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在现代海军舰船发展史上,美国海军在1983年服役的提康德罗加级导弹巡洋舰绝对是具有划时代意义的舰型,因为它安装了一款全新的海军作战系统,这就是大名鼎鼎的“宙斯盾”系统。在随后数十年间,这种集远程相控阵雷达、导弹垂发系统和全舰综合战斗管理系统于一体的配置方案就成为世界海军水面舰艇的发展标杆。
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■正在墨西哥湾进行海试的美国海军“提康德罗加”号巡洋舰,摄于1982年5月6日。
“盾舰”成为世人眼中高性能水面舰艇的代名词,如果一艘军舰上没安装有几块四四方方的“盾”(相控阵雷达的平面天线阵列),那简直就是在向外界宣告:我,落伍了。
然而“盾舰”可不是谁想造,想造就能造,哪怕它已经面世将近四十年,如果没有足够的实力和技术积累,也只能望“盾”兴叹,徒唤奈何,台湾海军就在“盾舰”的门槛前跌了个大跟头!
震海计划
在今年台湾当局公布的2023年度“国防预算”中,人们发现延宕多次的“震海计划”终于完全消失,取而代之的是所谓“新一代轻型护卫舰”项目,即建造两种排水量2000吨级的轻型护卫舰,分别负责防空和反潜任务。这个消息一点也不令人吃惊,因为台海军寄予厚望的“震海计划”,也就是4500吨级护卫舰项目,自提出的那一刻起就先天不足,其后更是充满坎坷,命运多舛,如今被取消实属无奈之必然。
由于台海军原有的济阳级(美国海军诺克斯级)、成功级(美国海军佩里级改进自建版本)和康定级(引进法国海军拉斐特级),合计共22艘护卫舰均面临老化更新问题,因此台海军早就开始考虑后继新舰。
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■台海军济阳级护卫舰四号舰“兰阳”号(FFG 935)正从基隆港驶出,摄于2015年3月16日,这艘护卫舰已经有51年历史,亟待更替。
2016年6月20日,台海军公布了雄心勃勃的未来12项造舰计划,其中用来接替上述几级护卫舰的“震海计划”尤为引人关注,因为这意味着台海军主要水面作战力量的大换血,代表着未来的整体发展思路,自然会被外界所重视!
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■2016年台海军司令部公布的未来12项造舰计划图例(部分)。
根据2017年5月16日台海军公布的设计参数,“新一代导弹护卫舰”长138米、宽16.5米、排水量4500吨,航速高于27.5节(约51千米/小时),要求装备有效探测距离超过300千米的相控阵雷达及导弹垂发系统,使用台“中科院”研发的垂直发射“海弓”舰空导弹作为区域防空导弹,反舰武器为“雄风”二/三型反舰导弹,近程防空使用“海捷羚”导弹,外加一门76毫米主炮。
■2016年6月20日台海军公布的“新一代导弹护卫舰”示意图。
军舰舰体及推进、电力系统由中标造船厂负责,舰上武备及指控、侦搜、通信等作战系统全部由“中科院”负责,这里就已经埋下了“震海计划”的混乱根由。
台海军预估全舰造价约为150亿新台币(约合4.65亿美元),其中舰体造价约60亿新台币(约合1.86亿美元),其余作战装备造价约90亿新台币(约合2.79亿美元)。
埋下祸根
2017年8月,台海军首次展出“新一代导弹护卫舰”模型,显示其为双轴双舵构型,舰上武备包括1门76毫米舰炮,四组八联装共32单元垂发系统计划采用从美国引进的Mk41型系统,两组半埋式四联装反舰导弹发射装置,1架反潜直升机,机库两侧分别设有1门30毫米机炮,机库顶部设有1座MK-15“密集阵”近防武器系统。
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■台海军于2017年展出的“新一代导弹护卫舰”模型。
前部舰桥后方的上层结构上装有四面固定式相控阵雷达阵列,后部的全封闭式桅杆用于安装其他电子设备的天线。在垂发系统中容纳的应该是由“中科院”研发的“海弓三号”和“海剑-2”防空导弹,由于两款导弹都采用主动雷达制导,舰上并未布置照射雷达,只在舰桥顶部设有一部舰炮火控雷达。
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■台海军“新一代导弹护卫舰”模型细部,注意上层建筑上的相控阵雷达阵列。
这个设计看似中规中矩、四平八稳,而且完全符合所谓“国舰国造”的要求,如果真能实现,倒也不失为一个成功之举,只是台海军忽略了两件非常重要的事情。
- 当时世界上的”盾舰“当中,还没有一种相控阵雷达探测距离超过300千米的舰型能把排水量控制在5000吨以下(其实现在也没有)。即便其中体量最小的,有“大头宝宝”之称的挪威皇家海军南森级护卫舰,满载排水量也达到5290吨。
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■挪威皇家海军南森级护卫舰首舰“弗里乔夫·南森”号(左)与四号舰“海尔格·英格斯塔德”号在奥斯陆停泊,摄于2010年4月24日,“大头宝宝”的绰号是不是很形象?
而且南森级装备的是美国AN/SPY-1F被动相控阵雷达,由于排水量限制,雷达天线阵列数量较少,在这种情况下供电能力仍然不足,四面相控阵天线只能轮流开启,空情更新速度较慢,也不具备区域防空能力。
第二,当时“中科院”手里根本就没有造“盾舰”最关键的舰载相控阵雷达!不但没有成品,连试验品都没有,被动相控阵没有,主动相控阵更没有,可谓是“一无所有”。哦,这么说可能不太准确,因为早在上世纪80年代初,“中科院”在研发“天弓一号”中远程地空导弹时,就与美国RCA合作引进研发了“长白”被动相控阵雷达,在当时是亚洲第一款、世界第三款配备相控阵雷达的陆基防空导弹。
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■作为“天弓一号”防空导弹配套项目的“长白”被动相控阵雷达。
这听起来真是相当的了不得,然而,尽管“中科院”对外宣称“长白”雷达是他们自主研发的,实际上雷达硬件全是美国的,“中科院”只开发了相关的指挥和控制软件,因为美国人由于保密因素不能提供软件。
一无相控阵,二无垂发(Mk 41的引进此时只是个想法,要到两年之后才能拿到),三无导弹(两型舰载防空导弹还在研发中),四无作战系统(硬件都不具备,软件自然也是无从谈起),台海军“新一代导弹护卫舰”的“震海计划”就这样带着创造世界最小“盾舰”的使命上路了,堪称台海军版“人有多大胆,地有多大产”。
胎死腹中
问题很快就开始暴露。
2018年5月,有消息传出“新一代导弹护卫舰”的规划吨位不足,就算扩充到5500吨也只能装下“中科院”研发中的“神盾”作战系统(“迅联”系统),没有余量再装武备了。因此“中科院”建议将排水量进一步放大到6200吨。不过,该消息被台海军否认,声称“新一代导弹护卫舰”构型不变,工作进度正常,一切均按计划有序进行。
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■台海军“新一代导弹护卫舰”模型舰首细节。
2018年7月底,再次曝出“中科院”基于“长白”雷达的被动相控阵在小型化方面遭遇瓶颈,难以装上“震海计划”设计的舰体。“中科院”曾尝试将雷达部分后端(信号及数据处理)设备分散布置,解决全部设备都安装在同一层结构所产生的重心过高问题,却发现分开之后出现了信号传输失真的问题,无法解决。
这就尴尬了。“中科院”的东西做不小也分不开,照原样根本装不上去。放大舰体迁就“中科院”能力吧,海军又不愿意。其实还有一种变通办法,就是放弃四面固定阵,改用单面或双面旋转阵,也能有效减重,但这样一来雷达扫描刷新频率必然下降,影响战术性能,心比天高的台海军也不答应。双方就此陷入僵局。
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■以色列舰载EL/M-2258 ALPHA先进轻型相控阵雷达就是一种单面旋转相控阵雷达。
可是,台海军为什么非要死卡着4500吨的排水量不放呢?他们当然有自己的小九九。
台海军规划的“新一代导弹护卫舰”4500吨排水量和舰体尺寸,与现有的几级护卫舰非常接近。在其五个主要基地中,最大的左营军港有3个船坞,基隆、苏澳和马公各有1个船坞,排除其中左营的1个潜艇专用船坞,其余5个船坞需要维修保养台海军约35艘各型舰艇,其中只有左营的新庄干坞和苏澳的船坞能够容纳4000吨级护卫舰。
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■台海军济阳级护卫舰“汾阳”号(FFG 934)正在苏澳干坞进行大修前的入坞作业。
如果超过这个吨位,那就只能委托民间船厂的船坞了。这样一来台海军就必须配合别人的档期,而不能随着自己的心意安排,而且台海巡署没有自己的船坞,他们的船只一律交由民间船厂维护,双方必然会有冲突,将严重干扰台海军的舰艇调度和战备率。
当时台海军已经有包括4艘基隆级驱逐舰在内的7艘舰艇超过自身船坞上限而只能委外维护,如果再加上计划建造的约20艘“新一代导弹护卫舰”也要外包维护,将会很难调配。他们又不愿意再额外花钱开建新船坞来满足需求。这应该就是为什么“新一代导弹护卫舰”必须坚持设定的尺寸规格(全长不超过140米,舰宽不超过17米,吃水不超过8米)和4500吨排水量的最主要原因。
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■台海军“新一代导弹护卫舰”模型尾部细节。
2019年,为“震海计划”编列的1.68亿新台币(约合521万美元)预算只执行了2.58%,项目接近停摆。僵持之下,2020年台海军“新一代导弹护卫舰”的配置出现变化,前部四面固定阵面积缩小,后部增加了一部旋转三坐标对空搜索雷达。这应该是为了减重改用X波段并缩小固定阵面积,然后在后部增加一部S波段对空搜索雷达,以弥补X波段探测距离不足的问题。为了满足排水量限制,位于舰体前部的导弹垂发系统也从之前的四组32单元缩减为三组24单元。
■2020年台海军“新一代导弹护卫舰”想象图。
此时,台海军已然看不上“中科院”始终达不到减重要求的被动相控阵雷达,而是要求采用主动相控阵,获得方式也从自主研发转向国外求购,先后接触了美国洛克希德-马丁公司、雷神公司、英国航太系统公司(BAE)、法国泰雷兹集团和一家土耳其公司。
然而,由于政治因素以及系统复杂度、时间紧张等原因,这些公司均表现冷淡。
山穷水尽的台海军在2021年开始准备升级康定级护卫舰,预算总额431.6亿新台币(约合13.38亿美元),计划周期是从2022年到2030年,这预示着“新一代导弹护卫舰”将被抛弃。同时他们至少在2019年就已经意识到“新一代导弹护卫舰”很可能难产,而开始准备放大版的6500吨级和缩小版的2500吨级护卫舰构型研究。
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■康定级护卫舰的防空能力最为薄弱,需要优先升级。
终于,在2022年,原本被台海军寄予厚望的“震海计划”胎死腹中。在6年时间里,人们只看见过一个模型和一个想象图。
互相甩锅
面对“立委”们对于“震海计划”的质询,台海军和“中科院”毫不意外地开始了自己的表演。
按照台湾军方的武器装备研制立项流程,海军是需求单位,负责提供相关资料,然后由项目承接单位“中科院”来制作项目整体规划书。在“震海计划”开始之初,“中科院”完成的项目规划书注明采用被动相控阵雷达,然而后来海军却改弦更张,以被动相控阵技术已过时为由,要求必须采用主动相控阵雷达。
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■2020年台海军公布的“新一代导弹护卫舰”规格参数。
这就成了双方相互甩锅的焦点。
“中科院”方面表示,自己负责的“迅联专案”延期是因为从美国引进的Mk 41垂发系统比原计划晚了一年,项目相应延后一年。项目规划书中注明的被动相控阵雷达和战斗管理系统已经全部完成,并且在2020年10月通过初步作战评估。对于外界质疑相控阵雷达过大过重的问题,“中科院”认为自己已经多次澄清,该型雷达“符合规格”、“没有过大”。
台海军可不这么看。他们认为当“震海计划”的相控阵雷达项目在10年前开始启动时,“中科院”的技术水平只能开发被动相控阵雷达,但随着时间推进,作战需求发生变化,为了适应新一代护卫舰未来40年全寿命周期的作战要求,海军认为需要改用主动相控阵雷达。因此“中科院”应根据海军新的需求修改项目规划书,并通过测试,才能进入下一个环节。
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■2020年台海军“新一代导弹护卫舰”侧面图。
同时有报道称,台海军新一代护卫舰之所以屡屡拖延,主要原因是“中科院”研发的战斗系统无法满足海军需求,但又不愿意交出项目主导权,导致海军无法另起炉灶,选择从国外引进相关产品,从而陷入进退两难之窘境。
海军之责
虽然台海军表现得很强势,但梳理“震海计划”失败的全过程,不难看出主要责任在于台海军违背装备研发的客观规律,存在着比较严重的失误。
首先就是不管军舰也好,民船也罢,都是用来执行任务的,而非公园里的游乐船,肯定应该是舰(船)型适应内容,而非相反。
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■2020年台海军“新一代导弹护卫舰”主要武备布置示意图。
也就是说,应该先根据需要执行的作战任务,确定舰上装备及战斗管理系统的规格参数,以及所需要的供电制冷功率及推进功率等,然后再确定舰型,包括尺寸、排水量等规格。同时,在项目确认之后,应尽可能避免需求在中途出现过大变更,以免项目各方面都受到影响,甚至必须推翻重来。
可是,台海军在“震海计划”中恰恰是反其道而行之,在舰上内容还属于“八字都没一撇”的情况下,就自顾自地按照自己制定的主要规格将“新一代导弹护卫舰”的设计工作交由船舶中心,于2017年至2018年就设计完成了。更有甚者,在“中科院”完成项目规划书并按要求展开工作之后,台海军又抛弃了原定的被动相控阵雷达,要求改为主动相控阵,这种重大中途变更无论对什么项目来说,其影响都可能是非常致命的。
其次,也不知道是对“中科院”的技术实力存在“蜜汁自信”,还是对世界海军发展水平一无所知,台海军在“震海计划”立项时就提出了一个不切实际的目标——想要把自己的“新一代导弹护卫舰”做成世界上最小的“盾舰”。要知道,把探测距离超过300千米的固定阵硬塞进4500吨的舰艇里,这么苛刻的要求,连美国爸爸都不敢想。
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■美国海军的“盾舰”满载排水量至少都在8000吨以上。图为阿利·伯克级宙斯盾驱逐舰首舰“阿利·伯克”号(DDG 51),满载排水量9000吨。
台海军就这样把一个设计好的船壳子和一个如此严苛的条件扔给“中科院”,这条件后来还变得更加苛刻(被动阵变主动阵),意思就是反正我的需求什么都不能改,你塞不进去就是你的锅,谁让你技术这么差呢。“中科院”可谓“哑巴吃黄连,有苦说不出”。
“中科院”院长张忠诚在接受“立委”质询时说:“海军有需求,中科院会努力达成;海军认为有些地方还要再精进,中科院会加紧脚步建案来做。”说这话时那一脸委屈简直是跃然纸上。
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■台“中科院”院长张忠诚(站立者)。
第三,高性能舰载主动相控阵雷达,本身就是一个非常复杂、开发难度极高的大型系统。世界各国海军无一不是将其作为一个独立的研发项目,等雷达本身发展成熟,通过陆地测试和舰载环境测试之后,才会正式上舰服役。
例如英国45型驱逐舰上使用的SAMPSON雷达,起源于1980年代的多功能电子扫描雷达项目,1992年推出第二代试验品,1995年在其基础上开始研发SAMPSON雷达,第一套原型产品于2004年开始陆地测试,第二套原型产品连同垂直发射的防空导弹和作战系统于2006年一起装上一艘驳船开始海试,直至2007年3月才正式登上 45型驱逐舰首舰“勇敢”号(D 32)。
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■正在进行陆地测试的SAMPSON雷达。
日本海自的FCS-3型主动相控阵雷达,早在1983年就开始研究,1988年开始原型系统的陆地测试,1990年开始研发舰载版,1994年安装到“飞鸟”号实验舰上进行海试,直到2004年才正式装备到日向级直升机驱逐舰上。
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■装备FCS-3型主动相控阵雷达的日本海自秋月级驱逐舰“秋月”号(DD 115)。
对比台海军在“震海计划”中的做法,是不是有些太飘了呢?
结语
“震海计划”的夭折还暴露出台军装备科研体制的一个痼疾,那就是作为官方/半官方机构的“中科院”,长期以来在军工研发领域大包大揽,一方面扼杀竞争,导致台军方的项目发标竞标徒有其表;另一方面“中科院”的组织架构又与世界上的大型军工集团差别较大,效率无法与后者相提并论。
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■台中山科学研究院(简称“中科院”)官网。
此外,“中科院”的运作模式是“需求驱动”,换句话说就是只有当军方的预算获批,“中科院”才有钱来做项目,除此之外它能自主支配的资源并不多,这一点也与那些大型军工集团不同。因此“中科院”基本上很难按照自己的想法去开展什么前瞻性的基础研究,这样的话技术储备自然也就很有限,拿不出主动相控阵雷达不足为奇。
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■台海军“ACS先进护卫舰”模型。
台海军在“盾舰”上已经是第二次栽跟头了,第一次是1990年代启动的“ACS先进护卫舰”计划(号称“小神盾”),1995年取消。他们在重大装备研发上所犯的此类错误非常具有典型意义,基本上都属于“眼高手低”,没有立足于自己的实际情况,而是盲目追求高标准,忽视了高科技里所隐藏的高风险,最后落得一地鸡毛。
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■“震海计划”各阶段舰型遗照。
人们常说,百年海军。海军的装备非常昂贵,研发周期又很长,一旦系统性规划出现问题,往往会导致巨大的损失与浪费,轻则空耗资财,重则耽误数十年的发展。
哪怕强如美国海军,也禁不起朱姆沃尔特级驱逐舰和濒海战斗舰科幻小说般的连续折腾。这两型军舰一个无所事事找不到自己的位置,另一个刚刚服役十年就要退了,导致当下美国海军手里能用的军舰空前紧张,早已老态龙钟的提康德罗加级巡洋舰是想退也退不下来。这其中的教训绝对值得所有有志于海洋的人们深思。
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■今年4月份拍摄的美国海军提康德罗加级巡洋舰“安齐奥”号(CG 68),已经破旧不堪,经过美国海军多年申请,国会才十分不情愿地批准今年退役5艘提康德罗加级巡洋舰,“安齐奥”号于9月22日刚刚退役。