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日本新型27DD宙斯盾驱逐舰战力初探

科普中国2015-12-30 21:10我要吐槽

2014年底,日本防卫省公布了《平成27年度概算要求の概要》(平成27年度即2015年度),公布和批准了多种型号新型舰艇的研制建造预算。其中,被称为“平成27年度护卫舰(27DD)”的新型宙斯盾驱逐舰一经推出就吸引了亚太各国的目光。该型舰为“爱宕”级导弹驱逐舰升级版,计划建造2艘,预计于2020年和2021年服役,以代替“旗风”级防空驱逐舰,使海上自卫队宙斯盾舰数量达到8艘,实现防空舰全面宙斯盾化,进一步完善海自防空作战核心圈,也将作为美日合作发展的海基高层弹道导弹防御系统的又一反导平台。

    海自的阿喀琉斯之踵

27DD舰设计建造初衷是为了进一步补完海上自卫队护卫队群舰艇防空漏洞。目前,作为海上自卫队主力机动部队的护卫队群一共有4支,包括司令部在横须贺的第1护卫队群(辖横须贺基地第1护卫队、佐世保基地第5护卫队)、司令部在佐世保的第2护卫队群(辖佐世保基地第2、6护卫队)、司令部在舞鹤的第3护卫队群(辖大湊基地第3护卫队、舞鹤基地第7护卫队)、司令部在吴的第4护卫队群(辖吴基地第4护卫队、佐世保基地第8护卫队)。

一个护卫队群下辖2个护卫队,共8艘驱逐舰级别水面舰艇组成,包括1艘直升机母舰(DDH)、2艘防空驱逐舰(DDG)和5艘通用驱逐舰(DD),共同组成一支强有力的海上机动部队。随着近年来日本海上自卫队舰艇不断更新换代,这4支护卫队群基本上都是由新型水面舰艇组成的。但凡事都有例外,在最关键的舰队区域防空网上却一直存在两处缺位。由于“金刚”级、“爱宕”级宙斯盾驱逐舰总共只建造了6艘,难以满足每个护卫队群2艘防空舰的配置,因此仍有2处防空节点不得不继续让老旧的“旗风”级防空驱逐舰勉强担任。其中“旗风”号(DDG-171)是第1护卫队唯一的防空舰,“岛风”号(DDG-172)和宙斯盾舰“鸟海”号(DDG-176)同属第8护卫队,却使同护卫队群的第4护卫队长期没有专用防空舰。

“旗风”级导弹驱逐舰是日本海上自卫队第三代防空舰,首舰“旗风”号1983年开工建造,1986年服役,二号舰“岛风”号于1988年服役。两舰主要防空武器为1座MK-13 Mod4“标准”SM-1 MR中程防空导弹单臂发射装置,备弹40枚,这种防空导弹发射装置是当年日本防空舰的标准配置,但存在导弹射程近、发射速率低、火力通道少等缺陷,已属老旧装备,难以满足新时代舰队防空作战需求。因此,将“旗风”级继续称为DDG,一方面是习惯使然,另一方面也只是为了保证编制完整而已,其实两舰已成为了第1、4护卫队群的阿喀琉斯之踵,在实际作战中很可能因为难以守住自己负责的空域而导致满盘皆输。

“爱宕”级二号舰“足柄”号2008年服役后,日本海上自卫队并未马不停蹄地建造后续舰,甚至没有提出新型防空导弹驱逐舰建造计划。而是在随后的7年时间中,潜心于新技术的开发和应用,直到2015年才厚积薄发,正式提出了新一代27DD舰研制建造方案,足见海上自卫队对该舰寄予的厚望,希望两舰的服役不仅能够弥补护卫队群的防空漏洞,更能在多用途方面走得更远。

适应多用途的总体设计

从近期公布的信息看,这种新型宙斯盾驱逐舰编号从早期的“27DDG”变成了“27DD”,似乎预示着专用宙斯盾防空驱逐舰向多用途驱逐舰转变的迹象。27DD实际上是“爱宕”级导弹驱逐舰的进一步改进型,大量借鉴“阿利·伯克”级FlightIII型的设计思想,而根据美国海军计划将于2016财年才开建“阿利·伯克”级FlightIII型,因此日本可谓是早走一步。

近年来,虽然日本政府屡屡作出突破和平宪法的举动,国防预算也有了大幅增长,但目前仍然是海上自卫队新老舰艇更新交替之际,新型两栖攻击舰、30FF导弹护卫舰等舰艇建造规划也都提上了议事议程,相对而言价格昂贵、性能先进的27DD舰建造数量仅有2艘。如何在有限的预算情况下获得更强大的战力成了海上自卫队和舰艇设计者需要认真考虑的问题,在这种情况下,走多用途道路成为了其必然选择。日本宙斯盾驱逐舰中,最先入役的“金刚”级驱逐舰是一种纯粹的舰队型区域防空导弹驱逐舰,继承了原型美国“阿利·伯克”级FlightⅠ/ⅠA型的特点,无机库设计,缺乏持久的航空作战能力,反潜方面也存在短板。而平成13年度中期防扩军案中开始建造的“爱宕”级则可以看成是“阿利·伯克”级FlightIIA型的日本版本,增加了单机库设置,提升了航空反潜作战能力,还将整个日本都纳入到了高轨道反弹道导弹的保护圈之中。作为“爱宕”级的后续舰,从最新公布的27DD构想图来看,将进一步增加电磁轨道炮、激光近防武器、新型雷达系统、拖曳声纳等新型武器设备,进一步强化多任务作战能力,欲使其成为亚洲战力最强之战舰

当然,要实现多任务化需要足够的舰体作为平台。和以往一样,日本继续在27DD的排水量上玩文字游戏,宣称该舰排水量从“爱宕”级的7700吨上升到8200吨,相对中国军迷广泛关注的国产万吨大驱而言,似乎并不算很大。但是,日本说的排水量其实是指空载的标准排水量,目前“爱宕”级满载排水量已达到与巡洋舰级别的10000吨,27DD满载排水量也必将超万吨以上。因此,除了挂羊头卖狗肉的直升机母舰DDH外,无论是作为DDG还是作为DD,27DD都将是日本历史上最大的防空/通用导弹驱逐舰。

作为日本海上自卫队新一代主力战舰,两艘27DD的主要任务将作为日本弹道导弹防御计划的重要组成节点之一,与“金刚”、“雾岛”、“妙高”、“鸟海”、“爱宕”、“足柄”这6艘已服役的宙斯盾导弹驱逐舰一起,共同承担利用高性能雷达发现弹道导弹、并在距地面200千米至300千米的大气层外实施拦截的战略防御任务。由于前六艘宙斯盾舰沿用了旧日本帝国海军“金刚”级战列巡洋舰、“妙高”级、“高雄”级重巡洋舰的舰名来命名,27DD作为寄予厚望的新型战舰也会延续这一传统,而旧“金刚”级中还留有两个舰名“比睿”、“榛名”,不知是否会作为27DD双舰的舰名,继续向旧日本帝国海军招魂。

远超“爱宕”的综合战力

与“爱宕”级相比,27DD在总体布局上变化不大。从构想图看,27DD与“金刚”、“爱宕”级一样采用了长首楼高平甲板、小长宽比、高干舷、方尾设计,舰首高大尖瘦,前倾明显,舰体横向剖面为深V型,舰体宽大且明显外飘,从舰舯部到舰艉型宽变化不大。这种舰型有利于增加内部空间,利于舰内部总体布置,并可大大减轻舰体横摇和纵摇,增强舰艇在高速航行时的稳定性,从而使军舰具有更好的适航性、稳定性和机动性。舰上全封闭式上层建筑以一体化设计集中在舰体中部,占舰体长度1/2以上。27DD的舰桥较“阿利·伯克”级更加高大,相控阵雷达阵面的布置更高,有利于扩大雷达视界。

指挥系统

27DD舰与“金刚”、“爱宕”等舰的最大区别是具有海军协同交战系统(CEC,Cooperative Engagement Capability)。早在2014年12月29日日本《每日新闻》就发表了题为《海上自卫队将首次配备协同作战装备》的报道,称海上自卫队在2015年度预算中计划建造的宙斯盾舰艇上,将安装与己方共享敌方导弹位置、即时拦截导弹的具有协同作战能力的先进系统。CEC是美国海军集成火控—防空系统NIFC-CA的核心,将提供先进的分布式联合集成火力控制JIFC作战体系结构,使编队内各个装备了CEC终端的舰艇/飞机都具备与武器交联的能力,以支持协同交战。由于日本现有舰艇并未装备CEC系统,因此,引进的CEC系统要发挥作用,最大的可能是在与美军协同作战中,因此该系统的装备也被外界称为日本行使集体自卫权体制建设的重要一环。

CEC系统通过把对空中威胁的探测数据同时发布到编队内所有终端平台,使一个物理上分布在大洋中的舰艇编队或联合部队能够像一个平台作战系统一样有效运作,极大扩展了单舰探测范围,增强防御能力,特别是提升了对低空掠海反舰导弹和弹道导弹的防御能力。27DD安装CEC系统的现实意义是当护卫队群与美国海军舰艇编队协同作战时,当美军舰艇和飞机通过雷达探测到敌方导弹接近的情况时,位于远处的日方27DD舰也能共享导弹位置情报,并及早参与拦截。而在海上自卫队现行装备体制下,“金刚”、“爱宕”等宙斯盾舰只能在自己的雷达探测到敌方导弹时才能进行拦截。美国海军计划将CEC系统装备海军全部的275艘作战舰艇,以及作战飞机和岸上作战单位等。海上自卫队目前只计划在27DD舰上引入该系统,但将来不排除在25DD等新型水面舰艇和飞机上安装这一系统,甚至在老舰改装时候也可增加该系统,进一步强化自卫队内部的联合。

前海上自卫队高官香田洋二就曾表示,“虽然是否在行使集体自卫权时使用CEC系统需要由政府作出判断,但如果与美军共同使用,可有效地拦截敌方导弹。这不仅有利于日本的防卫,也能降低很多人所担心的自卫队员生命危险”。

雷达系统

从构想图来看,27DD舰最主要的宙斯盾系统仍然将是“爱宕”级的延续,相当于“阿利·伯克”级FlightIIA型的水平,主雷达与“爱宕”级一样是六角型的SPY-1D(V)相控阵雷达,而非美国FlightIII型舰上采用的四边型AMDR防空和导弹防御雷达。此外,27DD舰舰桥上还增加了一套AN/SPQ-9B对海搜索雷达。这是一种高分辨率窄波速脉冲多普勒雷达,主要用于反舰导弹防御(ASMD),能够在强海杂波和干扰环境下探测和跟踪雷达横截面很小并掠海飞行的反舰导弹。该雷达有一具高2.35米、宽0.726米、质量537.5千克的裂缝阵列天线,工作在I/J波段(8GHz~12.5GHz),天线每分钟转60次,波速宽度方位角1.35°,仰角3°,最大探测距离137千米,在试验中对27.4千米上雷达反射面积1平方米的目标探测概率90%。该雷达现已安装在“提康德罗加”级巡洋舰、“阿利·伯克”级驱逐舰和“圣安东尼奥”级船坞登陆舰等舰艇上,用于战术反导作战。

导弹系统

27DD的主要武器是舰首B炮位和舰尾直升机库上方的MK41导弹垂直发射单元,可以混装“标准”-2ER BLOCKⅢA/B远程防空导弹、“标准”-3型海基拦截弹、“海麻雀”ESSM改进型防空导弹、“阿斯洛克”反潜导弹等,配合SPY-1D(V)相控阵雷达、SPG-62目标照射雷达,能够同时拦截空中12个目标,具有较强的对空防御能力。发射单元数量目前还不明朗,但不会低于“爱宕”级的96单元。

由于“标准”-3型海基拦截导弹的上舰,使27DD舰成为了弹道导弹远端拦截发射平台。早在2007年日本海上自卫队“金刚”号导弹驱逐舰就进行过弹道导弹拦截试验。在那次导弹拦截试验中,位于夏威夷考艾岛的美军基地发射了一枚模拟中程弹道导弹,在海上进行待命的“金刚”号利用本舰雷达对这枚模拟中程弹道导弹进行了跟踪,并向该弹发射了一枚“标准”-3型海基拦截导弹进行拦截,在高度100千米以上的大气层外将模拟来袭导弹成功击落。

与“阿利·伯克”级驱逐舰逐渐取消反舰导弹的做法不同,由于没有美国海军那么强大的空中打击力量,因此在27DD舰上仍然保留了反舰导弹,构想图说明该型舰将采用未知型号的新型舰舰导弹。近年来,日本围绕钓鱼岛争端,已经相继推出了12式/12SSM岸舰导弹、ASM-3空舰导弹等新型反舰导弹,其共同特点是使用复合制导体制、射程更远,精度更高、抗干扰能力更强。27DD上的新型反舰导弹只有待到装舰的那一天才会揭开神秘面纱,这将是对海作战的又一利器。

火炮系统

从构想图上看,27DD舰第一阶段的火炮武器相对比较保守,主炮为一门MK45 Mod4型62倍径身管火炮,上层建筑前后还有2套MK15 Block1B型20毫米“密集阵”近程防御系统。但《平成27年度概算要求の概要》中也同时列出了电磁加速炮(即电磁轨道炮)和近防型激光发射器的研制规划,所以有媒体将三者结合起来,认为这两种先进武器装备将首先装备27DD舰。

电磁轨道炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器,与传统火炮的火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁轨道炮由电磁场作用力驱动,其作用时间要长得多,可大大提高弹丸速度和射程。在两次世界大战中,法国、德国和日本科学家都曾研究过电磁炮,直到1970年代电磁发射技术才取得重大进展。2007年1月16日,美国海军研究办公室(ONR)在弗吉尼亚州海军水面作战中心达尔格伦分部举行新型电磁装置交付仪式,用一门90毫米口径的试验型电磁炮发射1发高速炮弹穿透了仪式彩带。这发炮弹在炮口的初始动能达到7.4兆焦耳,初速度达2146米/秒。2010年12月,美国又成功完成33兆焦耳电磁轨道炮的发射测试,最终目标是打造能量64兆焦耳、射程350千米的电磁轨道炮,安装在DDG-1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰上。日本在上世纪初曾经开展过电磁炮的研究,但并未取得实质进展,在《平成27年度概算要求の概要》中专门列有“电磁加速炮”的研究预算,从构想图中确有打算将其作为27DD舰的主炮代替火药发射的MK45 Mod4舰炮。

在近防系统上,《平成27年度概算要求の概要》也指出将用激光武器代替27DD舰前后2套“密集阵”系统。日本防卫省技术研究与设计局从2008年开始研制实用型的激光武器,能安装于海上的军舰和陆上的轮式重型平台,以打击反舰导弹、对陆攻击巡航导弹或其他高精度打击武器。目前,该系统已经过秘密发射试验,并成功击毁空中来袭目标。

从目前日本电磁轨道炮和激光武器的研制进度来看,武器实用化还有相当一段路要走。因此,27DD舰服役后仍然将在很长时间内安装传统舰炮,但在舰艇设计上已经考虑到了两种武器上舰的需要,一旦技术成熟将作为这些武器的首批载舰。

反潜系统

据推测,27DD舰将采用最新型的SQQ-89(V)15综合反潜作战系统,这是“爱宕”级SQQ-89(V)10综合反潜作战系统的升级版。与“阿利·伯克”FlightIIA型舰取消AN/SQR-19拖曳线列阵声纳不同,“爱宕”级保留了AN/SQR-19(V)2战术被动低频拖曳线列阵声纳,反潜探测能力本身就比较高。27DD舰上将装备更新型的MFTA整合多功能拖曳阵列声纳系统(Multi-Function Towed Array),应该能够达到“阿利·伯克”FlightIII型舰上 AN/SQR-20多功能拖曳声纳阵列的水平。此外,27DD舰的反潜系统还包括低频舰壳声声纳、舰载直升机反潜系统、“阿斯洛克”反潜导弹、324毫米反潜鱼雷等。由于“爱宕”级只搭载单架直升机,与双机库的“阿利·伯克”FlightIIA相比在航空反潜能力上有所降低,因此在27DD舰上是否会参照设计双机库还暂不知晓。但从日本防空驱逐舰、通用驱逐舰一贯采用单机库的编制传统来看,27DD继续沿用单机库的可能性比较高。

动力系统

增添了上述这么多新设备后,27DD舰的标准排水量从“爱宕”级的7700吨上升到8200吨,庞大的舰体需要一颗强劲的心。从目前的信息看,该舰将采用与“秋月”级(19DD)后续型25DD型通用驱逐舰一样的复合燃气涡轮电力推进系统(COGLAG),而非“金刚”、“爱宕”级的全燃联合动力装置(COGAG)。随着英国45型导弹驱逐舰综合全电推进系统的采用,用电力推进船舶已成为新型战舰的发展方向。综合“爱宕”级动力布局和25DD舰动力设计方案推测,27DD舰这套COGLAG推进系统主机将会选用4台通用动力LM-2500ICE(Integrated Engine Controls)燃气轮机,单机功率25000马力,持续总功率102000马力,双轴双桨推进。4台发动机分成2个机组布置在2个机舱内,每个机组并联2台LM2500ICE燃气轮机和1部2.5MW级电动推进马达,并作用于一套减速齿轮来驱动一支大轴。低速航行时候以舰上发电机组带动电动机推进,或启动2台LM2500ICE燃气轮机推进,高速航行时则4台主机并联齐驱。

此种设计能够增加低速航行时候的燃料经济性,更关键的是,无论相控阵雷达,还是电磁轨道炮,或者激光近程防御系统,都是名副其实的电老虎,将主机组通过传动系统与电动机并联,能产生足够的电力输入舰上电力供应系统,大幅增加全舰的供电余裕。以“阿利·伯克”FlightIII型为例,由于AMDR防空反导雷达需要强大的电力供应,使该舰输电网不得不从目前FlightIIA型舰上的440V大幅提升至4160V,以满足10兆瓦雷达的正常运行。高电压可以满足舰上系统的电力需求,也使系统运行更加平稳,当然这将带来额外的设计和工程费用,使成本增加。由于27DD舰主机组并非直接驱动发电机将所有功率转为电力再分配,且电动机仍需要透过减速齿轮来连接大轴,因此这套推进系统与不装备减速齿轮,电力推进系统直接连接大轴的全电推进系统相比仍有一定的差距。

为了降低动力系统的噪声以利于反潜作业,可以预测,27DD舰还将采取多种措施,包括将燃气轮机组安装在双层隔振弹性基座上,主机舱采取隔音防振措施,采用5叶大侧斜可调螺距螺旋桨,并在螺旋桨上采用了气幕降噪技术等。

27DD舰相对于“爱宕”级导弹驱逐舰,不仅联合作战能力、弹道导弹远端拦截能力得到了进一步加强,而且单舰综合作战能力也有了大幅度提升,甚至是革命性的发展。因此,在27DD双舰建成后,日本海上自卫队可以采用更为灵活有效的编组方式,进一步加强与美国海军的协同作战,对周边事态作出及时有效回应,大大加强其对西太平洋地区的军事干预能力。27DD舰的研制也预示着日本海上力量将继续向大型化、远洋化的方向发展,并由“近海专守防御”向“远洋积极防御”的战略转变。这对日本巩固其在东亚地区的优势地位具有相当重要的战略意义。从此种意义而言,27DD舰将作为海上自卫队的一种战略武器,体现战力倍增器的功用。

作者:科普中国责任编辑:天极科普君)
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