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在現代海軍艦船發展史上,美國海軍在1983年服役的提康德羅加級導彈巡洋艦絕對是具有劃時代意義的艦型,因為它安裝了一款全新的海軍作戰系統,這就是大名鼎鼎的「宙斯盾」系統。在隨後數十年間,這種集遠程相控陣雷達、導彈垂髮系統和全艦綜合戰鬥管理系統於一體的配置方案就成為世界海軍水面艦艇的發展標杆。
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■正在墨西哥灣進行海試的美國海軍「提康德羅加」號巡洋艦,攝於1982年5月6日。
「盾艦」成為世人眼中高性能水面艦艇的代名詞,如果一艘軍艦上沒安裝有幾塊四四方方的「盾」(相控陣雷達的平面天線陣列),那簡直就是在向外界宣告:我,落伍了。
然而「盾艦」可不是誰想造,想造就能造,哪怕它已經面世將近四十年,如果沒有足夠的實力和技術積累,也只能望「盾」興嘆,徒喚奈何,台灣海軍就在「盾艦」的門檻前跌了個大跟頭!
震海計劃
在今年台灣當局公布的2023年度「國防預算」中,人們發現延宕多次的「震海計劃」終於完全消失,取而代之的是所謂「新一代輕型護衛艦」項目,即建造兩種排水量2000噸級的輕型護衛艦,分別負責防空和反潛任務。這個消息一點也不令人吃驚,因為台海軍寄予厚望的「震海計劃」,也就是4500噸級護衛艦項目,自提出的那一刻起就先天不足,其後更是充滿坎坷,命運多舛,如今被取消實屬無奈之必然。
由於台海軍原有的濟陽級(美國海軍諾克斯級)、成功級(美國海軍佩里級改進自建版本)和康定級(引進法國海軍拉斐特級),合計共22艘護衛艦均面臨老化更新問題,因此台海軍早就開始考慮後繼新艦。
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■台海軍濟陽級護衛艦四號艦「蘭陽」號(FFG 935)正從基隆港駛出,攝於2015年3月16日,這艘護衛艦已經有51年歷史,亟待更替。
2016年6月20日,台海軍公布了雄心勃勃的未來12項造艦計劃,其中用來接替上述幾級護衛艦的「震海計劃」尤為引人關注,因為這意味着台海軍主要水面作戰力量的大換血,代表着未來的整體發展思路,自然會被外界所重視!
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■2016年台海軍司令部公布的未來12項造艦計劃圖例(部分)。
根據2017年5月16日台海軍公布的設計參數,「新一代導彈護衛艦」長138米、寬16.5米、排水量4500噸,航速高於27.5節(約51千米/小時),要求裝備有效探測距離超過300千米的相控陣雷達及導彈垂髮系統,使用台「中科院」研發的垂直發射「海弓」艦空導彈作為區域防空導彈,反艦武器為「雄風」二/三型反艦導彈,近程防空使用「海捷羚」導彈,外加一門76毫米主炮。
■2016年6月20日台海軍公布的「新一代導彈護衛艦」示意圖。
軍艦艦體及推進、電力系統由中標造船廠負責,艦上武備及指控、偵搜、通信等作戰系統全部由「中科院」負責,這裡就已經埋下了「震海計劃」的混亂根由。
台海軍預估全艦造價約為150億新台幣(約合4.65億美元),其中艦體造價約60億新台幣(約合1.86億美元),其餘作戰裝備造價約90億新台幣(約合2.79億美元)。
埋下禍根
2017年8月,台海軍首次展出「新一代導彈護衛艦」模型,顯示其為雙軸雙舵構型,艦上武備包括1門76毫米艦炮,四組八聯裝共32單元垂髮系統計劃採用從美國引進的Mk41型系統,兩組半埋式四聯裝反艦導彈發射裝置,1架反潛直升機,機庫兩側分別設有1門30毫米機炮,機庫頂部設有1座MK-15「密集陣」近防武器系統。
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■台海軍於2017年展出的「新一代導彈護衛艦」模型。
前部艦橋後方的上層結構上裝有四面固定式相控陣雷達陣列,後部的全封閉式桅杆用於安裝其他電子設備的天線。在垂髮系統中容納的應該是由「中科院」研發的「海弓三號」和「海劍-2」防空導彈,由於兩款導彈都採用主動雷達制導,艦上並未布置照射雷達,只在艦橋頂部設有一部艦炮火控雷達。
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■台海軍「新一代導彈護衛艦」模型細部,注意上層建築上的相控陣雷達陣列。
這個設計看似中規中矩、四平八穩,而且完全符合所謂「國艦國造」的要求,如果真能實現,倒也不失為一個成功之舉,只是台海軍忽略了兩件非常重要的事情。
- 當時世界上的」盾艦「當中,還沒有一種相控陣雷達探測距離超過300千米的艦型能把排水量控制在5000噸以下(其實現在也沒有)。即便其中體量最小的,有「大頭寶寶」之稱的挪威皇家海軍南森級護衛艦,滿載排水量也達到5290噸。
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■挪威皇家海軍南森級護衛艦首艦「弗里喬夫·南森」號(左)與四號艦「海爾格·英格斯塔德」號在奧斯陸停泊,攝於2010年4月24日,「大頭寶寶」的綽號是不是很形象?
而且南森級裝備的是美國AN/SPY-1F被動相控陣雷達,由於排水量限制,雷達天線陣列數量較少,在這種情況下供電能力仍然不足,四面相控陣天線只能輪流開啟,空情更新速度較慢,也不具備區域防空能力。
第二,當時「中科院」手裡根本就沒有造「盾艦」最關鍵的艦載相控陣雷達!不但沒有成品,連試驗品都沒有,被動相控陣沒有,主動相控陣更沒有,可謂是「一無所有」。哦,這麼說可能不太準確,因為早在上世紀80年代初,「中科院」在研發「天弓一號」中遠程地空導彈時,就與美國RCA合作引進研發了「長白」被動相控陣雷達,在當時是亞洲第一款、世界第三款配備相控陣雷達的陸基防空導彈。
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■作為「天弓一號」防空導彈配套項目的「長白」被動相控陣雷達。
這聽起來真是相當的了不得,然而,儘管「中科院」對外宣稱「長白」雷達是他們自主研發的,實際上雷達硬件全是美國的,「中科院」只開發了相關的指揮和控制軟件,因為美國人由於保密因素不能提供軟件。
一無相控陣,二無垂髮(Mk 41的引進此時只是個想法,要到兩年之後才能拿到),三無導彈(兩型艦載防空導彈還在研發中),四無作戰系統(硬件都不具備,軟件自然也是無從談起),台海軍「新一代導彈護衛艦」的「震海計劃」就這樣帶着創造世界最小「盾艦」的使命上路了,堪稱台海軍版「人有多大膽,地有多大產」。
胎死腹中
問題很快就開始暴露。
2018年5月,有消息傳出「新一代導彈護衛艦」的規劃噸位不足,就算擴充到5500噸也只能裝下「中科院」研發中的「神盾」作戰系統(「迅聯」系統),沒有餘量再裝武備了。因此「中科院」建議將排水量進一步放大到6200噸。不過,該消息被台海軍否認,聲稱「新一代導彈護衛艦」構型不變,工作進度正常,一切均按計劃有序進行。
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■台海軍「新一代導彈護衛艦」模型艦首細節。
2018年7月底,再次曝出「中科院」基於「長白」雷達的被動相控陣在小型化方面遭遇瓶頸,難以裝上「震海計劃」設計的艦體。「中科院」曾嘗試將雷達部分後端(信號及數據處理)設備分散布置,解決全部設備都安裝在同一層結構所產生的重心過高問題,卻發現分開之後出現了信號傳輸失真的問題,無法解決。
這就尷尬了。「中科院」的東西做不小也分不開,照原樣根本裝不上去。放大艦體遷就「中科院」能力吧,海軍又不願意。其實還有一種變通辦法,就是放棄四面固定陣,改用單面或雙面旋轉陣,也能有效減重,但這樣一來雷達掃描刷新頻率必然下降,影響戰術性能,心比天高的台海軍也不答應。雙方就此陷入僵局。
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■以色列艦載EL/M-2258 ALPHA先進輕型相控陣雷達就是一種單面旋轉相控陣雷達。
可是,台海軍為什麼非要死卡着4500噸的排水量不放呢?他們當然有自己的小九九。
台海軍規劃的「新一代導彈護衛艦」4500噸排水量和艦體尺寸,與現有的幾級護衛艦非常接近。在其五個主要基地中,最大的左營軍港有3個船塢,基隆、蘇澳和馬公各有1個船塢,排除其中左營的1個潛艇專用船塢,其餘5個船塢需要維修保養台海軍約35艘各型艦艇,其中只有左營的新莊乾塢和蘇澳的船塢能夠容納4000噸級護衛艦。
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■台海軍濟陽級護衛艦「汾陽」號(FFG 934)正在蘇澳乾塢進行大修前的入塢作業。
如果超過這個噸位,那就只能委託民間船廠的船塢了。這樣一來台海軍就必須配合別人的檔期,而不能隨着自己的心意安排,而且台海巡署沒有自己的船塢,他們的船隻一律交由民間船廠維護,雙方必然會有衝突,將嚴重干擾台海軍的艦艇調度和戰備率。
當時台海軍已經有包括4艘基隆級驅逐艦在內的7艘艦艇超過自身船塢上限而只能委外維護,如果再加上計劃建造的約20艘「新一代導彈護衛艦」也要外包維護,將會很難調配。他們又不願意再額外花錢開建新船塢來滿足需求。這應該就是為什麼「新一代導彈護衛艦」必須堅持設定的尺寸規格(全長不超過140米,艦寬不超過17米,吃水不超過8米)和4500噸排水量的最主要原因。
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■台海軍「新一代導彈護衛艦」模型尾部細節。
2019年,為「震海計劃」編列的1.68億新台幣(約合521萬美元)預算只執行了2.58%,項目接近停擺。僵持之下,2020年台海軍「新一代導彈護衛艦」的配置出現變化,前部四面固定陣面積縮小,後部增加了一部旋轉三坐標對空搜索雷達。這應該是為了減重改用X波段並縮小固定陣面積,然後在後部增加一部S波段對空搜索雷達,以彌補X波段探測距離不足的問題。為了滿足排水量限制,位於艦體前部的導彈垂髮系統也從之前的四組32單元縮減為三組24單元。
■2020年台海軍「新一代導彈護衛艦」想像圖。
此時,台海軍已然看不上「中科院」始終達不到減重要求的被動相控陣雷達,而是要求採用主動相控陣,獲得方式也從自主研發轉向國外求購,先後接觸了美國洛克希德-馬丁公司、雷神公司、英國航太系統公司(BAE)、法國泰雷茲集團和一家土耳其公司。
然而,由於政治因素以及系統複雜度、時間緊張等原因,這些公司均表現冷淡。
山窮水盡的台海軍在2021年開始準備升級康定級護衛艦,預算總額431.6億新台幣(約合13.38億美元),計劃周期是從2022年到2030年,這預示着「新一代導彈護衛艦」將被拋棄。同時他們至少在2019年就已經意識到「新一代導彈護衛艦」很可能難產,而開始準備放大版的6500噸級和縮小版的2500噸級護衛艦構型研究。
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■康定級護衛艦的防空能力最為薄弱,需要優先升級。
終於,在2022年,原本被台海軍寄予厚望的「震海計劃」胎死腹中。在6年時間裏,人們只看見過一個模型和一個想像圖。
互相甩鍋
面對「立委」們對於「震海計劃」的質詢,台海軍和「中科院」毫不意外地開始了自己的表演。
按照台灣軍方的武器裝備研製立項流程,海軍是需求單位,負責提供相關資料,然後由項目承接單位「中科院」來製作項目整體規劃書。在「震海計劃」開始之初,「中科院」完成的項目規劃書註明採用被動相控陣雷達,然而後來海軍卻改弦更張,以被動相控陣技術已過時為由,要求必須採用主動相控陣雷達。
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■2020年台海軍公布的「新一代導彈護衛艦」規格參數。
這就成了雙方相互甩鍋的焦點。
「中科院」方面表示,自己負責的「迅聯專案」延期是因為從美國引進的Mk 41垂髮系統比原計劃晚了一年,項目相應延後一年。項目規劃書中註明的被動相控陣雷達和戰鬥管理系統已經全部完成,並且在2020年10月通過初步作戰評估。對於外界質疑相控陣雷達過大過重的問題,「中科院」認為自己已經多次澄清,該型雷達「符合規格」、「沒有過大」。
台海軍可不這麼看。他們認為當「震海計劃」的相控陣雷達項目在10年前開始啟動時,「中科院」的技術水平只能開發被動相控陣雷達,但隨着時間推進,作戰需求發生變化,為了適應新一代護衛艦未來40年全壽命周期的作戰要求,海軍認為需要改用主動相控陣雷達。因此「中科院」應根據海軍新的需求修改項目規劃書,並通過測試,才能進入下一個環節。
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■2020年台海軍「新一代導彈護衛艦」側面圖。
同時有報道稱,台海軍新一代護衛艦之所以屢屢拖延,主要原因是「中科院」研發的戰鬥系統無法滿足海軍需求,但又不願意交出項目主導權,導致海軍無法另起爐灶,選擇從國外引進相關產品,從而陷入進退兩難之窘境。
海軍之責
雖然台海軍表現得很強勢,但梳理「震海計劃」失敗的全過程,不難看出主要責任在於台海軍違背裝備研發的客觀規律,存在着比較嚴重的失誤。
首先就是不管軍艦也好,民船也罷,都是用來執行任務的,而非公園裡的遊樂船,肯定應該是艦(船)型適應內容,而非相反。
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■2020年台海軍「新一代導彈護衛艦」主要武備布置示意圖。
也就是說,應該先根據需要執行的作戰任務,確定艦上裝備及戰鬥管理系統的規格參數,以及所需要的供電製冷功率及推進功率等,然後再確定艦型,包括尺寸、排水量等規格。同時,在項目確認之後,應儘可能避免需求在中途出現過大變更,以免項目各方面都受到影響,甚至必須推翻重來。
可是,台海軍在「震海計劃」中恰恰是反其道而行之,在艦上內容還屬於「八字都沒一撇」的情況下,就自顧自地按照自己制定的主要規格將「新一代導彈護衛艦」的設計工作交由船舶中心,於2017年至2018年就設計完成了。更有甚者,在「中科院」完成項目規劃書並按要求展開工作之後,台海軍又拋棄了原定的被動相控陣雷達,要求改為主動相控陣,這種重大中途變更無論對什麼項目來說,其影響都可能是非常致命的。
其次,也不知道是對「中科院」的技術實力存在「蜜汁自信」,還是對世界海軍發展水平一無所知,台海軍在「震海計劃」立項時就提出了一個不切實際的目標——想要把自己的「新一代導彈護衛艦」做成世界上最小的「盾艦」。要知道,把探測距離超過300千米的固定陣硬塞進4500噸的艦艇里,這麼苛刻的要求,連美國爸爸都不敢想。
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■美國海軍的「盾艦」滿載排水量至少都在8000噸以上。圖為阿利·伯克級宙斯盾驅逐艦首艦「阿利·伯克」號(DDG 51),滿載排水量9000噸。
台海軍就這樣把一個設計好的船殼子和一個如此嚴苛的條件扔給「中科院」,這條件後來還變得更加苛刻(被動陣變主動陣),意思就是反正我的需求什麼都不能改,你塞不進去就是你的鍋,誰讓你技術這麼差呢。「中科院」可謂「啞巴吃黃連,有苦說不出」。
「中科院」院長張忠誠在接受「立委」質詢時說:「海軍有需求,中科院會努力達成;海軍認為有些地方還要再精進,中科院會加緊腳步建案來做。」說這話時那一臉委屈簡直是躍然紙上。
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■台「中科院」院長張忠誠(站立者)。
第三,高性能艦載主動相控陣雷達,本身就是一個非常複雜、開發難度極高的大型系統。世界各國海軍無一不是將其作為一個獨立的研發項目,等雷達本身發展成熟,通過陸地測試和艦載環境測試之後,才會正式上艦服役。
例如英國45型驅逐艦上使用的SAMPSON雷達,起源於1980年代的多功能電子掃描雷達項目,1992年推出第二代試驗品,1995年在其基礎上開始研發SAMPSON雷達,第一套原型產品於2004年開始陸地測試,第二套原型產品連同垂直發射的防空導彈和作戰系統於2006年一起裝上一艘駁船開始海試,直至2007年3月才正式登上 45型驅逐艦首艦「勇敢」號(D 32)。
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■正在進行陸地測試的SAMPSON雷達。
日本海自的FCS-3型主動相控陣雷達,早在1983年就開始研究,1988年開始原型系統的陸地測試,1990年開始研發艦載版,1994年安裝到「飛鳥」號實驗艦上進行海試,直到2004年才正式裝備到日向級直升機驅逐艦上。
編輯
■裝備FCS-3型主動相控陣雷達的日本海自秋月級驅逐艦「秋月」號(DD 115)。
對比台海軍在「震海計劃」中的做法,是不是有些太飄了呢?
結語
「震海計劃」的夭折還暴露出台軍裝備科研體制的一個痼疾,那就是作為官方/半官方機構的「中科院」,長期以來在軍工研發領域大包大攬,一方面扼殺競爭,導致台軍方的項目發標競標徒有其表;另一方面「中科院」的組織架構又與世界上的大型軍工集團差別較大,效率無法與後者相提並論。
編輯
■台中山科學研究院(簡稱「中科院」)官網。
此外,「中科院」的運作模式是「需求驅動」,換句話說就是只有當軍方的預算獲批,「中科院」才有錢來做項目,除此之外它能自主支配的資源並不多,這一點也與那些大型軍工集團不同。因此「中科院」基本上很難按照自己的想法去開展什麼前瞻性的基礎研究,這樣的話技術儲備自然也就很有限,拿不出主動相控陣雷達不足為奇。
編輯
■台海軍「ACS先進護衛艦」模型。
台海軍在「盾艦」上已經是第二次栽跟頭了,第一次是1990年代啟動的「ACS先進護衛艦」計劃(號稱「小神盾」),1995年取消。他們在重大裝備研發上所犯的此類錯誤非常具有典型意義,基本上都屬於「眼高手低」,沒有立足於自己的實際情況,而是盲目追求高標準,忽視了高科技里所隱藏的高風險,最後落得一地雞毛。
編輯
■「震海計劃」各階段艦型遺照。
人們常說,百年海軍。海軍的裝備非常昂貴,研發周期又很長,一旦系統性規划出現問題,往往會導致巨大的損失與浪費,輕則空耗資財,重則耽誤數十年的發展。
哪怕強如美國海軍,也禁不起朱姆沃爾特級驅逐艦和瀕海戰鬥艦科幻小說般的連續折騰。這兩型軍艦一個無所事事找不到自己的位置,另一個剛剛服役十年就要退了,導致當下美國海軍手裡能用的軍艦空前緊張,早已老態龍鐘的提康德羅加級巡洋艦是想退也退不下來。這其中的教訓絕對值得所有有志于海洋的人們深思。
編輯
■今年4月份拍攝的美國海軍提康德羅加級巡洋艦「安齊奧」號(CG 68),已經破舊不堪,經過美國海軍多年申請,國會才十分不情願地批准今年退役5艘提康德羅加級巡洋艦,「安齊奧」號於9月22日剛剛退役。