船舶工业:征服惊涛骇浪
战船,是随着人类战争逐步由陆地扩大到水上而出现的。几千年来,在战争需求的推动下,最初设备简陋的原始战船建造业,随着科学技术的进步,逐步发展成为拥有先进技术和建造设施及大规模生产能力的现代化船舶工业。公元1200多年前,埃及和希腊已开始建造以桨划行和采用风帆辅助推进的战船。中国在春秋战国时期已拥有建造大型战船的能力,三国时期建造的蒙冲、走舸和赤马等战船都是比较著名的战船,中国在唐宋时期已开始采用船样设计施工、铁钉连接、桐油加麻丝捻缝技术、船渠修造、仿造船模造船、滑道下水等造船技术,木质战船的建造技术达到较为成熟的阶段。
14世纪至15世纪,英、法等欧洲国家开始建造配有火炮的风帆战船。亨利八世末年,英国海军已拥有大型风帆战船50余艘,其中最大的战船约1000吨,配有225门火炮。19世纪,在工业革命的推动下,世界船舶工业进入了一个新的发展时期,造船技术取得了许多重要研究成果。1807年,美国成功地建造了世界上第一艘以蒸汽机作为动力装置的机动船——舶克勒蒙特号。1836年,英国研制了世界上第一艘螺旋桨推进的机动船。蒸汽机和螺旋桨的发明及其在舰船上的应用,使船舶的推进方式发生了革命性的变化。在船体建造材料方面,19世纪50年代开始进入由木质材料向铁质材料的过渡时期,法国、英国、荷兰和西班牙的船厂都建造了以蒸汽机为推进动力的铁甲舰船。中国为抵御外来侵略,也建立了江南制造总局和福建船政局。
在20世纪,随着现代工业和贸易的发展,特别是在两次世界大战的推动下,世界各国的船舶工业得到了迅速发展。第一次世界大战期间,英国船舶工业的造船能力比战前增长了40%,共建造各种舰艇842艘,总吨位约160万吨。美国为适应战争需要,新建和扩建了一批建造海军舰艇的船厂。1915~1919年,美国钢船建造厂从42家增加到72家,海军舰艇的年产量由战争初期的6.5万吨增长到战争结束时的13.7万吨,商船的年产量由13万总吨发展到167万总吨。日本的造船产量也由1915年的4.9万总吨增至1919年的61万总吨,仅次于英国和美国居世界第三位。这一时期世界船舶工业取得的一项重要技术进步是用焊接技术取代了铆接技术。1920年,英国建造了世界上第一艘全焊接的船舶“福勒加”号,开创了采用焊接技术取代铆接技术的先例。第二次世界大战期间,英国舰艇的最高年产量达到160万总吨,1940~1945年的6年间,共建造商船1574艘,计625万总吨。美国总共建造了1556艘舰艇和5063艘商船,船厂雇佣130多万员工。
20世纪50年代中期,随着以美、苏为首的世界两大军事集团对抗的加剧,船舶工业得到进一步的重视和发展。特别是60年代中期以后,船舶工业的发展速度超过以往任何一个时期。其主要标志是船舶工业的规模不断扩大,工业结构逐步完善,舰艇的建造数量增加,许多船厂加快了现代化改造和技术进步的步伐。据不完全统计,截至20世纪90年代初,世界上能够建造舰艇的国家和地区达40个以上,有主要舰艇和军辅船生产企业300多家,其中包括潜艇建造厂24家,大、中型水面舰艇建造厂87家;主要的舰艇动力装置生产企业超过47家,其中包括柴油机厂14家,汽轮机厂13家,燃气轮机厂12家、核反应堆制造厂8家以上;还有数以千计为舰艇配套的舰艇武器装备制造厂、电气和辅机设备厂、电子设备和仪表厂等。舰艇的种类和数量不断增加,性能不断提高。在研制生产潜艇和大、中型水面舰艇方面,美国、苏联、英国、法国、中国、德国、意大利、荷兰、日本、西班牙和瑞典等国都取得了重要进展。这一时期出现了弹道导弹核潜艇、攻击型核潜艇、核动力航空母舰、轻型航空母舰、核动力导弹巡洋舰、导弹驱逐舰、导弹护卫舰、导弹快艇、水翼艇、气垫艇,以及各种登陆舰艇和航天综合测量船等一批重要研究成果。与此同时,随着科学技术的发展,无线电导航、雷达导航和卫星导航等现代导航技术,声呐、雷达和光电探测设备以及各种先进的舰载武器在舰船上得到了广泛应用,使舰艇的防空、反潜和水面作战能力以及电子战和信息战能力得到了大幅度提高。
目前,世界上大约有40余个国家和地区拥有规模、能力和技术水平不同的舰艇建造生产能力。亚洲的国家和地区主要包括日本、韩国、印度、泰国、马来西亚、菲律宾、新加坡、巴基斯坦、伊朗以及中国。欧洲地区的国家主要有俄罗斯、英国、法国、德国、意大利、荷兰、瑞典、挪威、西班牙、乌克兰、波兰、罗马尼亚和克罗地亚等。美洲地区的国家主要包括美国、加拿大、巴西和阿根廷,除此以外,还包括大洋洲的澳大利亚和非洲的埃及。在这些国家中,拥有舰艇出口能力的国家主要是美国、俄罗斯、英国、法国、德国、意大利和中国。

美国纽波特纽斯造船厂
美国船舶工业。美国的船舶企业分为一级和二级船厂,六大船舶厂家建造了几乎所有海军舰船。这些船舶厂家是诺斯罗普·格鲁门公司所属的纽波特纽斯造船厂、阿冯达尔造船厂和英格尔斯造船厂、通用动力公司所属的电艇公司、巴斯钢铁公司和国家钢铁与船舶公司,其中的一些船厂拥有独一无二的能力,对海军建设有重要影响。美国的这些一级船厂很少承担商业船只建造,基本承担的都是海军和海岸警卫队造船项目。美国商业造船的80%由美国二级船厂完成,总产量还不到世界商业造船产量的1%。美国凭借其雄厚的经济基础、技术实力,加之全球战略的需要,形成了世界上体系最为完善的海军舰艇和舰载装备体系。美国可自行研制和生产作战舰艇和军辅船等各种类型的舰船,作战舰艇包括潜艇、航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、两栖战舰艇、水雷战舰艇以及快艇等,辅助舰船品种齐全。它的主要产品有航空母舰,纽波特纽斯造船厂是美国唯一能够建造航母的船厂,现役航母12艘;弹道导弹核潜艇,代表产品“俄亥俄”级,它是当前世界上最先进的战略核潜艇之一,美国弹道导弹核潜艇的主要建造厂商是纽波特纽斯造船厂和电艇公司,而现役18艘“俄亥俄”级艇全部由电艇公司建造;攻击型核潜艇,代表产品有我们所熟悉的“海狼”级、“弗吉尼亚”级;巡洋舰,代表产品有“提康德罗加”级;驱逐舰,代表产品有“斯普鲁思斯”级和“阿利·伯克”级;护卫舰,代表产品“佩里”级;大型两栖战舰艇,主要有“黄蜂”级、“圣安东尼奥”级。此外还有水雷战舰艇和各种各样的军辅船(运输类、补给类、工程类、情报类、救援类、试验类、训练类及勤务类等)。
俄罗斯船舶工业。俄罗斯造船业具有悠久的历史,形成了从研究、设计、生产、试验到使用保障的完整工业体系。2007年,俄罗斯造船工业系统企业和研究机构共有150家,能够研制和生产弹道导弹核潜艇、攻击型核潜艇、常规潜艇、重型巡洋舰、驱逐舰等各种舰艇和配套武器系统(如舰炮、舰载防空导弹和反舰导弹、水下兵器等)以及船用设备。俄罗斯舰艇尤其是核潜艇、舰载武器的研制和生产均处于世界领先水平,著名的企业有红宝石海洋工程中央设计局、金刚石设计局、北方设计局、花岗石中央研究所、仪表设计局、北方造船厂联合股份公司、北方机械制造企业联合体、阿穆尔造船厂联合股份公司等。
红宝石海洋工程中央设计局,是苏联/俄罗斯的潜艇研究设计机构,为苏联/俄罗斯研制设计了4代20多种型号的潜艇。苏联/俄罗斯的大部分弹道导弹潜艇、巡航导弹潜艇和攻击潜艇都是由红宝石海洋工程中央设计局设计的,包括世界上下潜最深的“麦克”级攻击型核潜艇、世界上最大的“台风”级弹道导弹核潜艇、世界上作战能力最强的“奥斯卡”级巡航导弹核潜艇和世界上最安静的“基洛”级常规潜艇。研制的“北风之神”级弹道导弹核潜艇、“台风”级弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇反映了当今世界的先进技术水平。该局设计的常规动力潜艇出口到世界14个国家的海军,除军品设计任务外,该设计局从事一些非军品设计任务,如高速火车、非军用潜艇和旅游潜艇等。
北方机械制造企业联合体,主要包括北德文斯克造船厂等,它是俄罗斯核潜艇的主要建造企业,在俄罗斯舰船工业中占有重要位置,曾建造了苏联的第一艘核动力潜艇。目前俄罗斯的核潜艇集中在该联合企业进行生产,该联合企业设有10个大型车间,最大的室内船坞尺度为335米×137米。主要产品是“北风之神”级弹道导弹核潜艇和“雅森”级攻击型核潜艇等俄罗斯第四代核潜艇以及“鲨鱼”级多用途攻击型核潜艇。生产的主要民品包括旅游观光潜艇、石油天然气工业设备和海上钻井台等。

“台风”级弹道导弹核潜艇
其典型代表产品有巡洋舰。“基洛夫”级核动力导弹巡洋舰代表了俄罗斯巡洋舰的技术水平,其最后一艘为“彼得大帝”号。“彼得大帝”号设计于苏联时期,1996年由俄罗斯建成,现隶属俄罗斯太平洋舰队,是世界上最大的巡洋舰。舰长252米,比美国的“长滩”号长32米左右。该舰配有500多枚各种导弹,远远超过美国的“提康德罗加”级巡洋舰。该舰配备了可覆盖近、中、远程3个层次作战空域的防空导弹系统,远程舰舰导弹及反潜直升机、反潜导弹、反潜深弹和反潜火箭等先进武器装备,具有很强的防空、反潜和反舰作战能力,代表了当今世界巡洋舰的最高水平。(https://www.daowen.com)
驱逐舰。俄罗斯拥有一批技术实力很强的驱逐舰科研设计和生产建造企业,其中包括主要从事大中型水面舰艇设计的北方设计局、波罗的海造船厂、海军上将造船厂、北方造船厂、共青城造船厂和哈巴罗夫斯克造船厂等。目前代表俄罗斯水平的现役驱逐舰主要是“现代”级和“勇敢”级导弹驱逐舰,“现代”级驱逐舰是20世纪80年代研制建造的大型导弹驱逐舰,其原型为956型,后续的改进型为956A型和出口型956E型。956E型已出口到多个国家,且具有很大的出口潜力,该级舰艇主要用于对海和防空作战兼有反潜能力,配备了具有超声速、超视距和超低空攻击能力的“日炙”(SS-N-22)反舰导弹,毁伤能力相当于美国“鱼叉”导弹的3倍,提高了对海远程打击能力。“勇敢Ⅱ”级驱逐舰是“勇敢”级驱逐舰的改进型,也是俄罗斯最新型的多用途反潜驱逐舰,1995年服役,目前仅建成“恰巴年科海军上将”号1艘,部署在俄罗斯北方舰队。该级舰吸收了“现代”级作战威力大、攻击突防能力强和“勇敢”级驱逐舰反潜作战海域大的特点,配备了俄罗斯自行研制的新型电子设备、先进的作战情报指挥系统和各种威力强大的武器装备,集中体现了俄罗斯新一代驱逐舰的研制建造能力和技术水平。
潜艇。目前俄罗斯拥有红宝石海洋工程中央设计局、孔雀石特种船舶工程设计局、北德文斯克造船厂、共青城造船厂、海军上将造船厂、波罗的海造船厂、北方造船厂等一批专业设计和建造潜艇或具有潜艇设计建造能力的科研机构和船厂。这些科研机构和船厂曾经为苏联设计建造了几十个级别、100多种型号、总计760多艘的潜艇,在潜艇的设计和建造技术方面积累了丰富的经验。目前,俄罗斯正在发展的“北风之神”级弹道导弹核潜艇、“雅森”级攻击型核潜艇和“阿穆尔”级常规动力潜艇等第四代潜艇,不仅具有世界先进技术水平,还可以与欧美等发达国家潜艇相抗衡。
法国船舶工业。法国原有造船和修船厂60余家,雇员4万~5万人,主要船厂分布在大西洋和地中海沿岸。经过调整和有计划地压缩生产能力,目前从事造船业的雇员数量已经减少到约17000人。主要的造船厂有诺曼底造船公司、阿尔斯通集团所属的大西洋船厂和舰艇建造局下属的四大船厂(土伦海军船厂、瑟堡海军船厂、布雷斯特海军船厂和洛里昂海军船厂)。其中大西洋船厂是西欧最大的船厂。海军舰艇的建造任务主要由舰艇建造局、阿尔斯通集团属下的大西洋船厂、里洛克斯海军船厂和诺曼底造船公司四大集团承担。其中,舰艇建造局可以生产水面舰艇和潜艇,大西洋船厂以生产水面舰艇为主,诺曼底造船公司主要建造快速巡逻艇,其他两家则主营大型水面舰艇。法国舰船制造企业具有很强的科研生产能力,能够生产航空母舰、核潜艇、常规潜艇、驱逐舰、护卫舰、扫雷舰和海岸巡逻艇等。
船舶工业代表知名产品有“凯旋”级弹道导弹核潜艇,该级潜艇是法国海军新一级核潜艇,水下排水量为14335吨,主尺度为138米×12.5米×12.5米,装有1座K15型一体化压水堆装置,2台涡轮交流发电机组,1台30.5MW电机,2台900KW柴油机,水下航速25节。它可携带16枚M-45潜射弹道导弹、4具533毫米鱼雷发射管、混合装载18枚L5Mod3鱼雷和“飞鱼”潜对舰导弹。
“戴高乐”级核动力航空母舰,该级的航空母舰满载排水量为40600吨,标准排水量为36600吨,舰总长261.5米,宽64.4米。装有2座K15型一体化压水堆装置,2台56MW汽轮机,航速28节。武器装备除舰载机外,还包括反潜导弹、舰对空导弹、舰对舰导弹、自导鱼雷、反导导弹等。
“地平线”级驱逐舰,该级驱逐舰由法国和意大利两国共同研制建造,满载排水量为6500吨,舰总长148.4米,宽19.9米。装有2台燃气轮机,功率43MW,2台柴油机,功率8MW,航速29节。武器装备包括2座4联装舰对舰导弹发射装置、6座8联装垂直导弹发射系统、2座2联装鱼雷发射管等。
“拉斐特”级导弹护卫舰,这是法国建造的具有隐身性能的护卫舰,也是法国舰船出口的主要产品。该级舰满载排水量为3600吨,舰总长124.2米,宽15米,装有4台柴油机,功率15.52MW,航速25节。武器装备有“飞鱼”舰对舰导弹,海“响尾蛇”舰对空导弹或者“紫苑”15导弹,还载有1架直升机。
德国船舶制造工业。德国船舶工业具有悠久的历史,其规模和能力在第二次世界大战之前就已经位居世界前列。战后经过联邦德国和民主德国的重新发展,特别是20世纪90年代初两国合并后的进一步发展,德国船舶工业的规模得到不断扩大。21世纪初,德国从事船舶科研和设计的主要机构约10家,船厂近40家,船厂雇员约23000人,临时从业人员约4000人,从事船舶配套产品生产的企业1000余家,人员达到70000人左右,目前是世界第四大造船国。在船舶研制与生产方面,德国制造的驱逐舰、护卫舰、潜艇、快艇和水雷战舰艇设备先进、安全可靠,居于世界先进水平之列。德国的主要企业有霍瓦兹造船厂、施图尔肯公司、布莱梅富坎造船公司、布洛姆与福斯造船公司、罗兰造船厂、吕尔森造船厂、阿贝—拉斯穆森公司等。其中船舶工业产品中,以潜艇最为有名,德国产的212A级潜艇,是目前世界上最先进的常规潜艇之一。212A级潜艇是在209级潜艇的基础上研制的,首次实艇装备了燃料电池动力系统,该系统是德国从20世纪50年代开始研制的一种新型电化学AIP系统(不依赖空气的推进系统)。在安装柴油机和燃料电池组成的混合动力系统后,212A级潜艇的水下持续航行时间能达到364小时,比209级潜艇的水下续航力提高了4.4倍,大幅度提高了潜艇的生存力和战斗力。212A级潜艇是德国专门设计用于出口的潜艇,由于该艇具有作战性能先进、价格便宜和售后服务良好等优点,先后出口到了12个国家,在世界常规潜艇市场上占据首位。
印度船舶工业。目前,印度共有大小船厂50多家,而大型生产企业只有5家。印度船舶工业的科研机构主要有3所,分别是国防部下属的海军材料研究实验室、海军物理与海洋实验室、海军科学技术实验室。在50多家造船企业中,5家国有造船企业是印度舰艇建造的核心企业,其中有3家隶属于国防部,即马扎冈船坞有限公司、加登·里奇造船工程有限公司和果阿造船有限公司。另外2家国有造船企业是印度斯坦造船有限公司和科钦造船有限公司,此外,其余造船企业均为中小型船厂,它们承担舰艇的部分建造工作。其中,马扎冈船坞有限公司是印度规模最大的造船企业,也是印度最主要的军船厂。公司能批量生产驱逐舰、护卫舰、常规潜艇、巡逻艇和各种辅助船只。此外,还能够生产海洋石油开采平台和潜水设施等;加登·里奇造船工程有限公司是印度东部最主要的造船企业,能够为印度海军和海岸警备队建造、维修各种舰艇和军辅船,包括护卫舰、货船和油轮、巡逻艇、攻击快艇、柴油机等;果阿造船有限公司是印度西部海岸的主要造船企业,主要建造各种现代中型和专用舰船,包括军船和民船。目前,印度能够在本国建造的舰艇主要包括:标准排水量为1450吨的“希舒玛尔”级(209~1500型)常规潜艇、满载排水量为6700吨的“德里”级导弹驱逐舰、满载排水量为3850吨的“戈达瓦里”级导弹护卫舰、满载排水量为1350吨的“库克里”级轻型导弹护卫舰、满载排水量为5655吨的“马加尔”级坦克登陆舰,以及各种巡逻艇、支援船等。
以色列船舶工业。以色列拥有较强的小型舰艇设计建造以及各种船用电子设备、舰载雷达和舰载导弹系统的研制生产能力,基本形成了小型高速水面舰艇设计建造和舰载武器系统与电子设备研制生产共同发展的科研生产体系,但舰艇动力系统和其他配套设备主要依赖进口。研制生产的各种小型军用快艇、舰载武器系统和电子设备均处于世界先进水平。其自行设计建造的“萨尔5”级导弹护卫舰,是一种能担负反水面舰艇、反潜、防空和巡逻任务的多功能水面舰艇。反舰功能,“萨尔5”级导弹护卫舰装有2座美制四联装“鱼叉”反舰导弹,该型导弹射程130千米,属高亚音速,低水平面掠海巡航,生存性和有效性较强,在舰载直升机提供中继制导的情况下,这种导弹可对目标进行超视距攻击;“萨尔5”级导弹护卫舰还装有8座以色列造“迦伯列”反舰导弹发射装置(每舷4座),导弹装有综合瞄准系统,射程可达36千米,最大飞行速度为0.7马赫。反潜功能,“萨尔5”导弹护卫舰的反潜武器系统,是由1架直升机和2座鱼雷发射管组成的两个层次的反潜火力组成的,主要反潜武器是2座三联装MK32鱼雷发射管,可以发射MK46主/被动寻的型反潜鱼雷,鱼雷航速40节,射程可达11千米,航行深度600米以上;该舰配备的1架“海豚”SA366G或1架“海豹”直升机,可用于远程反潜。
韩国船舶工业。韩国目前基本上能够自行设计、建造各种复杂类型的船舶,具备设计和生产大型护卫舰、驱逐舰、扫雷艇、潜艇、登陆舰和各种军辅船的能力。但从总体上看,韩国的研制生产能力和技术水平发展十分不平衡,主要表现是民船的研制生产能力和技术水平比较强,军船则相对比较薄弱,特别是在舰艇武器装备和配套设备的研制生产方面与世界先进水平存在较大差距。在护卫舰、驱逐舰和潜艇等一些先进舰艇的研制生产方面,基本上是采取由购买许可证逐步转向自行设计建造的方式进行的,如KDX型系列驱逐舰包括KDX-Ⅲ,只有舰体在本国船厂建造,其主机、武器装备和电子设备仍是从国外引进的。
韩国代表性的船舶军工产品有LPX两栖攻击舰,又有“直升机航母”之称,该舰全长200米,宽32米,标准排水量1.4万吨,满载排水量达1.9万吨,远大于泰国直升机航母的7000吨、1.145万吨,日本“大隅”号直升机航母的8900吨、1.3万吨。从舰载机能力看,可以搭载10架以上的CH-60“山猫”直升机,并可经简单改装,即可搭载战斗机,据说美国的JSF联合攻击机、英国的“鹞式”战斗机都在考虑之列,首艘已于2007年7月编入海军服役。KDX-Ⅲ驱逐舰,该舰的宙斯盾雷达系统最远可在1000千米处同时搜索、追踪约900架飞机,且具有追踪、拦截弹道导弹的能力,大大提高了预警范围;装有2座美制四联装“鱼叉”反舰导弹,导弹射程130千米,飞行马赫数0.9,另配备16枚国产的“海星”反舰导弹,射程达150千米;装备有美国生产的“阿斯洛克”垂直反潜导弹系统,可以用来发射国产“红鲨鱼”反潜导弹,携弹量16枚,射程19千米;装备32枚国产“天龙”舰对地巡航导弹,2008年12月首艘服役。
日本船舶工业。日本船舶工业在世界上位居先进行列。除核动力航空母舰和核潜艇外,目前日本能够独立研制各种水面舰艇、常规潜艇、舰载武器和船用设备,也具备航母及核潜艇的设计与建造的技术基础和生产能力,基本形成了品种齐全、配套设施完整的船舶工业体系。日本目前从事舰船建造的大型企业主要有6家,分别是三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工、日立造船、三井造船、住友重工,6家企业共拥有20余家从事军用舰艇建造的造船厂。在日本6大造船企业中,建造潜艇的企业有三菱重工、川崎重工;建造驱逐舰的企业有三菱重工、石川岛播磨重工、日立造船、三井造船、住友重工;建造护卫舰的企业有日立造船、三井造船、住友重工;建造两栖战舰的企业有石川岛播磨重工、日立造船、三井造船;建造水雷战舰艇的企业有日立造船、三井造船;建造巡逻舰艇的企业有三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工、日立造船、三井造船和住友重工。20世纪90年代以来,日本在本国建造的舰艇主要包括:水下排水量为3000吨的“亲潮”级和2750吨的“春潮”级常规潜艇;标准排水量为7250吨的“金刚”级、4550吨的“村雨”级、4650吨的“高波”级导弹驱逐舰;标准排水量为2050吨的“阿武隈”级导弹护卫舰;标准排水量为8900吨的“大隅”级两栖船坞登陆舰;标准排水量达13950吨的“日向”号直升机航母(2009年3月交付日本海上自卫队),以及各种水雷战舰艇、巡逻舰艇、训练舰和支援舰、科学考察测量船等。