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[图文]三十年铸就条顿海上屏障:德海军护卫舰队

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德国海军新锐-F-124型萨克森级防空护卫舰。图为数该级舰的第一艘F-219号

德国海军F-122型不莱梅级导弹护卫舰。图中右上角为F-122型护卫舰徽标。

正在Bremer vulkan船厂的干船坞内进行设备安装的F-122型不莱梅级导弹护卫舰。

MEKO200型护卫舰可搭载的主要设备模块示意图。整个MMEKO家族都是按照模块化的理念来设计的。

MEKO200型护卫舰服役线表

德国海军F-123勃兰登堡级护卫舰舰体结构剖视图。其舰体采用了6具双层防火横隔舱壁,主甲板则肝3个连续盒型纵深,大大加强了舰体强度。

  在当今世界,德国属于经济强国,国内许多领域的技术水平处于世界领先地位,但是

德国海军力量相比之下显得弱小。二战后,德国基础工业几乎破坏殆尽,加上西方盟国限制其军事力量的发展,因此在很长一段时间内德国海军建设一直处于停滞状态。德国加入北约组织后,虽然获准重整武备,并且成为北约与华约对抗的前沿阵地,但德国海军作为北约海军力量的一部分,按照北约组织统一的军事发展计划与军事部署,规定德国海军只承担近海防御任务,不必建造大吨位水面舰艇。在这样的时代背景下,德国海军成为北约各国中少有的“护卫舰海军”。尤其是在冷战结束后,德国海军的驱逐舰全部退役,只剩下了护卫舰,似乎在未来很长一段时间里,德国人也没有计划建造更大吨位的水面舰艇。尽管如此,德国海军护卫舰队在技术上仍代表了世界中小型水面舰艇的顶峰,这支小而精的舰队将成为世界其他防御型海军建设的典范。

  ◎ 不莱梅级护卫舰

  60年代初,德国造船工业得到恢复,设计建造了战后首批护卫舰――科隆级,但在使用过程中发现该级舰还存在许多问题。在1972年,德国海军便针对未来海军需要,对十多种多用途导弹护卫舰的方案进行评估和筛选,为老旧的汉堡级(HUMBURG)驱逐舰和科隆(KOLN)级导弹护卫舰寻找替代者。经过长期评估和对北约国家装备标准化的考虑,德国海军采用了类似荷兰标准型护卫舰的F-122型护卫舰作为其舰队现代化的版本。

  1975年秋,两大集团(布莱梅伏尔肯和布隆福斯)的5家厂商参与竞标。经过2年角逐,布莱梅伏尔肯集团成为合同主承包商,负责各系统的集成和整合,其余4家厂商成为次级承包商。F-122型护卫舰主要针对北欧地理环境设计,具备反舰、防空和反潜多种功能。Bremer vulkan一共建造6艘,均以德国城市命名,首舰为“不莱梅”号,其余分别为“萨克森”号、“科隆”号、“爱滕”号、“莱茵普法尔兹”号和“卡尔斯鲁厄”号。最后一艘F-122型护卫舰于1984年9月交付德国海军。

  不莱梅级的战斗系统的核心是一台中央电脑,它可对目标信息进行必要分析、评估和排序,提供作战指挥官所需信息。武器方面安装了美制“捕鲸叉”反舰导弹、“海麻雀”防空导弹、76毫米速射炮、MK-46鱼雷以及“拉姆”近防系统。根据简氏防务周刊1989年的报道,不莱梅级还加装了FL-1800电子战支援系统。通信方面采用了美国的LINK-11数据链。舰上可搭载2架大山猫直升机。动力系统采用CODOG,由2部LM-2500燃气涡轮发动机和2台20缸MTU 956型柴油机组成,高速机动时使用前者,而巡航时使用后者以节省燃油。有1根转动轴和1具5叶螺旋桨。舰长130米,宽14.5米,排水量约3600吨,编制人员200人。

  不莱梅级在设计上采用了严格的隔舱化设计,并初步运用了模块化概念。模块化建造不仅消除了焊接船体可能带来的因焊接不良导致舰船阻力增大的缺点,还可以紧凑结构降低水下噪音。直升机甲板耐撞力为9.5吨。

  不莱梅级的电力系统由德国AEG-TELEFUNKEN公司设计,使用的主要装备均为德国海军技术部指定产品。在防空方面不莱梅级主要依赖荷兰制造的DA-08对空搜索雷达,工作频率在F波段(频率范围在3-4GHZ),峰值可达145KW,对2平方米的目标最大探测距离为200公里,可做中程预警。反潜方面仍然使用舰壳声纳。位于舰艏下方DSQS-21BZ声纳是德国克虏伯阿特拉斯公司的产品,可方便的扩充成拖曳阵声纳,它大量利用电脑辅助系统实施探测、定位和追踪。声纳工作模式有3种:主动、被动和拦截。主动模式由声纳发出声波搜寻探测,又称为自动目标跟踪(ATT),整个搜索过程目的在于获取目标速度、距离、方位等参数;被动模式既侦听状态,是考验声纳操作手的时刻。拦截模式也是被动模式的一种,主要针对噪声值在10HZ以下的目标。

  6艘不莱梅级均属于德国海军第4护卫舰队,基地驻扎在北海的威廉港,首舰“不莱梅”号经过8个月海上测试后于1981年5月7日正式服役,在测试过程中,“不莱梅”号航程达18.5万公里,测试水域涵盖了所有欧洲海域。实验表明,不莱梅级是针对北海地理环境设计的,稳定性极佳。机动性也非常好,从静止加速到30节(55.5公里/小时)速度仅需1分钟,而在30节速度时停车,滑行距离仅为船长的2.5倍。

  ◎ MEKO登场

  MEKO是德语Mehrzweek-fregatten konzept的缩写,意思是“多用途标准护卫舰概念”,由位于德国汉堡的布隆福斯造船公司20世纪70年代提出,最突出的技术特征为模块化、抗损化、隐身化和通用化。自第1艘MEKO型护卫舰问世以来,已发展成一个庞大的护卫舰家族,在国际海军武备市场上赢得了越来越大的市场份额。目前,已有11个国家的海军订购了MEKO家族护卫舰,其中已有36艘在8个国家海军服役,另有6艘已下水,在建7艘,已订购15艘,计划订购31艘,总计达95艘。

正在进行海试的F-123勃兰登级护卫舰首舰“勃兰登堡”号(舷号F-125)

F-123勃兰登堡级护卫舰已经大量运用了模块化建造理念,几乎所有武器装备和电子设备都被装在4.7*4.0*2.76米的标准模块,进行吊装。图为是在干船坞内进行吊装的桅杆组件。

  MEKO舰是世界上第一种大规模使用模块化设计的水面舰艇,整个概念的核心是将舰体视为一个标准化平台,将舰载装备划分为若干系统,把拥有同一功能,与系统有关的部件做成一个标准功能模块,并确定模块与舰体的标准化安装装界面和支援设施的标准化接口。这个概念在今天看来已不新鲜,但在30年前,可谓惊世骇俗之举,它完全颠覆了传统的舰艇建造程序和理念。传统的舰船建造程序,首先要根据海军作战要求确定性能指标,以此决定武器装备,再以此确定舰体设计。舰体和作战系统两者之间是一种递进的因果关系,这就意味着一艘新舰的研制时间少则10年,多则20年。而且按照这种层进式的设计思想建造的舰艇只能安装专门的作战装备,一旦需要更新装备,就必须对舰体做重新的设计和调整,可谓牵一发而动全身,改装成本高昂。而模块化设计将使得舰体与作战系统平行建造、同时进行,甚至可以先建造舰体,再设计武器、最后同时安装,同功能模块还可以很方便的互换。不仅大大缩短建造周期、降低成本,而且可以随时更新武器装备,解决了舰体30-50年寿命期与电子、作战武器7-10年更新期之间的矛盾。

  布隆福斯公司花了7年时间进行深入研究,广泛搜集各国现役护卫舰舰体、武备、电子设备以及动力系统等数据。经过筛选和分析,布隆福斯公司假定出一个最大公约数舰体,然后将舰炮、导弹发射系统等主要装备制成统一的4.7×4.0×2.76米标准模块,主要装备都装在标准模块上部,模块内部则安装武器控制系统、备用弹舱、出入口、通风装置等设备。实现了舰艇的初步模块化。进入80年代后,布隆福斯公司与美国海军密切合作,确定了AAA、AA、A、B四种标准武器模块,并建立了数字式标准接口,通过计算机可将各种功能模块联接到数字式数据信息链网络中。充分体现了网络中心战的新军事思想。

  布隆福斯公司深入研究MEKO护卫舰时,正值1982年马岛战争战火方熄之时,英国海军按传统思想建造的42型驱逐舰和21型护卫舰在现代海战环境下凸现出的脆弱的防护力为布隆福斯公司提供了难得的研究标本。他们将舰艇的战场生存力定为MEKO护卫舰的核心指标之一。除运用了合理布局(采用了全钢舰体,避免了铝制舰壳中弹后产生有毒气体的危害)、空间分隔、冗余备用、防弹装甲(高强度钢板和凯夫拉防弹复合材料加固关键部位)和设备加固等传统方法外,还采用了多项创新设计,特别是80年代未引入了独立垂直舱室这一设计概念。

  战场生存力不仅体现在“经打”上,还与舰艇被发现的概率息息相关。MEKO舰在设计上非常强调外形隐身,其基本的设计原则是:舰体表面为倾斜结构,上层建筑圆滑过渡,舰桥全封闭,避免二次和三次直交平面产生角隅反射,同时尽量减少外置武器装备的暴露面积。雷达图像测试表明,1艘3360吨级护卫舰的雷达反射截面仅相当于1艘外形设计未经隐身处理的500吨级导弹艇,隐身效果堪与法国拉斐特级护卫舰相比。在红外隐身方面,从MEKO-360舰(MEKO第一代护卫舰)在北海进行的红外测量表明,舰上废气,特别是燃气轮机排出的高温气体在35海里以内能被红外探测器抓住。为此,布隆福斯公司对MEKO舰的红外辐射进行了理论计算和模型实验,集中研究了排气系统和烟囱上方废气涡流与舰体结构和天线的相互关系。结果表明,最佳办法是对作战舱室进行绝缘处理,并精心设计和布置舱室的通风管路。同时,有鉴于现代舰艇雷达天线会被舰体排出的高温气体加热,因而MEKO舰改变了烟囱相对于天线的位置,并改变了排气管路的几何形状及其出口位置。布隆福斯公司与MTU公司进行了为期两年的合作研究,提出了所有柴油机排出的废气应予预冷,并在水线附近排放;对柴-燃联合动力装置推进及需烟囱排气的舰艇,应采取冷却措施,并用水膜和水幕冷却舰体结构,由此大大降低了舰的红外特征和辐射量级。

  布隆福斯公司研制MEKO型护卫舰的本意是向缺乏自研能力的大量中、小国家海军出口。这些国家海军规模一般不大,经费有限,对一舰多用有着迫切的需求。布隆福斯公司选定3000吨级中型护卫舰作为主打产品,先后设计MEKO-360型(满载排水量为3360吨)、MEKO-200型(满载排水量为2919-3600吨)和MEKO-140型(满载排水量为1790吨)。1978年12月,布隆福斯公司开始为尼日利亚海军建造第一艘MEKO护卫舰“阿拉度”号;阿根廷海军于1980年-1984年订购4艘MEKO-360型,6艘MEKO-140型(布隆福斯公司提供技术,阿根廷自行建造)。1982年土耳其订购4艘MEKO-200型。目前,第一代MEKO护卫舰已有28艘分别在尼日利亚、土耳其、葡萄牙、希腊、澳大利亚、新西兰第6国海军服役,另有6艘在建。布隆福斯公司凭借MEKO护卫舰及其代表的创新理念完全打开了国际海军军备市场。

  ◎ 二代MEKO放大版――勃兰登堡级导弹护卫舰

  1989年2月1日,布隆福斯公司与德国著名船舶建造商HDW合作建造第二代MEKO舰――葡萄牙海军的3艘达伽马级导弹护卫舰(MEKO-200P型)。紧接着,希腊海军采购了4艘MEKO-200HN型海德拉级导弹护卫舰,先后于1992年至1998年服役。土耳其海军也采购了4艘MEKO-200改进型巴巴罗斯级护卫舰,于1995年-2000年服役。而根据德澳新三国达成的协议,由布隆福斯公司提供技术,澳大利亚德尼克斯防务系统公司为澳大利亚和新西兰海军建造10艘MEKO-200型安扎克级导弹护卫舰。

  MEKO二代舰虽然在外形上与第一代的MEKO-200、MEKO-360型相差很大,但在技术上却有重大进步。其中,最重要的是武器模块全面标准化,建立了数字式标准接口,实现欧美主要舰载武器标准模块化;其二,对舰体结构和动力系统进行了雷达,红外和音响方面的隐身化处理,减少了大约75%的雷达反射、红外信号和音响信号;再者,全面强化了舰艇生存能力,引进了独立的垂直舱室设计;还采用北约标准战术数据链、编队指挥系统、导弹垂直发射系统等装备。所有这些技术进步,使MEKO舰从经济实用型一跃而成为质量效益型的高性能多用途护卫舰。也吸引了一贯苛刻的德国海军的目光。其时,北约国家正筹备联合研制新型护卫舰,德国是主要参与国。和其他欧洲国家的许多联合研制计划一样,北约标准护卫舰的合作也进行的很不愉快,方案一拖再拖,急需新舰加强实力的德国海军无法再坐等下去。MEKO很快以其优异的性能和超短的建造周期(为尼日利亚海军建造的“阿拉度”号的6个武器模块和7个电子模块在8天内就安装完毕。整个工期不到14个月;土耳其“亚维兹”号开工建造25个月后就正式服役,其中只用15天就安装离30个武器和电子设计模块,为葡萄牙建造的“达伽马”号仅用176天就完工下水,创造了建造时间最短纪录)引起了德国海军的巨大兴趣。1988年10月,德国海军选中布隆福斯公司以MEKO二代舰为蓝本,设计F-123型导弹护卫舰,1989年6月28日德国海军正式订购4艘F-123型勃兰登堡级护卫舰。首舰“勃兰登堡”号(Brandenburg,舷号F-215)于1994年12月1日服役,其余三艘舰“石勒苏益格荷尔斯泰因”号(Schleswig-Holstein,舷号F-216)、“巴伐利亚”号(Bayern,舷号F-217)和“梅克伦堡沃尔波米尔恩”号(Mecklenburg-Vorpommern,舷号F-218)分别于1995年和1996年进入德国海军服役。

  勃兰登堡级护卫舰采用长艏楼船型,大部分舷侧干舷较高,艏部不必设计较大舷弧,便能较好防止甲板上浪。高干舷也使舰内舱室面积增大。舷侧有一定角度的倾斜,形成2条明显的折角线。上层建筑低矮,侧壁都有一定倾斜,烟囱等构件采用多折面形式,以减小雷达反射截面积。勃兰登堡级护卫舰护卫舰为降低雷达反射面,舰体倾斜达14度,对相交面交角采用圆弧过度,降低上层建筑高度,采用16单元MK-41导弹垂直发射系统,并且将2座MK-32鱼雷发射装置收入左、右两舷侧舱内;柴油机的排气口设置在离水面1.5米处,对空调装置的排气孔采取了屏蔽措施,有效地降低了舰体的物理特征,改善了整体隐蔽性。

  勃兰登堡级护卫舰总长138.9米,水线长126.9米,舰宽16.7米,吃水4.4米,满载排水量4700吨(比MEKO系列护卫舰的排水量都要大),最大航速29节(燃气轮机推进),巡航速度18节(柴油机推进),续航力4000海里/18节,人员编制199人,航空人员19名。按照MEKO技术建造的勃兰登堡级护卫舰共有66个标准功能模块,包括6个武器模块,8个电子设备模块、5个标准托盘和24个格栅托盘、2个桅杆模块和13个通风模块。这些模块安置在舰体预备的凹槽内,通过模块凸缘固定在舰上。所有接口全面标准化,实现了北约各国海军武器模块的完全互换。

  勃兰登堡级护卫舰采用柴燃联合动力装置(CODOG)。主机为2台通用电气公司的LM-2500SA ML燃气轮机,持续功率51000马力,加速及高速航行时使用;2台MTU 956TB92型20缸柴油机,持续功率11070马力,巡航使用。采用双轴推进,可调螺距螺旋桨。

  舰艏布置1门“奥托梅莱拉”76毫米速射炮,这也是该级舰唯一的舰炮。对舰(岸)射程16公里,对空射程12公里,弹重6公斤。舰桥前布置马丁马里埃塔公司的MK-41 Mod3型舰空导弹垂直发射装置,可发射16枚北约“海麻雀”导弹。2座21单元MK-49“拉姆”舰空导弹发射装置,导弹射程9.6公里,飞行速度2马赫,战斗部重9.1公斤,共载32枚导弹。4枚“飞鱼”MM-38反舰导弹布置在舰舯部,射程42公里,飞行速度0.9马赫,战斗部重165公斤,掠海飞行。左、右两舷侧舱内装有2座双联装324毫米MK-32 Mod9鱼雷发射管,发射霍尼韦尔公司的MK-46反潜鱼雷,射程11公里,航速40节,战雷头重44公斤。艉部机库上布置有另一座“拉姆”导弹发射装置。舰艉为飞行甲板。机库内可载2架“海山猫”直升机。

  勃兰登堡级护卫舰的探测设备包括:电信公司的LW-08对空搜索雷达(D波段);电信公司的“机警”三坐标对空/对海搜索雷达(F波段);2部“线路”导航雷达(I波段);2部电信公司的“斯梯尔”180跟踪照射雷达,用于控制北约“海麻雀”导弹。舰载声纳为阿特拉斯电子公司的DSQS23BZ舰壳声纳(中频)。作战数据系统为阿特拉斯电子公司/帕尔马公司的“沙提尔”作战数据自动处理系统,11号数据链,配有UYK43计算机。舰上装有卫星通信系统。火控系统为荷兰电信公司的MWCS火控系统。舰上对抗措施有2座布雷达公司的SCLAR诱饵发射置,TSTFL-1800S电子侦察和干扰发射装置。

舰艏A炮位的奥托-梅莱拉76毫米主炮模块

每单元为一组的MK-41导弹垂直发射系统主要发射“海麻雀”防空导弹。

  ◎ 三代MEKO――萨克森级护卫舰

  德国海军继F-123型舰后,指定以布隆福斯公司为主承包商,联合HDW、西诺威克等造船厂组成德国护卫舰集团,以最强阵容研制建造3艘F-124型萨克森级隐身导弹护卫舰。F-124型护卫舰计划是德国、荷兰和西班牙三国护卫舰合作计划中的一部分,合同价值约15亿欧元,是德国海军最大的采购计划之一。F-124级护卫舰将代替30年前建造的3艘吕特宴斯级驱逐舰。这些老式驱逐舰当时是由美国为德国建造的,它们是德国海军中采用蒸汽动力的最后一批舰艇。F-124型首舰“萨克森”号于1999年2月工工建造,10个月后下水,2002年10月31日,德国布隆福斯造船公司在德国海军基地向德国联邦国防技术与采办局(BWB)交付了“萨克森”号。第2艘“汉堡”号也于2000年3月下水,目前这两艘舰正在进行海试,第3艘已于2002年开工,计划于2003-2005年服役。它将成为德国海军新一代防空指挥舰,既可担任旗舰,又可单独作战。

  F-124型采用了F-123型舰的许多成熟技术,如模块系统、总体布局、动力系统、抗损技术等,同时最大限度地利用了布隆福斯公司在世纪之交推出MEKO第三代舰的隐身技术(MEKO三代舰已设计出大、中、小3型6级,已有4艘下水、5艘在建,另有15艘已订购、31艘计划订购,用户包括德国、南非、波兰、马来西亚等国海军)。不仅安装了APAR相控阵多功能雷达、16号战术数据链,还大量采用了最新研制的复合隐身材料和涂料,取消了传统桅杆和雷达天线,创造性地将各种雷达天线与传感器内置于一个封闭式桅杆内,上层建筑与舰体成独特的X型。使其成为目前世界上隐身性能最佳的水面战舰之一。

  F-124型萨克森满载排水量达5600吨,全长143米、宽17.4米,是目前世界上排水量较大的护卫舰,也是MEKO舰中第一批超过5000吨级大型多作途护卫舰。萨克森级的设计理念是把全舰舰体分为2个岛,主机控制室分为2室,且相隔6个分段,舰上有2个战情中心和2个通信室,起重和快艇收方装置经过特殊设计,可以在高海况下运行。萨克森级集成了58个不同的功能模块,包括4个武器模块、7个电子模块、12个空气调节模块和2个桅杆模块(分别安装APAR和SMART-L雷达)。有利于降低成本,便于升级换代。相比较F-123而言,增加了舰体结构强度,拓宽了的上层建筑占据了整个舰宽;舰体和上层建筑两侧倾斜。

  萨克森级采用柴油机与燃气轮机混合推进系统(CODAG),动力装置为1台LM-2500燃气轮机和2台MTU20缸柴油机,总功率5.2万马力,最高航速29节。两个操纵轴独立工作,柴油机(型号MTU 1163 TB93)提供最大7400千瓦动力,工作在1350转/每分钟。军舰在此时可以拥有4000海里/18节的续航能力。燃气轮机(GE公司的LM-2500)提供23500千瓦动力,工作在3600转/每分钟,驱动两个主变速箱和交叉连接变速箱。柴油机与燃气轮机联合驱动时,军舰可以获得最大航速29节。

“拉姆”近程防空导弹模块。

德国海军新锐-F-124型萨克森级防空护卫舰。图为数该级舰的第二艘“汉堡”号(舷号F-220)

萨克森级防空护卫舰桅杆顶部的APAR相控阵雷达天线面板。

APAR(泰利斯公司,APAR是主动相控阵雷达的英文字母缩写) 的发射阵列。

SMART-L远程三坐标雷达。它与APAR有源主动相控阵雷达的组合具备反弹道导弹的潜力。

萨克森级防导弹护卫舰首舰“萨克森”号(舷号F-219)正在进行服役前的海试。高高耸起在上层建筑之上的APAR相控阵雷达和SMART-L远程三坐标雷达清晰可见。萨克森级防导弹护卫舰将担负起德国海军舰队防空的重任期目标制(和英国45型导弹驱逐舰一样)

  作为防空型护卫舰,当然防空能力要强,萨克森级装备了美制32单元

MK-41垂直发射系统,可发射改进型“海麻雀”防空导弹和射程达167公里的“标准II”远程防空导弹以及“标准III”导弹,可以对抗敌方的饱和空中打击,提供舰队区域防空能力。“阿斯洛克”反潜导弹、“战斧”巡航导弹也可以由垂直发射系统发射。萨克森级的点防空武器是拉姆近程防空导弹,这也是德国海军水面舰艇的制式装备。萨克森级装备的其他武器包括2座四联装“捕鲸叉”导弹发射系统、“奥托布雷达”76毫米速射炮、2座20毫米防空炮、2座三联装MK-32鱼雷发射器,同时还有舰载直升机使用的远距轻型鱼雷。舰上甲板和机库共可容纳两架NH-90直升机。直升机的起降处理系统使用激光指导和计算机控制操纵保证直升机安全着舰。

  Signaal公司提供的Sewaco FD作战系统使用分布式实时数据库。集成通信网络包括17个多功能的控制台和处理器,2个大型战术显示屏,一个 COSMOS监视器, 多余度数据总线和分布式处理器.这套系统采用高速数据传输模式――异步传输模式(ATM)。萨克森级护卫舰的电子对抗设备包括戴姆勒克莱斯勒公司的FL-1800 SII电子对抗系统和六座“超级博克”假目标发射器,可以发射红外干扰弹和箔条干扰弹。电子支援设备是戴姆勒克莱斯勒宇航公司的Maigret通信电子支援系统。

  舰上雷达包括诺斯罗普格鲁门公司的AN/SPS-67海面监视雷达,荷兰信号公司的SMART-L远程对空,对海警戒雷达和目标指示雷达,最显眼的当然是APAR有源相控阵雷达了,APAR由德国、荷兰和加拿大三国合作开发,工作在X波段,能完成目标搜索,跟踪并为标准2导弹提供制导。该舰还装备了荷兰信号公司的天狼星 IRST远距离红外预警和跟踪传感器。舰用低频声纳是STN的DSQS-21B。

  ◎ K-130型护卫舰

  德国海军的中期发展计划,将轻型护卫舰的研制列为其发展的重点之一。德国海军参谋长汉斯鲁道夫比墨在接受《士兵与技术》杂志记者的采访中说:“下一个年代,在我们舰队中服役的快艇将终结其使命……轻型护卫舰可独立抗击敌方从远海对沿岸的威胁”。作为地区性力量的德国海军非常看重近海防御,而轻型护卫舰在担负近海作战任务上有着很大的优势。在近海作战中,由于作战海域水浅,使用大型水面舰只会受吃水的局限,轻型护卫舰在制止冲突中可以弥补沿海前沿作战手段的不足,能够对来自远洋并构成沿岸威胁的敌舰进行独立作战;德国海军现有的快艇艇龄已逾20年,需要淘汰。加之在近海作战快艇的稳定性和海上自持力均显不足。因此,未来在德国沿海及北约联防海域内作战,需要有能够适合于近海作战的小型水面舰只来取代现已陈旧的快艇。同时,轻型护卫舰作为海上战斗群的组成部分,在反潜与防空作战中可以对大型水面战舰联合作战,形成有益的补充。

  1995年9月,德国国防部批准K-130轻型护卫舰项目。德国海军对K-130级轻型护卫舰实施近海作战的战术要求是:与其它舰只配合协同作战;实施炮战时,可同时攻击两个海上目标;同时利用反舰导弹攻击敌方第三个目标;可以从不同的方向同时拦截来袭的反舰导弹;电子战;直升机作战。德国海军还要求造舰成本要适宜,根据作战海域要求,该级舰应吃水浅,排水量应在1400吨左右。在上述战术性能前提下,德国海军提出主要性能参数应为:以经济航速航行时航程可达2000-3000海里;最高航速可达25-30节;具有良好的加速性能和低速航行的能力;海上自持力为7-10天;具备接受海上横向补给的能力;不设机库,但有飞行甲板,可起降NH-90级别的直升机;装备1吨重的灭雷具;降低红外、雷达、声和磁特征;居住条件可容纳70名舰员;携载1艘摩托救生艇和1艘高速小艇。

  实际上,德国海军直到2001年才最终确定K-130级轻型护卫舰的总体设计。2001年12月12日,德国议会预算委员会通过了K-130级的建造计划。根据计划,2007年-2008年间,将有5艘K-130级轻型护卫舰正式服役,最终可能将会建造15艘K-130级轻型护卫舰。

  K-130级护卫舰以布隆福斯公司研制的MEKO小型隐身护卫舰为技术蓝本。该型护卫舰即将在马来西亚和波兰海军服役,其中,马来西亚订购了6艘满载排队水量1650吨的MEKO-A100型舰,首舰已于2001年6月开工,预计2004年服役;波兰订购了6艘满载排水量2100吨的MEKO-A100型621级舰,首舰也于2001年11月开工,计划2003年服役。德国海军订购的是满载排水量为1662吨舰型。

  K-130级轻型护卫舰采用传统的单体船型,满载排水量定为1600吨。船体线条经过优化,提高了耐波性并减小了雷达反射面积。它外形紧凑,舰体正面呈“X”形,设备和小部件都隐藏在高高的防波板后,并在救生艇和武器发射系统上加装了雷达伪装网。战舰的红外隐身通常有两个解决办法:气冷和水冷。K-130级采用将海水抽进废气管的办法,可以在满负荷运行状态下将废气温度降低到150摄氏度以下。此外,在舷侧的排气口附近、吃水线以上部分还设置有喷管,可以产生一道水幕,进一步减少舰艇的红外特征。K-130级降低了水下噪声,为今后安装以声探测为主的反鱼雷防御系统打下良好的基础。此外,舰上还装有MES系统,可以降低舰艇周围的铁磁场场强,减小磁引信水雷造成的危险。

  K-130级轻型护卫舰的动力系统由2台7.4兆瓦的柴油机和2个独立的可调桨距螺旋桨组成。续航力大于2500海里,最大航速26节,单螺旋桨工作时,最大航速可达20节。K-130级护卫舰装有双舵舵机,使该舰在具有较高机动性的同时,提高了在外海航行时的稳定性。

  K-130级共编有65名船员,舰上的物资和弹药配置足以满足7天的作战需求。舰员的休息区域符合现代标准,每个舱室都设有自己独立的卫生设施,并为将来扩展任务时增加舰员预留了空间。

(上)F-123勃兰登堡级护卫舰。(中)F-124萨克森级护卫舰(下)K-130级小型护卫舰

K-130级小型护卫舰建成想像图

  K-130级装有一门76毫米主炮和2门27毫米炮。其主要攻击武器是两套反舰导弹系统:RBS-15和“独眼巨人”光纤制导导弹。瑞典萨伯公司出品的RBS-15导弹主要对付远距和大型水面目标,射程超过200公里,在复杂海况下对目标的探测、识别和锁定能力都比较强。可进行末端机动,具备二次攻击能力,必要时可攻击陆地目标。K-130级装备的“独眼巨人”S型导弹采用光纤引导,可对付小型、快速运动的水面目标和各种岸上目标;导弹操作手可在导弹飞行途中进行中继控制。“独眼巨人”由德国、法国和意大利联合研制。K-130级轻型护卫舰共装有2组共8个垂直发射单元,分别安装在舰尾飞行甲板的两侧。K-130级装备2套21单元“拉姆”导弹发射系统,可用来对付直升机等低空目标,提供舰艇的点防空能力。K-130级还装有MASS诱饵发射器,其双型装药可分别对付红外或雷达寻的导弹。K-130舰艉有长达24米的飞行甲板,可起降10吨级的直升机。在船体结构的设计中,还为今后加装武器装备预留了空间和重量。

  K-130级上的“战斗指控系统”改进自F-124型护卫舰上的相关系统。该系统可通过总线系统来联接遍布全舰的计算机网络,其生存力要远胜于传统的中央计算机系统。不过,德国海军决定尽可能延后采购该系统的硬件设备,以确保舰艇完工时可采用最先进的硬件设备。由于采用了萨克森级护卫舰的软件系统,从而减轻了设计人员的工作量,也利于系统的维护和升级换代。

  K-130级装有多功能阵列雷达、SPS-N-5000型电子支援系统、2个光电传感器和可调频敌我识别器(IFF),它们的天线设备均安装在主桅的稳定天线平台上。此外,该级护卫舰还装有KJS-N-5000型电子对抗系统,用来干扰敌军的战场图像和导弹。如果水面目标超出了舰载传感器的探测范围,K-130级将依靠外部信息源通过北约标准11号和16号数据链获得情报。K-130级上的通信系统包括军用无线电设备、民用海事移动设备、紧急与安全无线电系统。此外,卫星通信无线电传输和接收系统负责在超高频频段上与卫星进行通信。这些通信设备均由内置的整合信息处理和控制系统支持。它可对这些设备提供中央控制,并将信息传递到全舰的每个角落。K-130级的局域网是以商用技术为基础设计的,还提供对外网络如因特网的接口。

  全舰的电力系统由4部柴油发电机供给,分别安装在2个发电机舱内。由于电力系统是自动化系统的核心部分,必须保证有充足的电力,因此4部柴油发电机必须能独立工作。为了使军舰在意外断电的情况下(通常在2分钟内)仍能正常战斗,由电力控制的重要武器和火控装置将利用不间断电源系统(UPS)供电。

  集成监视与控制系统(IMCS)是一种灵活的模块化航海工程自动系统,重要的操纵系统都受其集中监视与控制,全舰共分布5个工作站执行控制与监视功能。而战损情况、战损评估和快速损管措施则通过舰上的“战斗损管系统”(BDCS)来完成。舰艇的受损情况通过各个站点传递到BDCS,再由它来评估各个舱室或舰体的受损程度,并提出相应的损管建议。此外,K-130级还装有稳定计算机、舰载训练系统(OBTS)和录像监视系统。

  该舰的辅助系统和构造设计也充分考虑了环保标准。舰上使用了众多的新技术,特别是加装了污水处理系统。该系统属于低压型,在处理舱底污水时用超滤系统除去油渍。此外,舰上还装有2台反渗透装置,可用来制备纯净水。补给系统安装在前主甲板的左舷和右舷,可以在行进间为舰船补给水和油。K-130级上载有一艘快艇,在紧急状况下也可用作救生艇。舰上设立了海水灭火系统,水压泡沫喷雾系统则用来处理机舱内的火灾。为对付核生化袭击,K-130级上设有一个避难所,装有全套三防系统,在上甲板上还装有冲洗系统。

  ◎ FDZ-2020未来护卫舰

  由于冷战的结束,各国开发新武器的速度放慢,周期也越来越长,但是各国军方和实力雄厚的国防厂商并没有放弃对下一代武器装备的预研工作。德国海军就在最近披露了FDZ-2020项目计划。FDZ是德文“未来护卫舰”的缩写,FDZ-2020实质上是一个从小型护卫艇到6000吨级舰队防空护卫舰(MEGA-Air-defence FFG)的完整水面战舰家族。1999年,F-124型萨克森级护卫舰首舰开工不久,其项目经理就向外界透露,参与萨克森级开发的多家厂商已经着手准备联手研制全新概念的后续舰F-125型(也即FDZ-2020项目)。因为,萨克森级只是勃兰登堡级加装相控阵雷达的改进型,虽然已经采用了大量最新的技术,但并不能胜任未来水面作战任务。目前,FDZ-2020项目还处于概念定义和技术储备阶段,研究报告已在2000年末提交给德国国防部,它被视为是开始研制下一代F-125型护卫舰的基础。领导项目工作的是非官方背景的企业团,但几乎所有德国最著名的船舶企业和相关工业企业都加入近来(包括HDW船厂、西门子公司、专攻新型吊舱式推进系统的斯科特公司(Schottel)以及在全球船用动力市场占据很大份额的MTU公司等9家企业)。而且,德国海军显然非常支持这个项目,海军希望在2007年之前投资3.37亿欧元用于开发,在2010年之前投资20亿欧元用于采购。不过国防部发言人对F-125级护卫舰计划未作证实,只是表示最终的计划将于未来几年做出。但他同时也承认,国防部长对海军的计划表示了原则上的支持,通过采购更多的U-212A级潜艇和研制F-125级护卫舰进一步推进德国海军现代化是德国国防力量适应未来战争需要的重要组成部分。

  根据目前可以得到的情况,FDZ-2020在外形上类似美国DD-21设计方案,即小雷达截面、内倾式上层建筑以及内置有集成式孔径天线的全封闭式桅杆。而且FDZ-2020在高度上比DD-21更低。为尽量减少舰体的雷达截面积,提高隐身性能,FDZ-2020的舰载武器发射装置均可置于甲板面以下。其中包括前甲板下的一个64单元通用垂直发射系统以及上层建筑中后部的另一个32单元通用垂直发射系统,可配置防空、反潜、反舰多种导弹。很明显,设计者追求的是将声、热、电磁等信号特征降低到可能达到的最低限度。作为全隐身战舰,FDZ-2020采用了集成式全封闭式桅杆或称为“集成多探测器桅杆”(IMSEM)。进一步实现了将全舰探测、通信系统有机整合的“孔径集成”。这样做的好处是将传统布局散落于舰体各处的探测器、天线集中起来,即降低了雷达反射截面积,又比较好的解决了电磁兼容问题。

  与现代大多数舰艇不同,FDZ-2020在两舷开有多个圆形舷窗,这是对西方数十年来全空调封闭式船体设计的一大突破,在理念上比较接近俄系战舰,设计者称,其目的在于解决“黑屋”问题(在全空调环境舱室中,长时间不见阳光对于舰员的心理和生理都有不利影响)。全舰的机电化程度很高,即使是6000吨级的大型防空护卫舰,其舰员人数也少于100人。

FDZ-2000未来护卫舰想像图。其低矮外形和全隐身理念与美国DDX计划有相似之处。图中可见舷侧圆形舷窗,这与北约各国水面舰艇均有很大不同。

FDZ-2000未来护卫舰剖析图

  FDZ-2020在全电动力方面比美国人走的更远,德国人选择了将喷水推进系统和螺旋桨吊舱相结合的全新的COPAW动力方案――舰艉2个单台功率7兆瓦的SSP拉式螺旋桨吊舱作为巡航动力,加速推进系统则采用舰体中部两舷下的2个双联喷水推进系统,单台最大输出功率也为7兆瓦。可任意变换方位角的吊舱淘汰了传统的舵机,它将赋予舰船更高的机动性,而且动力系统外置也为舰体内部腾出了空间。但其弱点在于动力系统外置将使其声、电磁信号加大,而且生存力也降低了。不知德国设计师们如何解决这个矛盾。FDZ-2020上的两对双联喷水加速推进装置可以将航速提高到30节以上,但与目前民用船舶上已广泛使用的喷水装置不同,FDZ-2020的喷水系统也采用吊舱形式置于舰体之外。因为采用全电力推进,FDZ-2020的推进系统摒弃了主推进轴系,因此能量的转化与配置显得尤为重要。可供选择的机型包括MTU公司的LM1600燃气轮机或罗尔斯罗依斯公司的1908-SM1C燃气轮机。除主机之外,全电力推进系统中还需要辅助的混合电力源,FDZ-2020的设计师们将目光集中到了西门子公司的燃料电池系统上。燃料电池最大的特点是供电过程中系统无燃烧,因而能量转换效率高达60%-80%,使用效率为普通柴油机的2-3倍。此外,燃料电池可与主机使用相同的燃料,噪音低、可靠性及维修性也十分优异。FDZ-2020舰用燃料电池的核心为一台柴油重整器,富氢气体从重整的柴油中产生,并与液氧罐释放的氧气反应发出电能。

  按照FDZ-2020舰的设计方案,舰上的4套燃料电池组每组的输出功率需达到4.5兆瓦,而目前试验型装置的输出为0.12兆瓦,仍有待进一步提高。在FDZ-2020设计方案提出之前,燃料电池作为舰艇辅助动力系统一直集中在AIP潜艇的发展领域,而应用于水面舰艇可谓是一种突破,这从另一个侧面也说明了德国实用型燃料电池的效费比应该有了较大的提高。

  FDZ-2020在前后甲板还分别配置有一座可升降的“拉姆”近程防空导弹旋转发射架及一座同样用于近程防卫的可升降高能激光武器系统。使用激光反导一直是海军武器专家的愿望,但目前其功率上的瓶颈仍有待解决。

  作为德国海军未来F125级护卫舰的概念设计舰,FDZ-2020计划是德国军工厂商面向21世纪海上作战需求的倾心之作,也是除美国DD(X)计划之外,最值得关注的水面战舰发展计划之一。如果FDZ-2020能够顺利从构想走向船台,那么未来德国海军主力战舰将在全电力推进、隐身技术、集成天线技术以及新一代信息战系统技术等诸多领域走在世界的前列,在一定程度上打破新概念水面舰美国“一家独大”的局面,并有力冲击未来的国际舰艇市场,正如目前MEKO系列舰已经做到的那样。

  另一方面,与DD(X)强调对陆攻击性能不同,FDZ 2020“舰族”更强调的是多用途性以及不同层次的防空能力,这也是德国区域性海军的作战思想所决定的。目前,设计者透露较多的仍是FDZ-2020的单舰技术性能,而未来FDZ-2020系列舰在海上编队中的协同作战能力,舰与舰之间探测设备、武器系统的互操作水平,即网络化作战能力究竟如何均有待进一步地关注。

  有国防部官员表示,紧缩的国防预算可能无法满足海军采购8艘F-125级护卫舰的需求,采购数量很可能为4艘。新的护卫舰将帮助德国军队实现快速部署的目标,该目标也是德国国防新战略的基本原则之一。护卫舰将成为德国稳定部队的一部分,将参与长期的中等规模和低强度的联合作战。F-125护卫舰的建造可能考虑利用基于商用现货的产品。因此,德国考虑与荷兰联合研制该级护卫舰。此外德国希望F-125护卫舰具备网络中心战能力以及对陆火力支援能力。

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