英國即將推出31型「通用護衛艦」

引言

2015年11月23日，英國政府在當天公布的《2015戰略防禦與安全審查（SDSR）》報告中出人意料地以「設計並不成熟」為由，宣布將原定的建造13艘26型護衛艦的計劃削減至8艘，相應的空缺將由一款新型「通用護衛艦」(GPFF)來填補。三個月後，英國皇家海軍宣布將之命名為31型「通用護衛艦」。據《簡式防務周刊》7月13日報道，BAE系統公司披露了「通用護衛艦」項目的初步構想，並公布了兩個滿足不同需求/價格不同的概念設計方案。

發展背景與設計方案概況

在31型「通用護衛艦」之前，26型護衛艦是用來取代22型護衛艦/23型護衛艦的新型水面艦艇，這是英國從90年代中期啟動FSC相關計劃以來的第一次實質性、突破性的進展。根據英國皇家海軍的要求，26型護衛艦必須是一個較為簡單、運作成本低廉的平台，擁有良好的長時間海外部署與洋麵監視能力，尺寸與適居性合理以滿足長時間耐海需求，可前進部署，在必要場合展現皇家海軍的存在與力量，並擔負防衛國土安全的責任。最重要的是，26型護衛艦必須比以往英國的水面艦艇(如22型/23型)便宜，使預算拮据的皇家海軍能夠負擔。按照早期公布的數據，26型護衛艦的計劃標準排水量定為6850噸，是一款多功能反潛護衛艦，計劃2016年開工，2018年4月下水，2021年底服役，並逐步替換現役的13艘23型護衛艦。但由於各種原因，特別是原本每艘26型的平均成本約為5億英鎊，然而在2010年11月30日，有消息指出其預算降至每艘2.5至3.5億英鎊，以因應英國政府在1月19日公布新的國防戰略審查決議。因此，到了2011年3月，BAE公司提出了全新的26型護衛艦構型，6850噸的標準排水量被削減到了5400噸，艦艇搭載的垂直發射管僅僅只有16個。雖然該艦的垂直發射管可以搭載4枚CAMM艦空導彈，但這一在ASRAAM基礎上重新研製的導彈射程僅有25千米，防空能力不太理想。由於英國國防部在報告中規定只有設計方BAE系統公司的26型護衛艦設計更加成熟才會開始訂購，因此更具可承受性並具有出口潛力的31型「通用護衛艦」就被拉上了檯面，並將主要承擔低烈度的作戰任務。

90米的「亞馬遜」（Amazonas）級 「江河」（River）級第二批次（Batch 2方案）海上巡

鑒於費用和項目約束，BAE系統公司在過去六個月提出了兩種不同的概念方案，分別為此前建造的軍用現貨出口設計方案的放大版和改進版，以滿足不同的需求。在兩種方案中，BAE系統公司都竭力保留現有的詳細設計。第一個方案是「復仇者」（Avenger）概念設計，船長為111米，以90米的「亞馬遜」（Amazonas）級 /「江河」（River）級第二批次（Batch 2方案）海上巡邏船（OPV）為母船，屬於低端設計方案。雖然該方案不能完全進行「核、生物、化學防禦」（NBCD），但也結合了「避難所」概念，即在短期內允許人員躲避核、生物、化學攻擊。第二種是具有很高的性價比的「彎刀」（Cutlass）概念，屬於高端設計方案，該方案是99米的「夏米赫」級輕型護衛艦的增強版，艦長117米，寬度增加了3米，比給阿曼皇家海軍設計的艦艇稍大。「彎刀」將具有更好的可靠性和生存能力，更全面的作戰系統，更高功率的電力推進系統，完全的「核、生物、化學防禦」（NBCD）能力，兩舷側均設置了海上補給點，在船中部配有特種部隊用小艇及配套裝備。兩個方案的作戰系統均採用CMS-1作戰管理系統、997/ARTISAN型三坐標多波束雷達、「海洋感受者」 （Sea Ceptor）區域防空導彈系統，裝備Mk 41型垂直發射裝置，還設有直升機飛行甲板。

BAE系統公司公開的31型「通用護衛艦」的概念圖

技術原型和基本性能猜析

「復仇者」方案的技術原型「亞馬遜」級，長90米，寬13.5米，標準排水量為1800噸，滿載排水量為2200噸，艦上人員編製為70人，另可乘載50名士兵或乘客。動力為兩台7350千瓦的MAN柴油發動機，採用兩個Warstilla螺旋槳推進，最大航速25節，最大航程為5500英里，海上自持力35天。充足的甲板空間使其能夠搭載六個6米長的集裝箱，艦上還有16噸起重機和一艘太平洋24快速攔截艇。其主要武器包括艦艏的一套安裝30毫米 Mark 44「大毒蛇」2機關炮的DS30M Mark 2系統，配有光電探測設備，輔助武器包括兩挺20毫米機關炮和12.7毫米機槍。艦上的主要電子設備有對空對海監視雷達、X波段導航雷達、S波段導航雷達和OSIRIS戰鬥管理系統。艦載通信系統包括高頻和甚高頻無線電收發機，以及全球海上遇險與安全系統（GMDS）。艦艉20米長的飛行甲板可以供7噸級中型直升機起降。儘管其母型設計主要基於商業標準，「復仇者」仍在可靠性和生存能力上有所提高，設計參照了更嚴格的海軍標準且在機械裝置的布置上也有更大的余量。

「彎刀」（Cutlass）概念的原型 「夏米赫」級輕型護衛艦長99米，寬14.6米，吃水深4.1米，排水量為2660噸，人員編製100人。艦載主要武器為射程達180千米的MM40 飛魚Block 3 反艦導彈，MBDA公司提供的12枚垂直發射的米卡防空導彈（分佈在艦艏的兩座6聯裝的垂直發射裝置內），一座奧托 梅萊拉76毫米62倍口徑速射炮，射速達120發/分，此外還有兩門MSI防務系統公司生產的 DS30M型 30毫米副炮。艦艉有可供一架12噸級直升機（比如「超級美洲獅」直升機）起降的飛行甲板，可執行海上巡邏、運輸和搜救任務，艦上還有直升機機庫和維修設施。動力為兩台MTU柴油發動機，具有燃油效率高、低全壽命成本的特點，該艦最大航速為25節，最大航程4500英里，海上自持力為21天，艦上配備高品質的住宿和娛樂設施。

「彎刀」（Cutlass）方案是99米的「夏米赫」級輕型護衛艦的增強版6

從BAE系統公司公開的31型「通用護衛艦」的概念圖來看，該艦為2000-3000噸級的輕型護衛艦，排水量比其技術原型稍大，長度更長可以容納更多的艦載武器、人員和設備。全艦採用多稜角隱身設計，兩舷內傾，使各方向的雷達波向多個方向反射，降低回波強度。上層建築為全封閉式設計，採用雷達吸波材料建造艦體和上層建築，在設計時儘可能地減少了艦面設施，大大減小了雷達反射截面積，同時採用廢氣冷卻系統，有效抑制艦艇的紅外特徵信號，提高了艦艇的隱身性能。在總體布局方面，它將整個推進系統布置在艦艇尾部，武器裝備(如主炮、導彈垂直發射系統)位於艦艏，艦艇中部則為生活和居住區。這是一種頗具人性化的布局設計，可以確保船員在進餐、休息或娛樂時免受噪音影響，同時遠離武器和彈藥等危險區。艦橋觀察視野開闊，精心確定了武器和感測器的位置，在確保船員安全的前提下，使之獲得最大的覆蓋範圍。精心確定導彈垂直發射系統的縱向位置，最大限度控制導彈發射時發生噴射或泄露的影響。該艦採用了封閉式的隱身桅杆，頂部為一部997/ARTISAN型三坐標多波束雷達。「三坐標雷達」亦稱一維電掃描雷達，即在水平方向（方位角）上機械掃描，垂直方向（高低角）上進行電掃描，從而可獲得目標的距離、方向和高度信息。997/ARTISAN型三坐標多波束雷達的最大探測距離200千米，轉速30轉/分，能夠同時跟蹤超過800個或900個目標。三坐標雷達的搜索空域範圍可擴大到60°～70°，對超低空目標和懸停直升機的探測技術也有極大的進步。BAE系統公司宣稱該雷達可以探測以3馬赫速度飛行、小鳥或網球大小的目標，具有無與倫比的探測性能和世界一流的抗電子干擾能力。其主要任務是發現並檢測海面、空中目標，連續測量目標的方位、距離、仰角、高度的功能坐標參數，向艦用作戰指揮系統提供目標回波信息，與敵我識別器協同工作對目標敵我屬性進行識別，可向指揮所提供目標航跡參數。為了降低聲特徵信號，該艦利用彈性材料，將艦殼與主發動機、柴油發電機及大多數雜訊設備相隔離；精心布置管道與電纜，儘可能避免機械設備的振動傳至艦殼；優化艦艇外形設計，減少航行時產生的雜訊。

「夏米赫」級輕型護衛艦的泰利斯vigile 400 ESM系統

997ARTISAN型三坐標多波束雷達

31型「通用護衛艦」採用CMS-1作戰管理系統。作戰管理系統是現代化軍艦的「心臟」。無論是小型近海巡邏艦，還是大型巡洋艦、兩棲支援艦和航空母艦，都需要作戰管理系統為來自艦艇感測器，特別是其監視、導航和火控雷達提供一個信息聚集地，對於聲吶和光電感測器也同樣如此。艦載作戰管理系統還通過通信和戰鬥管理系統確保近海數據傳輸，並儘可能地為艦員詳細描述艦艇的裝備狀態，包括艦艇和武器的狀態、戰場的戰術態勢以及他們所處戰區更大範圍內的作戰態勢。

31型「通用護衛艦」的技術原型是阿曼皇家海軍的「夏米赫」級輕型護衛艦

艦載武器系統

除了艦艏的一門採用隱身炮塔設計的速射炮，31型「通用護衛艦」還裝備了Mk 41型垂直發射裝置和「海洋感受者」（Sea Ceptor）區域防空導彈系統。MK41系統的標準模塊採用8隔艙模件，總體尺寸為3．17米×2．08米×7．67米，在結構上有一定的獨立性，可作為獨立的發射單元，一個或多個模塊與發控設備相聯就能構成一個完整系統。MK41系統有MKl3、MKl4、MK15三型貯運箱，它們外形結構基本相同，截面均為63．5厘米 ，長度有5．79米和6．71米兩種，箱體用波紋鋼製成，內部結構按照2.82千克／平方厘米的內壓要求設計。早在2013年歐洲導彈集團（MBDA）和洛克希德•馬丁公司展示了使用洛克希德•馬丁公司的MK 41垂直發射系統（VLS）的可擴展發射系統(ExLS)中發射「通用防空模塊導彈」（CAMM)的能力。試驗使用了歐洲導彈集團的冷發射裝置和導彈姿態調整技術，導彈主發動機成功點火。本次及之後的一系列試驗旨在證明CAMM導彈可以從安裝了ExLS的MK41垂直發射系統的艦船上發射或者是從一種三聯裝的獨立的ExLS中發射。三聯裝的獨立的ExLS發射裝置是洛克希德•馬丁公司與歐洲導彈集團正在合作研製的一種發射裝置，旨在滿足那些因為艦艇尺寸不夠而無法裝備MK41發射裝置，但是又希望能搭載足夠多的導彈的海軍的需求。

「海洋感受者」（Sea Ceptor）區域防空導彈系統就來源於英國國防部正在設計的「通用防空模塊導彈」（CAMM，Common Anti-Air Modular Missile）家族，是「通用防空模塊化導彈」的海軍用類型。CAMM 大量使用 AIM-132 近程 (超視距模式下射程事實上接近早期版的 AIM-120) 空空導彈的成熟技術以降低技術風險和研發成本。作為英國綜合武器路線圖的一部分，CAMM將在未來10年內作為一種聯合部隊的防空導彈或武器系統替代「長劍」（Rapier）地基防空系統和皇家海軍的「海狼」點防禦導彈系統。該防空導彈系統基於英國最新研發出的一種最高速度馬赫數為3的導彈，可同時追蹤多個目標，可對地面或海上約1300平方千米的範圍提供保護。「海洋感受者」導彈用於為艦隊提供點防禦能力，防空的目標包括高速機動的作戰飛機、巡航導彈和直升機。「海洋感受者」導彈可以在嚴重的電子對抗環境下工作。在不降低性能的前提下，「海洋感受者」導彈的成本僅為同類產品的一半。「海洋感受者」採用冷發射，並且運用了ASRAAM導彈的諸多技術，包括固體火箭發動機、激光碰炸/近炸引信以及殺爆戰鬥部，「海洋感受者」的主要新部件是主動雷達導引頭、雙頻帶武器數據鏈以及開放式的結構內部通信匯流排。其作戰流程與典型的中程空空導彈十分相似，接戰以飽和攻擊模式來襲的反艦導彈時，對發射平台雷達性能的要求明顯低於 ESSM（改進型海麻雀導彈），因此平台適應性將十分優異，可較為便利地整合到輕型護衛艦，瀕海巡邏艦，甚至較大型的導彈快艇上。與MK48是熱發射的，排焰道需要佔用空間的設計不同，「海洋感受者」導彈採用冷發射，體積更小，而且導彈本身不需要經過特別的耐溫壓強化處理。此外，熱發射會將大量熱氣留在彈艙內，排氣系統需要一陣子才能完全將其排除，在這段期間將增加船艦的整體紅外線信號；而冷發射就沒有此種問題。

「海洋感受者」（Sea Ceptor）區域防空導彈系統是「通用防空模塊化導彈」的海軍用類型

結語

目前31型「通用護衛艦」還處於概念論證階段，BAE系統公司也並非第一家公布「通用護衛艦」概念細節的公司，BMT防禦系統公司也推出了名為「狩獵者」（Venator）110型的「通用輕型護衛艦」概念。不過「狩獵者」110號的設計還尚未完成，其工程圖紙和「可生產性」也有待驗證。因此BAE系統公司的方案可能會得以採納。