歐洲-FREMM多功能護衛艦

研製背景

20世紀90年代中期,法國海軍開始徵集替代其2艘「圖爾維爾」級艦、7艘「喬治·萊格」級艦以及15艘「德斯蒂安·多爾韋」級艦的方案,而此時義大利海軍也在考慮替換其4艘「狼」級艦和8艘「西北風」級艦。由於兩國海軍在作戰需求以及採購時間表上逐步一致,而且在「地平線」級驅逐艦項目上也有過合作,因而決定聯合建造一型新的護衛艦,即歐洲多功能護衛艦(FREMM)。2002年8月,法國和義大利達成初步協議,分別支付各自艦艇的建造費用,平攤FREMM護衛艦的研發費用,其餘費用根據各國艦艇建造數量按比例分攤(法國63%,義大利37%)。2002年10月,雙方簽署框架協議,擬建造27艘艦,其中法國17艘,義大利10艘,單艦目標成本2.5億歐元。隨後,法國阿瑪里斯公司(法國艦艇建造局和泰利斯公司組成的合資公司,目前是DCNS的全資子公司)和義大利奧里仲特公司(義大利造船金融集團和芬梅卡尼卡集團成立的合資公司)獲得價值2000萬歐元的可行性研究合同。在可行性研究階段,兩國確定了該型艦4種不同的配置方案法國反潛型、法國對陸攻擊型、義大利反潛型以及義大利通用型。並確定在推進系統、反潛系統、電子戰系統、艦炮(部分)以及通信系統等特殊部件方面進行共同研發。2004年10月4日,時任法國國防部長米謝勒·阿利奧·馬里及義大利國防部長安東尼奧·馬爾蒂諾在巴黎的國際海軍裝備展上籤署了一份意向聲明,正式啟動該項目。

根據法國和義大利海軍的最初建造需求,27艘FREMM中,法國的17艘有8艘反潛型和9艘對陸攻擊型,義大利海軍的10艘分別為4艘反潛型和6艘通用型。不過當法國「地平線」級防空驅逐艦的建造數量從4艘消減為2艘時,政府隨後決定將FREMM項目中2艘對陸攻擊型艦改為防空型護衛艦(FREDA)。由於財政壓力,法國政府將FREMM護衛艦的建造數量縮減到11艘,為9艘反潛型和2艘防空型,並取消建造擁有水面攻擊能力的艦艇。

法國D650「阿基坦」號首艦「阿基坦」號首塊鋼板的切割於2007年2月22日在法國艦艇建造局(DCNS)的洛里昂船廠進行,隨後於12月15日舉行了龍骨鋪設儀式,計劃於2012年服役。第二艘艦「諾曼底」號於2008年中期開始建造,餘下第一批中的另外6艘艦將以11個月的間隔期陸續開工,此批8艘艦將在2020年前全部服役。與「阿基坦」號全部在洛里昂建造不同,其餘的建造工程將在布雷斯特以及瑟堡的船廠進行,最後運往洛里昂總裝。義大利型的首艦「貝爾加米尼」號(通用型)於2008年2月4日在義大利金融造船集團下屬的里瓦·特里戈索船廠開工建造。

義大利F-590「卡洛·貝爾加米尼」號

總體性能FREMM護衛艦採用單體船型,總長139米,最大寬度19米,平均吃水5米,滿載排水量5750噸,並可經過改裝使排水量進一步增大到5980噸,這種排水量與驅逐艦相比也毫不遜色。法國義大利兩國對FREMM護衛艦的要求是最大航程6000海里,自持力45天,最高航速超過是27節,巡航速度15.5節,要求反潛型護衛艦執行反潛作戰時的安靜航速達15節。

法國和義大利的FREMM護衛艦共用相同的平台,均由10個船體模塊、6個上層建築模塊、2個桅杆模塊以及l座煙囪構成,後桅杆將安裝所有基本的監控感測器及各種天線,前桅杆則安裝多功能雷達。

FREMM護衛艦擁有寬大的船體,與前幾代護衛艦相比,增加了甲板之間的凈高度,機艙室長度及高度均有增加,也加寬了設備通道,以提高作戰效能和維修保障性。在護衛艦的尾部斜滑槽用於11米剛性充氣艇的布放和回收。不同之處是,義大利「貝爾加米尼」級的前甲板更高,而且比法國「阿奎坦」級多一層甲板,而後者則在艦橋上加裝了翼台。

法國和義大利兩國對新型護衛艦的設計方案存在較大分歧,最後通過協商,消除了部分不同意見。法國本打算採用單桅設計,桅頂設置一個綜合雷達罩,這需要採用更先進的技術,因為大量的電子信息系統將密佈於這唯一的桅杆上,也將使電磁干擾和電磁兼容問題很難解決,最終兩國一致同意採用雙桅設計方案。

FREMM護衛艦採用舵橫搖穩定(RRS)系統,該系統將艦艇航向和舵的減搖信息與舵的驅動控制信號結合起來,保持航行穩定性,使艦艇可以在6級海況下正常作業。該型艦能攜帶620立方米燃油、65立方米飲用水及65噸TR5航空燃油,滿足45天自主作戰,l5天無補給儲備的設計要求。

此外,FREMM護衛艦還是第一批獲得「綠色通行證」的戰艦,艦艇從設計、建造、服役到報廢后的再利用都具備優良的環保性,所採用的各種材料和設備都將獲得環保認證。 動力與推進在FREMM艦的動力裝置選擇上,儘管最初有分歧,但最終法意都選擇了帶有高功率密度燃氣輪機(GT)的柴電燃交替動力裝置(CODLOG)/柴電燃聯合動力裝置(CODLAG),以獲得高速和電力推進。巡航時採用柴油發電機,帶動螺旋槳轉動,推動艦艇前進,即柴電推進;全速前進時燃氣輪機並車,與電動機一起推動艦艇前進)或柴電燃氣交替動力裝置(CODLOG,巡航時採用柴電推進;全速前進時由燃氣輪機單獨提供推進動力)。與傳統的柴-燃交替,聯合動力系統(CODOG/CODAG)相比,由於該系統的汽缸更少,因而維護工作量更小。這樣的選擇還能夠在不影響電力設施及推進電機設計的基礎上獲得更高的速度和排水量。主動力艙配置有1台燃氣輪機和2台柴油發電機,燃氣輪機採用通用電氣公司的LM-2500+G4型,功率32兆瓦。與第三代LM-2500+燃氣輪機相比,第四代增加了6%的氣流量,提高了廢氣溫度和壓力比,功率也隨之提高了l7%。柴油發電機方面,法國型採用MTU公司的產品,義大利型採用伊索塔·弗拉西尼公司的產品,功率均為2.1兆瓦,轉速1800轉/分鐘。電力推進室位於主推進艙之後,2個軸共裝4個電動機,每個2.2兆瓦。義大利艦上使用燃氣輪機提供動力時,這些電動機也能夠作為動力裝置使用。前機艙有l台可伸縮全方位艏推器,供航行姿態維持和港口精確操縱之用,還能作為備用推進系統在緊急情況下使用,可實現6~7節的返航速度。兩個防水船艙將把主推進裝置與前部輔助房間分隔開來,這2個艙中將放置2台柴油發電機以及作為緊急動力裝置的推進器,以便在艦艇主動力系統全部癱瘓時,保證艦艇返回母港。發電機產生的高壓(6600伏/6赫茲)電通過變壓器降壓,一方面供推進電機使用,另一方面傳輸到兩個主控制面板供應艦上用電。進行安靜環境下的反潛戰時,傳動軸的驅動是由2台安裝在彈性支架上的低速推進電機進行的。另外,義大利版FREMM護衛艦採用5葉可調距螺旋槳,而法國版將安裝定距螺旋槳,後者更經濟但靈活性差。

電子設備

在多功能雷達選擇方面,法國海軍FREMM護衛艦裝備「武仙座」S波段相控陣雷達,防空半徑150千米,帶有內置敵我識別系統,考慮到經費問題,取消了原先準備安裝的對海搜索雷達和紅外監視系統,但保留升級時安裝這些系統的餘地。義大利海軍FREMM護衛艦則裝備EMPAR多功能雷達,用獨立天線來進行敵我識別。EMPAR雷達是用於對付近程威脅的典型雷達,C波段,可探測20千米以外的掠海飛行導彈、l00千米以外雷達反射截面積2平方米的飛機,可在中近程精確跟蹤50個目標,並能遠程監視300個目標。另外還裝備一部「伽利略」紅外搜索與監視系統、一部SPS-791-RASS對海搜索雷達和2部導航雷達(一部導航雷達採用了低截獲率技術,有助於提高其隱身性,另一部導航雷達主要用於直升機引導)。

FREMM電子戰系統包括SIGEN公司生產的用於電子支援系統(ESM)的寬頻數字接收機。ESM工作在雷達和通信設備的波段,能以較高的干擾功率連續實施干擾。通信系統由泰勒斯/馬可尼通信公司提供,功能包括UHF/VHF三個頻段的無線電通信設備、衛星通信以及11號和16號數據鏈。

在作戰管理系統方面,法國裝備由法國艦艇建造局和泰利斯法國海軍公司聯合新研製的SETIS系統,義大利採用源自於阿萊尼亞·馬可尼系統公司為義大利新航母研製的作戰管理系統。

武器配置

法國對陸攻擊型FREMM護衛艦是除美國海軍艦艇之外最早的對陸攻擊艦艇。法國FREMM護衛艦從設計之初就將對陸攻擊作為主要使命之一,並配備專用的對陸攻擊導彈,其它國家的艦艇一般只有艦炮能夠對陸地目標實施打擊。

法國海軍原準備將反艦導彈布置在艦橋下邊-個被戲稱為「游泳池」的圍壁內,但後來贊同義大利的意見,依照常規設計將其移到了艦艇中部。法國的FREMM護衛艦裝備48個垂直發射單元(32個用於防空導彈,16個用於對陸攻擊導彈),將配備一套用於對陸攻擊的任務規劃系統和2個8單元的「席爾瓦」A70垂直發射模塊,用於發射法國宇航公司的SCALP艦載對陸攻擊導彈。海軍型SCALP彈長5.1米,翼展2.85米,速度1000千米/小時,射程達1000~1400千米。義大利海軍的FREMM護衛艦僅安裝32個垂直發射單元,保留另16個垂直發射單元的位置,可在需要時安裝對陸攻擊導彈。如果安裝對陸攻擊導彈,義大利將有兩種選擇:一種是SCALP艦載對陸攻擊導彈,採用「席爾瓦」A70垂直發射裝置;另一種是「戰術戰斧」導彈,採用MK41垂直發射裝置。

法國海軍FREMM護衛艦裝備8枚「飛魚」MM40-Block3型反艦導彈,該彈是「飛魚」的最新型號,射程180千米,也能攻擊近岸目標。義大利海軍FREMM護衛艦裝備「奧托馬特」2-Mod4型反艦導彈,射程180千米。該導彈也具備對陸攻擊能力,只是攻擊範圍有限。通用型裝備8枚該型反艦導彈,而反潛型將混裝4枚該型反艦導彈和4枚「米拉斯」反潛導彈。

法國FREMM護衛艦反潛作戰型裝備16枚「紫苑」15型防空導彈以及16枚SCALP海軍巡航導彈,防空作戰型護衛艦裝備16枚「紫苑」15型以及16枚「紫苑」30型防空導彈,「紫苑」30為法國最新型號,彈長4.8米,彈徑0.18.彈重440千克,最大射程達120千米。法國FREMM護衛艦的防空導彈與「武仙座」多功能雷達的對空搜索能力相結合,具備較強的單艦防空能力。法國海軍曾打算在機庫頂上安裝兩座SADRAL近程防空導彈發射裝置,但出於經費和改裝等考慮,最終沒有安裝。

  法國所有艦艇在艦首裝備一門「奧托·梅臘拉」76毫米62倍口徑速射炮,射速120發/分鐘。義大利反潛戰型護衛艦在艦首和艦尾裝備兩門76毫米62倍口徑艦炮,而通用型艦將在艦首裝備一門「奧托·梅萊拉」127毫米64倍口徑艦炮,尾部安裝1門76毫米艦炮。由於害怕出現類似美國海軍「科爾」號驅逐艦遭襲那樣的自殺襲擊事件,法國海軍還在其護衛艦上安裝2挺20毫米機關炮,用於反恐和海上巡邏。義大利兩型都將配備2部NA25X-P火控系統,指揮兩門艦炮。義大利76毫米艦炮除了反艦和對陸火力支援外,還可用於內層防空反導。NA-25X-P火控系統能夠控制具備反導能力的制導炮彈,而法國海軍的76毫米艦炮則不能用於反導。義大利海軍的127毫米艦炮能夠發射「火神」增程制導炮彈,用於對陸火力支援,反潛型護衛艦也能在以後的改裝中將艦艏的76毫米炮換裝為更大口徑的艦炮。為進一步增強近程防空能力,義大利還將在兩型護衛艦上安裝2門25毫米小口徑艦炮。

  法國所有的FREMM護衛艦都配備義大利白頭公司的TUS-WASS4110CL型艦艏聲吶。該型聲吶裝有避雷組件,也可用來幫助艦艇規避水雷。法國型使用DCN公司的SEAKEEPER半潛獵雷器,由吊艇柱投放,可在艦船正前方執行偵察任務,義大利型則使用更輕巧的半自動無線電控制「普路托·齊加斯」(PLUTO-GIGAS)無人航行器。反潛型護衛艦還額外裝備了一部泰利斯公司的CAPTAS、低頻拖曳陣聲吶。這種聲吶內置有魚雷探測系統,為SLAT魚雷防禦系統提供魚雷預警。義大利型採用SCLAR-H誘餌火箭發射裝置,法國型則採用「新一代達蓋系統」(NGDS),使其能夠發射魚雷誘餌。

  法國和義大利反潛型FREMM護衛艦的反潛武器包括2座324毫米三聯裝魚雷發射裝置,可發射歐洲MU-90魚雷,並能夠再裝填。MU-90魚雷是法意聯合研製的電動自導反潛魚雷,彈長2.9米,彈徑324毫米,彈重295千克,攻擊深度超過900米,有效射程11千米,採用聚能裝葯,攻擊目標時航速達50節。另外,兩型護衛艦上配備的NH-90型直升機也可用於反潛。

由於「智能艦」技術的大規模應用,FREMM護衛艦的人員編製大幅削減。該技術致力於提高艦艇的自動化和綜合控制程度,有利於精簡人員。尤其是綜合艦橋系統、艦艇自動監控系統、更先進的作戰系統、更方便的人機介面等,都為減少人員數量作出了巨大的貢獻。起初,FREMM護衛艦僅計劃配備90~95名艦員,但考慮到要應對緊急情況,最後適當增加了人員編製數量。法國計劃配備108名艦員,緊急時可擴充到145名;義大利計劃配備123名艦員,最多可搭載165名。引起兩國新型護衛艦人員編製數量差異的主要因素是,義大利FREMM護衛艦將裝備更多的武器、感測器和艦載機。與配備230多名艦員的喬治·萊格級和西北風級護衛艦相比,無論是義大利還是法國的FREMM護衛艦,人員編製數量都已大幅減少。

隱身能力FREMM在設計上充分考慮了整體隱身性,這不僅體現在其流線外形及乾淨利落的上層建築中,連繫纜柱這樣微小的特徵信號源都在隱身措施的考慮之列,如此詳細周密的考慮使得該型艦躍升到「未來隱身護衛艦」的行列。

為降低雷達反射截面積,FREMM船體採用干舷外飄、舷牆及上層建築側壁採用內傾7~11°的多面體外形設計,使各方向的雷達波向多個方向反射,降低回波強度;船舷及桅杆上塗敷雷達吸波塗料;採用集成上部結構技術,減少了大反射截面積雷達和天線的使用;將導彈發射裝置封裝在多面體外殼中;後甲板及艏樓隔開,以防止在敵方雷達上出現雜波;起錨機和系纜柱也隱藏在甲板以下或者裝在儘可能貼近甲板的位置;剛性充氣艇的凹槽也隱藏在大型遮蔽物後。

在尾部柴油機尾氣處理中引進了創新性的冷卻系統,因而艦的紅外特徵相當低。法國版FREMM護衛艦前機艙還將安裝挪威產新型MECMAR鈦材廢氣處理系統,使發動機的廢氣可以從艦兩側接近水線的位置排出。如果還需要降低氣流的溫度,則可以通過海水進一步冷卻。不過義大利海軍使用的是傳統方法通過上層建築排出廢氣,以避免任何水面輻射雜訊。

採用柴-電或柴-燃聯合動力(CODLOG)推進以及高阻尼的多極基座及管路的彈性支座都能有效衰減機械雜訊。該型艦極低的聲特徵信號使得其能在15~16節的航速下提供反潛行動所需的安靜環境。水下磁特徵信號將通過多向消磁系統解決。FREMM護衛艦的雙島上層建築構造具有卓越的生存性能。船體採用高強鋼建造,可抗核衝擊,水線以下氣密門以上部分由l0塊雙殼艙壁分隔成11個水密艙,艦艇能夠在相鄰3艙同時進水的情況下保持飄浮狀態,在相鄰兩艙進水時能維持推進並發電。作戰艙室及機艙增加鋼板裝甲,提高被動防護能力。推進系統分布在3個隔艙中,中間有雙層衝擊吸收艙壁,兩邊有過渡空間,增強了機艙對導彈爆破的抵抗力。艦上的橫向通道可以進一步增強艦體對碎片和小口徑彈藥的防護能力,同時提高集成度及可維護性。FREMM護衛艦的艦員數量相對較少,因此需要新的損管控制和消防措施。艦艇被分為2個損管區,每個區域下面又分為l個氣密區和1個水密區,各區域都有獨立的通風及核生化防護裝備、空調、電力以及消防泵和配電設施。數量龐大的感測器分布在艦上400多個艙室中,能夠在火災發生時自動激活噴水裝置。兩道帶有集成清潔配置的氣密門,即使在核生化污染的情況下也容許艦員安全通往干舷甲板區域。

FREMM護衛艦的直升機甲板很大,並設有兩個機庫。法國FREMM護衛艦將配備1架NH-90型或「美洲獅」作戰搜索與救援直升機,此外還將搭載一架無人機。義大利FREMM護衛艦將加固直升機甲板,使其能承載15噸的直升機,艦上將搭載2架NH-90,或1架NH-90和1架EH-101直升機。

  法國的對陸攻擊型和義大利的通用型都將配備小型突擊艇,並能在5級海況下作業。法國將選用2艘9.5米長的突擊艇,而義大利將選用2艘11米長的突擊艇,它們分別從艦尾和甲板下水。需要時,這兩型FREMM護衛艦的吊艇柱上可再系2艘7米長的突擊艇。FREMM護衛艦非常注重適居性設計。艦上住宿標準為:普通士兵四人一室,士官四人或兩人一室,軍官兩人一室或單間,均有單獨的衛生設施、淋浴間或盥洗室。與20世紀90年代相比,每名艦員所擁有的個人空間將增加約40%。艦上傢具、艙壁以及頂部舾裝都具有輕質、抗衝擊性好、易於移動和重新安裝、隔音效果良好以及耐用性高的特點。船後瞭望台、軍官起居室、士官和普通士兵的食堂、食物倉庫以及冷凍食品庫都在同一層甲板。艦上擁有l間手術室和3張病床,能夠進行外科手術及牙齒治療。

技術數據:

總長:139米

寬度:19米

吃水:5米

滿載排水量:5750噸

最大航程:6000海里

自持力:45天

最高航速:27節

巡航速度:15.5節,15節(反潛作戰時)


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