在班级前面

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随着海军第一艘新型攻击级潜艇准备下水,BAE系统公司的约翰·哈德森解释了他是如何思考未来的。斯图尔特·纳森报道。

德文郡码头大厅位于BAE系统公司巴罗因弗内斯造船厂是一个洞穴般的空间,但它是满的。一端是两艘皇家海军新型攻击级的大型潜艇,精明的伏击面对通往大海的大门。

精明的该级别的第一艘,在下个月离港试航前的最后安装阶段,被焊接的强光照亮;伏击仍然只有部分覆盖着隔音瓦,这将有助于隐藏它免受敌对船只的攻击。在大厅的另一端,巨大的圆柱体将构成舰队的第三艘船,巧妙的这里挤满了安装数英里管道和数吨设备的工程师。在巴罗的另一边,几英寸厚的潜艇钢板将形成4号船的船体,大胆的,已经开始到达。

对于BAE系统公司潜艇解决方案工程总监约翰·哈德森来说,这是一个激动人心的时刻;即将离去精明的代表了十多年来工作的高潮。事实上,他的工程师们仍在处理初期的问题,他说,这些问题在任何一流潜艇中都是不可避免的。

“我们有一定数量的团队现在与调试工程师密切合作精明的“为了确保我们设计的潜艇是交付的船只,”他解释说。举一个突然出现的问题的例子,我们有一个非常复杂的反应堆控制系统,它与一个非常复杂的平台控制系统对话,我们必须确保这些系统的协议绝对无缝地协同工作。

但是,尽管焊接车间和码头大厅里的活动非常紧张,在哈德森的管理下成形的四艘潜艇并不是他唯一关注的焦点。在固定预算和无法控制的材料成本上涨的压力下,他正在努力寻找降低剩余三艘船价格的方法精明的舰队。此外,他现在已经组建团队,设计将在巴罗建造的下一代潜艇:一支新的威慑潜艇舰队,将携带英国的核武库。

Hudson表示,对于潜艇解决方案团队来说,专注于降低成本是一种全新的体验。“由于国防预算的压力,我们在这方面做得比以前多得多。整个行业都面临着材料价格的上涨,尤其是钢铁和铜,因此为了将解决方案保持在预算范围内,你必须寻找工程解决方案来帮助降低价格。”

为了做到这一点,该团队正在寻找国防部门以外的设备,这些设备可以以比传统解决方案更低的成本集成到船只中。比如,哈德森说,最后四强精明的潜艇将使用现成的低压(LP)鼓风机,用于填充浮力罐,使潜艇能够浮出水面,并在发生火灾时排出空气供应。

哈德森说:“到目前为止,我们使用的是一种非常成熟的LP鼓风机,美国潜艇也使用这种鼓风机。”“但我们已经确定了一种用于农业吹粮的来源。它比我们的更安静,因为它有磁性轴承,它稍微小一点,我们认为它更坚固,更便宜。我们已经与国防部达成协议,我们将把该设备集成到4号艇和以后的艇中。”

4号船以后的一些新技术有这样的承诺,哈德逊正计划将它们重新安装到更早的船上精明的潜艇一旦服役,将在其计划的维护期内,甚至将它们安装在潜艇舰队的旧级别上。“我们已经开发了一种联合制氧系统,我们将电解槽和洗涤器放在一个单元中。这简化了整合并降低了成本,因此我们将进一步提升供应链,以保持机队的一致性。”

这种改变的能力证明了哈德森所看到的造船业的独特特征,特别是潜艇:一流的原型是一个必须投入使用的原型。许多行业,尤其是汽车和航空航天业,已经减少了对原型机的使用,但他们仍在生产原型机。我们从未有过这样的机会。我们必须试着第一次就把它做好,做一个原型和一流的东西。我们从中吸取教训,并进行改进,在这里和那里进行小改动,以在未来的车型上提供相同或更好的功能,但成本更低。”

对哈德逊有利的一点是,潜艇技术的发展速度不如航空航天或计算机技术快,因此不会出现过时的问题。他说,潜艇的很多部件都是非常坚固的传统工程。“我们仍在使用蒸汽轮机和变速箱,尽管我们正在考虑在未来的船上取消它们。然而,战斗系统确实在发展。有更快的处理,更好的传感器,更好的分析软件,我们想办法把这些东西装进潜艇的生命周期中,比潜艇的生命周期要快。但“潜艇”部分,即材料技术,并没有大规模快速发展。我们现在正在安装一些技术,这些技术在30年前是潜艇艇员能识别出来的。”

然而,潜艇系统公司目前的工程设计项目正在考虑一些变化。这艘被称为“继任者”的新型潜艇将携带核导弹,取代“三叉戟”导弹系统。概念开发预计将于明年年底结束,造船厂预计将在2016年切割新船的第一批钢材,而七艘中的最后一艘精明的船只仍在建造中。

哈德逊说:“我们已被国防部邀请与巴布科克海事公司和罗尔斯·罗伊斯公司合作,研究先锋的替代品,我们正在作为一个多公司团队来开发概念。”“SSBN——核动力弹道潜舰——与核动力攻击潜艇有着不同的作用,所以它的设计是独一无二的。但潜艇建造是一个进化的过程。我们从中学到了一些东西精明的这可以帮助我们改进流程。”

正在考虑的一个问题是新的传动系统。尽管潜艇是核动力的,但它们的驱动系统是机械的:由核动力产生的高压蒸汽使涡轮机旋转,涡轮机通过齿轮箱驱动推进装置。哈德森说:“我们正在考虑是否应该转向电动驱动,即我们发电驱动电动马达,从而消除变速箱。”然而,这场辩论是非常平衡的。机械系统很好理解,坚固和可靠,但电动机提供更好的低速效率,这延长了潜艇的寿命。“这显然是有利的,”他补充说,“但也有其他方法可以做到这一点,比如将直接驱动蒸汽与电动机结合起来的混合动力驱动。”

这一概念发展的一部分包括建造新一代核反应堆,为此,哈德逊必须着眼于更远的未来,最终取代精明的甚至在第一艘船投入使用之前。“我们正在与建造反应堆堆芯的劳斯莱斯公司的同事们一起研究如何为未来的项目提供更安全、更可支持的反应堆。”

“那么,拟议中的继任者工厂是否符合新型攻击潜艇的要求?”威慑潜艇必须缓慢而安静地航行,但攻击潜艇有时必须冲刺。因此,我们正在研究反应堆和推进链的热需求,以找到一个合理的解决方案,既能匹配,又不会把我们排除在下一代攻击型潜艇之外。”

下一代反应堆将采用压水设计,为国家电网提供基本负荷电力的新型民用核反应堆也可能采用这种设计。但哈德森说,相似之处仅此而已。“这是一个完全不同的规模,要求也非常不同。在民用电厂里,你想让它满负荷运转并保持在那里。在潜艇里,反应堆就是你的工厂。你需要冲刺和游荡,而发电厂必须提供能量,所以你需要一个发电厂,在负荷跟踪方面比民用发电厂要好得多。我们控制反应堆的方式完全不同。

然而,哈德森担心,新一代民用反应堆可能会给BAE系统公司带来麻烦。这将增加对铸件和锻件供应商的需求,并增加工程师资源池的需求。民用和军用核能之间可能存在资源竞争。我们必须看看这些问题是机遇还是威胁。