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研制背景
法国是传统的海军强国,也是最早的海外殖民国之一。在第二次世界大战中,法国遭受了沉重的打击,其军事力量特别是海上军事力量受到了很大的削弱。而作为二战的战败国之一的意大利在二战后海军发展受到了极大的限制,长期以来,海军的发展处在一种近乎停滞的状态。近年来,欧洲大部分国家纷纷计划于2015年左右全面更新其武器装备,法、意当然也不甘落后。法国面向大西洋,背靠地中海。而意大利更是典型的海洋国家,为在国际事务中发挥更大的作用,研制现代高科技条件下局部战争所需要的新型战舰也就势在必行了。为了给“夏尔·戴高乐”号航母及未来的第二艘航母护航,法国海军急需先进的防空型舰艇。FLE60型驱逐舰“絮弗伦”号和“迪凯斯纳”号的舰龄已超过30年。C70AA型“卡萨尔”号和“让·巴尔”号分别从1988年、1991年起就已过时了。意大利同样如此,随着新航母“加富尔”号浮出水面,意大利对于新型防空舰的需求也日益迫切。
一波三折
几十年来,欧洲各国在建立紧密联合的欧洲政经体系方面,不遗余力,除了建立以经济为主的欧盟之外,军事上电企图尽量统一,主要的合作案例除了以往的“龙卷风”战机、EFA战机等,海军舰艇方面也有合作的计划。
为了降低建造成本和日常保养维护费用,并实现武器平台的通用性,北约各国一直都希望发展一种通用性军舰。20世纪80年代,英国、法国、意大利、西班牙、德国等国决定联合开发一种通用型区域防空舰项目,也就是后来为世人所熟知的NFR-90(NATO FrigateReplacement)项目。当时,美国也加入了这一项目,决定建造18艘NFR-90型舰,后来由于美国与欧洲各国之间在舰船性能等方面存在分歧,加上各国在政治上的一些摩擦,1989年英国率先退出了NFR-90计划。之后,美、德等国也相继退出,NFR-90计划也就因此流产。
NFR-90计划于1989年宣告失败后,欧洲国家并没有因此而泄气,继而出现了两个欧洲新一代中型防空舰艇共同合作研发计划:一个是1990年德国与荷兰签署的新一代巡防舰研发协议,西班牙于1994年加入此团队,成为三国巡防舰合作计划(TFC);另一个便是英、法两国在1991年提出的未来巡防舰计划(Anglo-French Future Frigate,AFF)。1991年,由于英国急需一种能取代当时已经日趋老化的42型驱逐舰的新舰,而法国也要为新造“戴高乐”号(Charles deGaulle,R91,已于2001年服役)航母提供合适的防空护卫舰,出于成本、技术等方面的原因,两国决定共同开发“英法未来护卫舰”,1993年意大利加入该计划,3国签订备忘录,发展“新世代护卫舰”(Common Next Genertion Frigate,CNGF),也就是我们今天所认识的“地平线”(Horizon)级护卫舰。
但好事多磨,“新世代护卫舰”计划很快步NFR-90计划的后尘。“地平线”最主要的武器装备是主要防空导弹系统(PAAMS),这也是“地平线”项目研发重点之一。不过,NFR-90计划中的老问题再度浮现:各国的需求并不一致,对于基本设计或装备的采用也有分歧。其中最严重的争执在于是否选用PAAMS防空导弹系统的雷达,英国坚持采用英国本身的多功能电子扫描雷达(Multi-function Electroically ScannedAdaptive Radar,MESAR)的舰载衍生型——Sampson雷达,而法、意则主张采用意大利开发的欧洲多功能相位数组雷达(European Multi-function PhasedArray Radar,EMPAR)。分歧的主要原因就在于双方需求的不同,英国海军经常与美国海军进出冲突地区,实行武力投射,,其防空舰艇需要优秀的区域防空武力,故坚持使用长距离搜索能力与技术水准均属高档的Sampson雷达;但对法、意海军而言,舰艇只要在安全距离外成功拦截来袭飞机与导弹即可,使用性能与技术水准低于Sampson雷达、但仍然十分优秀且价格低廉得多的EMPAR雷达便绰绰有余了。除了主要防空雷达之外,英、法、意对于其他许多装备如舰炮、反般导弹、鱼雷、电子战系统等的看法也不尽相同。动力系统方面,英国偏向使用燃气涡轮搭配发电/电动机的CODLAG或CODLOG等组合,但法、意两国则希望采用燃气涡轮与柴油机的复合动力配置(CODOC)。再加上英国对CNGF的数量需求(12艘)远大于法”艘)、意(4至6艘),而建造工作分摊也不平均(需求量最低的法国一开始竟要求其造舰工作量占整个“地平线”项目的46%,后来虽然降至25%,但英国还是很难接受),导致成本攀升,让英国可能采购不到足够的数量。由于上述种种分歧与争执始终无法协调,导致“地平线”项目一直裹足不前,英国终于在1999年4月退出该计划,自行发展Tyjpe-45型导弹驱逐舰。但法、意在“地平线”项目上存在众多的共同点,因此并没有放弃该项目,为了能让“地平线”项目顺利进行,法国阿马里斯(Armaris)公司和意大利奥里仲特(OrizzonteSistemi Navali)公司在2000年10月联合组建Horizon SAS公司,专门负责“地平线”项目的开发。“地平线”级项目总预算为30亿欧元(约合40亿美元),其中约有1/3用于作战系统的开发。之后,法、意两国政府签订了关于修改“地平线”计划的备忘录,首批为两国海军建造两艘护卫舰。头两艘舰计划于2005年服役,在两艘首制舰开始建造之后,意大利和法国将进一步订购“地平线”护卫舰。至此,“地平线”项目总算是尘埃落定。
作战性能“地平线”级舰被法、意两国定位为护卫舰。可是大家都知道,护卫舰的排水量一般定位在1000~4000吨,但“地平线”级舰的排水量高达6700吨,称之为“驱逐舰”似乎更加恰当。法、意两国为何将其定位成护卫舰呢?究其原因,主要因为该级舰的主要武装只有48管的VLS外加8枚反舰导弹。同时,其采用隐性的外形设计使得舰体体积扩大,但是与之相关的倾斜式外型却会减低甲板的可使用空间;此外,VLS的装弹密度比不上传统的导弹发射系统,再加上采用沉重的相位数组雷达以及其所需要的庞大塔状桅杆,使得该级舰的吨位直线攀升,但武器装载密度却相对降低,这也是欧洲高吨位护卫舰的共同点之一。
基本性能 “地平线”级护卫舰,法国称之为Forbin级,意大利则称之为Carlobergamini级。法国的第一批两艘由Direction des Construction Navales, L'Orien造船厂建造;意大利的第一批两艘由Orrizonteat Fincantieri造船厂承造。该级舰的建造工作开始于2000年,舰长151.6米,宽17.5米,吃水5.1米,满载排水量为6700吨,主机为2台LM-2500燃气轮机和2台柴油机,总功率可达69300马力,采用燃柴联合动力推进,大大增强了其续航能力及远程作战能力,使得该级舰的最高航速可达29节,继航力达到7000海里/17节。由于自动化程度甚高,近7000吨的“地平线”级护卫舰仅需编制200名官兵。该级护卫舰的任务首先是为航母战斗群或民用船舶提供有效的防空火力支援,此外,其还具有较强的反潜能力。
防空作战系统“地平线”级护卫舰装备有“主动防空导弹系统”(PAAMS,Pric中alanti-air missile sys-tem)。该系统由EMPAR雷达与48管“西瓦尔”(Sylver)垂直发射系统组成的。
雷达建造之初,关于该舰防空系统的雷达的最初选择主要有两个。其一是法国汤姆森/CSF制的AERABEL雷达,正式编号为DRBJ-11B,负责对空搜索、追踪以及Aster-15防空飞弹的导引工作,使用法国本身的FSAF与SAAM/F系统。ARABEL采用波长较短的X波段(波长3~3.75厘米)操作,因此鉴别率高于波长较长的EMPAR,目标辨识能力较佳;但短波长电磁波在大气中的损耗比长波长电磁波快,因此ARABEL的有效侦测距离比EMPAR短。与EMPAR相同,ARABEL也是被动式相阵雷达,使用一个方形单面旋转式数组天线,转速为60转/分,被一个半球型天线罩封闭着,输出功率150千瓦,方形天线上有4000个小型数组天线单元。天线与垂直方向成30度倾斜,最大搜索仰角75度,对战机大小目标的最大搜索距离约100千米,对雷达截面积0.5平方公尺的小型目标则有50千米的搜索距离,可同时侦测120个目标,追踪其中50个目标,并同时导引16枚Aster-15防空飞弹接战10个目标。因为其有效侦测距离比EMPAR短,法、意两国在多次论证之后决定弃用该型雷达。其二是意大利阿勒尼亚公司研制的EMPAR单面旋转式相控阵雷达。该型雷达既适用于SAAM/F近程导弹防御系统,同时也适用于中程的PAAM区域防空系统。加之成本方面的原因,EMPAR也就成了法、意的当然之选。EMPAR单面旋转式相控阵雷达由意大利阿勒尼亚公司主导研发,负责对空搜索、追踪并导引“紫菀”-15/30防空导弹拦截目标,使用一个方形单面旋转式数组天线。天线尺寸为长、宽各1.5米,转速为60转/分,采用G/C频(波长5~7.5厘米)操作,输出功率120千瓦,方形天线上有2160个小型数组天线单元(又称移相器)。此天线由一个半球型护罩保护着。天线与垂直方向成30度倾斜,可涵盖90度横向方位角与120度俯仰角,对战机大小目标的最大搜索距离为150~180千米,对导弹大小目标的搜索距离为50~60千米,对掠海反舰导弹搜索距离则为23千米,可同时侦测300个目标,追踪(即优先处理)其中50个目标,并同时导引24枚防空导弹接战12个最具威胁性的目标。
与采用四面固定式数组天线的SPY-1、APAR等相阵雷达系统相比,EMPAR单面式旋转数组天线的相阵雷达无论在成本、重量与体积方面皆比前者低,目标更新速率也比前者差,面对以高速接近的目标时可能会有能力不足的情况。虽然该型雷达效能低于采用四面固定式数组天线的相阵雷达系统,但EMPAR毕竟是相阵雷达,其天线上。的小型天线单元可自由地在天线所朝向的二维空间内任意发射不同相位的波束,性能仍远在波束一成不变的传统旋转雷达与某些仅能在一维空间进行电子扫瞄的3D旋转扫描雷达之上。EMPAR的原型已经完成陆上测试,而舰载EMPAR雷达系统则在一艘意大利高山级(Alpmo class)巡防舰“凯洛宾”号(Carabinere F-581)进行了海上测试。配备“地平线”舰上的量产型EMPAR于2002年起开始生产,意大利海军的“加富尔”轻型航空母舰已经配备了该型雷达,目前,该雷达系统在法、意两国新一代舰艇上已经累积了近40套的订单规模。未来EMPAR雷达也可能搭配新发展的“紫菀”-45防空导弹,成为战术弹道导弹防御系统。
此外,PAAMS系统还装备了一具S-1850M远距离3D电子扫描对空/平面监视雷达。该雷达由泰利斯荷兰分公司制造,被法国、意大利和英国海军选为新一代舰载标准远程搜索雷达,装备在法、意两国的“地平线”防空护卫舰和英国的45型驱逐舰上。此外,该雷达也成为英国未来航空母舰的候选三坐标搜索雷达。该雷达是已安装在荷兰和德国新一代防空舰——LCF舰和F124舰上的SMART-L雷达的派生型。S1850M雷达是电子稳定的多波束雷达,工作在D波段(1-2GHz)上,仰角扫描为70度,对空探测距离为400公里。S1850M与SMART-L雷达之间最主要的区别在于前者采用了新的基于商业现成硬件的信号处理结构,具有更高的天线转速和电子对抗能力。这些改进提高了雷达在滨海环境中的工作性能,以及探测和跟踪高杂波环境中隐身目标的能力。
防空导弹“地平线”级舰所装备的“紫菀”系列终端主动雷达导引防空导弹由法国主导研发,目前共发展出执行两种不同任务的衍生型——“紫菀”-15短程防空导弹与“紫菀”-30区域防空导弹,采用垂直发射系统(VLS)。负责舰艇自卫任务的SAAM仅使用“紫菀”-15,而防御范围更广的PAAMS则同时采用“紫菀”-15与“紫菀-30。在中途飞行阶段,搜索/射空雷达将保持对目标的扫描,将所获得的数据以数据链传给“紫菀”导弹,进行中途目标位置更新;接近目标后,“紫菀”导弹就开启本身的主动雷达寻标器,锁定并直冲目标而去。就同时接战多目标而言,Aster导弹的导引模式比美国“鹰式”、“标准”、“海麻雀”等陆、海基防空导弹需以射控雷达持续照射目标的半主动雷达导引方式更为优良。“紫菀”导弹采用横向向量推力喷嘴,不仅从垂直发射器射出后可立刻转向目标,终端运动性能也更加敏,捷,可快速而有效地应付来自空中的任何威胁,包括巡航导弹、先进超音速掠海反舰导弹等。这样一来,该舰就能以中、近程防空导弹、近战武器系统来形成多层拦截,提高拦截概率,可对抗速度高达2.5马赫的超音速反舰导弹。
PAAMS使用的舰载垂直发射系统(VLS)为法国DCN研发的A-50西瓦尔(Sylver)型,共有两种不同的发射器模块构型:深度较浅、仅能装填“紫菀”-15的A-43型,以及深度较大、“紫菀”-15/30 都能装填的A-50型,两者的面积相同,而且每个发射器模块都拥有8个发射管。“地平线”舰采用的是后者,共拥有6组SYlvet发射模块,一共是48管,内装16枚短程“紫菀'-15和32枚中程式“紫苑”-30型导弹。目前SylverA-50仅能装填Aster叫5/30导弹,而美国MK-41能装填“标准”、“海麻雀”、“紫菀”-15/30、“战斧”导弹、反潜火箭等大部分西方国家的各式舰载导弹。不过法国已经针对此点进行改良,未来Sylver将能装填多种不同的导弹。目前已知可能选用的武器包括“紫菀”系列防空导弹、法制VT-1点防御防空导弹(4枚装于1个Sylver的发射管,堪称美国“海麻雀”ESSM的法国版)以及SCALP-NAVAL垂直发射型陆攻巡航导弹等。
此外,Sylvar发射管的面积电比MK-41大,优点是,导弹点火时发射槽单位面积承受的热焰气体压力较低且较易将其排除,发射器寿命较长,导弹就算未成功射出也比较不易被管内高压热焰引爆。此外,其射速也比较快(法国称Sylver的最大理论射速达6发/秒,而MK-41,则为每秒一两发)。不过,Sylver只能有装48管的空间,MK-41则能安装64管。Sylver发射器大量采用复合材料,不含导弹的重量比MK-41VLS轻30%~45%。此外,Sylver发射器每个八联装发射器模块的安装定位十分精确,加上寿命较长,在发射8次后才需更换发射管并矫正模块发射管排列。
反舰作战系。统最初“地平线”级护卫舰打算在2010年前后换装法国研发中的ANF超音速反舰导弹,此导弹为先前ANS的廉价版。ANS(Anti-Baste Supersonique)是1980年代后期法国、西德合作研发的新一代超音速反舰导弹,打算用来替换法制“飞鱼”反舰导弹,主承包商为法国马特拉航天公司(Aerospatiale-Matra),次承包商则为西德的德意志航天公司(MBB)。ANS有舰射型、战机空射型以及轻量化的直升机搭载型(射程降至30千米)等3种衍生型,以整合式固态助升火箭/液态冲压发动机推进,性能要求极高,弹重仅850公斤,最大速度2.5马赫,射程250公里,终端掠海飞行时还能作出15G的剧烈闪避运动,大多数舰艇根本无法招架其攻击。然而由于ANS性能指标太高(性能要求比俄国SS-N-22超音速反舰导弹更严苛,但是体积重量却不到SS-N-22的1/4),加上冲压发动机技术复杂,导致开发经费水涨船高,这在1990年代初期冷战结束时根本不被允许,于是此种号称“第三代反舰导弹”的研制计划在德国率先撤出后于1990年代初期宣告取消。ANS计划夭折后,MBDA(原马特拉航天公司被并入其下)继而推出ANS的廉价版——ANNG,尔后改称ANF。ANF能选择全程掠海飞行或低-高-低飞行模式,射程150~200公里,飞行速度为2.2~2.6马赫,弹道终端可做出10G的闪避动作。虽然其性能不如ANS、ANF,但仍具有当代同级反舰导弹的顶尖水准。当时美国海军为了回应未来可能遭遇的所有超音速掠海反舰弹,评估了国内外所有供舰队进行防空演练的超音速掠海靶弹,结果发现没有一种靶弹足以仿真ANF的整体性能与其威力。“ANF最初预计在2006年形成战力,然而在2000年法国国防部的评估中,却认为从冷战结束后到可预见的未来,法国海军不会遭遇任何非得依靠高档的ANF出马才能解决的对手,现有的飞鱼次音速反舰导弹便绰绰有余了,所以ANF计划便冻结,至少推迟到2010年以后再视情况决定是否继续发展。2002年10月23日,法国国防部正式批准MM-40Block3增程型“飞鱼”反舰/陆攻导弹的研发,随后ANF便确定寿终正寝。
MM-40 Block3以涡轮发动机取代“飞鱼”导弹以往惯用的火箭发动机,射程由原本MM-40的75公里大幅增至180公里,但是弹重反而由原先的870公斤降至780公斤。较轻盈的弹体不仅可延长射程,也可显著提升航程终端的运动性,突防能力大幅提高。MM-40 Block3使用了“紫菀”防空导弹系列的向量推力系统,能在发射后立刻转向目标,而这也使MM—40Block3具备了兼容于垂直发射系统的潜力。此外,MM-40 Block3的弹体外型经过改良,尽可能降低雷达截面面积与红外线信号。在导引方面,MM-40Block3换装新的频主动雷达寻标器与GPS全球定位系统,不仅电子反反制能力大幅提升,并使其能够锁定海上或沿岸陆地上的特定目标,施予精确打击。MM-40 Block3也拥有新的任务软件与导航模块,能选择多种飞行轨迹使其更难反制,在多枚导弹同步攻击的情况下也能以多个方向、不同高度对单一目标实施难以招架的多动向饱和攻击,此外,还可在飞行中途更换目标。虽然经过大幅改良,MM-40 Block3的发射、仓储以及后勤支持仍沿用现有系统,使得原先拥有旧型飞鱼导弹的国家能够轻易换装MM-40 Block3。MM—40 Block3于2004年进行首次试射,预计在2006年进入量产服役阶段,届时将成为“地平线”驱逐舰的反舰利器。此外,若干MM-40 Block3的后续提升工作也在进行,包括发展空射型、兼容于SylverA-70或美制MK-41的垂直发射系统、加装新型反舰/陆攻双用弹头以及加装红外线寻标器等。
反潜作战系统 在鱼雷方面,该级舰拥有两具三联装鱼雷发射器,配备法、意合作发展的新型MU-90轻型鱼雷,采用电力推进,航速50节时射程9.5公里,航速38节时射程达14公里,攻击深度超过900米。
自防御系统 为了防范敌方的鱼雷攻击,该级护卫舰配备了SLAT鱼雷对抗系统,可以通过发射噪声产生诱饵等方式干扰来袭的鱼雷。由EADSS&DE公司开发的NGDS新一代诱饵系统,可确保各型水面舰艇免受反舰导弹和鱼雷的攻击。该系统的每个发射器装有4个发射模块,每个发射器可配置12枚红外、雷达或声诱饵弹。这种发射器与可选定最适合的诱饵方法的计算机相连。这种NGDS新一代诱饵系统还计划装备到“戴高乐”号航母,“卡萨尔”号和“让·巴尔”号护卫舰的对抗系统中。
数据处理系统 “地平线”级护卫舰装备有法国自行研发的SENTI-8型号战术数据处理系统。该系统可以同时接收、追踪2000个由舰上雷达或从Link-11、Link-16等资料链上传来的目标信息。
舰炮 法国版的“地平线”舰最初打算配备一门DCN 100毫米舰炮,不过后来改为两门OTO-Breda 76毫米隐形快炮超级快速型(射速120发/分,配备隐形外型炮塔),并列于舰桥前方 的B炮位,舰身中段以半埋方式安装了8枚法制MM-40 Block2“飞鱼”反舰导弹,机库上方则装有两具衍生自法制“西北风”肩射防空导弹的六联装SADKAL PDMS短程防空导弹发射系统,作为CIWS,此外还有两门由两具YG-105整合式光电射控仪指挥的30毫米自动化机炮。意大利版“地平线”舰则采用三门OTO 76毫米快炮超级快速型,同样配备隐形炮塔壳,两门并列于舰桥前方,第三门位于直升机库上方,除了反水面外,还肩负近迫防空任务。反舰导弹为8枚意大利自制的奥图玛Mk.3(此发射器或许也可配备法意合作的“米拉斯”反潜导弹),此外还有两门25毫米自动化机炮。
声呐系统 法国的“地平线”舰配备一具4100CL舰首低频主/被动声呐以及一具DMS-2000主/被动拖曳数组声呐。意大利版“地平线”舰则使用一具Type-2080舰首低频主/被动声呐以及一具Type-2087主/被动拖曳数组声呐。
舰载直升机 意大利的护卫舰能够搭载NH90和EHl01直升机。法国的护卫舰只能搭载NH90直升机,且服役初期配备一架AS-565,日后将换装新的NFH-90。
反潜导弹 法国选用MM40“飞鱼”导弹。意大利选用“奥托马特”导弹。除此之外,两国的护卫舰还将使用不同的卫星通信系统。
虽然“地平线”是法、意两国联合研制的新型战舰,但我们仍然可以看出其浓郁的法国特色。该型舰所采用的海军战术情报处理系统、近程防御系统等也是法国自主研制开发的,同时也代表着全球海军武器装备发展的先进水平。同时,对“地平线”的研制开发充分体现了法国海军的“一舰多用,平战结合”的思想。“地平线”级新型战舰集多种功能于一身。该级驱逐舰的任务首先是为航母战斗群或民用船舶提供有效的防空火力支援。此外,其还具有较强的反潜能力,该舰还充分运用最新的隐身技术,其反舰及对岸作战能力也是相当强大。
结语
属于法国海军的首艘“地平线”级护卫舰“福尔班” (Forbin)号,于2002年4月8日开工。法国海军对该护卫舰的需求是4艘,但由于预算的原因目前只签订了第一批两艘的合约,用来取代于1960年代服役的两艘絮佛伦级(Suffren Class)导弹驱逐舰。首批两艘“地平线”级护卫舰已分别被命名为“福尔班”号(Forbin)和“夏瓦利尔,保罗号” (Chevalier Paul)号,都由DCN旗下的洛里昂(L'Ofien)造船厂建造。“福尔班”号在2002年4月开工,今年1月下水,预计2006年底服役。“夏瓦利尔·保罗”号在2003年12月开工,预计在2007年中交舰,成为以“戴高乐”号核动力航空母舰为首的战斗群的主要护卫舰艇。意大利对“地平线”级护卫舰的需求则为6艘,但同样受制于经费使得目前只订购了两艘,以取代于1970年代初期服役的两艘“胆敢”级(Audace class)导弹驱逐舰,首舰被命名为“卡罗伯加米尼”(Carlo Bergamini)号,在2002年7月开工,预定于2007年中交舰,而第二舰则在2003年9月开工,预计在2009年交舰。意大利海军将利用该舰作为“加里波第”号(Giuseppe Garibfldi,C551)以及新航母“加富尔”号的主要护卫舰艇。
“地平线”战舰的出现为欧洲联合研制通用战舰提供了成功的范例,虽然欧洲通用战舰的研制一波三折,但在不断的失败与挫折之中总算是看到了一丝曙光。法、意两国在“地平线”成功合作之后,目前正在进行FMM新型战舰计划的合作。同时,“地平线”计划合作的成功解决了法、意两国急需防空战力的燃眉之急,对于加强在地中海乃至大西洋地区的海上军事也有着相当重要的作用。
法国是传统的海军强国,也是最早的海外殖民国之一。在第二次世界大战中,法国遭受了沉重的打击,其军事力量特别是海上军事力量受到了很大的削弱。而作为二战的战败国之一的意大利在二战后海军发展受到了极大的限制,长期以来,海军的发展处在一种近乎停滞的状态。近年来,欧洲大部分国家纷纷计划于2015年左右全面更新其武器装备,法、意当然也不甘落后。法国面向大西洋,背靠地中海。而意大利更是典型的海洋国家,为在国际事务中发挥更大的作用,研制现代高科技条件下局部战争所需要的新型战舰也就势在必行了。为了给“夏尔·戴高乐”号航母及未来的第二艘航母护航,法国海军急需先进的防空型舰艇。FLE60型驱逐舰“絮弗伦”号和“迪凯斯纳”号的舰龄已超过30年。C70AA型“卡萨尔”号和“让·巴尔”号分别从1988年、1991年起就已过时了。意大利同样如此,随着新航母“加富尔”号浮出水面,意大利对于新型防空舰的需求也日益迫切。
一波三折
几十年来,欧洲各国在建立紧密联合的欧洲政经体系方面,不遗余力,除了建立以经济为主的欧盟之外,军事上电企图尽量统一,主要的合作案例除了以往的“龙卷风”战机、EFA战机等,海军舰艇方面也有合作的计划。
为了降低建造成本和日常保养维护费用,并实现武器平台的通用性,北约各国一直都希望发展一种通用性军舰。20世纪80年代,英国、法国、意大利、西班牙、德国等国决定联合开发一种通用型区域防空舰项目,也就是后来为世人所熟知的NFR-90(NATO FrigateReplacement)项目。当时,美国也加入了这一项目,决定建造18艘NFR-90型舰,后来由于美国与欧洲各国之间在舰船性能等方面存在分歧,加上各国在政治上的一些摩擦,1989年英国率先退出了NFR-90计划。之后,美、德等国也相继退出,NFR-90计划也就因此流产。
NFR-90计划于1989年宣告失败后,欧洲国家并没有因此而泄气,继而出现了两个欧洲新一代中型防空舰艇共同合作研发计划:一个是1990年德国与荷兰签署的新一代巡防舰研发协议,西班牙于1994年加入此团队,成为三国巡防舰合作计划(TFC);另一个便是英、法两国在1991年提出的未来巡防舰计划(Anglo-French Future Frigate,AFF)。1991年,由于英国急需一种能取代当时已经日趋老化的42型驱逐舰的新舰,而法国也要为新造“戴高乐”号(Charles deGaulle,R91,已于2001年服役)航母提供合适的防空护卫舰,出于成本、技术等方面的原因,两国决定共同开发“英法未来护卫舰”,1993年意大利加入该计划,3国签订备忘录,发展“新世代护卫舰”(Common Next Genertion Frigate,CNGF),也就是我们今天所认识的“地平线”(Horizon)级护卫舰。
但好事多磨,“新世代护卫舰”计划很快步NFR-90计划的后尘。“地平线”最主要的武器装备是主要防空导弹系统(PAAMS),这也是“地平线”项目研发重点之一。不过,NFR-90计划中的老问题再度浮现:各国的需求并不一致,对于基本设计或装备的采用也有分歧。其中最严重的争执在于是否选用PAAMS防空导弹系统的雷达,英国坚持采用英国本身的多功能电子扫描雷达(Multi-function Electroically ScannedAdaptive Radar,MESAR)的舰载衍生型——Sampson雷达,而法、意则主张采用意大利开发的欧洲多功能相位数组雷达(European Multi-function PhasedArray Radar,EMPAR)。分歧的主要原因就在于双方需求的不同,英国海军经常与美国海军进出冲突地区,实行武力投射,,其防空舰艇需要优秀的区域防空武力,故坚持使用长距离搜索能力与技术水准均属高档的Sampson雷达;但对法、意海军而言,舰艇只要在安全距离外成功拦截来袭飞机与导弹即可,使用性能与技术水准低于Sampson雷达、但仍然十分优秀且价格低廉得多的EMPAR雷达便绰绰有余了。除了主要防空雷达之外,英、法、意对于其他许多装备如舰炮、反般导弹、鱼雷、电子战系统等的看法也不尽相同。动力系统方面,英国偏向使用燃气涡轮搭配发电/电动机的CODLAG或CODLOG等组合,但法、意两国则希望采用燃气涡轮与柴油机的复合动力配置(CODOC)。再加上英国对CNGF的数量需求(12艘)远大于法”艘)、意(4至6艘),而建造工作分摊也不平均(需求量最低的法国一开始竟要求其造舰工作量占整个“地平线”项目的46%,后来虽然降至25%,但英国还是很难接受),导致成本攀升,让英国可能采购不到足够的数量。由于上述种种分歧与争执始终无法协调,导致“地平线”项目一直裹足不前,英国终于在1999年4月退出该计划,自行发展Tyjpe-45型导弹驱逐舰。但法、意在“地平线”项目上存在众多的共同点,因此并没有放弃该项目,为了能让“地平线”项目顺利进行,法国阿马里斯(Armaris)公司和意大利奥里仲特(OrizzonteSistemi Navali)公司在2000年10月联合组建Horizon SAS公司,专门负责“地平线”项目的开发。“地平线”级项目总预算为30亿欧元(约合40亿美元),其中约有1/3用于作战系统的开发。之后,法、意两国政府签订了关于修改“地平线”计划的备忘录,首批为两国海军建造两艘护卫舰。头两艘舰计划于2005年服役,在两艘首制舰开始建造之后,意大利和法国将进一步订购“地平线”护卫舰。至此,“地平线”项目总算是尘埃落定。
作战性能“地平线”级舰被法、意两国定位为护卫舰。可是大家都知道,护卫舰的排水量一般定位在1000~4000吨,但“地平线”级舰的排水量高达6700吨,称之为“驱逐舰”似乎更加恰当。法、意两国为何将其定位成护卫舰呢?究其原因,主要因为该级舰的主要武装只有48管的VLS外加8枚反舰导弹。同时,其采用隐性的外形设计使得舰体体积扩大,但是与之相关的倾斜式外型却会减低甲板的可使用空间;此外,VLS的装弹密度比不上传统的导弹发射系统,再加上采用沉重的相位数组雷达以及其所需要的庞大塔状桅杆,使得该级舰的吨位直线攀升,但武器装载密度却相对降低,这也是欧洲高吨位护卫舰的共同点之一。
基本性能 “地平线”级护卫舰,法国称之为Forbin级,意大利则称之为Carlobergamini级。法国的第一批两艘由Direction des Construction Navales, L'Orien造船厂建造;意大利的第一批两艘由Orrizonteat Fincantieri造船厂承造。该级舰的建造工作开始于2000年,舰长151.6米,宽17.5米,吃水5.1米,满载排水量为6700吨,主机为2台LM-2500燃气轮机和2台柴油机,总功率可达69300马力,采用燃柴联合动力推进,大大增强了其续航能力及远程作战能力,使得该级舰的最高航速可达29节,继航力达到7000海里/17节。由于自动化程度甚高,近7000吨的“地平线”级护卫舰仅需编制200名官兵。该级护卫舰的任务首先是为航母战斗群或民用船舶提供有效的防空火力支援,此外,其还具有较强的反潜能力。
防空作战系统“地平线”级护卫舰装备有“主动防空导弹系统”(PAAMS,Pric中alanti-air missile sys-tem)。该系统由EMPAR雷达与48管“西瓦尔”(Sylver)垂直发射系统组成的。
雷达建造之初,关于该舰防空系统的雷达的最初选择主要有两个。其一是法国汤姆森/CSF制的AERABEL雷达,正式编号为DRBJ-11B,负责对空搜索、追踪以及Aster-15防空飞弹的导引工作,使用法国本身的FSAF与SAAM/F系统。ARABEL采用波长较短的X波段(波长3~3.75厘米)操作,因此鉴别率高于波长较长的EMPAR,目标辨识能力较佳;但短波长电磁波在大气中的损耗比长波长电磁波快,因此ARABEL的有效侦测距离比EMPAR短。与EMPAR相同,ARABEL也是被动式相阵雷达,使用一个方形单面旋转式数组天线,转速为60转/分,被一个半球型天线罩封闭着,输出功率150千瓦,方形天线上有4000个小型数组天线单元。天线与垂直方向成30度倾斜,最大搜索仰角75度,对战机大小目标的最大搜索距离约100千米,对雷达截面积0.5平方公尺的小型目标则有50千米的搜索距离,可同时侦测120个目标,追踪其中50个目标,并同时导引16枚Aster-15防空飞弹接战10个目标。因为其有效侦测距离比EMPAR短,法、意两国在多次论证之后决定弃用该型雷达。其二是意大利阿勒尼亚公司研制的EMPAR单面旋转式相控阵雷达。该型雷达既适用于SAAM/F近程导弹防御系统,同时也适用于中程的PAAM区域防空系统。加之成本方面的原因,EMPAR也就成了法、意的当然之选。EMPAR单面旋转式相控阵雷达由意大利阿勒尼亚公司主导研发,负责对空搜索、追踪并导引“紫菀”-15/30防空导弹拦截目标,使用一个方形单面旋转式数组天线。天线尺寸为长、宽各1.5米,转速为60转/分,采用G/C频(波长5~7.5厘米)操作,输出功率120千瓦,方形天线上有2160个小型数组天线单元(又称移相器)。此天线由一个半球型护罩保护着。天线与垂直方向成30度倾斜,可涵盖90度横向方位角与120度俯仰角,对战机大小目标的最大搜索距离为150~180千米,对导弹大小目标的搜索距离为50~60千米,对掠海反舰导弹搜索距离则为23千米,可同时侦测300个目标,追踪(即优先处理)其中50个目标,并同时导引24枚防空导弹接战12个最具威胁性的目标。
与采用四面固定式数组天线的SPY-1、APAR等相阵雷达系统相比,EMPAR单面式旋转数组天线的相阵雷达无论在成本、重量与体积方面皆比前者低,目标更新速率也比前者差,面对以高速接近的目标时可能会有能力不足的情况。虽然该型雷达效能低于采用四面固定式数组天线的相阵雷达系统,但EMPAR毕竟是相阵雷达,其天线上。的小型天线单元可自由地在天线所朝向的二维空间内任意发射不同相位的波束,性能仍远在波束一成不变的传统旋转雷达与某些仅能在一维空间进行电子扫瞄的3D旋转扫描雷达之上。EMPAR的原型已经完成陆上测试,而舰载EMPAR雷达系统则在一艘意大利高山级(Alpmo class)巡防舰“凯洛宾”号(Carabinere F-581)进行了海上测试。配备“地平线”舰上的量产型EMPAR于2002年起开始生产,意大利海军的“加富尔”轻型航空母舰已经配备了该型雷达,目前,该雷达系统在法、意两国新一代舰艇上已经累积了近40套的订单规模。未来EMPAR雷达也可能搭配新发展的“紫菀”-45防空导弹,成为战术弹道导弹防御系统。
此外,PAAMS系统还装备了一具S-1850M远距离3D电子扫描对空/平面监视雷达。该雷达由泰利斯荷兰分公司制造,被法国、意大利和英国海军选为新一代舰载标准远程搜索雷达,装备在法、意两国的“地平线”防空护卫舰和英国的45型驱逐舰上。此外,该雷达也成为英国未来航空母舰的候选三坐标搜索雷达。该雷达是已安装在荷兰和德国新一代防空舰——LCF舰和F124舰上的SMART-L雷达的派生型。S1850M雷达是电子稳定的多波束雷达,工作在D波段(1-2GHz)上,仰角扫描为70度,对空探测距离为400公里。S1850M与SMART-L雷达之间最主要的区别在于前者采用了新的基于商业现成硬件的信号处理结构,具有更高的天线转速和电子对抗能力。这些改进提高了雷达在滨海环境中的工作性能,以及探测和跟踪高杂波环境中隐身目标的能力。
防空导弹“地平线”级舰所装备的“紫菀”系列终端主动雷达导引防空导弹由法国主导研发,目前共发展出执行两种不同任务的衍生型——“紫菀”-15短程防空导弹与“紫菀”-30区域防空导弹,采用垂直发射系统(VLS)。负责舰艇自卫任务的SAAM仅使用“紫菀”-15,而防御范围更广的PAAMS则同时采用“紫菀”-15与“紫菀-30。在中途飞行阶段,搜索/射空雷达将保持对目标的扫描,将所获得的数据以数据链传给“紫菀”导弹,进行中途目标位置更新;接近目标后,“紫菀”导弹就开启本身的主动雷达寻标器,锁定并直冲目标而去。就同时接战多目标而言,Aster导弹的导引模式比美国“鹰式”、“标准”、“海麻雀”等陆、海基防空导弹需以射控雷达持续照射目标的半主动雷达导引方式更为优良。“紫菀”导弹采用横向向量推力喷嘴,不仅从垂直发射器射出后可立刻转向目标,终端运动性能也更加敏,捷,可快速而有效地应付来自空中的任何威胁,包括巡航导弹、先进超音速掠海反舰导弹等。这样一来,该舰就能以中、近程防空导弹、近战武器系统来形成多层拦截,提高拦截概率,可对抗速度高达2.5马赫的超音速反舰导弹。
PAAMS使用的舰载垂直发射系统(VLS)为法国DCN研发的A-50西瓦尔(Sylver)型,共有两种不同的发射器模块构型:深度较浅、仅能装填“紫菀”-15的A-43型,以及深度较大、“紫菀”-15/30 都能装填的A-50型,两者的面积相同,而且每个发射器模块都拥有8个发射管。“地平线”舰采用的是后者,共拥有6组SYlvet发射模块,一共是48管,内装16枚短程“紫菀'-15和32枚中程式“紫苑”-30型导弹。目前SylverA-50仅能装填Aster叫5/30导弹,而美国MK-41能装填“标准”、“海麻雀”、“紫菀”-15/30、“战斧”导弹、反潜火箭等大部分西方国家的各式舰载导弹。不过法国已经针对此点进行改良,未来Sylver将能装填多种不同的导弹。目前已知可能选用的武器包括“紫菀”系列防空导弹、法制VT-1点防御防空导弹(4枚装于1个Sylver的发射管,堪称美国“海麻雀”ESSM的法国版)以及SCALP-NAVAL垂直发射型陆攻巡航导弹等。
此外,Sylvar发射管的面积电比MK-41大,优点是,导弹点火时发射槽单位面积承受的热焰气体压力较低且较易将其排除,发射器寿命较长,导弹就算未成功射出也比较不易被管内高压热焰引爆。此外,其射速也比较快(法国称Sylver的最大理论射速达6发/秒,而MK-41,则为每秒一两发)。不过,Sylver只能有装48管的空间,MK-41则能安装64管。Sylver发射器大量采用复合材料,不含导弹的重量比MK-41VLS轻30%~45%。此外,Sylver发射器每个八联装发射器模块的安装定位十分精确,加上寿命较长,在发射8次后才需更换发射管并矫正模块发射管排列。
反舰作战系。统最初“地平线”级护卫舰打算在2010年前后换装法国研发中的ANF超音速反舰导弹,此导弹为先前ANS的廉价版。ANS(Anti-Baste Supersonique)是1980年代后期法国、西德合作研发的新一代超音速反舰导弹,打算用来替换法制“飞鱼”反舰导弹,主承包商为法国马特拉航天公司(Aerospatiale-Matra),次承包商则为西德的德意志航天公司(MBB)。ANS有舰射型、战机空射型以及轻量化的直升机搭载型(射程降至30千米)等3种衍生型,以整合式固态助升火箭/液态冲压发动机推进,性能要求极高,弹重仅850公斤,最大速度2.5马赫,射程250公里,终端掠海飞行时还能作出15G的剧烈闪避运动,大多数舰艇根本无法招架其攻击。然而由于ANS性能指标太高(性能要求比俄国SS-N-22超音速反舰导弹更严苛,但是体积重量却不到SS-N-22的1/4),加上冲压发动机技术复杂,导致开发经费水涨船高,这在1990年代初期冷战结束时根本不被允许,于是此种号称“第三代反舰导弹”的研制计划在德国率先撤出后于1990年代初期宣告取消。ANS计划夭折后,MBDA(原马特拉航天公司被并入其下)继而推出ANS的廉价版——ANNG,尔后改称ANF。ANF能选择全程掠海飞行或低-高-低飞行模式,射程150~200公里,飞行速度为2.2~2.6马赫,弹道终端可做出10G的闪避动作。虽然其性能不如ANS、ANF,但仍具有当代同级反舰导弹的顶尖水准。当时美国海军为了回应未来可能遭遇的所有超音速掠海反舰弹,评估了国内外所有供舰队进行防空演练的超音速掠海靶弹,结果发现没有一种靶弹足以仿真ANF的整体性能与其威力。“ANF最初预计在2006年形成战力,然而在2000年法国国防部的评估中,却认为从冷战结束后到可预见的未来,法国海军不会遭遇任何非得依靠高档的ANF出马才能解决的对手,现有的飞鱼次音速反舰导弹便绰绰有余了,所以ANF计划便冻结,至少推迟到2010年以后再视情况决定是否继续发展。2002年10月23日,法国国防部正式批准MM-40Block3增程型“飞鱼”反舰/陆攻导弹的研发,随后ANF便确定寿终正寝。
MM-40 Block3以涡轮发动机取代“飞鱼”导弹以往惯用的火箭发动机,射程由原本MM-40的75公里大幅增至180公里,但是弹重反而由原先的870公斤降至780公斤。较轻盈的弹体不仅可延长射程,也可显著提升航程终端的运动性,突防能力大幅提高。MM-40 Block3使用了“紫菀”防空导弹系列的向量推力系统,能在发射后立刻转向目标,而这也使MM—40Block3具备了兼容于垂直发射系统的潜力。此外,MM-40 Block3的弹体外型经过改良,尽可能降低雷达截面面积与红外线信号。在导引方面,MM-40Block3换装新的频主动雷达寻标器与GPS全球定位系统,不仅电子反反制能力大幅提升,并使其能够锁定海上或沿岸陆地上的特定目标,施予精确打击。MM-40 Block3也拥有新的任务软件与导航模块,能选择多种飞行轨迹使其更难反制,在多枚导弹同步攻击的情况下也能以多个方向、不同高度对单一目标实施难以招架的多动向饱和攻击,此外,还可在飞行中途更换目标。虽然经过大幅改良,MM-40 Block3的发射、仓储以及后勤支持仍沿用现有系统,使得原先拥有旧型飞鱼导弹的国家能够轻易换装MM-40 Block3。MM—40 Block3于2004年进行首次试射,预计在2006年进入量产服役阶段,届时将成为“地平线”驱逐舰的反舰利器。此外,若干MM-40 Block3的后续提升工作也在进行,包括发展空射型、兼容于SylverA-70或美制MK-41的垂直发射系统、加装新型反舰/陆攻双用弹头以及加装红外线寻标器等。
反潜作战系统 在鱼雷方面,该级舰拥有两具三联装鱼雷发射器,配备法、意合作发展的新型MU-90轻型鱼雷,采用电力推进,航速50节时射程9.5公里,航速38节时射程达14公里,攻击深度超过900米。
自防御系统 为了防范敌方的鱼雷攻击,该级护卫舰配备了SLAT鱼雷对抗系统,可以通过发射噪声产生诱饵等方式干扰来袭的鱼雷。由EADSS&DE公司开发的NGDS新一代诱饵系统,可确保各型水面舰艇免受反舰导弹和鱼雷的攻击。该系统的每个发射器装有4个发射模块,每个发射器可配置12枚红外、雷达或声诱饵弹。这种发射器与可选定最适合的诱饵方法的计算机相连。这种NGDS新一代诱饵系统还计划装备到“戴高乐”号航母,“卡萨尔”号和“让·巴尔”号护卫舰的对抗系统中。
数据处理系统 “地平线”级护卫舰装备有法国自行研发的SENTI-8型号战术数据处理系统。该系统可以同时接收、追踪2000个由舰上雷达或从Link-11、Link-16等资料链上传来的目标信息。
舰炮 法国版的“地平线”舰最初打算配备一门DCN 100毫米舰炮,不过后来改为两门OTO-Breda 76毫米隐形快炮超级快速型(射速120发/分,配备隐形外型炮塔),并列于舰桥前方 的B炮位,舰身中段以半埋方式安装了8枚法制MM-40 Block2“飞鱼”反舰导弹,机库上方则装有两具衍生自法制“西北风”肩射防空导弹的六联装SADKAL PDMS短程防空导弹发射系统,作为CIWS,此外还有两门由两具YG-105整合式光电射控仪指挥的30毫米自动化机炮。意大利版“地平线”舰则采用三门OTO 76毫米快炮超级快速型,同样配备隐形炮塔壳,两门并列于舰桥前方,第三门位于直升机库上方,除了反水面外,还肩负近迫防空任务。反舰导弹为8枚意大利自制的奥图玛Mk.3(此发射器或许也可配备法意合作的“米拉斯”反潜导弹),此外还有两门25毫米自动化机炮。
声呐系统 法国的“地平线”舰配备一具4100CL舰首低频主/被动声呐以及一具DMS-2000主/被动拖曳数组声呐。意大利版“地平线”舰则使用一具Type-2080舰首低频主/被动声呐以及一具Type-2087主/被动拖曳数组声呐。
舰载直升机 意大利的护卫舰能够搭载NH90和EHl01直升机。法国的护卫舰只能搭载NH90直升机,且服役初期配备一架AS-565,日后将换装新的NFH-90。
反潜导弹 法国选用MM40“飞鱼”导弹。意大利选用“奥托马特”导弹。除此之外,两国的护卫舰还将使用不同的卫星通信系统。
虽然“地平线”是法、意两国联合研制的新型战舰,但我们仍然可以看出其浓郁的法国特色。该型舰所采用的海军战术情报处理系统、近程防御系统等也是法国自主研制开发的,同时也代表着全球海军武器装备发展的先进水平。同时,对“地平线”的研制开发充分体现了法国海军的“一舰多用,平战结合”的思想。“地平线”级新型战舰集多种功能于一身。该级驱逐舰的任务首先是为航母战斗群或民用船舶提供有效的防空火力支援。此外,其还具有较强的反潜能力,该舰还充分运用最新的隐身技术,其反舰及对岸作战能力也是相当强大。
结语
属于法国海军的首艘“地平线”级护卫舰“福尔班” (Forbin)号,于2002年4月8日开工。法国海军对该护卫舰的需求是4艘,但由于预算的原因目前只签订了第一批两艘的合约,用来取代于1960年代服役的两艘絮佛伦级(Suffren Class)导弹驱逐舰。首批两艘“地平线”级护卫舰已分别被命名为“福尔班”号(Forbin)和“夏瓦利尔,保罗号” (Chevalier Paul)号,都由DCN旗下的洛里昂(L'Ofien)造船厂建造。“福尔班”号在2002年4月开工,今年1月下水,预计2006年底服役。“夏瓦利尔·保罗”号在2003年12月开工,预计在2007年中交舰,成为以“戴高乐”号核动力航空母舰为首的战斗群的主要护卫舰艇。意大利对“地平线”级护卫舰的需求则为6艘,但同样受制于经费使得目前只订购了两艘,以取代于1970年代初期服役的两艘“胆敢”级(Audace class)导弹驱逐舰,首舰被命名为“卡罗伯加米尼”(Carlo Bergamini)号,在2002年7月开工,预定于2007年中交舰,而第二舰则在2003年9月开工,预计在2009年交舰。意大利海军将利用该舰作为“加里波第”号(Giuseppe Garibfldi,C551)以及新航母“加富尔”号的主要护卫舰艇。
“地平线”战舰的出现为欧洲联合研制通用战舰提供了成功的范例,虽然欧洲通用战舰的研制一波三折,但在不断的失败与挫折之中总算是看到了一丝曙光。法、意两国在“地平线”成功合作之后,目前正在进行FMM新型战舰计划的合作。同时,“地平线”计划合作的成功解决了法、意两国急需防空战力的燃眉之急,对于加强在地中海乃至大西洋地区的海上军事也有着相当重要的作用。