2015年9月11日星期五

25DD驱逐舰

2012年11月号世界舰船公布的25DD想像图;与先前的秋月级相较,其垂直发射器数量减半为16管

(仍预留安装32管的空间),四组FCS-3改相位阵列雷达天线也统一集中在舰桥上方。

──by captain Picard

 

舰名/使用国平成25年度泛用驱逐舰/日本

(25DD)

建造国/建造厂日本/
尺寸(公尺)长约150 宽18.3
排水量(ton)

标准约5000

动力系统/轴马力COGLAG

LM-2500ICE燃气涡轮*2

双轴CRP 双舵

航速(节)30
续航力(海里)

侦测/电子战系统

短飞弹用三型(FCS-3A)多功能相位阵列雷达系统*1(固定式天线*4)

平面搜索/导航雷达*1

X波段小型水面/低空搜索雷达*1

整合电战系统

MK-36 Mod12 SRBOC干扰火箭发射系统(MK-137发射器*4)

Type-4鱼雷反制系统( 包含MOD自走式诱饵发射器、FAJ浮动式音响诱饵发射器等)

其余不详

声纳OQQ-24主/被动舰首声纳*1

OQR-4拖曳阵列声纳*1

射控/作战系统OYQ-11先进战术处理系统(ACDS)

Type-00射控系统

乘员200
舰载武装

MK-45 Mod4 五寸62倍径炮*1

八联装MK-41 垂直发射器*2(装填07式垂直发射反潜火箭(VLA)16枚、海麻雀ESSM短程防空飞弹64枚等)

MK-15 Block1B方阵近迫武器系统(CIWS)*2

四联装90式(SSM-1B)反舰飞弹发射器*2

三联装324mm HOS-303鱼雷发射器*2(使用MK-46或97式 、12式鱼雷)

舰载机

SH-60K反潜直升机*1

备注

共二艘

舰名编列年度开工时间下水时间服役时间
DD-119平成25(2013)2017
DD-120平成26(2014)

秋月级后续舰的演进

在2007至2009年度编列四艘强化防空机能的秋月级通用驱逐舰之后,防卫省曾打算在平成23年度(2011年)的中期防卫力整备计划中编列一艘进一步改良的秋月级 驱逐舰(23DD),增加包括07型垂直发射反潜火箭以及新一代拖曳阵列声纳和可变深度声纳(VDS)等装备,并保留FCS-3A防空雷达系统;但考虑当时的预算分配,平成23年度并未编列新的驱逐舰 ,接下来则在平成24与25年度各编列一艘标准排水量19500吨的DDH(日向级的放大修改版)。

在这段小空窗期中,海上自卫队一度考虑放弃过去通用驱逐舰(DD)的思维,而规划一种较小型廉价的反潜舰艇,标准排水量大幅缩减至3000吨以内 (与初雪级相当或更小的水平),作战装备以反潜为核心,只配备最基本的点防空自卫武装来降低体积与成本;同时,考虑包括整合电力推进、全封闭整合式桅杆系统等新技术,或者一些低吃水、高行速、大甲板面积的新船舶设计(例如三体船之类),或者以强化玻璃纤维(FRP)等减轻重量的材料,并可能取消燃气涡轮,只使用价格较低且油耗较为经济的柴油机。这种廉价版反潜驱逐舰的造价希望能控制在400亿日币左右,使一个预算年度能一次订购二艘。 到了2010年代,在1980年代陆续服役的初雪级通用驱逐舰陆续届满30年,而阿武隈级护航驱逐舰也逐渐高龄化,因此海自有必要规划新舰来代替这些部署在第二线护卫队(原属于地方队)的舰艇;如果基于这种需求, 就不可能继续以村雨级以来通用驱逐舰逐渐大型、高价化的思维来继续发展,遑论继续建造每艘超过700亿日币的秋月级。 反潜方面,由于低频主/被动拖曳阵列声纳技术进步,使反潜舰艇不一定需要装备大型固定式舰首声纳才具备长距离低频主动能力(舰首声纳会制约舰体的设计和尺寸),理论上反潜舰艇具备了小型化的可能性。

2008年11月防卫技术研究所公开展出的低迹讯概念设计;在建造四艘秋月级之后,海自一度规划

建造一种三千吨以内的较小型舰艇,不过最后仍选择建造两艘研改自秋月级的25DD型。

在2008年11月12日防卫省防卫技术研究所的成果发表会中, 防卫省首度展出了一幅名为"低迹讯概念"的舰艇3D电脑设计方案,这是这段期间日本海自关于中小型巡防舰研究的方案之一。"低迹讯概念"采用多种高度匿踪措施来降低包括雷达、红外线与声噪在内的整体讯号,包括极端简洁的一体化封闭式舰体造型、AES/M封闭式桅杆系统等,主机废气也仿效瑞典伟士比级(Visby class)匿踪巡逻舰,将排气管通到舰尾下方接近水线处排放。在这幅设计图中,此一方案的标准排水量2700吨,全长129m,宽18.8m,采用复合燃气涡轮与柴油主机(CODAG)动力系统,最大出力77500马力,最高航速36节,编制100名人员。武装方面,舰首设置一门匿踪型76mm快炮,舰桥顶部设置FCS-3(改)相位阵列射控雷达,舰体中段以埋入方式设置两组反舰飞弹发射器,舰尾楼顶部设置一座方阵近迫武器系统,舰上并拥有直升机库与起降甲板,操作一架反潜直升机。

然而经过评估后,由于中国等邻国的空中与水下威胁强度迅速增加,海自新舰无论是反潜侦测作战系统或防空 系统都没有降级的空间;无论是低频大型舰体声纳或拖曳阵列声纳,都需要相当规模的舰体才能有效容纳与部署操作,而像样的防空雷达系统更必须使上部重量(包含上层结构与桅杆) 大增,不到3000吨级舰体根本难以容纳。再者,随着精密军事技术高价化的趋势,即便将标准排水量控制在3000吨级,也不太可能将单舰成本控制在400亿日圆(甚至可能还是会达到600亿日圆)。 考虑综合的成本效益之后,海自放弃了"小型化"的构想。在平成25年度(2013年)防卫预算中,防卫省正式编列后续的平成25年度驱逐舰(25DD)的建造预算,基本设计仍以秋月级为基础,额度为723亿日圆(最初概算为782亿日圆),预定在平成29年度(2017年)服役;随后,防卫省又决定在平成26年度(2014年)编列第二艘同型舰的预算(即26DD)。

基本设计

25DD的基本设计为秋月级的延续,最主要的改进是反潜侦测与推进系统。为了因应东亚邻国(中国、南韩)新型静音潜舰数量的增加,25DD将进一步强化反潜侦测能力 ,配备的OQQ-24舰体声纳系统是秋月级的OQQ-22的改进型,改进了双基/多基(Multi Static)的信号处理能力。防卫省从平成13年度(2001年)至平成15年初制造OQQ-24的一号原型,平成14(2002年)至平成16年初(2004年)制造二号原型,并从平成15年下半至平成18年在研究所内完成各项测试,平成21年(2009年)10月18日在防卫省技术研究本部完成最终的性能评价。此外,25DD将增加一部专门用来搜索 潜舰的潜望镜与呼吸管、超低空飞行器等小型水面/低空目标 的小型X波段相位阵列雷达,由东芝集团为P-1反潜机开发的HPS-106主动相位阵列雷达衍生而来。25DD也换用新的OQR-4拖曳阵列声纳;相较于先前秋月级的OQR-3,OQR-4采用双线阵列来辨识目标来自于声纳左侧或右侧,并且增加了宽频带信号处理与多基作业能力,能处理来自舰首声纳、可变深度声纳、直升机吊放声纳等不同来源的主动声纳回波;由于OQR-4的多基宽频信号处理技术较为复杂,因此后端软体采用多阶段发展的方式进行, 硬体与初阶段软体先进入舰队服役,日后新阶段完成时再为已经服役的系统进行提升。由于25DD的舰首声纳与拖曳声纳都具备多基操作能力,因此 可直接接收舰上其他声纳或舰队中其他载台(舰艇或直升机)的主动声纳回波并进行处理,大幅增进整个舰队的反潜作业效能,又可避免太多载台在同一个水域同时使用主动声纳拍发而造成相互干扰等问题。

推进方面,25DD使用复合燃气涡轮电力推进系统(COGLAG),推进系统包含两具LM-2500ICE(Integrated Engine Controls)燃气涡轮主机与两部2.5MW级电动推进马达,每具LM-2500ICE各与一部电动推进马达并联于一套减速齿轮来驱动一支大轴 ,低速航行时以舰上发电机组(包含两具2.8MW级燃气涡轮发电机与一具1.8MW级柴油发电机)带动电动机推进,高速航行时则再加上LM-2500ICE驱动减速齿轮,双轴螺旋桨为可变距桨(CPP);此种设计能增加低速航行的燃料经济性,而且由于 推进主机透过传动系统与电动机并联,能产生电力输入舰上电力供应系统, 增加了全舰的供电余裕。不过,25DD的两具LM-2500ICE仍以传统的减速齿轮箱连结大轴,甚至连低速下的推进电动马达仍 透过减速齿轮来连接大轴 ;如此,25DD就可以采用转速较高、扭矩较低的推进电动机,体积较小且较便宜;而如果要由电动机直接连接大轴,就必须选择低转速、大扭矩的机种 ,不仅体积与重量较大,价格也比较昂贵。因此 ,25DD这套推进系统相对于正统的电力推进(不装备减速齿轮,推进马达直接连接大轴)仍有一段差距,甚至不如先前日本飞鸟号试验舰或英国Type 23巡防舰的系统(这两者在使用电动推进模式时,电动机都是直接驱动螺旋桨推进器而不经过减速齿轮)。 由于25DD两具LM-2500ICE的总推力可能低于原本秋月级的四具SM-1C燃气涡轮,因此25DD的高速性能可能略有降低。

而在防空方面,增加"僚舰防空能力"(掩护同一个护卫队群其他舰艇)是秋月级成本较过去海自通用驱逐舰大幅上扬的主要原因,这包括搭载昂贵的FCS-3改相位阵列雷达系统、后端作战处理系统以及连带造成上层结构的扩大。 而25DD经过若干折衷,其防空作战系统虽然仍备完整的FCS-3改侦搜/射控雷达系统以及ESSM防空飞弹,但系统架构予以简化;原本秋月级装备一个由荷兰Thales提供的MIC介面机箱,作为舰上UYQ-11战斗指挥系统(CDS)和ESSM防空飞弹的中介,专门处理ESSM防空飞弹所需的间断连续照明波(ICWI)功能 ;而25DD就取消这个MIC机箱,相关软体功能直接整合至CDS之中,如此可以节省购置硬体的经费,但少了这个处理ICWI的专门硬体之后,整体系统效能应该会略为降低。此外,25DD垂直发射器数量予以减半,服役初期只配备两组八联装MK-41垂直发射器,其中四管装填16枚ESSM防空飞弹,而另12管装填VLA垂直发射反潜火箭(使用日本国产的07式反潜火箭,搭载97式鱼雷),防空飞弹携带量比秋月级大幅降低(秋月级32管MK-41中有16管装填64枚ESSM防空飞弹,另16管装填VLA反潜火箭), 这样的防空飞弹搭载量就回到过去日本通用驱逐舰的水平,只用来自卫而不包括为友舰提供防空掩护;不过25DD的B炮位仍维持原本安装四组MK-41的空间,以后一旦预算充足就可追加 回来。此外,原本秋月级将四组FCS-3改阵面分置于前、后两个上层结构顶部,而25DD则将四组天线阵面集中在舰桥上方的构造物中 ,可稍微减少上部重量(但由于FCS-3主动相位阵列雷达的发射单元已经在天线之中,不像被动相位阵列可透过四天线全部共用单一发射机来减低后端重量,因此集中天线位置的实际减重效益极其有限)以及简化输配电布置,而且四个雷达阵面集中后,后端信号处理单元就可以布置在距离天线较近的位置,可降低信号传输布线的复杂度;当然,此种设计对于舰艇生存性必定有所牺牲,上部构造遭命中时四部阵面全数瘫痪的可能性增加,而且 原本秋月级向后的雷达天线放在上层结构末端的机库顶,视线内已经没什么阻碍物,而25DD则将这两部天线前移到舰桥上部,雷达视野将受到烟囱、机库 以及更多顶部装备的干扰,因此可能必须有相对应的修改。

25DD其他武装大致与秋月级相同,包括一门MK-45 Mod4 5寸62倍径舰炮、两座MK-15 Block 1B方阵近迫武器系统、两座三联装324mm鱼雷发射器、两组四联装SSM-1B 90式反舰飞弹发射器以及一架SH-60K反潜直升机等,直升机上配备2012年完成开发定型的12式反潜鱼雷。而日本也从平成25年度开始发展90式反舰飞弹的后继舰载反舰飞弹,可能是陆上自卫队在2012年定型的12式陆基反舰飞弹的舰载版;12式是先前陆上自卫队SSM-1 88式反舰飞弹(即90式舰载反舰飞弹的姊妹型号)的后继者。与SSM-1B相较,新舰载反舰飞弹的主要研发项目包括射程延长、改良导引系统等。新舰载反舰飞弹的整体试作经费估计约需57亿日圆(平成25年度概算为13亿日圆),在平成25至28(2016年)年度前半进行试作,平成27年(2015年)至平成29年(2017)进行技术与实用测试。

后续展望

两艘25DD型服役后,海上自卫队第一线四个护卫队群 的20艘通用驱逐舰就全部都是1990年代中期开始服役的村雨级/高波级和2010年代起陆续服役的秋月级/25DD,1980年代的初雪级、朝雾级则全面淡出; 由于村雨级舰龄仍相对较新,其载台与硬体基础完全符合2000年代初期日本海自的作战需求, 只需透过装备升级就能维持在第一线的位置。因此,日本海自在两艘25DD型之后,预定到平成33年度(2021年)才会开始编列取代村雨级的下一代通用驱逐舰 (标准排水量5400吨)。

目前接续25DD的更新一代通用驱逐舰尚没有清处的计划定义,不过防卫省技术研究本部在2010年11月的"防卫技术发表会"中公开的"将来护卫舰DDR型式Type 1"的概念设计,可以当作参考指标。DDR的R代表"革新"(Revolution)。依照这个DDR概念设计,舰体规模与基本线型仍与秋月级/25DD相当,标准排水量5400吨,全长150.5m,然而采用更注重舰体匿踪与系统整合的技术,其中最明显的就是采用类似美国松华特级(Zumwalt class)陆攻驱逐舰的整体式整合射频天线与上层结构,将原本舰面上各种不同频率的射频装置如各型雷达、导航、通信、电子战等的天线做整体的管理,将所有的天线平板阵列化并整合在上层结构内。如此,不仅原本舰上繁复的各型天线可以从舰面消失,大幅减少雷达截面积,对于舰上的电磁兼容管理也很有好处。除此之外,DDR打算采用的新技术还包括新的战术资料处理系统、以多基作业技术为基础的的新型宽频声纳系统、整合短鱼雷以及诱饵等各种水下投掷装备的新型发射管等。其中,包含整合式射频天线系统以及多基作业宽频声纳等项目,都已经在平成23年度(2011年)起编列研发预算。针对FCS-3改方面,海自也有一系列提升功率、提高性能与多功能性的计划(详见飞鸟号实验舰一文)。而在推进系统方面,新一代通用驱逐舰也可能纳入比25DD更先进的整合式全电力推进系统,不过目前防卫省尚无具体的研发计划。

没有评论:

发表评论