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2021/08/16 

武備巡禮

【武備巡禮】美「星座級」建造藍本 FREMM多功能巡防艦
 法國海軍FREMM防空強化版,稱為FREDA。圖為首艦亞爾薩斯號(Alsace D656),在2021年4月16日交付法國海軍。(取自法國海軍網站)
【武備巡禮】美「星座級」建造藍本 FREMM多功能巡防艦1
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【武備巡禮】美「星座級」建造藍本 FREMM多功能巡防艦3
【武備巡禮】美「星座級」建造藍本 FREMM多功能巡防艦4

文:吳明鴻

 FREMM是歐洲海軍集團和芬坎提瑞造艦廠為法、義兩國海軍設計的多功能巡防艦。在法國被稱為「阿基坦級」(Aquitaine class);在義大利,稱為「伯伽米尼級」(Bergamini class)。義大利訂購6艘通用型和4艘反潛型。法國訂購6艘反潛型和2艘防空型。美國海軍在2017年將此級艦作為未來FFG(X)的新多功能巡防艦的藍本。

 造艦背景概要

 法、義兩國平均分攤研發成本,並各自支付本國造艦費用,芬廠原本提出3款基本衍生艦型:反潛型(ASW)和通用型(GP)和陸攻型(AVT),以取代法、義大利海軍現有舊型巡防艦,計畫建造27艘。其中,法國17艘,義大利10艘,另開拓出口市場,但由於預算削減和需求變化,法國減少採購數量,而義大利則維持不變,陸攻型艦(AVT)隨後被取消。法國DCNS造艦廠為滿足歐洲海軍對新型防空巡防艦需求,提出FREMM第3款防空艦,稱為FREDA(防空巡防艦FREgates de Défense Aériennes),設計採用功能更強大的Herakles被動電子掃描陣列雷達,和32個SYLVER A50飛彈發射箱單元,藉以取代原本A43的16發單元和A70的16發單元,SYLVER A50可發射長達120公里射程的「紫苑」(Aster 30)防空飛彈;但不會安裝拖曳式陣列聲納。

 DCNS曾在2011年「歐洲海軍展」根據FREMM的基本艦型,展示針對FREDA改良的FREMM-ER新概念艦,特別強調具備彈道飛彈防禦能力,以及一般防空能力。FREMM-ER的上層結構經過改良,配備達利斯(Thales)新研製的「海火」(Sea Fire)500雷達,4具固定矩陣面板,外觀類似美國海軍的AN / SPY-1神盾系統。但是,Héraklès和第一代SPY-1不同之處,在於Sea Fire 500使用主動電子掃描陣列(AESA)天線。

   美國海軍青睞 展開造艦計畫

  2017年7月10日,美國國會為FFG(X)飛彈巡防艦計畫倡議以歐洲FREMM為基本設計的藍本。美國海軍選擇義大利FREMM設計,於2020年授予合約之前的16個月內展開評估作業。同年4月30日,美國海軍宣布義大利芬坎提瑞集團(Fincantieri),獲得價值7.95億美元的先期造艦合約,命名該級巡防艦為「星座級」,將在威斯康辛州建造,是美國海軍10年來展開的第1個大型造艦計畫。

  美國海軍要求採用成熟的設計,並對其進行優化改良,以滿足對潛在高強度海戰之需。「星座級」是歐洲海軍巡防艦FREMM的衍生艦,具有更強大的戰鬥力、生存能力,具備在整體軍事戰略中,支持美國海外戰略的部署能力。「星座級」巡防艦將幫助美國海軍更有效地執行「分散式海上作戰」,並提高美國在高爭議海域和沿海環境的作戰能力。

  美國海軍已將「星座級」巡防艦計畫作為未來進行軍艦採購的範本,成立需求評估小組,讓美國海軍加速尋得最佳方案與平衡性能和成本。與傳統購艦程序相比,比原計畫節省6年時間。「星座級」比「濱海戰鬥艦」(LCS)性能更加多元。系統包括空中情資偵測雷達、「基線10」神盾戰鬥系統、Mk 41垂直發射系統,以及其他原有生產線和艦隊編制的通信與防禦系統。不僅加快設計和建造工作,也可降低造艦成本,維護通用的零附備件庫存,也可以培訓艦員在多種等級艦艇上使用同一套系統。

 匿蹤設計 減少大反射截面積

 FREMM大量應用「拉法葉級」巡防艦與「地平線級」驅逐艦研發經驗,艦上沿用大量現成裝備,採用模組化建造,是歐洲最大的海軍聯合研製項目。

 FREMM艦舷牆及上層結構側壁採用內傾7至11度多面體外形設計、艦體乾舷外斜,兩舷及桅杆採用吸收電磁波塗料;上層結構以匿蹤技術整合,大幅減少反射截面積雷達和天線的設置,飛彈裝置則安裝於多面體發射艙,後甲板及艦艏樓區隔,起錨機和繫纜柱隱藏於甲板下,或減少凸出於甲板,剛性充氣艇凹槽隱藏在大型遮蔽物之後。

 艦艉柴油主機廢氣使用冷卻系統排出,法國版本的前主機艙安裝MECMAR鈦金屬材廢氣處理系統,使主機的廢氣可由艦體兩側接近水線附近位置排出,若需降低氣流溫度,可使用海水冷卻;義大利版本則使用通過上層建築排出廢氣,避免產生水面輻射聲波。使用高阻尼多極基座,降噪設備及管路的彈性支座,均可減少機械震動。美國版「星座級」可能採用法國版廢氣排放技術。

 武器系統靈活多元 視需求安裝

 艦身共可安裝4組8聯裝垂直發射器,美國版將安裝Mk 41,另2組空間則搭配不同的飛彈或視部署戰區,另行加裝其他武器系統。法國的反潛和攻陸型及義大利的反潛型,都配備Otto Breda廠76公厘艦砲,但義大利的通用型裝有127公厘64倍徑艦砲,並配合射程120公里的火神式導引砲彈,強化距外對地打擊能力。搭配的近戰火力,法國使用50機槍,義大利則使用25公厘快砲。   

 法國使用飛魚3型反艦飛彈,攻陸型配備射程超過1000公里的SCALP巡弋飛彈。義大利使用Otomat Theseus II掠海反艦飛彈,可由艦載直升機以資料鏈進行導引,射程可達200公里;通用型配置4組雙聯裝飛彈箱;反潛型只有2組雙聯裝反艦飛彈。美國版「星座級」將換裝美製同級武器系統。

 主機艙配備2部輸出功率達2.1兆瓦級的柴油主機,電力艙位於主機艙之後,2軸共4部發電機,每部功率達到2.2兆瓦。義大利版使用燃氣渦輪主機航行時,發電機也可併聯作為動力裝置使用,義國版裝備5俥葉可調螺距螺旋槳,法國版裝備固定螺距螺旋槳。以2個防水艙把主機與前部輔助艙分隔,放置2部柴油發電機為緊急動力裝置的推進器,確保巡防艦在主動力系統全數失效時,仍可安返基地。

 FREMM還在艦身前部設置1套可轉向的伸縮式電動輔助推進系統,由柴油發電機驅動,平時主要在港灣內時,可增加操作靈活度,當主要推進動能失效時,仍能依靠此輔助推進系統,以6至7節的慢速返航。

  新世代造艦技術 發揮高效戰力

  FREMM在設計階段時的燃氣渦輪主機有2具候選型,分別為美國通用LM-2500+G4和英國R&R公司MT-30。前者能產生32兆瓦的動力,適合於CODLAG推進方式,單價約600萬歐元。後者技術雖更先進、功率高達34兆瓦,但價格較高,單價約900萬歐元,義、法在2006年宣布FREMM確定採用LM-2500+G4作為FREMM的動力來源;美國版「星座級」理當也選用美製主機。

 法、義的FREMM使用的柴油發電機並不相同,共同特點是功率皆為2.1兆瓦、轉速為1800RPM的機型。可選擇使用蓄電池驅動電動機,來轉動推進器,以獲得最佳靜音航行效果,鋰電池可由發電機組自動充電。

 從FREMM的設計理念,可看出新世代造艦技術已朝通用化和模組化的工程原理發展, 以節約研發經費,精簡造艦期程,發揮高效能水面戰鬥力為前提, 以達到盟國裝備共通化的標準,降低後勤負擔,增強戰備部署,達成維護海洋權益目的, 由FREMM巡防艦的發展,可以看出這種現代軍備工程的新特質,值得全球新一代艦艇承造的參考標準。

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