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《兵器知识》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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打造欧洲经典:法国“阿基坦”级驱逐舰

2013-03-28 20:12:16


/予阳

 

2011 4 18 日开始,法国DCNS公司提前一个月对“欧洲多功能护卫舰”(FREMM)项目首舰“阿基坦”号(D650)进行海试。此次海试在布列塔尼半岛沿岸进行,持续3周,标志着“欧洲多功能护卫舰”项目进展顺利,法国海军水面舰艇部队的未来组成将发生重大变化。

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法意携手再续佳话

20世纪80年代后的欧洲很热衷于联合研制武器装备,特别是在水面舰艇的骨干装备驱逐舰和护卫舰方面,出现了多个联合研制项目。但在实际运作工程中,由于各国的战术要求不一样,且都不愿意妥协,导致许多联合项目流产,真正能够坚持下来的寥寥无几。而像法意两国这样在实施了“地平线”防空护卫舰(现改称防空驱逐舰)项目之后,又继续携手完成一个项目的,简直可以用奇迹来形容。

根据合作协议,法意两国将总共建造27FREMM,并以一种基本型为母型开发4种不同用途的舰型,包括两种专门的反潜型(ASW),一种对陆攻击型(AVT)和一种通用型(GP)。其中法国将建造8艘反潜型和9艘对陆攻击型,用来替换2艘“图尔维尔”级、7艘“乔治·莱格”级反潜护卫舰和9艘“多尔韦”级水面战护卫舰;意大利将建造4艘反潜型和6艘通用型,用来替换8艘“西北风”级反潜护卫舰、4艘“狼”级水面战护卫舰(已于2000 2002年间退役)和4艘“炮兵”级舰队巡逻舰。

法国版护卫舰的单舰为3.885亿欧元,意大利版为4.67亿欧元。之所以在造价上有较大差别,主要是因为两国合作框架太松散,除了相同的作战系统与主要武器之外,双方的舰体平台与动力系统都各行其是。意大利海军是将FREMM视为能独当一面的一线主战舰艇,法国海军则只是把FREMM当作介于高、低档之间的装备。也就是说,意大利版将使用比法国版更高档的装备,包括动力系统、作战系统等,所以造价自然就比法国版高得多。

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海试中的“阿基坦”号驱逐舰

由于双方定位不同,两国的FREMM在具体设计上只有25%的共通性,这比起“地平线”驱逐舰90%的共通性显然是不可同日而语。

但令法意两国海军郁闷的是,在FREMM项目实施之后,也遇到了和“地平线”相同的资金不足问题。不得已,法意两国只好像对待“地平线”一样削减建造数量。其中法国减至11艘,并且取消了对陆攻击型和通用型,代之以9艘反潜型和新换的2艘防空型(FREDA,用来接替被取消的“地平线”后2艘的角色,替换2艘“卡萨尔”级防空驱逐舰)。

2005 6 月,法国国防部与DCNS签署首批8FREMM建造合同。20066月,法国海军正式公布了这8艘舰的名字,分别为“阿基坦”号、“诺曼底”号、“普罗旺斯”号、“布列塔尼”号、“奥佛涅”号、“朗格多克”号、“阿尔萨斯”号和“洛林”号。首舰“阿基坦”号于20071215日安放龙骨,2010429日下水,预计于20127月服役。

随着“地平线”从护卫舰变为驱逐舰,“欧洲多用途护卫舰”也随之变为驱逐舰——法国称“阿基坦”级,意大利称“卡罗·伯加米尼”级。

基本结构

“阿基坦”级驱逐舰的舰体采用模块化建造,全舰由10个舰体模块、6个上层结构模块、2个桅杆模块与1个烟囱模块构成。“阿基坦”级的满载排水量最初被定为4 500吨,但后来觉得这个吨位水平不足以安装所需的设备和武器,于是又增加到5 750吨,并保留240吨的升级改装余量。全舰长也达到了142米,舰宽20米,吃水5米。

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“阿基坦”号的一个舰首模块,最上面的圆形开口用于安装“奥托”76毫米舰炮

隐身性是衡量现代水面舰艇先进与否的重要标志,法国对此有着丰富的经验和雄厚的技术。

在雷达隐身方面,出于成本控制考虑,法国人没有在“阿基坦”上大量采用“拉斐特”级护卫舰的低反射材料和隐身涂层,而是进一步发展了“地平线”驱逐舰、“可畏”级护卫舰(出口新加坡)和“拉斐特”级护卫舰的隐身外形,通过优化舰体外形来达到雷达隐身目的。为此,该级舰的上层结构与塔状桅杆采用内倾设计(7~11°),舰面力求简洁,甲板装备尽量隐藏于舰体内。封闭式的上层结构与船舷融为一体,舰体外部涂有雷达吸收涂料。据称“阿基坦”级驱逐舰的隐身外形设计可以使全舰的雷达反射截面积比“拉斐特”级护卫舰更低。

法国最初曾想使用单桅杆,桅顶设置一个隐身型综合雷达罩,将所有天线整合在其中。但这种设计不可避免的需要采用更先进的技术,而且大量的天线和电子设备密布于一个桅杆上,还会带来难以解决的电磁干扰和电磁兼容问题。因此法国最终同意了意大利提出的双桅杆设计方案,其中一个桅杆用来装对空搜索雷达。

在红外隐身方面,前部机舱轮机设备的废气通过舰体两侧水线附近的钛合金排气道排放到海中,利用海水进行冷却;位于舰体中段的燃气涡轮主机舱以及后段柴油发电机的废气,则是经过冷却系统后由主烟囱排放(意大利版没有任何水下排气设计)。据DCNS 介绍,“阿基坦”级在采取前述措施后,红外信号特征远远低于“拉斐特”级护卫舰。

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计划被“阿基坦”防空型替换的法国海军“卡萨尔”级防空驱逐

声隐身方面,“阿基坦”级除了采用将动力装置放在减震浮筏上以及采用低噪声设备之外,最重要的措施是采用了电力推进。如此一来,该级舰能够以15~16节的速度执行安静的反潜行动。

法国海军要求“阿基坦”级必须具备高生存性,在被两枚“鱼叉”级别的反舰导弹击中后有90%的概率维持不沉,70%的概率保持部分作战能力。为此,“阿基坦”级在防护方面采取了多种措施。

首先是舰体材料采用了高强度钢,对主要作战指挥舱室包上了钢制装甲,而且舱壁中间还留成中空结构,以提升抵抗弹药破片的能力。动力舱更是安装有双层防爆舱壁。

其次是水线以下分隔成11个水密隔舱,并要求在三个相连舱室进水的情况下舰体不沉。推进与发电系统分置在三个各自独立的机舱,分别位于舰体前段、中部与后段,而前机舱与前部辅助机舱之间还隔有两个水密舱,可降低在一次攻击中全部瘫痪的风险。

第三,将全舰划分为两个损管区,每个损管区又分成两个各自独立的气密与水密区,每个气密/水密分区都有独立的空调、核生化防护系统、输配电与消防水泵管线等设施,一个分区的损管机能失效不会影响其它分区。舰上装有先进的综合损管系统,通过控制室与舰桥上的综合控制台,就能监控全舰所有舱室、动力系统的运转、损害与损管情况,舰上各处的自动洒水系统能在火灾后第一时间启动来控制灾情。

与“福尔班”级(法国版“地平线”)驱逐舰相比,“阿基坦”级的自动化程度更高。最初法国希望“阿基坦”级每艘只配95名舰员,后来考虑到损管需求增加到108名(舰上另有可容纳37人的空间,用于搭载陆战队员、特种兵或实习舰员)。

为了执行特种作战与海上临检等任务,“阿基坦”级除了在左侧舷设有带隐蔽隔板的硬壳充气艇(RHIB)舱及吊艇杆外,在舰尾导槽也设有硬壳充气艇舱,共可容纳29.5米长的RHIB。按照设计要求,舰尾导槽艇舱可在5级海况下投放和回收攻击艇。最初法国海军曾计划装备无人水面艇,但后来被取消,估计未来升级中仍有可能加装,候选者可能是美国研制的“斯巴达侦察兵”。该艇长5米,可执行反潜、水雷对抗、监视、部队保护和水面作战等任务。另一个可能的升级项目是DCNS公司的“海上守卫者”半潜式航行器,可用舷侧的吊艇杆投放,执行航路勘测、探测以及对水雷进行分类等任务。

“阿基坦”级内部燃油储存量为620立方米,淡水储存量为65立方米,还携带有65立方米航空燃油。按照这个物资储存量,足以支持该级舰连续15天的海上作业而无须补给。海上补给设施布置在左舷。

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计划被反潜型“阿基坦”取代的“乔治.莱格”级反潜驱逐舰

为了方便日常的维护与装备保修,舰上每个入口、通道与舰尾等处都设有装卸门。

“阿基坦”级在全寿命周期内具有较高的成本效益和出勤时间,每年预计有250 天在海上值勤(3 0005 000小时),每次出海值勤至少可维持45天,每次大修间隔周期计划达到10年(现役同型水面舰艇大约每5~6年便需进坞大修一次)。

动力系统

动力方面采用的是技术先进、难度相对较低的柴--燃交替(CODLOG)驱动方案,其中1台燃气轮机用于27节的高速航行,4台柴油发电机驱动EPM推进电机用于15~16节的巡航。值得一提的是,法国“阿基坦”级的推进器采用的是定距桨,意大利“卡罗·伯加米尼”级则是五叶可变螺距螺旋桨,航行操作性能较佳,全速状态下能在三个舰体长以内的距离(约420米)刹停,而“阿基坦”级需要六个舰长。

“阿基坦”级所采用的燃气轮机是美国通用电气的LM-2500+G4。相比于“ 地平线”驱逐舰采用的LM-2500+LM-2500+G4 的压缩机空气流量增大6%,功率则提高了17%,达到32兆瓦。LM-2500+G4 燃气轮机搭配有AS-175主齿轮箱,分别连接两个APC-425离合器,每个离合器又各串联一台功率2.5兆瓦的EPM推进电机,再连接大轴。柴油发电机为德国生产的MTU-4000,每台功率2.1兆瓦。

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美国通用电气公司的LM-2500+燃气轮机,“阿基坦”级采用的其第四代改进型LM-2500+ G4

在高速航行时,由燃气轮机通过传动系统直接驱动螺旋桨;在中/低速航行时,离合器将燃气轮机断开,由柴油发电机驱动EPM推进电机来带动螺旋桨,以获得较好的安静性。必要时,“阿基坦”级还可选择使用蓄电池驱动EPM推进电机,以获得最好的安静性,而蓄电池由柴油发电机进行充电。

“阿基坦”级驱逐舰还配有一套设置在舰体前部、可转向的伸缩式电动辅助推进系统,由柴油发电机驱动,平时主要在港湾内工作,以增加操舰灵活性。当舰艇丧失主推进系统能力时,还可依靠这套系统以6~7节的低速航行。

电子设备

“阿基坦”级的主要探测系统是1部由泰利斯集团研制的“武仙座”多功能无源相控阵雷达。这是一种轻型化的SE/F)波段无源相控阵雷达,重约5吨,采用单面旋转阵面天线(安装在一个四棱台状的天线罩中),最大对空探测距离约250千米,最大对海探测距离约80千米,可同时跟踪400个以上的目标。与“地平线”上安装的C波段EMPAR相比较,“武仙座”的成本较为低廉,但由于其采用的波长较长,所以有效探测距离仍与EMPAR相当,多目标跟踪能力也不相上下,只是探测和跟踪低空目标的能力不如EMPAR。“武仙座”雷达本身没有处理能力,必须依赖集成的作战指挥系统。

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“武仙座”相控阵雷达

同样出于省钱目的,“阿基坦”级也没有继续采用“地平线”上的S-1850M三坐标电子扫描远程对空/对海搜索雷达,而是采用比较便宜的RAN-30X/I轻型多功能雷达。它由意大利赛莱克斯公司研制,具有四种工作模式:能跟踪小型目标的对空/对海探测模式(作用距离100千米)、导航与直升机管制模式(作用距离40千米)、掠海导弹探测模式(作用距离25 千米)以及超地平线探测(OTH)模式(作用距离200千米)。前三种模式天线转速较高,超地平线探测模式天线转速较低。

声呐包括泰利斯生产的BMS4110CL型主/被动低频舰首声呐和CAPTAS UMS-4249数字化主/被动低频拖曳线列阵声呐(反潜型装备,防空型不装)。其中BMS 4110CL型舰首声呐全重约8吨,高2米,由500个听音器构成,在深水与浅水都有较好的探测能力,而且兼有鱼雷/水雷探测与告警功能。该声呐为开放式结构,方便日后升级。CAPTASUMS-4249 拖曳线列阵声呐是由主动与被动拖曳体组成,分别由舰尾的两个不同绞车施放。主动拖曳体由四个环形换能器构成,工作频率0.5~2KHz;被动拖曳体的听音阵由品字形三体换能器构成,具有分辨声源方位的能力,还能根据水温等水文影响对信号进行修正。

“阿基坦”级采用的分布式作战指挥系统,是阿马利斯公司继SETIS舰艇增强型战术情报系统)之后设计的新系统,有17个多用途控制台,采购价格较低。

舰艇管理系统(SMS)由六大子系统构成,包括综合平台管理系统(IPMS)、综合舰桥系统(IBS)、综合战斗损害控制系统(IBDCS)、综合监视与控制系统(IMCS)、综合直升机控制与监视系统(IHCMS)以及舰载训练系统(OBTS)。其中,综合舰桥系统能够让舰桥值班人员在综合显控台上存取所有的舰艇航行与战术态势信息,并与舰上作战指挥系统整合,可自动向作战系统传输导航信息,或者由作战系统接收战术信息。

此外,为适应联合作战,“阿基坦”级还装备有一套完整的集成通信系统,包括HF/UHF/VHF 无线电、“锡拉库斯”3和国际海事卫星组织(Inmarsat)加密卫星通信系统、Link-11/16/22数据链等。

电子战系统包括4具萨吉姆公司研制的NGDS新型诱饵弹发射系统,SLAT反鱼雷系统,1套电子战支援系统和工作在雷达波段的电子对抗系统。

武器系统

虽然法国海军取消了FREMM项目的对陆攻击型,但就舰载武器系统方面,对陆攻击型与反潜型的区别并不大,因为后者也可装备海军型“斯卡普”对陆攻击巡航导弹。因此现在的反潜型“阿基坦”实际上可视为通用型“阿基坦”。

反潜型的主炮为一门采用隐身炮塔的“奥托”76 毫米62 倍径超射速炮,由NA-25 火控系统控制,射速达120 /分。日后视预算情况,可能换装威力更大、射程更远的127毫米主炮。但该级舰只有一层甲板用作弹药舱,所以弹药基数较小。至于舰载小口径武器,服役初期只打算配备2门人工操作的20毫米机关炮,用于防御和执行警备任务。

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进行发射试验的MM-40 BlockⅢ“飞鱼”反舰导弹

反舰武器为MBDA公司研制的“飞鱼”MM-40 BlockⅢ型反舰导弹,2座四联装发射筒布置在舰桥后部,并有舷板进行遮盖。MM-40 BlockⅢ型导弹改进了弹体外型,降低了雷达和红外信号,并以涡喷发动机取代了以前“飞鱼”导弹通用的火箭发动机,使射程由原来的75千米跃升至180千米以上。在射程大幅增加的情况下,MM-40 BlockⅢ的弹重反而下降,由870 千克降至780 千克。MM-40 BlockⅢ应用了与“紫菀”舰空导弹类似的矢量推力系统,能在发射后迅速转向目标。导引头换为新的J波段主动雷达导引头,并装有GPS制导系统,使该弹除了能精确打击海上目标外,还可攻击陆地目标。任务软件与导航模块也都进行了更新,使该弹的飞行轨迹变得复杂多变,难以被防空系统拦截,提高了突防力。此外,它还可在飞行过程中更换攻击目标,任务灵活性大增。

反潜武器为法意联合研制的MU-90324毫米轻型反潜鱼雷,采用有再装填能力的2座三联装鱼雷发射管发射。舰上设有专门的鱼雷舱,能携带19MU-90鱼雷。

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“席尔瓦”A-43垂直发射装置吊装状态

MU-90鱼雷长3米,直径324毫米,重量304千克,航速29~50节(可连续变化),航深25~1 000米。战斗部为50千克定向聚能装药,能一举击穿双层壳体。采用触发引信引爆,装有独立的安全保险机构。制导方式为主/被动声制导(主动制导距离2 500米)。鱼雷的火控计算机能对接收信号进行处理,预测其未来方向,并能分辨真假目标,最多可同时跟踪10个目标,还能计算出最佳的碰撞角度,给目标造成最大程度的损害。

防空武器为“紫菀”15近程舰空导弹,由布置在舰桥前部的28单元“席尔瓦”A-43垂直发射装置发射。

对陆攻击武器为海军型“斯卡普”巡航导弹,由28单元“席尔瓦”A-43垂直发射装置发射。

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采用隐身炮塔的奥托76毫米超射速炮

海军型“斯卡普”是英法研制的“风暴之影”的法国海军版,两者在推进与制导方面大同小异。但海军型“斯卡普”的弹体经过重新设计,以配合舰艇的垂直发射系统以及潜艇的鱼雷发射系统,并加大射程。

海军型“斯卡普”采用INS/GPS+地形匹配+末端红外成像导引头,圆概率误差很小。它具有双向数据链传输与自动目标识别(ATS)能力,能在飞行途中临时改变攻击目标,并可攻击弹道导弹发射车之类的机动战术目标。弹体经过隐身设计,能有效降低雷达与红外信号,突防能力很强。基于成本考虑,最初法国海军只要求海军型“ 斯卡普”具备300~400千米的有效射程,但后来研究显示其射程必须加大才能满足法国海军的需求,所以目前海军型“斯卡普”的有效射程已经达到1 000~1 400千米。不过,射程加大导致战斗部重量降低,已由“风暴之影”的450千克降到了250千克。

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MU-90轻型反潜鱼雷

反潜型“阿基坦”设有2个机库,但只搭载1 架德法联合研制的10 吨级NH-90 NFH反潜/运输直升机,以及一架无人机(型号尚未确定)。

防空型在主炮、机关炮、反舰导弹、反潜鱼雷等方面与反潜型相同,主要区别是采用了48单元“席尔瓦”A-50垂直发射装置,装填16枚“紫菀”30中程防空导弹和16枚“紫菀”15导弹。客观地说,这种防空火力有些单薄,估计是法国海军觉得自己未来可能面对的对手没有较强空中打击能力的缘故吧。

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SLAT反鱼雷系统













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