瀕海戰鬥艦

瀕海戰鬥艦

本詞條所述為美國海軍專有艦種,雖然也存在類似於瀕海戰鬥艦設計的艦艇但未直接冠以瀕海戰鬥艦之名,仍以護衛艦/艇或巡邏艦/艇稱之,詳見各詞條。 瀕海戰鬥艦(英語:Littoral Combat Ship,縮寫:LCS),是美國海軍為取代佩里級護衛艦在90年代初期進行的SC-21水面戰鬥艦艇計畫一部分,是冷戰後美國艦艇轉型的一種體現。瀕海戰鬥艦基於冷戰結束後美國海軍可能面對的戰術情境,主要對手的正規海空軍力都不強,難以在海上直接威脅美國作戰艦隊;而美軍主要的任務是由海向陸地投送武器與兵力,因此瀕海戰鬥艦主要著眼於在敵國沿岸水域的各種低強度作戰需求,包括對付敵方沿岸比較可能出現的威脅(例如在近距離與敵方水面船艇交戰、淺水海域反潛作戰、清除敵國在沿海布設的水雷等。 基於上述設計思想,瀕海戰鬥艦與佩里級等傳統護航艦艇相比較,其打擊火力減弱不少,使用一種能兼顧高速、耐波能力與隱身性的艦體構型,以輕量化的高科技材料建造,以便能在充滿變數與威脅的敵國近海執行任務並確保生存。

從2001項目啟動以來,美國海軍近海戰鬥艦(LCS)將被視為替代護衛艦、掃雷艦和巡邏艦的下一代艦艇。

基本信息

發展沿革

研製背景

美國海軍未來艦隊概念美國海軍未來艦隊概念
海刀鋒號試驗艦海刀鋒號試驗艦

為了取代佩里級護衛艦,美國海軍早在上個世紀九十年代初期進行的SC-21水面戰鬥艦艇計畫中,就打算研發一種低成本的小型多功能水面作戰艦艇,以滿足21世紀初期日趨多元的瀕海作戰以及美國本土海岸線的防衛需求;值得一提的是,在過去美蘇冷戰的時代,著重大洋反潛作戰的美國海軍未曾如此大張旗鼓地提出過這類瀕海作戰艦艇的建造計畫(以往美國海岸線都由接近警察性質的海岸警衛隊來看守)。後來這個計畫演變成“Street Fighter”,目標是一種快速靈活、成本低、網路化的多功能小型艦艇,美國海軍的研究選型範圍從400噸級巡邏艇到4000噸級護衛艦都有,而Street Fighter便成為了多功能瀕海戰鬥船艦(Littoral Combat Ship,LCS)的前身 。

2001年美國海軍取消DD-21大型驅逐艦計畫、重新定義需求為DD (X)之際,也在其中一併提出了新一代防空巡洋艦CG (X)以及LCS等兩個計畫。為了驗證LCS所需的種種概念,尤其是新式高速船型,美國海軍曾以若干非傳統船型的高速船艦進行測試,包括2005年建成服役的X-Craft“海上鬥士”號(USS Sea Fighte FSF-1)以及1997年建成啟用的“海刀鋒”號(Sea Slice) 。

任務需求

瀕海戰鬥艦LCS的任務需求說明,在2002年7月由美國公布,其任務包括:

•瀕海反水面作戰(Anti-surface warfare),特別是針對敵方小型船舶;

•瀕海水雷對抗作戰(Mine Counter Measures);

•瀕海反潛作戰(Anti-Submarine Warfare);

•情報蒐集/監視/偵察(Intelligence,Surveillance and Reconnaissance,ISR);

•本土防衛/海上攔截(Homeland Defense/Maritime Intercept);

•特種作戰支持(Special Operation Forces support);

•支持人員/物資輸送(Logistic support for movement of personnel and supplies) 。

技術要求

軟體系統

未來美國海軍艦艇網路未來美國海軍艦艇網路

LCS可在衝突地區的瀕海環境作戰一段時間,能與美國海軍艦隊、美國海岸警衛隊或盟邦艦隊協同作業,此外也可以獨力作戰。LCS的架構分為兩大類:“海上骨架”(LCS Sea Frame)或稱“核心繫統”(core systems)是所有LCS的最基本共通單元,不因任務而有不同,包括艦體載台、動力與航行作業系統以及其他必備的基礎系統等;而“任務模組”(Mission payload package)則是LCS用以執行任務的裝備,是即插即用(plug and play)的裝備模組,根據不同的用途而規劃出幾種不同的任務模組。

掃雷載具掃雷載具

為了達到“即插即用”,LCS的戰鬥系統使用開放式架構,具備任務模組計算環境(Mission Package Application Softward)以及任務模組套用軟體(Mission Package Application Software,MPAS)來與各種不同 任務模組連線。為了便於快速換裝,LCS的任務模組次系統都安裝在符合標準貨櫃尺寸的容器內,安裝固定後只需聯上電源以及與艦上作戰系統的數據扁平電纜,就能運作。一個基本的“海上骨架”結合特定任務所需的 任務模組後,便形成一個完整的LCS單元;若要更換任務,LCS只需換裝對應的任務模組,而“即插即用”的特性使LCS能 直接在第一線軍港基地里迅速換裝任務模組(不需回到場站設施進行)。

硬體系統

SMCM UUV無人載具SMCM UUV無人載具

LCS任務模組中也包含廣泛的無人化載具,包括垂直起降的無人飛行載具(Vertical Take off Aerial Unmanned Vehicle,VTAUV)、無人水面載具(Unmaned Surface Vehicle,USV)、半潛式無人載具(Semi-submersible Unmaned Surface Vehicle,SUSV)、水下無人載具(Underwater Unmaned Vehilce,UUV)等。LCS的核心繫統包括有限度情報/監視/偵測系統、指管通情系統、水面目標偵測/識別/追蹤系統、導航系統、自衛裝備、水雷迴避系統、魚雷偵測與迴避系統、警告性射擊武器以及相關的核心人員等等 ;任務模組則包括外部模組、各種有人/無人載具、施放式感測裝備、水雷對抗裝備以及相關的任務人員等等,能在一天之內於第一線完成更換。

獨立級LCS概念獨立級LCS概念

美國海軍對LCS性能數據的要求包括:滿載吃水不得超過3.10m,在三級海況時具有50節的極速,以極速航行時需有1500海里的續航力,以20節巡航速度前進時則需有4300海里的續航力,操作妥善率需達95%。LCS的任務籌載模組達210噸,其中130噸為任務裝備,80噸則為任務模組中的空中/水中載具所需的油料 。艦上核心人員與任務的住艙模組不超過八人一間,起居空間優於上一代美國水面船艦,每個住艙模組都有衛浴設備。依靠艦上搭載的物資,LCS能連續在海上操作21天。此外,LCS被要求具有30年的使用壽命。由於可能在全球不同的角落遂行作戰,LCS也必須適應不同地區的氣候與溫度。

招標競標

招標方案

雷鬆氣墊船體設計方案雷鬆氣墊船體設計方案

美國海軍在2001年首次提出LCS的構想,當時打算將其定位為500~600噸的小型巡邏艦,不過500至600噸的艦體規模根本不可能有像樣的搭載能力、適航性與持續作業能力,無法滿足美國海軍對LCS的眾多需求 ;加上美軍又開始希望LCS具備快速運輸一定兵員與車輛的能力,所以LCS的噸位遂逐漸放大。因此,前來競標的設計大多超過2000噸,而達到輕型護衛艦的等級,造價則介於1.5至2.2億美元之間。參與競標的六組團隊包括洛克西德·馬丁(Lockheed Martin)、通用動力(General Dynamic)、雷松(Raytheon)、諾斯羅普·格魯曼(Northrop Grumman,簡稱諾格)、德事隆集團(Textron Systems)等。

雷鬆氣墊船體設計方案雷鬆氣墊船體設計方案

洛克西德·馬丁競標方案是名為海刃(SeaBlade)的設計案,採用一種被稱為“先進半滑航船體”的非傳統單船體設計;通用動力旗下巴斯鋼鐵競標方案是三體穿浪設計大甲板高速艦型,稱之為通用動力多用途艦艇(GDMMC);雷松集團則以挪威盾牌級飛彈艇為基礎加以放大修改的水面效應船設計;諾格集團以維斯比級巡邏艦為基礎放大修改的複合材料船體高度隱身化艦型設計;德事隆提出的設計案則為為混合雙船體氣墊船(Hybrid Catamaran Air Cushion,HCAC)。

競標確定

通用巴斯三體設計通用巴斯三體設計
得標的兩種構型得標的兩種構型

2003年7月17日,美國海軍宣布洛馬海刃、通用以及雷松等三組團隊通過初選,與之簽署價值1億美元初步設計契約,以各團隊在第一階段的概念為基礎,在七個月內完成LCS Flight 0的設計。美國海軍打算選擇一到兩家廠商;不過信心滿滿的通用表示希望美國海軍只選擇一家廠商,讓贏者全拿,比較節省成本。諾格集團雖然落敗,不過還是與雷松的LCS團隊建立合作關係。競標結果在2004年5月底揭曉,通用與洛馬兩團隊同時獲選,顯然美國海軍面對這兩組最被看好、各有所長的設計很難完全割捨任何一方,所以先由雙方各自建造原型艦進行測試,根據結果再選擇其一 。

洛馬海刄滑航船體方案洛馬海刄滑航船體方案

美國海軍最初預計採購55至60艘LCS,以及90至110套各型任務模組,使艦隊總數維持在375艘。根據最初的計畫,美國海軍預定在2005年度編列預算購買一艘LCS,在2006年度訂購三艘,這四艘首批LCS的經費列為研發項目,而非造艦;在確定LCS的唯一基本構型後,於2007開工建造2艘生產型LCS,2008年度建造三艘,2009至2011年度則以每年六艘的速率建造。美國海軍在2004年5月27日與洛馬 、通用簽下總值至少九億五千萬美元的發展契約,各自設計建造兩艘Flight 0規格的LCS;在當時契約中,洛馬海刃的單價約4650萬美元,通用GDMMC三體設計則為7870萬美元,於2005年完成細部設計。

設計缺陷

多功能導致“無功能”

為回響“由海向陸”的戰略轉型,美海軍在21世紀初提出“瀕海戰鬥艦”的概念。這種號稱近海“格鬥之王”的戰艦,主要進行跨海近岸作戰,為航母編隊充當急先鋒,奪取近海控制權。排水量控制在3000噸以內的瀕海戰鬥艦,成為美海軍實現戰略轉型的關鍵,

瀕海戰鬥艦的艦體結構採用可組合的系統結構,簡單地說就是可以根據任務的變化換裝不同的模組。艦體主要由核心繫統和任務包兩部分組成,任務模組包括艦炮、無人水下航行器、聲吶和其他設備等。這種結構方式可保證瀕海戰鬥艦具備水面艦艇的基本防禦能力和執行某一種重要任務的能力。

按照原始構想,瀕海戰鬥艦將用於代替艦隊的護衛艦、掃雷艦和巡邏艇。但新的評估結論是:該艦性能不及現有的護衛艦、掃雷艦,而作為巡邏艇又太大了,無法達到它將要代替的艦艇原有的作戰性能。

模組化任務包轉換太慢

按照原始構想,瀕海戰鬥艦能夠快速轉換模組化任務包。比如在單次部署的過程中就能夠很容易地從掃雷艦轉換成反潛艦,但是研究發現,目前這項轉換無法在幾天內完成,可能需要更長的時間。

由於要求多功能化,使得該艦大部分空間都被各種機械化設備占據,想作為一種力量投送手段就顯得非常困難。因為這時候要載特種兵進去,沒有足夠的艙位;而如果作為掃雷艦用,探雷設備、專用設備等也會占據很大的空間,也就不可能安裝太多的防空飛彈、對岸飛彈或反艦飛彈。多功能看起來很誘人,實際上這些功能在一個小艦艇上互相衝突,很難融合。

評估認為,瀕海戰鬥艦難以完成海軍《21世紀制海權合作戰略》中所提出的大部分艦隊任務,即前沿存在、爭奪制海權和力量投送;而只能完成一些人道主義援助和搶險救災任務。

無法防禦反艦巡航飛彈

瀕海戰鬥艦還有一個致命缺陷,即無法有效防禦敵方的反艦巡航飛彈,而這種武器是幾乎所有潛在敵軍的小型快速攻擊艦都能夠攜帶的。
實際上,防禦反艦巡航飛彈對於任何艦艇來說都是個難題。在和瀕海戰鬥艦噸位近似的美軍艦艇上,一般配備區域防空彈、近程防空彈和近程攔截武器,來組成三層火力防護網,並且安裝電子戰設備。通過軟、硬殺傷兩種手段來抵禦反艦巡航飛彈的攻擊。
但是在瀕海戰鬥艦這樣容積有限的艦艇上,要把這些防禦性的裝備都放進去,進攻性裝備就無處容身了。所以,其防禦裝備很可能被簡化。在電子對抗方面,比如對自導頭進行干擾的這些設備,近程的轉膛炮等都可能會被省略,或者是有近程飛彈,沒有區域防空彈。如此一來,對反艦飛彈的攔截效果幾乎為零。

別國部署

4艘瀕海戰鬥艦將遙望南海

美軍將於2016年前在新加坡部署4艘瀕海戰鬥艦。目前,新加坡已原則上同意讓美軍在新加坡部署4艘瀕海戰鬥艦,第一艘將會在明年的第二季度開始部署。據悉,這4艘戰艦將不固定艦隻,而是以輪換方式部署新加坡,每艘艦艇的核心團隊將包含40名隊員。這些瀕海戰鬥艦不會以新加坡為基地,也不會在新加坡設立母港。部署期間,艦艇全員吃住在艦上,並只在區域內進行訪問交流。

美國海軍瀕海戰鬥艦“科羅納多”號(LCS 4)首次部署到亞太地區,10月16日抵達新加坡樟宜海軍基地。新艦艇的一系列作戰能力提高了美國海軍在亞太地區的執行能力。

這一調度也意味著這種排水量3188噸,鋁船殼,三體船設計的獨立級瀕海戰鬥艦型號首次部署到該地區,在“科羅納多”號到達新加坡之前,美國海軍在此地部署的是鋼結構單船體自由級瀕海戰鬥艦“自由”號(LCS 1)和“沃斯堡”號(LCS 3)。

“科羅納多”號是第一艘具備超視距反艦能力的LCS平台,它裝備了四聯裝魚叉飛彈發射器和波音公司RGM-84D 魚叉Block 1C型反艦飛彈,這使這艘船能在120海里距離上與水面目標交戰。

“科羅納多”號上的飛彈系統的安裝和首次發射是在6月19日進行的環太平洋演習的實彈射擊階段。試驗表明,該船可以承受發射的物理應力,而不損壞其船體或艦載系統。

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