| 老牌海军帝国折腾20年的欧洲第一驱逐舰,如今却是“顶个球”用 |
| 送交者: 2017年12月08日18:00:53 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话 |
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无论是吨位还是战斗力,45型驱逐舰都堪称是欧洲第一驱逐舰,但英国皇家海军寄予厚望的45型却频频出现故障,出勤率远不如“舰到中年”的23型护卫舰。这到底是皇家海军优秀传统的丢失?还是黑心厂商的阴谋?欧洲第一舰将何去何从?今天就让我们走进英伦“顶个球”级驱逐舰。 勇敢号不想说话,并留给你一个背影。 1979年,美、英、法、德、意、荷、西、加八国提出了新一代北约通用中型防空舰艇合作开发计划,即北约90年代护卫舰替代计划(NFR-90),八国总需求高达50艘。不过这种多国参与的联合研制项目向来都没啥好结果,况且该计划如此庞大却没有一个强有力的主导者(像F-35这种多国合作项目就是在美方强力主导下才能持续推进)。由于各国海军作战环境不同,对于舰艇的具体设计有着不同的要求,加上各方对于子系统选择、工作量分摊、成本分担等有诸多分歧,这一系列的扯皮使得NFR-90项目徘徊多年仍然无法取得进展,使得NFR-90项目在1990年宣告流产。部分退出计划的国家重新组合了两个局即地平线计划和欧洲护卫舰项目。 NFR-90项目族谱 NFR-90流产后,英国与法国合作展开未来护卫舰计划,于1991年正式启动。而意大利也在1992年底加入这个团队,此时AAAF就改称为“下一代共同护卫舰”(Common Next Generation Frigate, CNGF),计划名称即为地平线护卫舰。不过即使是只有三国开发的CNGF计划却再次重蹈NFR-90项目的覆辙,项目进度一再拖延,此时皇家海军的42型驱逐舰更换计划已经刻不容缓,于是高傲的英国在1999年4月退出了地平线计划。 法国版NFR-90,这已经看见日后地平线驱逐舰的雏形。 绕了一大圈,蹉跎近10年后,英国皇家海军最终还是决定自主发展42型驱逐舰的继任者,型号定为45型驱逐舰(80年代英国海军曾经规划过43型和44型驱逐舰,但是都下马了)。出于节省成本加快进度的考虑,45型导弹驱逐舰项目一改以往由皇家海军部主导整个造舰计划的模式,将设计、建造任务交由商业公司全权负责。虽然两次联合研制计划全部流产,不过这两个阶段的项目也给英国人提供了宝贵的设计经验,这使得45型驱逐舰在设计阶段的工作被相当程度的简化了,45型驱逐舰本身也体现出不少地平线计划的特点(这也是45型和法意地平线外形相似的原因)。 朴茨茅斯船厂中的“勇敢”号分段 2000年7月11日,英国国防部宣布购买首批三艘45型导弹驱逐舰,随后在12月21日与BAE公司签约,负责驱逐舰的设计与建造工作。第一批三艘45型驱逐舰,总金额达12.5亿英镑(约合18亿美元,2000年币值)。首舰勇敢号(HMS D32)在2003年3月28日正式开工,蹉跎近20年的42型替代者终于拉开建造序幕。原本45型驱逐舰计划建造12条,但是中途皇家海军经费持续缩减,舰队规模一缩再缩,主力驱护舰规模被减少到25艘,45型的建造数量也被腰斩,最后决定建造6艘。 45型各舰建造时间表 45型驱逐舰全长152.4米,船舷宽21.2米,吃水5.7米,标准排水量5800吨,满载排水量达到7350吨,双轴双桨推进,最高航速超过30节,续航力7000海里/18节,编制官兵190名,其中军官22名。45型驱逐舰采用高舷平甲板船型,外形简洁干练,封闭式舰首除了一个小型桅杆外几乎看不到任何其他设备。45型外形是最抢眼的就是一体化塔式桅杆和高高顶在桅杆上的球形雷达罩了,这是出于为了隐身和集成电子设备天线的考虑,将全舰最重要的相控阵雷达顶在桅杆顶部也能提供相当好的低空视野条件。另外45型在垂发系统前方和两侧设置一圈舷墙也是延续23型的独特设计,用来隔绝大浪以及导弹发射产生的尾焰。 垂发装置的特制舷墙,这在大风大浪的北大西洋十分实用。 45型采用了革命性的集成式全电推进系统(Integrated full Electric Propulsion,IEP,美国称之为Integrated Power Systems,IPS)。45型的IEP系统包含两台WR-21燃机组,最大连输出功率为43MW(57600马力),每台燃机各自驱动一台21MW(27000马力)的交流主发电机。两台20MW级的Converteam推进用电机分别驱动一具螺旋桨推进。除了燃机主机之外,45型还配备两台2MW级的Wartsila 12V200型柴油发电机作为辅机。在传统动力推进系统中,船舰主机直接通过减速齿轮箱与推进轴连接驱动螺旋桨,而45型的IEP系统打破了这种直接耦合关系,主机只负责带动主发电机,与辅机的电力一同并入输配电网,再由整合输配电系统实施控制分配给全舰的耗电设备机推进电机。 WR-21燃气轮机 在高速航行阶段,配电网络将主要电力都用于推进电机,而辅助机则在低速航行时提供推进以及船舰其他系统所需的电力,使燃气涡轮得以低速运转或停机以节省油耗。这种动力模式大大提高了全舰电力分配和主机功率的利用效率,节省了原本庞大的减速齿轮箱和推进轴占据的空间,配电网络的应用也使得动力系统可以较为灵活布置。不过这种世界顶级的动力系统在45型上的首次应用并不是一帆风顺,在其服役数年内多次出现主机停机全舰停电的重大事故,让皇家海军不胜其扰,不得不花费大量精力和金钱对动力系统进行维修和改进。 45型动力系统配置图 2009年HMS D32勇敢号在航向加拿大的途中(第一次远洋航行)发生全舰停电故障。 2012年HMS D32勇敢号在科威特外海执行任务时发生主机停机故障,不得不中断任务前往巴林进行紧急修理。 2012年HMS D33不屈号在塞内加尔外海航渡过程中发生全舰停电事故。 2014年HMS D33不屈号在北海演习过程中发生电力系统故障,不得不提前结束演习,返回母港修理。 45型经常出现动力系统问题导致需要拖船帮忙才能回家。 由于IEP系统的特殊性,一旦配电网络出现故障亦或者主机停机,45型就将面对全舰停电的局面,舰艇就会出现动弹不得的尴尬。为何45型的动力系统违和会屡次出现这样的毛病,究其根本,问题还是出在主机设计上。WR21型燃气轮机的中间冷却器和回流换热器在较为炎热的气候下工作时效率会逐渐降低,这使得燃机无法持续输出额定功率,但此时整合电力管理系统无法意识到问题出在哪里,程序使然下持续对主机下达增加功率输出的指令,以期望获得足够的发电功率。这样双重夹击之下,主机不堪重负最终那只能选择停机来自保,而此时配电网络往往处于较高功率消耗状态,主机停机后仅靠两台2MW的柴油辅机又如何能够负担得起全舰电力的消耗呢?当然只能跟着主机一起停机······ 照理说,大英帝国舰队常年在全球海域航行,动力设计的时候怎么可能会出现这种低级错误,但是罗罗公司的设计人员偏偏没有考虑到冷却器和回流换热器会在炎热环境下出现降低效率的情况。虽然故障原因很清晰,但是要给主机动手术却不是个轻松的活,45型驱逐舰需要返厂开膛破肚才能进行改进工作。2010年英国海军对6条45型驱逐舰进行了高达50项的小幅度改进,主要是针对软件运行模式和操作程序,不过动力系统的毛病还是无法得到根本改变。2017年2月24日,英国国防部提出了改善45型综合电力推进系统的纳皮尔计划(Project Napier)。计划决定从2019年-2024年将6条45型驱逐舰的动力进行升级,升级工作的主要内容包括:改善WR21燃机的工作可靠性;更换新型回流换热器;将原本的两台2MW柴油发电机更换为3台4WM柴油机组。从45型动力系统设计的曲折性来看,全电推进系统固然先进,但是也不能忽视其中存在的风险,小环节上出现的问题往往会导致严重的后果。 由于预算和设计变更,45型6条舰的武备情况都略有不同。6艘45型导弹驱逐舰都配备一门堪称传家宝的MK-8 Mod1 4.5英寸55倍径舰炮,主炮之后的发射井中配备六组八联装席瓦尔A50垂发,混装紫菀-15/30型防空导弹(英国称其为海毒蛇Sea Viper)。由于紫菀防空导弹性能极为优异,加上成本考虑,皇家海军最初不打算为45型装备近防武器系统,单靠紫苑-15来担负近程防空任务。45型上还陆续加装了两门DS-30B小口径机炮,作为本舰近距离防空、反水面的自卫武器。在2011至2015年,皇家海军又陆续为45型各舰加装了两门美制密集阵MK-15 Block 1B近防系统(有部分是退役舰艇拆下来的二手货)。而45型原计划中配备的鱼叉反舰导弹,以及两座Cray Marine 324毫米双联装固定式鱼雷发射管来源于23型护卫舰退役后拆解的二手货,但目前数量仍然不足。(真是穷啊) 钻石号发射紫苑防空导弹 45型驱逐舰最为核心的作战系统自然就是主动防空导弹系统(PAAMS)了,该系统最初由英、法、意三国合作开发。主承包商是欧洲主动防空导弹系统公司(Europaams SAS),该公司是一家联合经营公司,欧宇航占据三分之二的股份,另外三分之一由马可尼公司持有。(联合研制项目由组建的联合经营公司作为主承包商是欧洲国家的惯例,联合研制的台风战斗机也是这个模式)不过英国并未采用和法意相同的雷达系统,最终英国采用了BAE公司的桑普森(Sampson)有源多功能相控阵雷达也就是45型桅杆上“顶个球”那款。 这个球和地平线的球可大不一样。 桑普森为双面有源相控阵雷达,安装在一个机械旋转基座上弥以补视界的不足,该雷达工作在E/F波段。每面矩阵包括2600个砷化镓收发模块,输出功率25千瓦,最大探测距离达250公里,可同时跟踪500个以上的空中目标,能提供区域防空和点防御防空邪恶任务需求,可以同时引导12枚防空导弹拦截6个来袭空中目标,英国海军还曾在测试中击落过模拟炮弹的无人机目标。除了桑普森雷达之外,45型舰还装有一台S-1850M 三坐标对空搜索雷达做为桑普森雷达的补充搜索手段,负责远程对空搜索与对海监视。 勇敢号的密集阵近防系统和S-1850M 三坐标对空搜索雷达 服役后的45型驱逐舰十分活跃,频繁出现在全球热点海域为大英帝国的海外利益保驾护航。虽然饱受动力系统故障的困扰,虽然经费不足建造数量遭腰斩,虽然多种武器装备没有配置齐全影响战斗力,但是45型驱逐舰仍然肩负起代替42型作为英国皇家海军主力战舰的责任。45型驱逐舰的设计建造过程历经冷战末期,后冷战时代,英国皇家海军战略调整期三个阶段。进入新世纪以来,外部威胁的持续减少和财政压力的逐渐扩大,导致皇家海军的规模持续缩水,45型的顺利服役多多少少为皇家海军注入了一剂强心剂,相比其他因为经费原因而下马的项目,45型已然是个幸运儿了。 据英国《简氏防务周刊》11月24日报道,正在波斯湾执行任务的英国“钻石”号驱逐舰因传动系统故障,提前结束部署返回朴茨茅斯港,至此英国6艘45型驱逐舰全部因动力系统故障返港维修。不过“邓肯”号在12月5日离开朴茨茅斯港外出执行部署任务,看来45型还未到最窘迫的境地。从2015年4月至2016年4月,6艘45型驱逐舰在港口内共计停泊1515天,其中有4艘在港口内停留的时间超过300天。在朴茨茅斯港停留时间最长的是“龙”号,它在港内停泊了330天。虽然英国皇家海军发言人表示,这些军舰并非闲置状态,随时可以前往任何海域执行部署任务。但而由于在港时间过长,45型家族也获得了“驻港部队”的诨号。 维护中的“不屈”号 |
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