陳濤
在海上行駛的“自由”號瀕海戰(zhàn)斗艦
美國在2020年2月10日推出的2021年國防預算中計劃要砍掉4艘瀕海戰(zhàn)斗艦。這四艘艦艇中,服役年限最長的“自由”號(LCS-1)也只有12年,最短的“科羅納多”號(LCS-4)才6年,按照原來的計劃,這些軍艦至少還有20年的平均壽命。瀕海戰(zhàn)斗艦到底是一種什么樣的艦艇,其自身到底有什么特點,看過文章您可能就有自己的結論了!
早在上世紀80年代,美國海軍的作戰(zhàn)區(qū)域和面臨的威脅就從大洋中轉移到近海。在這之后的30年間,美國海軍共有5艘艦船在近海水域的戰(zhàn)斗中損壞。其中3艘被水雷損壞,1艘被反艦導彈擊中,還有1艘被自殺性小艇炸壞。
1991年蘇聯(lián)解體,美國海軍的作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)對象發(fā)生了巨變,原來能與其抗衡的大國已經(jīng)被削弱,現(xiàn)有的作戰(zhàn)力量對付他們已經(jīng)是綽綽有余。而新的威脅勢力(例如恐怖主義)既沒有堪比蘇聯(lián)的常規(guī)軍力,更沒有在遠海威脅美軍的實力。由此可見,未來的戰(zhàn)場將更多地出現(xiàn)在這些國家或地區(qū)周邊的瀕海區(qū)域或五大洲陸海交界的地方。
因此,在海灣戰(zhàn)爭結束后,美國海軍便開始不斷地調整軍事戰(zhàn)略,先后提出了“由海向陸”和“前沿存在”等戰(zhàn)略思想。
2002年,美國海軍又提出了“海上打擊、海上盾牌和海上基地”的概念,標志著其“近海戰(zhàn)略”正式替代了“遠洋戰(zhàn)略”。
基于戰(zhàn)略的轉變,上世紀90年代美國海軍制定了SC-21未來水面戰(zhàn)斗艦艇計劃,以此為基礎衍生出了“福特”級航母、“朱姆沃爾特”級驅逐艦、瀕海戰(zhàn)斗艦(LCS)等美國海軍的新一代作戰(zhàn)艦艇。
其中的瀕海戰(zhàn)斗艦主要用來取代“佩里”級護衛(wèi)艦,基于對對手實力的估計,瀕海戰(zhàn)斗艦主要作戰(zhàn)想定是:
作戰(zhàn)對象為中、小國家和非正規(guī)組織;活動區(qū)域在敵國沿岸水域。戰(zhàn)法則是在近距離與敵方中、小型水面艦艇交戰(zhàn),淺水海域反潛作戰(zhàn),清除沿海水雷并進行由海向陸地投送武器與兵力。
上述設計思想,使瀕海戰(zhàn)斗艦與“佩里”級等傳統(tǒng)護衛(wèi)艦相比,需要具備一些新的能力以適應多重任務,武器系統(tǒng)也需要做出調整以適應新的變化。
由于這次的新艦不同于以往的護衛(wèi)艦、掃雷艦和巡邏艦等任何一種軍艦,因此美國海軍賦予它一個新的艦名——瀕海戰(zhàn)斗艦LittoralCombatShip(簡稱LCS),從“1”號開始命名。美軍于2001年開始招標,先后有6個團隊參與競標,最后洛克希德·馬丁集團的“自由”級和通用動力集團的“獨立”級獲勝。本文先介紹“自由”級。
美海軍的“佩里”級導彈護衛(wèi)艦, 目前已經(jīng)全部退役
由意大利芬坎蒂尼集團公司設計的意大利“戰(zhàn)馬(destriero)”半滑行商船,其半滑行船體設計也被用到了“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦上
“自由”級采用的是一種叫做“先進半滑行船體”的設計,這種船體吃水較淺,阻力小。
熟悉艦艇的讀者朋友們都知道,船體想達到更高的速度,吃水部分就需要盡量少,以使阻力大幅降低。依照習慣,船只航行時由水產(chǎn)生的上揚力與船身重量的比值在0.4以下稱為排水船體,航行時介于0.3~1.02稱為半滑行船體,大于0.7以上者則稱為滑行型船體。該艦沒有球鼻艏而是設計了一個深V型艦艏,可以切開波浪;有一個寬大而淺的艦艉,在尾部提供升力,減少尾傾。洛·馬公司給這個船型起了個形象的名字——“海刃”。
“自由”級舷號均為單數(shù),首艦LCS-1“自由”號2004年12月15日獲批,2005年6月2日開工建造,2006年9月23日下水,2008年11月8日服役。經(jīng)過驗證和修改后的LCS-3“沃斯堡”號2009年7月11日開工,2012年9月22日服役。截止2020年4月,一共下水12艘,服役9艘,授權16艘,計劃中的最后1艘是LCS-31。
為控制重量,“自由”級采用鋼質船體加鋁制上層建筑設計?!白杂伞奔壟為L118.1(115.21)米,寬17.6(17.47)米,吃水4.3(3.87)米,滿載排水量3450噸(3000噸),括號內(nèi)是首艦的參數(shù)。最大航速47節(jié),航程3476海里(航速18節(jié)時),支持力21天。
動力裝置為2臺羅爾斯·羅伊斯的MT30燃氣輪機和2臺柯爾特·皮爾斯蒂克的16PA6BSTC柴油發(fā)動機組成的柴燃聯(lián)合動力(CODAG)機組,配合4臺羅爾斯·羅伊斯“卡梅瓦(Kamewa)”153SII噴水推進器。
位于艦艏的M110艦炮,口徑為57毫米,射速為220發(fā)/分,有效射程14.5千米,高低射角-10°~+77°,彈艙容量為120發(fā)。當前服役的“自由”級都是水面戰(zhàn)斗型,特點是在艦體上層建筑中后部3個即插模塊中的2個被裝上了Mk46艦炮系統(tǒng)。
Mk46艦炮系統(tǒng)裝備的艦炮為Mk44Mod2“大毒蛇II”鏈式炮,有效射程2千米,射速為200發(fā)/分,彈艙容量400發(fā)。
這3門炮組成的水面戰(zhàn)的火炮系統(tǒng)對各種小艇具備強大的殺傷力。艦上還有4挺12.7毫米機槍,分別裝備在艦艏航海艦橋兩側的小耳臺和艦艉機庫兩側。該艦最早計劃要能搭載45枚非瞄準線攻擊導彈(NLOS),后取消。
因為水面戰(zhàn)模塊中的艦艦導彈(SSMM)模塊長期缺裝,所以美國海軍選擇了射程為8千米的AGM-114L“長弓海爾法”導彈作“替補隊員”,目前已經(jīng)進行了79次發(fā)射測試,命中率超過90%。24枚導彈就放在Mk46后面的模塊中。而首套生產(chǎn)型艦艦導彈模塊將于2021財年交付,2024財年完成采購工作。
雖然即將解決缺乏艦艦導彈的問題,但AGM-114L導彈已經(jīng)停產(chǎn)多年且?guī)齑嬗邢?。為此,洛·馬已經(jīng)在向美國海軍推銷最新的JAGM,作為艦艦導彈模塊未來的彈藥來源。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦上的兩門MK44型30毫米機關炮(紅圈處)
除了AGM-114L外,瀕海戰(zhàn)斗艦未來還將裝備一款超視距導彈NSM。不過NSM首先裝備在“獨立”級上,“自由”級尚未進行測試。首艘“自由”級預計在2021財年加裝NSM,未來全部LCS都將加裝NSM作為固定武器,每艘?guī)?~8枚。NSM采用了隱身設計,制導方式為紅外制導,抗干擾能力強,不但能夠打擊艦艇,還能夠打擊岸上目標,有效射程185千米。
在艦艉的直升機機庫正上方布置的是一座Mk49“拉姆”防空導彈的發(fā)射架,裝21枚RIM-116防空導彈。射程9千米。導彈采用被動制導方式,發(fā)射后不管,具備多目標接戰(zhàn)能力。
從“印第安納波利斯”號(LCS-17)起,Mk49發(fā)射架換成了Mk15Mod.31“海拉姆”防空導彈系統(tǒng),“海拉姆”由Mk15“密集陣”改造而成,將搭載的火炮換成了11聯(lián)裝的“拉姆”導彈發(fā)射裝置,由于“密集陣”系統(tǒng)自帶搜索和跟蹤雷達,“海拉姆”可以不用艦上搜索雷達而自行搜索目標,減輕了主雷達的負擔,自衛(wèi)能力更強。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦上的部分艦載武器部署示意圖。可以看到Mk-110艦炮,Mk-46機關炮和Mk-49導彈發(fā)射架
“自由”級配備的MT30燃氣輪機的單機功率是36兆瓦,16PA6BSTC柴油機單機功率是6.4兆瓦,采用柴燃聯(lián)合動力(CODAG),總功率84.8兆瓦。
帶著這樣的動力,“自由”級達到了招標要求的45節(jié)航速(最大航速為47節(jié))。再配合4臺無槳無舵的噴水推進器,外側的2軸帶有轉向裝置,特別適合淺水區(qū)。該艦在直行時能在2倍艦長的距離內(nèi)從30節(jié)航速立即停車,在3倍艦長的距離上以30節(jié)航速突然轉彎。全速航行時,可在800米的距離內(nèi)作360°的回轉。
在上層建筑桅桿的后面有2排排氣口,前排直徑較大的是燃氣輪機排氣口,后排小直徑的則是柴油機排氣口。在航海艦橋的上面一層正面有六扇格柵窗,兩邊還各有兩扇較小的格柵窗,組成燃氣輪機的進氣系統(tǒng),通過正面來風方向布置大型的進氣道,從而保證足夠的新鮮空氣進入燃氣輪機,這種布置方法比較新穎。
“自由”級的艦體上有每側有兩個小洞,經(jīng)常被熏黑或者直接就被黑色的涂裝所掩蓋。我們知道很多中小型水面艦艇采用了柴油機水線排煙的技術,比如中國的037獵潛艇,俄羅斯的“格里莎”輕型護衛(wèi)艦等,這種技術的好處是占用空間小,還可以降低艦艇的紅外特性,那么“自由”級的這四個洞也是柴油發(fā)動機的排氣口嗎?
“自由”級早期艦采用的是空客防務與航天公司的TRS-3D/16雷達,美軍編號AN/SPS-75,是一種無源相控陣雷達(PESA),能自動跟蹤400個海空目標,對空模式最大搜索距離200千米,對海模式最大搜索距離90千米,有多種抗干擾措施,廣泛裝備歐洲的一些輕型軍艦,比如丹麥的SF-300巡邏艇和德國的K-130輕型護衛(wèi)艦。
NSM反艦導彈未來在“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦上的安裝位置
從LCS-17起,艦上的雷達換裝為更先進的TRS-4D雷達,美軍編號AN/SPS-80。TRS-4D采用固態(tài)氮化鉀的T/R組件和數(shù)字波束成形技術,可對所有波束進行脈沖多普勒處理,探測距離為0.1~250千米,可探測雷達反射面積為0.01平方米的目標,跟蹤軌跡刷新率小于一秒,可同時跟蹤超過1000個海空目標。
TRS-4D雷達在探測距離,跟蹤能力等各項性能指標上較TRS-3D都更為強大,雷達陣面外觀上的面積也更大。“自由”級的TRS-4D雷達是水平機械掃描的版本,另有一種四面固定陣版本用在德國軍艦上。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦采用的“卡梅瓦(Kamewa)”153SⅡ噴水推進器
主桅桿上布置了塔康無線電導航、16號數(shù)據(jù)鏈、兩部導航雷達,艦橋頂端布置了各種通信天線、超高頻(SHF)、甚高頻(UHF)衛(wèi)星通信天線,“自由”級引入了潛艇無線通信,這樣保證它能同其它艦船、潛艇、飛機、衛(wèi)星、聯(lián)合作戰(zhàn)單元和瀕海戰(zhàn)斗艦集群組網(wǎng)來共享信息。
此外,“自由”級還配備了ArgonST公司(2010年被波音收購)的WBR-2000電子對抗系統(tǒng)和丹麥TermaA/S公司研制的SKWS誘餌發(fā)射系統(tǒng)。誘餌發(fā)射系統(tǒng)被遮蔽在煙囪后面的兩個圍阱中,可以發(fā)射各種130毫米干擾彈。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦上層建筑俯視圖,可以看到燃氣輪機排氣口和柴油機排氣口
自由”級的戰(zhàn)斗系統(tǒng)是洛-馬公司開發(fā)的COMBATSS-21,融合了洛-馬開發(fā)最新版開放架構“宙斯盾”Baseline7系統(tǒng)的經(jīng)驗,與“宙斯盾”Baseline7的共通性達到六成左右,采用全分散式的開放式架構,能與不同的任務模組或裝備進行整合。“自由”級只有作戰(zhàn)指揮中心,即任務控制中心,設置在艦橋下方的主甲板內(nèi),雖符合美軍現(xiàn)有的使用習慣,但未來可擴充空間較小。
“自由”號兩側被熏黑的洞口為發(fā)電機排氣口
該艦的飛行甲板面積大約483平方米,是“伯克”級和“提康德羅加”級等美國主戰(zhàn)艦艇的1.5倍,可以攜帶2架MH-60R/S直升機或者1架MH-60R/S和3架MQ-8B無人機。機庫的內(nèi)部除了容納直升機和無人機外,還有空間能放置兩個國際標準的集裝箱,通常用來存放航空保障器材。
空客防務與航天公司的TRS-4D雷達
在直升機甲板和機庫的下方是一個分成3間、總面積為595平方米的多任務艙。最后面是一個濕艙,也被稱為“水上任務區(qū)”。
艙后部有尾門和下水坡道,上方有滑軌式起重機,當前使用2艘11米長的RHIB剛性充氣艇,并配有一個19人的作戰(zhàn)小隊。濕艙的側面有一個門,用于無人掃雷載具的吊放;中部是一個干艙,又被稱為“可重置艙室”;前面是一個儲藏艙。三個艙用卷簾門隔斷。三大作戰(zhàn)模塊主要的轉換和配置區(qū)域就在這里。
直升機甲板的比較,可以看出“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦的直升機甲板面積最大
核心人員40人,加上任務人員35人,共75人。也有其它說法,比如核心人員50人,加上任務人員(含航空人員)共93人等。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦的多功能艙,內(nèi)部空間相對寬裕
“自由”級按照建造的年代,試驗的內(nèi)容,是一個逐漸改進、完善和成熟的過程,幾乎每艘艦都有變化,這里總結一些主要的外部識別特征,以便讀者學習和觀察。
首艦“自由”號(LCS-1)艦橋上方的“蘑菇頭”(衛(wèi)星通信天線)共有1大3中,多功能艙的側門有兩扇(大門),艦艉兩側各突出一塊,錨孔緊貼水線。
“沃斯堡”號(LCS-3)的“蘑菇頭”有2大4中,保留大側門,去掉了艦艉的突出段,錨孔向上向后移動。
“密爾沃基”號(LCS-5)有2大2中“蘑菇頭”,多功能艙的側門只有1扇(小門),光電跟蹤單元也改變了型號。自“密爾沃基”號開始,“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦徹底定型。
從“印第安納波利斯”號(LCS-17)開始,又換了“海拉姆”防空導彈和TRS-4D雷達。
LCS-1“自由”號巨大的側門打開
LCS-3“沃斯堡”號瀕海戰(zhàn)斗艦,可以看到上層建筑上的6個“蘑菇頭”
瀕海戰(zhàn)斗艦主要用于執(zhí)行3大任務,因此規(guī)劃了水面戰(zhàn)模塊(SUW),反水雷模塊(MIM)和反潛戰(zhàn)模塊(ASW)。不同的模塊在1天的時間內(nèi)完成接口完全切換(現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)實際不小于4天),從而轉換任務。
當前基本完成的只有水面戰(zhàn)模塊?,F(xiàn)在的“自由”級裝的都是水面戰(zhàn)模塊且每次行動只能攜帶一種模塊,存儲位置主要在艦艉的多功能艙和上層建筑內(nèi)嵌的3個插箱內(nèi)。備用任務模塊可以集成到標準尺寸的集裝箱之后裝到船上,其它系統(tǒng)則通過托盤轉移到船上,模塊的轉換則在碼頭完成。
反潛戰(zhàn)模塊(ASW)目前已經(jīng)安裝在“沃斯堡”號上進行測試,第一階段測試已于2019年12月進行,2020財年第2季度進行第2階段測試,預計2020財年形成初始作戰(zhàn)能力(IOC)。
反潛模塊的組成如下。
反潛系統(tǒng):與DDG-1000同款的AN/SQQ-90綜合反潛作戰(zhàn)系統(tǒng),完成綜合分析和處理各種聲吶數(shù)據(jù),并且給出應對策略,相當于軟件系統(tǒng)。
聲吶系統(tǒng):輕量化主動式寬頻變深聲吶(LBVDS)和AN/SQR-20(MFTA)多功能拖曳陣列聲吶加上MH-60R上的AN/AQS-22低頻吊放聲吶,這是全球首款可以兼顧深淺水反潛探測的組合。
LBVDS工作在中頻時用于淺水反潛探測,而LBVDS工作在低頻時,則與SQR-20形成一個主動低頻遠程反潛探測陣列。
攻擊系統(tǒng):MH-60R攜帶Mk-54輕型魚雷,艦艇本身沒有其它反潛武器。
水聲對抗系統(tǒng):艦艉可釋放AN/SLQ-61輕型反魚雷誘餌。
美國海軍已經(jīng)在預算申請中列出了較為詳細的采購計劃,首批2套反潛戰(zhàn)模塊將于2020財年采購,2021財年采購4套,2022和2023財年各采購2套,計劃最終共采購18套反潛戰(zhàn)模塊。掃雷模塊的細節(jié)會在后面“獨立”級的介紹中展開。
未來可能還要加裝下面一些模塊:
定向能武器。根據(jù)計劃,洛·馬公司在2020年年底前為“小石城”號(LCS-9)安裝功率為150千瓦的激光武器進行測試,可提高LCS的殺傷力和防御力。
水面電子戰(zhàn)改進計劃(SEWIP),能夠令“自由”級的電子戰(zhàn)能力達到下一代的水平。
先進非機載電子戰(zhàn)(AOEW)模塊。是一種由MH-60R直升機攜帶的電子戰(zhàn)吊艙,提供自動探測導彈襲擊和響應,可獨立工作或與SEWIP聯(lián)合工作,以探測、跟蹤和阻止來襲威脅。
加裝Mk41垂直發(fā)射系統(tǒng)。位置也在上層建筑尾插箱中,使其具備對地攻擊的能力。
LCS-5“密爾沃基”號瀕海戰(zhàn)斗艦,可以看到上層建筑上的4個“蘑菇頭”
長期困擾“自由”級的不僅是模塊缺裝問題,而是動力問題。
2013年“自由”號首次執(zhí)行時長8個月的海外部署時就出現(xiàn)了3次事故和5次故障。
引發(fā)故障的原因中,柴油發(fā)電機的排氣系統(tǒng)進水或本身問題占了較大比重。其它次的故障中,推進系統(tǒng)的原因最多。
“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦就是這樣一種優(yōu)點和缺點都很突出的艦艇。從能力上看,截止當前只能完成原來三項預定任務的一項,如果要對抗大國海軍,其執(zhí)行傳統(tǒng)護衛(wèi)任務的能力嚴重欠缺。
前文已經(jīng)介紹過了,“自由”級的前兩艘都是試驗艦一樣的存在。從“密爾沃基”號開始,“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦進入了成熟的狀態(tài)美軍將他們退役也會省下一筆費用,好讓美軍卸下包袱省點軍費。