國防科技概論
課程大綱 第一章 國防科技概論 第一節 當代武器發展介紹 第二節 海洋科技與國防 第三節 國防科技政策
第二節海洋科技與國防
我國的生存發展與海洋密不可分,海岸線長達1400多公里,需要有強大的海軍以捍衛國家安全。 臺灣四面環海,海洋資源豐富,對外貿易、能源幾乎全依賴海運。
對國家來說,海權就是「如何運用海洋」,包括政治、經濟、外交或軍事等不同面向。
我國在民國89年成立海岸巡防署海洋巡防總局,執行領海警戒、犯罪偵防、緝私、護漁、救難等各項海洋執法任務。
船艦推進技術一日千里,從早期的風力、蒸氣推動,發展至渦輪主機、電力驅動等型式,使船艦的性能更為精進。
羅馬帝國曾使用槳座戰船入侵不列顛群島,以風帆及人力為動力,是早期地中海的標準戰船型式。
法國海軍拿破崙號(1850年)是史上第一艘蒸氣動力戰艦。
蒸汽輪機是以水蒸氣衝擊渦輪機旋轉產生動力,功率大、可靠性高,但有啟動慢、艙溫高、操作複雜等缺點。
柴油機的功率小、振動噪音大,但較省油、體積小、操作及維修容易。
燃氣輪機類似飛機引擎,成本、耗油量高,但加速度、機動性高、體積小、重量輕,是現代艦艇常用的主機。
核動力的成本與技術門檻高,但可長期巡弋,極具戰略價值,常用於航艦與潛艦。
電動機須搭配其他發動機使用,靜音佳,極慢且精準的轉速對反潛、掃雷等精密定位的艦艇相當重要。
除了傳統的螺旋槳推進外,也出現導管扇系統、水噴射系統等先進設計。
早期的海上作戰完全靠目視,氣球與飛船的出現,使目視距離得以延伸。
飛機應用在作戰後,大幅增加船艦可偵測的範圍。
現代雷達的偵測範圍已從平面目標擴展至立體的空中目標。
現代軍艦配備相位陣列雷達後,可更快偵測到目標,並擔負起大範圍區域防空及作戰區空域管制的任務。
電磁波在水中無法作為偵測的訊號來源,以聲波探測水面下的物體成為運用最廣泛的手段。
艦體本身發出音響訊號,藉由該訊號接觸物體後反射回來的變化,作為計算相對方位與距離的資訊。
不發出任何訊號,只接收週遭的各種音響訊號,以進行判斷與識別。
基隆級艦艏下配備的SQS-53聲納,是目前海軍最長程的主/被動雙模式艦體聲納。
全長(公尺) 9.4 19.76 13.26 35.57 主旋翼、翼展(公尺) 8.03 16.36 22.12 30.36 機身高(公尺) 2.71 5.13 5.07 10.27 最大起飛重量(公斤) 1362 9900 12684 63000 最大速度(公里/時) 244 278 532 745 升限(公尺) 4635 4360 6400 8625.84 滯空時間(小時) 2.5 4.5 8~9 12
為了快速航行、減少水面阻力,各類型的變體船隻也隨之出現。
將像機翼一般的「水翼」伸入水下,快速航行時流水使水翼產生升力,將船體抬離水面,使阻力減到最小。
利用氣墊將船浮在水面上,可直接由海面衝向陸地,是現代兩棲作戰的新利器。
將兩個船體橫向連接所組成,各具獨立的推進裝置,可減少水面阻力,承受較大風浪。
船體上層由過去複雜的結構變成簡單的樓型結構。
為躲避雷達偵測,除了各種干擾措施外,匿蹤外型設計與吸波塗料的研發也受到重視。
使用低雷達與磁場訊跡的複合材料建造,武器與偵蒐系統隱藏在防護甲板內,並採用多項可抑制紅外線訊號的科技。
康定級將大半裝備隱藏在艦身中,反雷達波塗料與低噪音設計使雷達截面積縮小,也減低水下音響魚雷的攻擊機會。
二次大戰前,各國海軍莫不將配備大口徑巨砲、厚重裝甲的戰鬥艦視為海上武力強大的表徵。
日本在二戰時建造的大和級戰艦,配備460公釐主砲,排水量超過七萬噸,是史上最大戰艦。
魚雷與水雷是水面及水下作戰的輔助武器,布雷與除雷也成為海軍的重要任務。
我國即將向美採購的兩艘鶚級獵雷艦,主要是執行近岸掃雷工作,可持續執勤15天以上,將能強化海軍現有掃雷戰力。
飛機的出現使船艦偵測範圍及打擊力延伸;飛彈的出現則取代大口徑火砲,可攻擊敵艦與來襲敵機。
攻艦飛彈使艦艇攻擊能力大幅擴展,小型飛彈快艇便可具有大型艦的火力。
防空飛彈使軍艦在和戰機對抗時,有了更具威脅性的武器。
現代軍艦可對陸地進行精確打擊,並能在海上前進部署,攔截敵人的彈道飛彈。
潛艦難以被偵測,可對付敵艦或攻擊商船、運輸船,是有效的戰略武器。
我國自美接收的兩艘茄比級潛艦由於已過服役年限,且缺乏配套魚雷執行主要作戰任務,目前多只作為訓練用途。
民國76年自荷蘭購得兩艘劍龍級潛艦,共組海軍水下戰力。
劍龍級潛艦整合聲納、射控、導航及推進系統,續航力可達60天,使我國擁有封鎖大陸沿海港口的能力。
冷戰期間,美、蘇兩國以核子武器相抗衡,形成「相互保證毀滅」態勢,可發射彈道飛彈的核子嚇阻武力成為主力。
冷戰結束後,美國的戰略飛彈潛艦轉型為精確打擊武力,成為情蒐與特戰人員的運送平臺。
海豹部隊運輸用潛艦,搭載海豹部隊成員由水中出擊,可配備於維吉尼亞級或改裝後的俄亥俄級潛艦。
核動力潛艦可長期潛航而不需補給燃料,技術門檻高,目前只有美、俄、英、法及中共建造使用。
絕氣推進技術的發展,使柴電潛艦可長時間巡弋,且耐波性能更佳。
潛艦主要攻擊武器為魚雷,現代潛艦也多配備可潛射的反艦飛彈。
戰略飛彈潛艦可配備潛射彈道飛彈與巡弋飛彈,對陸地進行攻擊。
中國大陸近年來積極擴展軍備,並投注更多經費建購新型水面與水下艦艇。
隨著中共持續強化軍事實力,我國更應積極發展海洋科技,籌建現代化海軍戰力,以維護國家利益,確保臺海安全。