表2美海軍艦艇造艦計劃(摘自:美海軍2020財年30年造艦計劃)
(3)“朱姆沃爾特”級驅逐艦
“朱姆沃爾特”級驅逐艦是美海軍冷戰后設計建造、面向21世紀的驅逐艦,可執行對陸攻擊、反潛和火力支援等多種任務。該級艦標準排水量15995噸,長186米、寬24.6米、吃水8.4米,航速30節,續航力4500海里/20節,采用綜合集成上層建筑、綜合電力系統(IPS)、全隱身艦體、雙波段雷達、新型舷側垂直發射系統及先進艦炮系統等新技術,這些技術在世界艦船領域都是頂尖的,也是首次在一艘艦船上集中使用,所以該級艦曾一度被稱為“科幻戰艦”。
圖3“朱姆沃爾特”級驅逐艦新技術應用情況
然而,“科幻戰艦”一路“命途多舛”。美海軍曾計劃用“朱姆沃爾特”級代替“阿利·伯克”級驅逐艦,后因技術成熟度不足、造價過高等多重因素,將建造數量由32艘削減至3艘,并將其定位調整為技術試驗和概念驗證艦。2018年8月,美國會通過2019年國防授權法案,又把已經服役的DDG 1000(2016年10月服役)、DDG1001(2019年1月服役)開除出美海軍注冊作戰艦艇名單,直到其作戰系統得到進一步完善并完全被交付給美海軍為止。目前,DDG 1000及DDG1001仍在進行作戰系統完善,3號艦DDG 1002仍在建造中。
圖4“朱姆沃爾特”級驅逐艦
2.3 美海軍未來大型水面作戰艦艇研制必要性
基于美海軍大型水面作戰艦艇現狀,設計于20世紀70年代的“提康德羅加”級巡洋艦將逐步退役,而20世紀80年代設計的“阿利·伯克”級驅逐艦經過幾十年的發展,到最新的Fight Ⅲ時艦上空間和重量等裕量已基本耗盡,難以滿足美海軍未來更先進裝備和技術上艦的要求,如搭載更大型的多功能雷達,為大功率的定向能武器和電子戰武器提供足夠能量。近年來建造服役的“朱姆沃爾特”級驅逐艦,由于平臺使命任務定位失準、系統技術成熟度不足及研制成本大幅超支,平臺定位調整為技術試驗和概念驗證艦,建造數量由32艘削減至3艘,并被開除出美海軍注冊作戰艦艇名單。此外,“提康德羅加”級巡洋艦主要作為航母編隊護衛艦艇,承擔整個艦隊的防空作戰指揮任務,“阿利·伯克”級導彈驅逐艦無法完全取代。因此,CG(X)項目取消后,美國海軍仍在繼續研究一型面向未來作戰需求的全新大型水面作戰艦艇。
三 研制進展
3.1 美海軍未來水面作戰艦艇總體規劃
2017年2月,據美海軍研究學會新聞網報道,美海軍正在進行未來水面作戰艦艇(Future Surface Combatants,FSC)的概念研究,打算發展一系列不同的艦船來替代美國海軍現役的巡洋艦、驅逐艦和近海戰斗艦,構成未來數十年內美海軍水面艦隊力量。水面作戰艦艇家族初步方向為發展三種水面戰艦,包括一種大型水面艦艇、一種小型水面艦艇及一種無人水面艦艇。
2019年2月19日,美海軍正式發布未來大型水面作戰艦艇信息征詢書(RFI),進一步明確了美海軍未來水面作戰艦艇總體規劃。信息征詢書中指出,美海軍正在進行未來水面作戰部隊(FSCF)需求分析。預計未來水面作戰部隊將包括大型水面作戰艦艇(LSC)、小型水面作戰艦艇(SSC)、可選的有人或無人水面艇(O/USV)以及通用的綜合作戰系統(ICS)。
3.2 美海軍未來大型水面作戰艦艇研制進展
3.2.1信息征詢書發布
美海軍2019年2月19日正式發布的未來大型水面作戰艦艇信息征詢書包括兩份,一份面向建造商,另一份面向系統提供商。未來大型水面作戰艦艇項目為新的艦艇采辦項目,目前已開展需求分析,以確定初始草案需求。信息征詢書的發布是美海軍評估未來大型水面作戰艦艇項目工作的第一步,主要集中在建造商、艦船設計以及艦船與作戰系統的集成等方面。根據信息征詢書,美海軍計劃評估以下方面的能力,以便將其整合到未來大型水面作戰艦艇的初始基線版本設計中:
(1)兼容性。新艦要能夠整合作戰系統的各項要素,包括DDG 51 Fight III型的作戰系統和雷達以及新型武器系統。
(2)大裕量。增加靈活性和適應性,例如增加空間、重量、動力和冷卻系統設計裕量以及服役壽期,以便在艦船漫長的使用壽期間能實現更快速和更經濟的維護升級,并允許未來部署高資源需求的耗電武器、傳感器以及計算資源。
(3)搭載大型導彈。艦上垂直發射系統能夠容納更長和更大直徑的導彈,以提高武器的速度和射程。
(4)指揮功能。艦上具備容納作戰指揮官和參謀的額外空間。該艦要求具備承擔防空作戰指揮任務的功能。
(5)定向能武器。使用支持360度全覆蓋的定向能武器。
(6)隱身性。優化信號特征,并支持不斷改進升級。
未來的艦船設計將考慮如何適應上述增強的能力,同時考慮未來系統要求增加的額外能力。設計還將考慮融入靈活性特點,以便及時、經濟地支持和適應未來系統,并通過漸進式模塊化升級和現代化更新,滿足未來的作戰需求。作為市場調研的一部分,美海軍正在尋求工業界的看法,以支持未來大型水面作戰艦艇的需求開發和設計工作。美海軍希望工業部門就以下問題提出建議:
(1)如何采用創新理念,以在現有船型上進行改進或采用全新設計以滿足所需的能力。
(2)關注未來不斷增長的靈活性及適應性。
(3)如何減少大型水面作戰艦艇全壽命周期內的成本。
(4)設計時應更關注系統和技術未來的快速升級,縮減維護周期。
(5)在支持未來的尺寸、重量、功率和成本需求時需考慮成本有效性。
(6)如何降低大型水面作戰艦艇的信號特征。
(7)是否能夠采用一種通用的艦艇生產模塊。
(8)如何加快艦艇的設計過程,包括初始設計、合同設計和詳細設計等。
(9)工業數字工程如何改進艦艇的詳細設計與制造工作。
3.2.2 財年預算申請
2020年2月10日,美海軍正式提交了2021財年預算申請[2],為未來大型水面作戰艦艇研究、試驗和設計工作申請了相關預算,其中2021財年4645萬美元,2022財年預算申請預計將達到三倍,經費有望達到1.295億美元,之后可能進一步增至1.459億美元。
2021財年,這筆資金將分配給幾個機構:費城海軍水面戰中心將在船體、機械和電氣系統方面做一些設計工作,耗資210萬美元;馬里蘭州的海軍水面戰中心卡德洛克分部將獲得620萬美元,負責完成一些船體設計工作;弗吉尼亞州的海軍水面戰中心達爾格倫分部將獲得185萬美元,負責作戰系統工程研究。值得注意的是,海軍將投入515萬美元用于“陸基集成和測試”工作。另外1615萬美元將用于一份未明確的“船舶設計工程合同”,該合同將由不同機構承擔,其中950萬美元資助多家政府研發機構用于“艦上系統開發”。
轉載請注明:北緯40° » 美海軍未來大型水面作戰艦艇分析