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100年前,在美國與西班牙的戰(zhàn)爭中,美海軍就嘗到了不能航行補給的苦頭。美軍艦在古巴港口封鎖西班牙軍艦時,需要重新加煤。可當(dāng)它們在公海上并排加煤時卻碰破了運煤船。無奈只好派海軍陸戰(zhàn)隊在古巴登陸,搶占港口加煤。當(dāng)西班牙戰(zhàn)艦從港口逃逸時,美4艘戰(zhàn)列艦中的一艘卻因去港口加煤而未能投入戰(zhàn)斗,失去追堵西班牙艦的戰(zhàn)機。這件事使美國海軍決心發(fā)展第一批航行補給系統(tǒng)。




在西班牙與美國戰(zhàn)爭結(jié)束至一戰(zhàn)開始期間,美海軍研制和試驗了幾種在海上添加燃料的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可在艦船相隔92米的距離內(nèi),在運煤船橫搖20°的情況下,將煤裝在袋內(nèi),使用一根高架張索通過艦傳送,每小時輸煤累計83噸。軍艦使用燃油后中止了在海上加煤系統(tǒng)的發(fā)展。
在一戰(zhàn)期間,由于美國使用燃油的驅(qū)逐艦巡航距離短,不能直接到達歐洲,需要在海上加油。為此,美艦'莫米'號AO-2 被指令駐屯大西洋中部,為這些驅(qū)逐艦加油,但卻缺乏加油手段。在駐屯途中,'莫米'號的副艦長兼總工程師切斯特·尼米茲想出了一種橫向加油的臨時措施,發(fā)明了一種被命名為'尼米茲應(yīng)急索具'的加油系統(tǒng),加油時兩船間距12米。'莫米'號用這種方法為34艘驅(qū)逐艦加過油。后來,尼米茲應(yīng)急索具成為美海軍在海上主要的加油索具,直到二戰(zhàn)后。
尼米茲海上補給應(yīng)急索具的最大的優(yōu)點是費用低廉,容易實現(xiàn),但并不是在任何海況下都能適用。例如,美海軍的特遣艦隊在救援威克島海軍陸戰(zhàn)隊駐軍時,曾由于在中海況下為驅(qū)逐艦加油困難,延誤了時間,使日本人得以在該島登陸并占領(lǐng)該島。后來臺風(fēng)侵襲了艦隊,它們想加油而不能加,因此損失了3艘驅(qū)逐艦。
在策劃硫磺島戰(zhàn)役時,美海軍又遇到了彈藥補給的難題。當(dāng)時美海軍陸戰(zhàn)隊曾要求美海軍在登陸前作10天炮擊,但美海軍沒有掌握航行補給彈藥的技術(shù),所載彈藥僅夠炮擊3天,要補充彈藥必須退到遠離戰(zhàn)區(qū)的錨地。
為解燃眉之急,雷蒙德·斯普魯恩斯曾指示后勤編隊的伯頓上校要創(chuàng)造在海上進行彈藥補給的方法。于是,伯頓提出了一種使用現(xiàn)已裝在艦上用于在港口裝卸干貨的臨時索具補給彈藥的方法。這種方法稱為'伯頓傳輸索具'。以后美海軍就使用伯頓傳輸索具和尼米茲加油索具進行海上加油、補充彈藥和給養(yǎng),一定程度地解決了海上補給問題,使得美海軍龐大的航空母艦特遣編隊在二戰(zhàn)的最后幾個月中,能屯留和飛行在日本本土外,勿需返回在2000海里外的最近的萊特灣基地。太平洋艦隊司令切斯特·尼米茲把這些臨時索具稱為'豆、彈、黑油'系統(tǒng),并奉為海軍的秘密武器。
不過,這種補給方法一直到朝鮮戰(zhàn)爭都未定型。朝鮮戰(zhàn)爭促進了美海軍航行補給思想的發(fā)展,因為三年的朝鮮戰(zhàn)爭使美海軍每4天就必須要讓二戰(zhàn)中的老油船、彈藥船和補給船與入侵朝鮮海域的第77特遣艦隊會合一次??紤]到美國的世界霸主戰(zhàn)略,而且航行補給無論在平時還是戰(zhàn)時都非常需要,于是美國會在1953年新艦建造計劃中批準(zhǔn)了建造首批專用的航行補給船,即AO-143級油船、AE-21級彈藥船和AF-58級補給船。
?。保梗担纺?,美海軍作戰(zhàn)部長伯克召開航行補給會議。這次會議后,提出了兩種航行補給措施。第一,建造一種航速能與戰(zhàn)斗群同步,能攜帶、傳輸所有艦隊需要的各種物品的航行補給船,即后來的AOE高速戰(zhàn)斗支援艦。這種高速戰(zhàn)斗支援艦曾在整個越南戰(zhàn)爭中發(fā)揮重要作用,對航空母艦進行一步到位的補給一站補給 。而且,一艘AOE支援艦可抵以前的3艘補給船。補給時間也從以前的10小時縮短為3小時。AOE支援艦也是唯一能與戰(zhàn)斗群航速匹配的航行補給船。
第二,研制一種從補給船的貨艙和油艙到接收艦的彈藥艙、干貨艙和油艙都自動化的補給系統(tǒng)。AOE支援艦裝用這種系統(tǒng)后能在5級海況下日夜為航空母艦進行戰(zhàn)時補給燃油、彈藥和其它補給品,時間為1小時。同時,也為編隊的巡洋艦和驅(qū)逐艦加油和補充給養(yǎng)、傳輸導(dǎo)彈速率為每具發(fā)射架每發(fā)導(dǎo)彈90秒 。
裝有這種新自動補給系統(tǒng)的第一批航行補給船和戰(zhàn)斗艦艇于1963年服役。但當(dāng)時的航行補給目標(biāo)卻未能完全實現(xiàn)。唯一完全成功的只有自動燃油連接和脫開系統(tǒng)稱為探頭加油系統(tǒng) 。使用此系統(tǒng)能將驅(qū)逐艦的加油時間較原來縮短一半。沒有成功的是導(dǎo)彈的補給。補給'韃靼人'、'小獵犬'和'黃銅騎士'導(dǎo)彈還需要開箱。這就帶來了一定的危險。保護導(dǎo)彈只能靠控制導(dǎo)彈的總重量。
為了解決導(dǎo)彈補給問題,又發(fā)展了稱為'快速自動穿梭傳送系統(tǒng)'Fast Automatic Shuttle Transfer FAST 。美海軍有76艘導(dǎo)彈艦和27艘導(dǎo)彈補給船使用該系統(tǒng)。后來,美海軍又研制了由FAST系統(tǒng)演變而來的簡化系統(tǒng),即1970年開始投入使用的'標(biāo)準(zhǔn)橫向補給系統(tǒng)'Standard Tensioned Replenishment Alongside Method STREAM 。研制STREAM用了10年時間。裝STREAM的第一艘新補給艦于1982年進行驗收試驗。試驗表明,該系統(tǒng)充分地吸收了過去15年中航行補給的許多經(jīng)驗教訓(xùn),有高度的可靠性和可維修性。
最大的缺點是需要的人力過多。目前,對1艘航空母艦進行補給,在航母的接收站大約需要80人。對于主要的貨物、武器的裝卸和下艙貯存約需要400人。由于傳輸速率高于下艙速率,因此,這400人中的大部分人,在補給船駛離航母后,仍將繼續(xù)以很長的時間進行武器和貨物的下艙。將在2001年開始建造的CVNX航母,計劃的艦員約為'尼米茲'級航母的一半3184人,含203名軍官,不含飛行人員 ,連同其它部門在內(nèi)能召集起來作補給工作的人員充其量也不過400~500人。要用現(xiàn)在的STREAM補給系統(tǒng)進行武器補給和下艙貯存而又同時進行戰(zhàn)斗似乎不太可能。
巡洋艦和驅(qū)逐艦的每個接收站需要15~25名索具操作員'伯克'級是15~21名 。這也顯得太多,不能接受,因為將在2005年開始建造的新的DD-21級驅(qū)逐艦的人員編制只有95人。許多在巡洋艦和驅(qū)逐艦上的垂直發(fā)射系統(tǒng)的導(dǎo)彈用現(xiàn)在的STREAM系統(tǒng)進行補給也顯得太大和太重。
目前航行補給系統(tǒng)的每個補給站的額定量是對空武器每小時35噸,或給養(yǎng)品是每小時21噸。有三條STREAM系統(tǒng)補給的1艘航母大約每小時能接收105噸武器。其它還可以從AOE上的兩架垂直補給直升機的每一架上每小時接收30噸。補給500噸武器包括靠攏、連接索具和駛離,大約需花4小時。在此期間,航空母艦的飛行作業(yè)要受到嚴(yán)重限制,因為垂直補給武器裝卸設(shè)備壅塞了飛行甲板。航空母艦與AOE補給艦保持安全補給位置的最佳航向和12~15節(jié)的補給航速也可能與飛機彈射和返航著艦所需的航向和航速相悖。AOE能與補給武器同時進行的加油一般在兩小時內(nèi)可完成,也不大影響飛行作業(yè)。
自'福萊斯特'級航母服役以來,兩艦間的航行補給距離的問題日益突出。因為這級航母的飛行甲板右舷有巨大的凸體。海上加油軟管長92米,從AOE側(cè)至航母外飛行甲板凸體的最大距離約61米。在此距離內(nèi),目前加油用的雙探頭插銷機構(gòu)和拉索組件的索具結(jié)構(gòu)不能使探頭接上。航母實際的最大加油間距是55米。傳輸航空發(fā)動機和阻攔索的重型起重機起重力2590千克以上 需要靜水作業(yè),兩艦間的間距不能大于37米。
總之,目前在使用的STREAM航行補給系統(tǒng)只解決了60年代出現(xiàn)的問題。此系統(tǒng)現(xiàn)已使用了近30年,它既不能完全滿足90年代航行補給的要求,也不適應(yīng)21世紀(jì)的需要。
在過去的100年中,美海軍共研制了五種不同的航行補給系統(tǒng)。五種系統(tǒng)中的每一種都特定地滿足當(dāng)時的航行補給作業(yè)要求,沒有考慮到未來的發(fā)展。結(jié)果,當(dāng)作戰(zhàn)要求出現(xiàn)變化時,它們總是猝不及防,只好臨時湊合。因此,新一代航行補給系統(tǒng)在設(shè)計時要求考慮到長遠,不僅要克服目前諸如'尼米茲'級航母和'伯克'級驅(qū)逐艦的不足,還必須滿足目前正在設(shè)計的諸如CVNX航母和DD-21級驅(qū)逐艦需要的航行補給要求。
新一代航行補給系統(tǒng)必須減少人力。航行補給作業(yè)是勞動密集型的高強度作業(yè)。雖說在航行補給時可臨時抽調(diào)其它部門的人員,但未來的艦艇的艦員編制只為目前艦艇編制的一半或更少。因此,新一代航行補給系統(tǒng)除了要求艦員提高技術(shù)水平外,還應(yīng)有適當(dāng)?shù)那袑嵖尚械淖詣踊赃m應(yīng)21世紀(jì)艦艇人員減少的要求。
目前正在美海軍水面戰(zhàn)中心懷尼米港分部設(shè)計的新一代航行補給系統(tǒng),為減少人員采取的技術(shù)措施是將提高自動化程度、減少航行補給索具、加大每次的貨物傳輸量、加粗輸油軟管,以及提高貨物的輸送速率等結(jié)合起來。當(dāng)然,還要適當(dāng)?shù)丶骖櫟綄ξ唇?jīng)更新的較老的戰(zhàn)斗艦艇和友好國家的戰(zhàn)斗艦艇的補給。
在過去10年中,美國海軍曾發(fā)生過13次航行補給碰撞事故。增加補給船和接收艦間的補給距離會減少出現(xiàn)這種碰撞的風(fēng)險,但同時也會增加纜索的張力。因此,必須對補給船的補給站和戰(zhàn)斗艦艇的接收站進行修改。
目前的航行補給系統(tǒng)不能傳輸大型航空發(fā)動機或垂直發(fā)射系統(tǒng)的導(dǎo)彈,而這兩種東西目前都已裝備艦隊。因此,需要有安全有效的補給方法。新一代航行補給系統(tǒng)在提高每次的輸送重量后,補給航空發(fā)動機的問題將會得到解決。但傳送垂直發(fā)射導(dǎo)彈的問題解決起來就復(fù)雜得多。未來解決垂直發(fā)射導(dǎo)彈的補給可能是對戰(zhàn)斗群補給船派駐專家,并在接收的戰(zhàn)斗艦艇上永久性地安裝一些最低限度的導(dǎo)彈補給設(shè)備。當(dāng)貨物索具被接上之后,航行補給專家組將由補給船坐上運送車廂,通過索具送到接收艦現(xiàn)在設(shè)計的運送車廂可裝6人 ,接著輸送垂直發(fā)射導(dǎo)彈補給裝置。然后將空的垂直發(fā)射導(dǎo)彈裝運箱吊起、傳輸裝有導(dǎo)彈的裝運箱并下艙貯存。這種新的海上導(dǎo)彈補給系統(tǒng)在5級海情下操作時,其起、裝速率預(yù)計是每小時15噸。導(dǎo)彈補給結(jié)束后,再將導(dǎo)彈補給裝置和專家組拉回到補給船。
美國海軍未來補給時還可能采用民用集裝箱,即整箱整箱地傳輸。在過去30年中,對航行補給采用民用集裝箱曾爭論不休,但最后都沒有結(jié)果。最近在美海軍水面戰(zhàn)中心懷尼米港分部進行的試驗指出,民用集裝箱對按航行補給民用集裝箱設(shè)計的補給船、航空母艦和大型兩棲艦是可行的,也適于按航行補給民用集裝箱設(shè)計的未來的T-ADCX和航母CVNX。如果采用民用集裝箱進行航行補給,那對海上航行補給將是一次革命。民用集裝箱的尺寸為8′×8′×20′,重達10~15噸,要想直接使用絕非易事,需要進行大量的研究和試驗以驗證其是否安全。懷尼米港分部已使用20′的民用集裝箱進行一系列的起、運試驗,并強烈推薦及早開始集裝箱航行補給系統(tǒng)的研究、發(fā)展、試驗和鑒定?!?/p>
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