不断改进的美国濒海战斗舰

李洪兴 2019-09-29 版权声明 举报文章

美国海军濒海战斗舰(LCS)的船员们正在忙着开展各种工作:施放和回收小艇,检查舰只在高海况中的性能,测量燃料使用情况以找到舰艇的最佳速度,判断40名舰员是否能够实际操作一艘这样的先进的小型战斗舰,发现各种问题。当美国政府还在继续对濒海战斗舰计划的未来展开争论的时候,美国海军和它的工业界伙伴却在考验前2艘濒海战斗舰及其复杂的任务模块,找出所存在的问题并加以解决,并且对服役的舰只进行必要的调整和改变后续舰只的设计。

总的说来,对于前2艘濒海战斗舰,由洛克希德・马丁公司的“自由”号和由通用动力的“独立”号,美国海军看来还是满意的。这2艘濒海战斗舰是完全不同的两种舰只,分别引入了新的不同的作战系统,不同的推进装置以及不同的任务舱装卸系统,装载了各种各样的新装备,因此有许多项目和规程需要试验、确认和批准。各种新的维护和支持计划都已经出台,帮助由40名舰员组成的小团队维持舰艇运作。对于濒海战斗舰所特有的任务组合中的各种装置和系统仍在进行试验和检测。正在进行的发展和训练工作由华盛顿的海军海上系统司令部和圣地亚哥的濒海战斗舰中队指导。海军海上系统司令部负责监督濒海战斗舰及其各个系统和任务模块的设计和开发,而濒海战斗舰中队则负责训练和舰队支持。所有濒海战斗舰最初的基地都在圣地亚哥。

目前情况

“自由”级(LCS l级)濒海战斗舰

由总承包商洛克希德・马丁公司在威斯康星州马里尼特的芬坎特里集团马里内特海事造船公司(FincantieriMarinette Marine)建造。

LCS l舰(“自由”号):服役

LCS 3舰(“沃思堡”号):拟2012交付

LCS 5舰(“密尔沃基”号):建造中

LCS 7舰(“底特律”号):正签合同

LCS 9舰(“小石城”号):正签合同

还有7艘舰待根据一项整体采购10艘舰的计划授予合同。

第1艘濒海战斗舰“自由”号正在圣地亚哥的一个干船坞进行为期4个月费用2000万美元的大修,以解决LCS 1舰存在的几个问题。

LCS 1舰的4个喷水推进器通道正在加装一种新的“外加电流阴极保护”系统,解决引起“小腐蚀斑”的腐蚀问题,同时去掉了已经坏了的原本打算用来防止腐蚀的锌阳极。第3艘濒海战斗舰(LCS 3)“沃思堡”号(Fort Worth)也进行了同样的改装,以后的LCS 1级濒海战斗舰也会进行同样的改装。据说,喷水推进器入口通道将用一种新的涂层系统覆盖。据说,“自由”号并没有出现像“独立”号那样的喷水推进器进口腐蚀的问题,不过原来的喷水推进器进口装置既费工又费钱。因此“沃思堡”号选择了新的改进设计,可以节约数百小时的安装时间。

LCS 1舰还按照海军现行的驱逐舰设计对在右舷前方的锚进行了改装。根据原来的设计,当舰艇高速航行时,允许水进入锚舱,这样会引起腐蚀。改装后,锚移动到前甲板并配备新的起锚机。虽然海军没有改变对LCS 1舰舰体的上层铝结构不进行涂饰的决定,但是洛克希德・马丁公司和海军都在寻求可能“老化稳定”铝质舰体的方法,不过还没有做出什么决定。铝质舰体的完全氧化需要8年左右的时间,最终会变成暗灰色。LCS l级舰只的向燃气涡轮组提供空气的压缩机gfig将改变,因为原来的设计存在可靠性问题。从LCS 3舰开始,要安装类似于在海军的DDG 51阿利伯克级驱逐舰中使用的压缩机组。LCS 3舰的另外一项改变是增加43吨的燃料储量以增加舰艇航程,LCS 1“自由”号也有可能很快进行这项改装。

从LCS 5舰开始的LCS 1级濒海战斗舰将安装一种新型的喷水推进器,就是效率更高的轴流式Ka-Me-Wa喷水推进器。LCS l濒海战斗舰中直升机库门的密封结构也在修改,以消除漏水现象。同时,前库也增建了一个楼厅,用以存储直升机装备。

作为濒海战斗舰核心的任务舱区域也作了多处改变。原来的装卸系统承包商申请破产以后,2011年初将合同授予了一个新的供应商Oldenburg公司,建造高架起重机,升降机和水密舱。原来的系统过分复杂,采用了专用伺服卸载机之类的设备。新的系统简化了马达设计和控制,虽然保留了高架轨道系统,但是进行了改装,允许在干、湿任务舱区域之间连续传送。

LCS 5舰的侧门将改小。原来设计的侧门打算要让大的遥控猎雷艇(Remote Minehunting Vehicle,RMV)通过,而现在猎雷艇只通过船尾后门,因此侧门可以做得更小更轻。

LCS 1舰船尾的下水坡道虽然弯曲了,但是不会修理。坡道弯曲是由于违反制造商的说明,让11米长的大型刚性船体充气艇通过坡道装载所造成的。不过,坡道和船尾各门下部之间的密封结构正在改变,为此洛克希德-马丁公司和海军尝试过3种不同的密封结构,但结果都不能够令人满意。

在盐雾环境中,腐蚀性物质使装备生锈,令人担心。已经采取和正在考虑的对策包括,使各种装备离开湿任务区,改用不生锈的合成材料和采用各种各样的涂层。美国的海军水面作战中心正在研究分析不同的方法。

“自由”号濒海战斗舰还要在干船坞中对15厘米长的舰体裂缝进行大修。海军和洛克希德・马丁公司都认为舰体裂缝不是设计问题,而是工艺问题。裂缝出现的舰体舭缘线区域是一个特别困难的区域,各种角度都在此交会。舭缘线区域的其它部分都进行了X-射线检查,没有发现其它问题。洛克希德・马丁公司及其在威斯康星州的马里尼特造船厂已经改变了这部分舰体的建造工艺。

“自由”号濒海战斗舰的上部铝质结构也出现了裂缝,这种情况在2008年“自由”号濒海战斗舰完成建造以前就预计到了。至少出现了14处裂缝,多数发现的裂缝此前都已经修复,其它的不影响舰艇使用。“沃思堡”号采用改变的建造工艺后,应该能够减轻裂缝问题。此前,“自由”号曾经在船尾增加了多个压载箱来改进舰艇的停泊性能,此项改进也体现在从“沃思堡”号开始的舰体制造中。

后续的LCS 1级濒海战斗舰的船尾腾出了更多空间,因此增加了一些装备,包括类似于广泛使用的“女水妖”(Nixie)系统的轻型鱼雷诱饵系统和拖曳式可变深度声纳。据说,预计从2012年开始会有为反潜战模块开展的可变深度声纳竞争,最后选择将在2014年进行。该舰还有可能去掉减摇鳍稳定系统,这能够去掉多达28吨的装备。减摇鳍稳定系统去掉与否将通过海上试验来确定。

LCS 1级濒海战斗舰在甲板上的设施有部分改变,首先是用超高频卫星天线取代原来在LCS 1舰中使用的极高频卫星天线,这样就和LCS 2级濒海战斗舰的设计一致了。LCS 3舰的一个更为明显的变化是舰桥窗上的中心柱。原来在“自由”号上使

用的是比较宽的三角形金属体,后来发现这种结构容易分散注意力,但是又必不可少,于是就改成较小的柱体。“自由”号计划在海上呆一些时间以后,于2012年1月30日开始在圣地亚哥进入为期60天的保养周期。

LCS 3“沃思堡”号舰于2010年12月在马里尼特下水,在2011年8月底之前开始船坞试验,9月在密歇根湖由制造方进行海上试验,11月进行海军验收试验。洛克希德-马丁公司及马里尼特造船厂提出2012年2月份交付,比合同规定的2012年8月提前6个月。LCS 5“密尔沃基”(Milwaukee)号舰计划从2011年夏末开始建造。

“独立”级(LCS2级)濒海战斗舰

制造商为阿拉巴马州墨比尔的奥斯特尔美国公司。前2艘舰的总承包商为通用动力公司,其余为奥斯特尔美国公司。

LCS 2舰(“独立”号):服役

LCS 4舰(“科罗拉多”号):建造中

LCS 6舰(“杰克逊”号):建造中

LCS 8舰(“蒙哥马利”号):正签合同

还有8艘舰待根据一项整体采购10艘舰的计划授予合同。

无论是作为前2艘LCS 2级濒海战斗舰的总承包商的通用动力公司,还是第3艘及以后的LCS 2级濒海战斗舰的总承包商的奥斯特尔美国公司还是都没有提供有关“独立”号及其它LCS 2级濒海战斗舰的当前情况,因此这方面的信息相当少。

“独立”号濒海战斗舰曾经离开隐秘的佛罗里达州梅港基地在海上活动,进行过遥控猎雷艇试验,并充分验证了它的任务舱装卸系统。装卸系统包括了可伸长的双吊杆起重机,可以用来从舰尾施放和回收小艇。据信,从执行任务的角度来看,LCS 2舰已经完工,得到了军方的认同,并已经投入使用。

据说,LCS 2舰和LCS 4舰的内部计算机网络系统都相当稳定,运转良好,惟有其作战系统的软件做过一些改变。

“独立”号计划201 1年底转移至佛罗里达州的巴拿马城,进行水雷战装备试验,并计划于年底之前通过巴拿马运河转移至圣地亚哥。

奥斯特尔美国公司计划在2011年让LCS 4“科罗纳多”号(Coronado)舰下水,并且在8月初开始Lcs 6“杰克逊”号(Jackson)舰的建造。

继续开发濒海战斗舰任务模块

为了保证濒海战斗舰能够尽快执行各类任务,美国海军正努力推进濒海战斗舰(LCS)任务组合模块的研发。

反潜战任务模块

现有的濒海战斗舰任务组合模块中最为机密的是反潜战任务模块。美国海军海上系统司令部的濒海战斗舰任务模块计划主任约翰・艾尔斯上校说,第一号反潜作战模块过去将注意力集中在离舰(off-board)作战和阻拦作战上,进行分析的时候,要把以40节的速度行驶的战舰停下,将装备放入水中,让敌方潜艇从几个传感器之间通过。在作战环境下,那种方法成功的几率很小,只有当潜艇处在适当的位置的时候才能够发现。原来的反潜战概念系统由多艘无人水面艇和潜艇部署的水下传感器阵列所构成,该离舰系统与网络相联,机动性较差。现在的反潜战任务模块去掉了潜艇和大的水下传感器阵列,代之以1个多功能阵列和1个可变深度声纳。

美国海军海上系统司令部的综合作战系统办公室和英国海军合作开发了用于连续主动声纳的软件,并拥有一个安装在舰上的拖曳阵列。5年以前,英国人就在护卫舰上演示过这种声纳。

泰利斯公司开发的Captas-4型可变深度声纳系统于2011年7月25日交付给美国海军。这种可变深度声纳不像英国海军使用的2087型声纳,而是一种由TB-37型多功能拖曳式阵列和增强型SQQ-89型声纳处理系统组成的可变深度声纳系统。据美国海军海上系统司令部透露,Captas-4型可变深度声纳系统将在2012年年中以前进行陆上测试,然后由利用加利福尼亚怀尼米港的濒海战斗舰任务模块组合支持设施在一艘租来的商船上进行海上试验。计划在试验之后开始进行可变深度声纳项目的竞争,然后在2014年授予合同。

现在的反潜作战模块由MH-60S直升机以及可变深度声纳、多功能阵列和轻型陶式鱼雷诱饵组成。轻型陶式鱼雷诱饵系统是由在美国罗得岛新港的海军水下作战中心开发,拥有比已经安装在多种战舰上的SLQ-25型“女水妖”(Nixie)轻型鱼雷诱饵系统更多的作战元素,要求的操作空间、重量和人力都少得多,美国海军海上系统司令部打算将它装备在多种舰只上。开发新的反潜作战模块还要进行更多的工作,其作战试验计划要到2016年才开始进行。

水雷战模块

水雷战模块的作战试验计划由“独立”号于2013年开始进行。水雷战模块是分多个阶段或者说多个增量进行的。“增量”I就是现在的水雷对抗能力阶段。“增量II”将增加正在由诺斯罗普・格鲁曼公司开发的海岸战场侦察和分析系统,该系统计划与MQ-8B“火力侦察兵”无人机相结合,用来发现和定位海岸沿线的雷场。“增量III”将增加一种扫雷系统,“增量IV”将增加一种安装在无人水下艇上的反水雷装备。

遥控猎雷具是水雷战模块组合中的一种关键装备,改装的遥控扫雷装置正在继续进行试验,打算拖曳AQS-20A猎雷声纳。这种柴油机驱动的扫雷潜装置曾经受可靠性问题的困扰,不过今年夏天已经在佛罗里达州的梅港从“独立”号上正常开展工作,据说可以连续工作75小时。

代号为RAMICS的“快速扫雷系统”已经排除在水雷战模块组合之外,这是1门安装在H-60直升机上的30毫米火炮,打算用来从空中摧毁水下的水雷。这种火炮与作为水面战组合的一部分安装在濒海战斗舰和LPD 17级两栖运输舰上,火炮本身很不错,但是要将它构成一种“快速扫雷系统”则成本很高。系统必须对水中的折射进行复杂的计算。当水中存在紊流时,计算水中的折射就成了一个非常复杂的物理问题,一种很大的技术挑战。

目前,一种基于海军在直升机上使用的机载水雷消除系统开发的拖曳式反水雷系统正在进行评估,是否会包括进濒海战斗舰的水雷战模块组合中将在2012年年初决定,它的成本会大大地低于RAMICS“快速扫雷系统”。

为RAMICS“快速扫雷系统”开发的水雷摧毁弹也可能得到应用,因为它对付水面的快速小目标的能力比普通炮弹强得多,并且能够穿过波浪,相当有效。水面战组合中的2门30毫米火炮将用来进行水雷摧毁弹的海上试验。这种火炮开始是为在LPD 17两栖运输舰上使用而开发的,现在正在对其软件进行调试,以便与濒海战斗舰的网络协同工作。

猎雷系统的系统综合试验于2011年6~8月在佛罗里达州巴拿马城的海军水面作战中心进行。试验包括第一次使用的扫雷分系统样机,样机将由Mkl04声学扫雷系统和Mkl05磁性扫雷系统结合在一起。

扫雷平台行驶速度越快,扫雷速度也就越快,试验中采用了行驶速度达到20-25节的无人水面扫雷艇,很有效。扫雷速度比现有舰艇快得多,与扫雷直升机的速度相当。无人水面扫雷艇不再按早期计划的那样在反潜作战模块组合中使用,但是仍然选择在水雷战模块组合中使用。试验过的一些无人水面扫雷艇虽然有效,但是太大太重。

装卸系统模块

2种濒海战斗舰使用完全不同的装卸系统来装卸各种任务组合部件,两种装卸系统都经过了海上试验。2010年11月“自由”号濒海战斗舰在怀尼米港进行的一次试验中,取下了1套水面作战模块,装上了1套水雷战模块组合,整个过程耗时比要求的96小时明显要少。在另外一次试验中,一套模拟的水雷战模块从“自由”号上取下来,装到了“独立”号上。

濒海战斗舰的设计相当灵活,一种系统容易用另外一种系统来取代。20lO~a4月美国陆军决定放弃开发的间瞄导弹,使得濒海战斗舰的水面作战任务模块暂时没有舰舰导弹武器。此后,美国海军批准使用雷声公司的“格里芬”(Griffin)导弹作为舰舰导弹使用。由于没有需要将导弹发射装置焊接到舰上,所以换装起来比较容易,而且对舰艇结构完全没有影响。

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