层剖面仪、浅海多波束系统、深海多波束系统、多普勒声学测流仪、侧扫声纳、全球定位系统、遥控潜水器、重力仪、磁力仪等20多种海洋测量设备和多个测量工作站,可以详尽准确地探测海底地形、海底地貌、海底浅层剖面、海底表层底质等多种战场要素。测量系统的综合能力很强,多数以海洋测量和水文调查为主,同时在一些中型以上的测量船上还配置有海洋生物、海洋特性等专项调查设备。美国海洋与大气管理局还有一些小船,可以机动地安装各种测量设备,执行指定的专项任务。此外,美国海军在航空母舰上也装有先进的测量设备。

  英国

  英国皇家海军的海洋测量船吨位比较小,主要以1000吨以上的近海测量船为主(如“罗巴克”系列)。但测量设备多而全、处理功能很强,处理机和工作站多是美国HP系列,测深仪、侧扫声纳、剖面仪等测量设备都是英国产品。最近几年,英国皇家海军的测量船吨位越来越大。1996年建造的13300吨级“斯科特”号测量船每年可工作300天,船底安装了超大规模的换能器阵,可以详尽地探测水下的多种物理、水文参数,同时具有破冰能力。1998年7月止,皇家海军又连续建造了3艘现代测量船,全部采用新型测量系统,最新一艘是5129吨的“耐力 A171”号。这充分表明了英国发展全球海域测量的战略意图。

  俄罗斯

  俄罗斯的测量船较多,几乎每两三年就造1艘;而且吨位也比较大,例如6600~9100吨的AKADMIK系列、9920吨的KRYLDB号、7500吨的ABKHAZYA级。近期也建造中等吨位的测量船,像3422吨“西伯利亚柯夫”级,但不是主流。俄罗斯大型测量船常年保持全球海域活动,海洋作业的项目是综合性的,主要有海洋测量、救生、地质、气象、水文、生物和化学等方面。测量设备的数量多,但战技指标和功能一般、更新周期长,不如美、日等国先进。

  日本

  日本非常重视海洋测量对海洋经济的推动作用,海洋测量船数量很多、建造速度很快。它们长年在海上测量,经常出没在我国的中远海区。测量船的吨位居中,像3500吨的“白凤”号、3800吨的“白岭”号、3048吨“拓洋”号、2200吨的“昭洋”号等。装备的测量设备都很先进,而且更新速度快,全世界最先进的测量设备的第一个用户几乎都是日本。测量仪器种类多,主要围绕着资源开发的水深和地质要素。目前,日本已出版了1:20万和1:50万的大陆架海底地形图。日本无论是在测量船队的数量上,还是在最新的测量技术上,都努力保持海洋大国的地位。

  除上述5国外,法、德、荷、意等国也都不断推出新型远海综合测量船。发达国家频繁的海洋测量活动唤醒了全世界海洋国家,它们纷纷意识到海洋资源和海洋国土关系到国家和民族的生存。近两年来,巴西、阿根廷、委内瑞拉、西班牙、希腊、土耳其、印度、印尼、新西兰等国,都以较快的速度装备了1000~6000吨级新型测量船,测量设备比较新颖,活动的范围也比较广泛。

  测量船的技术发展趋势

  综合功能越来越强

  近代科学技术的发展,带动测量调查设备技术性能的迅速提高。不同领域的探测手段可以相通,基本上是水声、激光、红外、电磁和机械等几大类,所以综合调查系统可以在不同领域取得显著效益,实现一船多能。发达国家首先意识到综合测量系统的突出效益,纷纷把投资重点转向调查测量系统的研制和发展。在80年代,海洋测量船调查测量系统和船体建造经费的比例为0.05:1,90年代上升为0.25:1,当前发达国家的建造比例为1:1、2:1,重要的测量船甚至超过5:1。由于综合功能的迅速膨胀,各专业功能之间相互覆盖、界线逐渐消除。一艘现代的综合测量船,又是综合调查船、资源勘探船、科学考察船、环境监察船和电子侦察船,未来的测量船在专业功能覆盖上向着“万能”的方向发展。

  测量质量全面提高

  近代科学技术的发展造就了高性能的测量调查设备,最直接的效益就是测量数据的精度、密度、成功率、有效率、覆盖范围等成倍提高。由于数字化、智能化和网络技术的发展,测量系统的集成更加科学、有效。操作过程的自动化水平不断提高,测量项目的操作向着“可视、可控”的方向迈进,测量工作周期大大缩短。测量数据的处理方法不断更新,质保体系日益健全,测量质量得到全面提高。现代的调查测量成果在各个不同的应用领域内,都产生了前所未有的经济效益和军事效益。

  建造先进测量平台

  过去建造测量船强调的是测量系统设备要适应船体平台,设计中船体必需的部分安排就绪后,剩余的空间才加装测量设备,或者直接用货船和交通船改装成测量船。现代造船技术的发展,优先围绕测量使命的技术要求,配套展开设计建造。例如通过调整船体结构,优化测量环境;选择合适的推进方式,降低工作部位的背景噪声;开展电磁兼容设计,提高电磁接收信号的灵敏度;实施主机/辅机的减振降噪技术,提高信噪比;进行声学兼容设计,消除同类声学设备之间的相互干扰。总之,测量船的新型建造技术,将测量系统和运载船体结合成为一个有机的整体,船体平台的每一项技术进步都使调查测量系统直接受益。

海洋测量——搭建未来海战的舞台

  海洋是海上战争的舞台,相关军事力量的部署、决战决胜的较量在这个舞台上展开。作战环境可以是军事活动的障碍和敌人,也可以是威力巨大的助推之力。历史上许多著名的海战雄辩地证明了,优秀的军事家正是巧妙地利用战场环境,才达到了出奇制胜的目的。在现代的海洋战争中,尖端智能武器的神奇威力,也只有依赖战场环境的支持才能充分发挥出来。

  海洋环境对海军作战的影响

  海洋地质要素

  海洋战场的地质环境要素主要包括海底地形地貌、海洋重力、海洋磁力等。

  利用地形地物是一项古老的军事技术,它可以隐蔽自己、控制战场,以小的代价换取大的胜利;利用海底地形同样重要。在现代战场上,“战斧”一类巡航导弹可以依靠“地形匹配”技术导航,在山凹中做超低空飞行,准确地打击敌纵深的重要军事目标。“地形匹配”技术已经被移植到水下智能兵器上。现代潜艇、智能鱼雷依靠这种先进的制导技术,就可以利用海底复杂的地形地貌,成功地隐蔽自身、出其不意地攻击敌人。

  科学家早在六七十年代就发现,海洋重力场对远程攻击武器的命中精度有很大影响。远程运载火箭的大部分飞行轨道是在海洋上空,尽管运载火箭应用了卫星制导、星光制导等先进的制导技术,协助修正其运行轨道,但如果忽略了重力异常的影响,命中精度还是要大打折扣。科学研究指出,1毫伽(重力场强度单位)的垂线偏差,就会给远程打击武器造成1海里的命中误差。

  在现代海洋战场上,磁力要素的运用更是各海洋强国发展的热门。从70年代初开始,美国海军就致力于国家领海的磁力测量,到90年代中期,基本完成了200海里以内的海洋磁力添图;并通过精确的科学计算,将准确的磁力分布数据延拓到空中。美国海军大量使用速度快、搜索范围大的直升机,通过“磁力差分反潜技术”遂行快速反潜。反潜直升机在巡逻时,其尾部吊装光泵磁力仪;发现磁力分布异常后,就近飞2条正交的航线,立刻就可以测量出潜艇的位置、深度和吨位;经过敌我识别、确定为敌方目标后,反潜直升机随即发射反潜导弹。实践证明:看似平和的海洋环境要素,可以在高新技术的支持下建立起无形的防线,成为探察敌情、消灭敌人的有力武器。

  海洋气象要素

  战场气象要素历来受到军事家的重视。从诸葛亮借东风到拿破仑兵败莫斯科,从日本偷袭珍珠港到盟军登陆诺曼底,历史上许多军事壮举都是靠气象条件的支持而获得成功的。现代战争的主要兵器如飞机、军舰、坦克、导弹,以及军事技术手段如无线通信、电子对抗等,其军事效益都要受到气象条件的限制。在军事对抗中,谁掌握的气象资料更准确、广泛、长久,谁就能获得较大的军事优势。

  现代气象除了人们熟悉的风、温、雨、浪之外,还有许多新的要素。例如,临近海面不同高度的风速、风向、气压、气温、相对湿度、海水皮温和少数离子,在一定的条件下会形成大气环境中的陷获、折射。这时,电磁波弯向地面的曲率会超过地球表面的曲率,电磁波将被限制在一定厚度的大气层内,在该层大气上下边界之间来回反射并向前传播,就像声波在金属波导管中传播一样。这种传播现象称为大气波导传播,形成波导传播的大气层称为大气波导。大气波导可以使电磁波实现超视距传播,也会引起电磁盲区、导致雷达杂波。这些新的气象元素,会对海军作战产生重大影响。

  海洋水文要素

  海洋水文要素主要包括温度、盐度、深度三大静态要素,以及海流、海浪、潮汐三大动态要素,它们是与舰艇关系最密切、对其影响最大的海洋要素。众所周知,温度是海水声速的决定因素,会影响声纳的作战效果;盐度(密度)是潜艇下潜和定深航行的首要参数;深度是舰艇航行安全性的重要标志;海浪和海流时刻影响着舰艇的航迹;潮汐的变化决定着登陆和抗登陆的成败。在现代的海洋战争中,海洋水文要素的军事运用不仅停留在宏观效果上,而且发展到更精细、更准确的程度。

  例如,核潜艇水下隐蔽航行范围大,可以潜航到全球海区,是各大国实施核反击战略的主力。在战时,卫星定位系统可能遭受打击而失效,核潜艇主要依靠自身的惯性导航系统进行定位。这种方法的最大误差源就是海流作用于核潜艇产生的偏差,长距离的误差积累十分惊人,必须进行精确的海流改正。多普勒海流剖面仪以现代声学为基础,可以进行大范围、高精度的海流测量,一次发射就可以获取水深1000米以内的128层海流的数据,相对测量精度为0.5%+0.5厘米/秒,完全满足高精度科学计算的需要。掌握了大范围精确海流数据的核潜艇,就能够在海洋中远距离隐蔽航行,准确到达作战海域。

  水声作战环境要素

  水声技术是水下一切军事活动的前导,决定着探潜/反潜、潜艇隐蔽航行、鱼雷制导、水雷布放、扫雷、水声侦察、水声通讯、水声导航等军事活动的成败。主要的海洋声学作战环境要素有:海洋声速分布特性、海洋背景噪声、水声信号传播特性、水声信号海底反射特性和海洋混响等等。

  为了充分发挥水下声学武器装备的战斗性能,各国海军积极部署海洋声学环境的调查。美国有4艘“胜利”级海洋声学环境监测船、日本有2艘“响”级海洋声学环境监测船,常年部署在太平洋和第一、二岛链海域进行水声作战环境测量。美国宣称,全世界有600多艘潜艇,凡是进出过太平洋海域的,在美、日的海洋声学环境监测船都有声学频谱特性的记录;一旦这些潜艇出现,美、日海军立即就可以判定出是哪个国家的哪一艘潜艇。俄罗斯的“隐身”潜艇曾震惊世界,据称其声学目标特性低于海洋背景噪声,反潜声纳基本上探测不到它。实际上是,俄罗斯海军在分析研究了大量海洋背景噪声的基础上,针对声纳探测声波的特性,制造出一种制造“消声瓦”的新型材料。潜艇表面被这种“消声瓦”覆盖之后,就表现出和海洋背景环境一样的声学特性,使反潜声纳无法探测到。

  外国在我周边海域的测量活动

  20世纪80年代,我国布放在东海的测量浮标曾遭到破坏,日本海军还多次出动军舰、飞机对我测量船只进行干扰。日本人非常重视在东海海域的海洋测量。日本“昭洋”号和“白凤丸”号两艘测量船,表现出了相当的测量实力。日本抢先配置全世界最先进的测量设备,包括世界上第1台大深度水声多普勒海流剖面仪、第2台全海域多波束测深系统。日本还不惜重金积累零星测量数据,如在远洋商船和货船上也进行安装自动测量设备,船只回国后派专人取出数据,表现了它们对测量资料的重视和渴望。

  90年代中期,美国海军连续建造了6艘5000吨级综合测量船(T-AGS60系列),它装备精良、号称世界测量船的尖端,其中第三艘被派往中国东南沿海进行海战场测量。此后,在先进的T-AGS60/65系列测量船中,每年都要保持1~2艘在中国近海活动,多次与我国南海的渔民遭遇。2002年,美国海军测量船“鲍迪奇号”在距离中国海岸约60海里的黄海海域进行拖曳声纳测量时,发生了与我渔船相撞的事件。大量的事实表明,美国在其全球海洋战略的规划下,已经把海洋测量和海洋战场的准备工作,做到了我们家门口。

  从80年代开始,有些东南亚国家一直在我国南沙海域开展测量,几乎年年与我海军测量船只遭遇。这些测量船的技术水平不高,有些甚至租用渔船测量;但常年坚持,并以石油平台为支撑,测量活动从来没有停止过。

  海战战场环境要素的测量

  海战战场环境要素的测量是一项长期、艰苦的浩大工程。例如,美国海军的海战战场环境要素测量的实力号称最强,有美国海洋与大气管理局、国防制图局和海军气象海洋指挥中心等单位负责,有30多艘新型的高技术综合测量船;尽管如此,单就海洋磁力添图测量一项任务也进行了20多年。因此海战战场环境要素的测量必须要提前部署、未雨绸缪,充分利用和平时期完成战场准备,临战突击是绝对来不及的。海战战场的海洋测量准备有如下几个特点:

  第一,海洋战场涉及的范围大于领海面积,因此必须在预定战场海区,根据地理位置特点和国家战略任务的需要,对重点、敏感海区展开优先测量。要使用综合调查船开展全方位的综合测量,一个航次获取十几个专业的几十种要素。

  第二,为了提高海洋作战环境测量的效益和质量,必须融入高新技术的指导。例如海洋声学测量是一项十分复杂的作业,测量数据不仅仅与海区有关,还受到海面气象、海底地质和水文条件的影响,需要进行重复测量。研究表明,可以通过大量的实际测量和科学计算,建立起近乎“一劳永逸”的模型,将典型海区的测量成果推广应用的其他海区。

  第三,基础测量工作必须扎扎实实、一步一步地完成。①海底地形地貌、航道水深、海洋重力和海洋磁力等要素是相对稳定的海洋参数,长时间不会改变。这一类参数的测量要瞄准最高标准,一次测量终身使用。②有些海洋水文参数(如温度、盐度、海流、潮汐等)和海洋声学参数(如声速、背景噪声、传播衰减、反射特性等)在宏观上有周期变化,要周期性地跟踪测量才能获得完整的数据。③对于随机变化和特别重要的海洋要素(如风速、风向、压力、雷电等)需要建立海洋站,或者布放海洋浮标进行连续观察测量。④对于特殊需要的参数测量(如最大风值、最大波高),或者特定海区的超范围、超深度、超时间测量,需要使用专项设备、配套特殊的技术措施来完成。

日本的海上测量船

  日本拥有众多先进的海上测量船,除了日本海上自卫队装备外,日本海洋科学技术中心也装备有型号众多的海上测量船,不但吨位较大,技术也相当先进。

日本海洋科学技术中心的海洋测量船

  海洋地球研究船“未来”号,由核动力船 “陆奥”号改装而成。该船长128.6米,宽19米,高13.2米,排水量8672吨,航速16节,续航力约12000海里,定员80人。采用柴油机电力推进,是一艘大型海洋观测船,主要从事海上气象、海况和海底地形观测,装有多波束测深仪、采泥器和采水器等。1997年9月完工。

  “海岭”号深海调查研究船,是10000级深潜器 “海沟"号的母船,调查海域为马利亚纳海沟、日本海沟、西南诸岛、南海海沟。船上装有多波束测深仪、采泥器等,于1997年3月建造完成。该船长104.9米,宽16米,高7.3米,排水量4628吨,航速16节,续航力约9600海里,定员60人。

  “横空”号潜水调查船支援母船为有人潜水调查船“深海6500”和深潜器“海沟”号的支援母船并兼作深海观测,于1990年4月完工。该船尾部安装有大型A字形门吊,船上装有多波束测深仪和精密音响测位装置。1991年5月起开始对日本海、日本海沟等进行潜航调查。1994年与美国合作对大西洋和东太平洋进行观测。该船长105.2米,宽16米,高7.3米,排水量4439吨,航速16,续航力约9000海里,定员57人。

  “海洋”号海洋调查船为小水线面双体船,1985年5月建造完成。采用柴油机电力推进。设计时作为各种海上实验的多用途支援船,船上安装有加/减压舱,现在作为海洋调查船使用。该船长61.6米,宽28米,高10.6米,排水量2893吨,航速13节,续航力约5100海里,定员69人。

  “夏岛”号潜水调查船支援母船为2000米级潜水调查船的支援母船, 1981年10月完成建造。尾部安装有收放“深海2000”潜水调查船的A字形门吊,船上装有海上船位测定装置、海上监视装置、潜水调查船跟踪装置、海底地形调查装置和环境调查装置,本船可在世界所有海域内活动。该船长67米,宽13米,高6.3米,排水量1530吨,航速12.5节,续航力约8000海里,定员55人。

  日本海上自卫队的海洋测量船

  “二见”级海洋观测舰共建造2艘,首船“二见”号(AGS-5102)于1979年2月建成服役,第二艘“若樱”(AGS-5104)号1986年2月服役,2艘舰都停泊于横须贺。“二见”级主要担负海底地形、地质、地磁、海洋环境等综合调查,除了日本周围海域的调查外,还从事远洋调查。“二见”级长97米,宽15米,吃水深度4.2米,满载排水量3175吨,最大航速16节。船上装载1艘RCV-225型遥控潜艇,用于水下救援和测量。为进行精确测量,该船可长时间以2~3节低速航行。

  “须磨”级海洋观测舰是日本海上自卫队第三代调查测量船,只建有1艘。“须磨”号(AGS-5103)于1982年建成服役,停泊于横须贺,主要担负海洋调查、测量任务。该船长72米,宽12.8米,吃水深度3.4米,最大航速15节,定员65人,满载排水量1180吨。为在海洋观测和海底测量时保持船位,该船装备有船艏推进器;为进行海洋环境数据的采集、分析,该船装有水温、盐分、潮流、海底底质以及音响等完备的观测器材;此外还携带有1艘11米长的小艇,供海洋调查测量研究用。

  “曰南”级海洋测量船是日本海上自卫队配备的最大吨位的海洋测量船,于1999年竣工下水,用于替代1969年服役的“明石”级调查船,主要任务是收集反潜战、水雷战所需的海洋数据。该船总长111米,宽17米,吃水深度4.5米。采用柴油机电力推进,有船艉推力器和2个船艏推力器,航速18节,定员90人。为了降低水下辐射噪声,有效进行海洋观测,主机和主发电机采用二级减振支撑;采用5叶大直径大侧斜螺旋桨,船艏推力器隧道处安装开闭盖,辅机采用减振橡胶;船体底部的外板覆盖有阻尼材料。该船携带有常规观测装置,如水温记录装置、超声波多普勒多层流速计、系泊式自记流向流速计、气象观测装置、测波仪等;携带有海洋测量装置,如多波束测深仪、采泥器和质子磁力仪等;携带有音响观测装置,如浮子式声波传播测定装置、沉底式声波传播测定装置等。该船还携带有1艘11米长的观测工作艇,航速10节,配有浅海音响观测装置、拖曳式侧扫声呐等;带有1个深潜器,深潜器长2.9米,宽1.8米,高2.4米,重约5.5吨,装有2个机械手和喷射钻探装置。

  几种特殊船型的测量船

  海洋测量船大都采用单体常规船型。随着舰船技术的发展,目前已经建成不少采用特殊船型的新型测量船,主要有:

  小水线面测量船

  美国海军于70年代研制,到1999年全世界建造了44艘,大部分用于海洋测量、科学考察和之上。它的优势很多。第一是耐波性。船体在水中摇摆的程度与水线面密切相关,一个200吨的小水线面船在5级风浪中的摇摆幅值仅为千吨级常规单体护卫舰的1/6,在遭遇5.5~6.1米的巨浪时,船舱桌面上的酒杯几乎不会移动。第二是快速性。由于小水线面船的兴波阻力小、水下螺旋桨的推进效率高,航速可高达30节。第三是稳定性。小水线面船水下船体的流线好,保证了很高的运动稳定性。第四是操纵性。小水线面船有优良的回转性,航行回转直径约为5.5倍船体长度,可以零航速原地回转。第五是甲板面积大,便于装载测量器材、搭载测量专用飞机。比较著名的小水线面测量船有美国的“阿戈”号测量科考船、“有效”号水声测量监听船、日本的“响”号水声测量监听船、德国的751测量科研试验船和欧洲的“联盟”号科研试验测量船。

  气垫测量船

  它以风冷柴油机为动力,一方面驱动垫升风扇在船体与载体介质之间形成高压气层,产生垫升力消除海水的阻力;另一方面通过空气导管螺旋桨产生强大的推动力,推动船体高速运动。常规测量船的水下探测设备全部安装在船底,在接近船体吃水的浅水区就无法获得测量数据;而气垫测量船可以在浅海、沙滩和滩涂上自由穿行,进行自动化测量作业。法国和比利时的海军就是在气垫船上加装了激光测深系统,大大提高了海岸潮间带和海岸地形的测量作业效率。

  掠海地效翼测量船

  它利用机翼贴近水面时升力增大、诱导阻力减小的原理飞行,是一种能贴着水面飞行的特殊船型。它与水上飞机不同,飞行高度一般不超过10米;它比飞机有更大的升阻比,气动效率高;它可以在海上随时起落,安全性高,具有飞机无法达到的载重量;它与普通船只相比,有速度快、耐波性好的优势。在掠海地效翼测量船上可以安装激光测深、激光测高、红外测温、立体光学测量等设备,在短时间内测取大范围的水深、波浪、表温和海岸地形等海洋要素。这种船目前处于研制阶段。开篇语

  如何打赢一场高技术条件下的海上战争,是各国海军面临的重要课题;对于海洋战场的先期测量,则是一项为现代海战打基础的至关重要的工作。说得更具体一点,未来海上战争是高科技军事力量的较量,战斗效益的发挥需要战场环境条件的有力保障;而海洋测量正是提供这一保障的基础性、超前性工作,海上的一切军事活动都要以海洋测量的成果为基础。

  详解海洋测量船

  海洋测量船是一种能够完成海洋环境要素探测、海洋各学科调查和特定海洋参数测量的船只。凡是能够完成海洋空间环境测量任务的舰船,均可称为海洋测量船。早期的测量船仅仅完成单一的海洋水深测量,主要用于保障航道安全。随着社会的进步和科学技术的发展,海洋测量从单一的水深测量拓展到海底地形、海底地貌、海洋气象、海洋水文、地球物理特性、航天遥感和极地参数测量。现代海洋调查船综合作业能力很强,不同学科、不同专业领域的任务互相交叉并存,在完成主要使命任务的平台上,同时也具备相当的通用海洋参数测量能力.

  海洋测量船的技术特点

  与军事斗争密切相关

  航海事业发展的初期,各个国家都把航海安全的使命赋予行动有效的军事部门。从1921年至今,历届的国际海道测量组织的主席和局长共计48人,有42人是美国、英国等西方国家的海军中将、少将。当前国际海道测量组织成员国中,有62.5%的国家注册的主管部门是国防部和海军。由于涉及到国家安全,各国之间的测量成果交流均经过海军审定。尽管测量船的作业成果可以广泛地应用于海洋资源开发、海洋环境保护和科学考察领域,但第一位的仍然是服务于军事斗争。测量船的设计、建造和技术配置,主要是针对海上作战和尖端武器的发展需要。

  综合作业能力强

  经过几十年的海上测量,各海洋国家都把国家沿岸浅海领域的海洋环境搞得清清楚楚,没有必要重复测量,于是功能单一、技术落后的小型测量船相继淘汰。21世纪是海洋世纪,海洋资源开发、环境调查、科学考察和相关的军事活动都由近海向远海扩展,对测量船的建造提出了新的技术要求。另外由于科学技术的进步,在有限的测量平台上有可能集中多种专业的测量设备,单船的综合作业能力得到提高。一艘综合测量船一个航次下来,可以同时获取海洋测绘、海洋气象、海洋水文、地球物理和科学考察等不同领域的多项成果,效益相当于多艘功能单一专业船的总和。目前,各个海洋国家的测量船的数量逐年减少,单船的综合作业能力却是日益提高,总吨位变化不大。截止到2006年2月,78个成员国在国际海道测量组织注册的测量船总吨位已经超过3亿吨。近10年的造船年鉴(1996~2005)统计表明:在世界各国新建造的测量船中,3000吨以上的综合测量船超过83%。

  高技术密集

  现代科学技术的发展使得大量高新技术融入综合测量系统,使测量船的工作效益直线上升,主要体现在:①测量精度不断翻升。海上测量要素的定位精度由70年代的1海里跃升到90年代的100米,到目前,卫星差分定位精度已达分米级;海底地貌测量的分辨率可达15厘米,浅层剖面的测量分辨率已达厘米级;②作业效率成倍提高。过去单波束测深仪一次航行只能取得一条测线,现在的多波束测深系统可同时发射200多个波束,信息获取量提高了200多倍;③开发出新的海洋要素。从70年代开始,海洋重力、海洋磁力、海底地形、海底地貌、声学分层测流、雷达分层测风和大气波导等新兴测量项目不断涌现;④综合测量系统智能化控制各测量设备同步作业、协调操作过程的自动化流水作业、实时处理测量数据、现场提交成果资料,因此大大缩短了测量周期,测量成果的质量也不断提高。

  海洋大国测量船的发展

  美国

  美国拥有的海洋测量船型号多、技术新。50年代末以后,美国海军建造了20多艘海洋测量船,比较著名的是3251吨的“托马斯·格·汤普森”级、3420吨的“海斯”号和12000吨的“领海”号。它们的主要特点是专业实验室多,工作面积达370米2以上;自动化程度高,电子设备齐全,甲板设备配套。80年代中期,美国海军加快了战场准备和海道测量的发展速度。继1989~1994年短期内装备了6艘现代化测量船(USNS系列)之后,又迅速在2年时间内建造了6艘更先进的5000吨级中远海测量船(T-AGS 60~65)。每艘船上都装备了浅海回声测深仪、深海回声测深仪、海底浅层剖面仪、浅海多波束系统、深海多波束系统、多普勒声学测流仪、侧扫声纳、全球定位系统、遥控潜水器、重力仪、磁力仪等20多种海洋测量设备和多个测量工作站,可以详尽准确地探测海底地形、海底地貌、海底浅层剖面、海底表层底质等多种战场要素。测量系统的综合能力很强,多数以海洋测量和水文调查为主,同时在一些中型以上的测量船上还配置有海洋生物、海洋特性等专项调查设备。美国海洋与大气管理局还有一些小船,可以机动地安装各种测量设备,执行指定的专项任务。此外,美国海军在航空母舰上也装有先进的测量设备。

  英国

  英国皇家海军的海洋测量船吨位比较小,主要以1000吨以上的近海测量船为主(如“罗巴克”系列)。但测量设备多而全、处理功能很强,处理机和工作站多是美国HP系列,测深仪、侧扫声纳、剖面仪等测量设备都是英国产品。最近几年,英国皇家海军的测量船吨位越来越大。1996年建造的13300吨级“斯科特”号测量船每年可工作300天,船底安装了超大规模的换能器阵,可以详尽地探测水下的多种物理、水文参数,同时具有破冰能力。1998年7月止,皇家海军又连续建造了3艘现代测量船,全部采用新型测量系统,最新一艘是5129吨的“耐力 A171”号。这充分表明了英国发展全球海域测量的战略意图。

  俄罗斯

  俄罗斯的测量船较多,几乎每两三年就造1艘;而且吨位也比较大,例如6600~9100吨的AKADMIK系列、9920吨的KRYLDB号、7500吨的ABKHAZYA级。近期也建造中等吨位的测量船,像3422吨“西伯利亚柯夫”级,但不是主流。俄罗斯大型测量船常年保持全球海域活动,海洋作业的项目是综合性的,主要有海洋测量、救生、地质、气象、水文、生物和化学等方面。测量设备的数量多,但战技指标和功能一般、更新周期长,不如美、日等国先进。

  日本

  日本非常重视海洋测量对海洋经济的推动作用,海洋测量船数量很多、建造速度很快。它们长年在海上测量,经常出没在我国的中远海区。测量船的吨位居中,像3500吨的“白凤”号、3800吨的“白岭”号、3048吨“拓洋”号、2200吨的“昭洋”号等。装备的测量设备都很先进,而且更新速度快,全世界最先进的测量设备的第一个用户几乎都是日本。测量仪器种类多,主要围绕着资源开发的水深和地质要素。目前,日本已出版了1:20万和1:50万的大陆架海底地形图。日本无论是在测量船队的数量上,还是在最新的测量技术上,都努力保持海洋大国的地位。

  除上述5国外,法、德、荷、意等国也都不断推出新型远海综合测量船。发达国家频繁的海洋测量活动唤醒了全世界海洋国家,它们纷纷意识到海洋资源和海洋国土关系到国家和民族的生存。近两年来,巴西、阿根廷、委内瑞拉、西班牙、希腊、土耳其、印度、印尼、新西兰等国,都以较快的速度装备了1000~6000吨级新型测量船,测量设备比较新颖,活动的范围也比较广泛。

  测量船的技术发展趋势

  综合功能越来越强

  近代科学技术的发展,带动测量调查设备技术性能的迅速提高。不同领域的探测手段可以相通,基本上是水声、激光、红外、电磁和机械等几大类,所以综合调查系统可以在不同领域取得显著效益,实现一船多能。发达国家首先意识到综合测量系统的突出效益,纷纷把投资重点转向调查测量系统的研制和发展。在80年代,海洋测量船调查测量系统和船体建造经费的比例为0.05:1,90年代上升为0.25:1,当前发达国家的建造比例为1:1、2:1,重要的测量船甚至超过5:1。由于综合功能的迅速膨胀,各专业功能之间相互覆盖、界线逐渐消除。一艘现代的综合测量船,又是综合调查船、资源勘探船、科学考察船、环境监察船和电子侦察船,未来的测量船在专业功能覆盖上向着“万能”的方向发展。

  测量质量全面提高

  近代科学技术的发展造就了高性能的测量调查设备,最直接的效益就是测量数据的精度、密度、成功率、有效率、覆盖范围等成倍提高。由于数字化、智能化和网络技术的发展,测量系统的集成更加科学、有效。操作过程的自动化水平不断提高,测量项目的操作向着“可视、可控”的方向迈进,测量工作周期大大缩短。测量数据的处理方法不断更新,质保体系日益健全,测量质量得到全面提高。现代的调查测量成果在各个不同的应用领域内,都产生了前所未有的经济效益和军事效益。

  建造先进测量平台

  过去建造测量船强调的是测量系统设备要适应船体平台,设计中船体必需的部分安排就绪后,剩余的空间才加装测量设备,或者直接用货船和交通船改装成测量船。现代造船技术的发展,优先围绕测量使命的技术要求,配套展开设计建造。例如通过调整船体结构,优化测量环境;选择合适的推进方式,降低工作部位的背景噪声;开展电磁兼容设计,提高电磁接收信号的灵敏度;实施主机/辅机的减振降噪技术,提高信噪比;进行声学兼容设计,消除同类声学设备之间的相互干扰。总之,测量船的新型建造技术,将测量系统和运载船体结合成为一个有机的整体,船体平台的每一项技术进步都使调查测量系统直接受益。

海洋测量——搭建未来海战的舞台

  海洋是海上战争的舞台,相关军事力量的部署、决战决胜的较量在这个舞台上展开。作战环境可以是军事活动的障碍和敌人,也可以是威力巨大的助推之力。历史上许多著名的海战雄辩地证明了,优秀的军事家正是巧妙地利用战场环境,才达到了出奇制胜的目的。在现代的海洋战争中,尖端智能武器的神奇威力,也只有依赖战场环境的支持才能充分发挥出来。

  海洋环境对海军作战的影响

  海洋地质要素

  海洋战场的地质环境要素主要包括海底地形地貌、海洋重力、海洋磁力等。

  利用地形地物是一项古老的军事技术,它可以隐蔽自己、控制战场,以小的代价换取大的胜利;利用海底地形同样重要。在现代战场上,“战斧”一类巡航导弹可以依靠“地形匹配”技术导航,在山凹中做超低空飞行,准确地打击敌纵深的重要军事目标。“地形匹配”技术已经被移植到水下智能兵器上。现代潜艇、智能鱼雷依靠这种先进的制导技术,就可以利用海底复杂的地形地貌,成功地隐蔽自身、出其不意地攻击敌人。

  科学家早在六七十年代就发现,海洋重力场对远程攻击武器的命中精度有很大影响。远程运载火箭的大部分飞行轨道是在海洋上空,尽管运载火箭应用了卫星制导、星光制导等先进的制导技术,协助修正其运行轨道,但如果忽略了重力异常的影响,命中精度还是要大打折扣。科学研究指出,1毫伽(重力场强度单位)的垂线偏差,就会给远程打击武器造成1海里的命中误差。

  在现代海洋战场上,磁力要素的运用更是各海洋强国发展的热门。从70年代初开始,美国海军就致力于国家领海的磁力测量,到90年代中期,基本完成了200海里以内的海洋磁力添图;并通过精确的科学计算,将准确的磁力分布数据延拓到空中。美国海军大量使用速度快、搜索范围大的直升机,通过“磁力差分反潜技术”遂行快速反潜。反潜直升机在巡逻时,其尾部吊装光泵磁力仪;发现磁力分布异常后,就近飞2条正交的航线,立刻就可以测量出潜艇的位置、深度和吨位;经过敌我识别、确定为敌方目标后,反潜直升机随即发射反潜导弹。实践证明:看似平和的海洋环境要素,可以在高新技术的支持下建立起无形的防线,成为探察敌情、消灭敌人的有力武器。

  海洋气象要素

  战场气象要素历来受到军事家的重视。从诸葛亮借东风到拿破仑兵败莫斯科,从日本偷袭珍珠港到盟军登陆诺曼底,历史上许多军事壮举都是靠气象条件的支持而获得成功的。现代战争的主要兵器如飞机、军舰、坦克、导弹,以及军事技术手段如无线通信、电子对抗等,其军事效益都要受到气象条件的限制。在军事对抗中,谁掌握的气象资料更准确、广泛、长久,谁就能获得较大的军事优势。

  现代气象除了人们熟悉的风、温、雨、浪之外,还有许多新的要素。例如,临近海面不同高度的风速、风向、气压、气温、相对湿度、海水皮温和少数离子,在一定的条件下会形成大气环境中的陷获、折射。这时,电磁波弯向地面的曲率会超过地球表面的曲率,电磁波将被限制在一定厚度的大气层内,在该层大气上下边界之间来回反射并向前传播,就像声波在金属波导管中传播一样。这种传播现象称为大气波导传播,形成波导传播的大气层称为大气波导。大气波导可以使电磁波实现超视距传播,也会引起电磁盲区、导致雷达杂波。这些新的气象元素,会对海军作战产生重大影响。

  海洋水文要素

  海洋水文要素主要包括温度、盐度、深度三大静态要素,以及海流、海浪、潮汐三大动态要素,它们是与舰艇关系最密切、对其影响最大的海洋要素。众所周知,温度是海水声速的决定因素,会影响声纳的作战效果;盐度(密度)是潜艇下潜和定深航行的首要参数;深度是舰艇航行安全性的重要标志;海浪和海流时刻影响着舰艇的航迹;潮汐的变化决定着登陆和抗登陆的成败。在现代的海洋战争中,海洋水文要素的军事运用不仅停留在宏观效果上,而且发展到更精细、更准确的程度。

  例如,核潜艇水下隐蔽航行范围大,可以潜航到全球海区,是各大国实施核反击战略的主力。在战时,卫星定位系统可能遭受打击而失效,核潜艇主要依靠自身的惯性导航系统进行定位。这种方法的最大误差源就是海流作用于核潜艇产生的偏差,长距离的误差积累十分惊人,必须进行精确的海流改正。多普勒海流剖面仪以现代声学为基础,可以进行大范围、高精度的海流测量,一次发射就可以获取水深1000米以内的128层海流的数据,相对测量精度为0.5%+0.5厘米/秒,完全满足高精度科学计算的需要。掌握了大范围精确海流数据的核潜艇,就能够在海洋中远距离隐蔽航行,准确到达作战海域。

  水声作战环境要素

  水声技术是水下一切军事活动的前导,决定着探潜/反潜、潜艇隐蔽航行、鱼雷制导、水雷布放、扫雷、水声侦察、水声通讯、水声导航等军事活动的成败。主要的海洋声学作战环境要素有:海洋声速分布特性、海洋背景噪声、水声信号传播特性、水声信号海底反射特性和海洋混响等等。

  为了充分发挥水下声学武器装备的战斗性能,各国海军积极部署海洋声学环境的调查。美国有4艘“胜利”级海洋声学环境监测船、日本有2艘“响”级海洋声学环境监测船,常年部署在太平洋和第一、二岛链海域进行水声作战环境测量。美国宣称,全世界有600多艘潜艇,凡是进出过太平洋海域的,在美、日的海洋声学环境监测船都有声学频谱特性的记录;一旦这些潜艇出现,美、日海军立即就可以判定出是哪个国家的哪一艘潜艇。俄罗斯的“隐身”潜艇曾震惊世界,据称其声学目标特性低于海洋背景噪声,反潜声纳基本上探测不到它。实际上是,俄罗斯海军在分析研究了大量海洋背景噪声的基础上,针对声纳探测声波的特性,制造出一种制造“消声瓦”的新型材料。潜艇表面被这种“消声瓦”覆盖之后,就表现出和海洋背景环境一样的声学特性,使反潜声纳无法探测到。

  外国在我周边海域的测量活动

  20世纪80年代,我国布放在东海的测量浮标曾遭到破坏,日本海军还多次出动军舰、飞机对我测量船只进行干扰。日本人非常重视在东海海域的海洋测量。日本“昭洋”号和“白凤丸”号两艘测量船,表现出了相当的测量实力。日本抢先配置全世界最先进的测量设备,包括世界上第1台大深度水声多普勒海流剖面仪、第2台全海域多波束测深系统。日本还不惜重金积累零星测量数据,如在远洋商船和货船上也进行安装自动测量设备,船只回国后派专人取出数据,表现了它们对测量资料的重视和渴望。

  90年代中期,美国海军连续建造了6艘5000吨级综合测量船(T-AGS60系列),它装备精良、号称世界测量船的尖端,其中第三艘被派往中国东南沿海进行海战场测量。此后,在先进的T-AGS60/65系列测量船中,每年都要保持1~2艘在中国近海活动,多次与我国南海的渔民遭遇。2002年,美国海军测量船“鲍迪奇号”在距离中国海岸约60海里的黄海海域进行拖曳声纳测量时,发生了与我渔船相撞的事件。大量的事实表明,美国在其全球海洋战略的规划下,已经把海洋测量和海洋战场的准备工作,做到了我们家门口。

  从80年代开始,有些东南亚国家一直在我国南沙海域开展测量,几乎年年与我海军测量船只遭遇。这些测量船的技术水平不高,有些甚至租用渔船测量;但常年坚持,并以石油平台为支撑,测量活动从来没有停止过。

  海战战场环境要素的测量

  海战战场环境要素的测量是一项长期、艰苦的浩大工程。例如,美国海军的海战战场环境要素测量的实力号称最强,有美国海洋与大气管理局、国防制图局和海军气象海洋指挥中心等单位负责,有30多艘新型的高技术综合测量船;尽管如此,单就海洋磁力添图测量一项任务也进行了20多年。因此海战战场环境要素的测量必须要提前部署、未雨绸缪,充分利用和平时期完成战场准备,临战突击是绝对来不及的。海战战场的海洋测量准备有如下几个特点:

  第一,海洋战场涉及的范围大于领海面积,因此必须在预定战场海区,根据地理位置特点和国家战略任务的需要,对重点、敏感海区展开优先测量。要使用综合调查船开展全方位的综合测量,一个航次获取十几个专业的几十种要素。

  第二,为了提高海洋作战环境测量的效益和质量,必须融入高新技术的指导。例如海洋声学测量是一项十分复杂的作业,测量数据不仅仅与海区有关,还受到海面气象、海底地质和水文条件的影响,需要进行重复测量。研究表明,可以通过大量的实际测量和科学计算,建立起近乎“一劳永逸”的模型,将典型海区的测量成果推广应用的其他海区。

  第三,基础测量工作必须扎扎实实、一步一步地完成。①海底地形地貌、航道水深、海洋重力和海洋磁力等要素是相对稳定的海洋参数,长时间不会改变。这一类参数的测量要瞄准最高标准,一次测量终身使用。②有些海洋水文参数(如温度、盐度、海流、潮汐等)和海洋声学参数(如声速、背景噪声、传播衰减、反射特性等)在宏观上有周期变化,要周期性地跟踪测量才能获得完整的数据。③对于随机变化和特别重要的海洋要素(如风速、风向、压力、雷电等)需要建立海洋站,或者布放海洋浮标进行连续观察测量。④对于特殊需要的参数测量(如最大风值、最大波高),或者特定海区的超范围、超深度、超时间测量,需要使用专项设备、配套特殊的技术措施来完成。

日本的海上测量船

  日本拥有众多先进的海上测量船,除了日本海上自卫队装备外,日本海洋科学技术中心也装备有型号众多的海上测量船,不但吨位较大,技术也相当先进。

日本海洋科学技术中心的海洋测量船

  海洋地球研究船“未来”号,由核动力船 “陆奥”号改装而成。该船长128.6米,宽19米,高13.2米,排水量8672吨,航速16节,续航力约12000海里,定员80人。采用柴油机电力推进,是一艘大型海洋观测船,主要从事海上气象、海况和海底地形观测,装有多波束测深仪、采泥器和采水器等。1997年9月完工。

  “海岭”号深海调查研究船,是10000级深潜器 “海沟"号的母船,调查海域为马利亚纳海沟、日本海沟、西南诸岛、南海海沟。船上装有多波束测深仪、采泥器等,于1997年3月建造完成。该船长104.9米,宽16米,高7.3米,排水量4628吨,航速16节,续航力约9600海里,定员60人。

  “横空”号潜水调查船支援母船为有人潜水调查船“深海6500”和深潜器“海沟”号的支援母船并兼作深海观测,于1990年4月完工。该船尾部安装有大型A字形门吊,船上装有多波束测深仪和精密音响测位装置。1991年5月起开始对日本海、日本海沟等进行潜航调查。1994年与美国合作对大西洋和东太平洋进行观测。该船长105.2米,宽16米,高7.3米,排水量4439吨,航速16,续航力约9000海里,定员57人。

  “海洋”号海洋调查船为小水线面双体船,1985年5月建造完成。采用柴油机电力推进。设计时作为各种海上实验的多用途支援船,船上安装有加/减压舱,现在作为海洋调查船使用。该船长61.6米,宽28米,高10.6米,排水量2893吨,航速13节,续航力约5100海里,定员69人。

  “夏岛”号潜水调查船支援母船为2000米级潜水调查船的支援母船, 1981年10月完成建造。尾部安装有收放“深海2000”潜水调查船的A字形门吊,船上装有海上船位测定装置、海上监视装置、潜水调查船跟踪装置、海底地形调查装置和环境调查装置,本船可在世界所有海域内活动。该船长67米,宽13米,高6.3米,排水量1530吨,航速12.5节,续航力约8000海里,定员55人。

  日本海上自卫队的海洋测量船

  “二见”级海洋观测舰共建造2艘,首船“二见”号(AGS-5102)于1979年2月建成服役,第二艘“若樱”(AGS-5104)号1986年2月服役,2艘舰都停泊于横须贺。“二见”级主要担负海底地形、地质、地磁、海洋环境等综合调查,除了日本周围海域的调查外,还从事远洋调查。“二见”级长97米,宽15米,吃水深度4.2米,满载排水量3175吨,最大航速16节。船上装载1艘RCV-225型遥控潜艇,用于水下救援和测量。为进行精确测量,该船可长时间以2~3节低速航行。

  “须磨”级海洋观测舰是日本海上自卫队第三代调查测量船,只建有1艘。“须磨”号(AGS-5103)于1982年建成服役,停泊于横须贺,主要担负海洋调查、测量任务。该船长72米,宽12.8米,吃水深度3.4米,最大航速15节,定员65人,满载排水量1180吨。为在海洋观测和海底测量时保持船位,该船装备有船艏推进器;为进行海洋环境数据的采集、分析,该船装有水温、盐分、潮流、海底底质以及音响等完备的观测器材;此外还携带有1艘11米长的小艇,供海洋调查测量研究用。

  “曰南”级海洋测量船是日本海上自卫队配备的最大吨位的海洋测量船,于1999年竣工下水,用于替代1969年服役的“明石”级调查船,主要任务是收集反潜战、水雷战所需的海洋数据。该船总长111米,宽17米,吃水深度4.5米。采用柴油机电力推进,有船艉推力器和2个船艏推力器,航速18节,定员90人。为了降低水下辐射噪声,有效进行海洋观测,主机和主发电机采用二级减振支撑;采用5叶大直径大侧斜螺旋桨,船艏推力器隧道处安装开闭盖,辅机采用减振橡胶;船体底部的外板覆盖有阻尼材料。该船携带有常规观测装置,如水温记录装置、超声波多普勒多层流速计、系泊式自记流向流速计、气象观测装置、测波仪等;携带有海洋测量装置,如多波束测深仪、采泥器和质子磁力仪等;携带有音响观测装置,如浮子式声波传播测定装置、沉底式声波传播测定装置等。该船还携带有1艘11米长的观测工作艇,航速10节,配有浅海音响观测装置、拖曳式侧扫声呐等;带有1个深潜器,深潜器长2.9米,宽1.8米,高2.4米,重约5.5吨,装有2个机械手和喷射钻探装置。

  几种特殊船型的测量船

  海洋测量船大都采用单体常规船型。随着舰船技术的发展,目前已经建成不少采用特殊船型的新型测量船,主要有:

  小水线面测量船

  美国海军于70年代研制,到1999年全世界建造了44艘,大部分用于海洋测量、科学考察和之上。它的优势很多。第一是耐波性。船体在水中摇摆的程度与水线面密切相关,一个200吨的小水线面船在5级风浪中的摇摆幅值仅为千吨级常规单体护卫舰的1/6,在遭遇5.5~6.1米的巨浪时,船舱桌面上的酒杯几乎不会移动。第二是快速性。由于小水线面船的兴波阻力小、水下螺旋桨的推进效率高,航速可高达30节。第三是稳定性。小水线面船水下船体的流线好,保证了很高的运动稳定性。第四是操纵性。小水线面船有优良的回转性,航行回转直径约为5.5倍船体长度,可以零航速原地回转。第五是甲板面积大,便于装载测量器材、搭载测量专用飞机。比较著名的小水线面测量船有美国的“阿戈”号测量科考船、“有效”号水声测量监听船、日本的“响”号水声测量监听船、德国的751测量科研试验船和欧洲的“联盟”号科研试验测量船。

  气垫测量船

  它以风冷柴油机为动力,一方面驱动垫升风扇在船体与载体介质之间形成高压气层,产生垫升力消除海水的阻力;另一方面通过空气导管螺旋桨产生强大的推动力,推动船体高速运动。常规测量船的水下探测设备全部安装在船底,在接近船体吃水的浅水区就无法获得测量数据;而气垫测量船可以在浅海、沙滩和滩涂上自由穿行,进行自动化测量作业。法国和比利时的海军就是在气垫船上加装了激光测深系统,大大提高了海岸潮间带和海岸地形的测量作业效率。

  掠海地效翼测量船

  它利用机翼贴近水面时升力增大、诱导阻力减小的原理飞行,是一种能贴着水面飞行的特殊船型。它与水上飞机不同,飞行高度一般不超过10米;它比飞机有更大的升阻比,气动效率高;它可以在海上随时起落,安全性高,具有飞机无法达到的载重量;它与普通船只相比,有速度快、耐波性好的优势。在掠海地效翼测量船上可以安装激光测深、激光测高、红外测温、立体光学测量等设备,在短时间内测取大范围的水深、波浪、表温和海岸地形等海洋要素。这种船目前处于研制阶段。
原文链接:http://mil.news.sohu.com/20060714/n244252516_3.shtml

此类科普文章太少,为了避免沉的太快,希望版主将其置顶一段时间。

:D :D :D
学习完毕.能记个大概,详细地还是记不清,脑子不好使了.;P
炮声君,已经置顶加高亮了.
原帖由 草堆人 于 2007-2-11 09:40 发表
学习完毕.能记个大概,详细地还是记不清,脑子不好使了.;P

我也是啊:D
^_^,好文章,有没有介绍我国的测量船的?
原帖由 meige796fd 于 2007-2-12 17:55 发表
^_^,好文章,有没有介绍我国的测量船的?

呼唤渔船派大佬:D
这样的文章太有用了
这种文章死都要顶的:D :D
这个是有战略意义的东西
值得顶
好文,受益匪浅!
就和"纯粹"的军事情报一样,这些工作才是基础中的基础,没有它们支持,硬件装备形如废铁.

:D :D :D
希望能引起高层注意!:victory:
去年的《现代军事》啊。