前言:在中国的054B护卫舰下水之际,美国海军和俄罗斯海军也开工建造两艘22350型护卫舰和10艘星座级护卫舰,日本、韩国、印度和欧洲多国都开始如火如荼地的建造护卫舰这种“次等战舰”作为装备体系中的“战力补充器”,
一:目前的世界护卫舰概况
现代海军主要分成两个水面战斗舰种,大型驱逐舰用于执行远洋作战,可以安装大量舰载设备,但技术难度极高,造价过于昂贵,一般国家负担不起,护卫舰用于执行近海作战,是一种经济性较好的中型舰艇,最初的需求源于为商船护航,二战时的核心任务是反潜,二战时期的美国护卫舰吨位不大,航速不高、结构简单,造价便宜,便于大批量快速建造,航海性能可满足北大西洋打杂需求,冷战时为对付苏联海军数以百计的潜艇,美军发展了有反潜导弹、反潜直升机、拖曳声呐的护卫舰,苏联解体后,大洋护航反潜任务瞬间消失,大量没有航母战斗群的护卫能力的老旧护卫舰退役,较新的佩里级护卫舰也沦为巡逻舰。
早期“伯克"级驱逐舰反潜能力十分薄弱,甚至无法携带反潜直升机,“佩里”级护卫舰退役后才“伯克”级驱逐舰配备了反潜作战能力,同时承担防空、反潜,反舰、对地攻击等多种任务,成为美国水面战斗舰艇的绝对主力。但是也付出高昂的成本,这种全能战舰被迫整日在世界四大洋上疲于奔命,连驱赶海盗这种小事也要千里迢迢赶去,美国海军在21世纪之后发展的濒海战斗舰吨位、尺寸像是护卫舰,但作用与护卫舰截然不同,濒海战斗舰突出的是扫雷/巡逻能力,没有护卫舰的防空、反舰能力,计划大规模装备弥补40多数“佩里”级护卫舰退役后的空缺。
与护卫舰唯一相似之处就是廉价,设计之初要求单价控制在三亿美元,相当于伯克级驱逐舰的四分之一才能让美国海军大量采购的同时不影响其他舰艇的经费,但是由于美国造船工业的飞速衰退,DDG-1000型驱逐舰和濒海战斗舰都因设计理念都过于激进超前、成本过高、技术难度过大等一系列问题被认为是“失败的产品”。濒海战斗舰不但价格翻倍,作战能力还不如中国海军的022导弹艇,己不再适应海军需求,难逃建造计划惨遭腰斩的命运,于是国会强烈要求重新装备正规护卫舰,多重压力下的美国海军不得不搞了个FFG(X)护卫舰全球招标,要求最高航速不低于28节,具有16节航速/3000海里的续航力,搭载至少16个垂直发射系统单元,可以发射“改进型海麻雀”Block2或"标准"-2导弹。
成本要控制在9.5亿美元以内,主要任务是在高威胁环境中进舰队区域防空压力,执行反潜战与反水面战,分担大量的海外日常巡逻任务,经过一番折腾,意大利芬坎蒂尼集团中标,于2022年4月开始动工建造首舰,预计2026年前后服役,美国海军最终希望在2030年能够装备20艘,与伯克级驱逐舰相比,星座级护卫舰确实是便宜了不少。但若与其他国家护卫相比就是“物不美价也不廉",实际价格达12.81亿美元,比中国055驱逐舰还贵,火力却只能勉强匹敌054A护卫舰,054A护卫舰满载排水量近4200吨,续航力4000海里,巡航速度18节,最高航速27节,装备了76毫米的火炮,鹰击62反舰导弹、红旗16防空导弹、鱼8反潜导弹和舰载反潜直升机。
054护卫舰的设计要求是大幅提升作战能力还要低于053H3护卫舰建造成本,最终成本只有3.48亿美元,电子设备占总成本29%,其中ZKJ-4B/6型作战数据系统单价约2000万美元,382型三坐标搜索雷达单价约1500万美元,声呐系统单价约2000万美元,32个垂直发射系统单价约4000万美元,两套730型近防炮总价约1100万美元,机械设备控制系统单价约1500万美元,舰体和一般装备约4500万美元,轮机及电力系统约3200万美元,四台陝柴PA6型柴油机2000万美元,其他成本计为约1000万美元,人工成本约7500万美元,这笔钱只相当于13架歼-10型战斗机或1892.71万升航油,性能成熟,价格便宜,能够完成中国海军当前各种任务,所以海军总共订购了40艘之多。
而法国FREMM级护卫舰要16.76亿美元1艘,德国F125型护卫舰要7.4亿美元1艘,在价格可以和054A护卫舰相当的是日本海上自卫队的30FFM型护卫舰,只要4.39亿美元,其中两台MT30燃气轮机的采购费用为2300万美元,一门MK45 Mod 4舰炮采购费用为2100万美元,一套OYQ-1信息处理设备采购费用为1800万美元,一套OQQ-11探雷声呐采购费用为2500万美元,一套OQQ-25反潜声呐采购费用为340万美元,2套遥控武器站采购费用为65万美元,日本海上自卫队规模算是亚洲第二,但日本二线地方队装备水平不怎么样,多是自卫队淘汰下来的老舰,老化严重,30FFM型护卫舰预计建造8艘将替代“阿武畏”级等导弹护卫舰。
韩国海军一边开始批量建造用于近海防卫和巡逻的2300吨级FFX“仁川”级导弹护卫舰外,还喜好跟风赶潮流,特别喜欢奉行“凡是日本有的,韩国也应该有”,日本开始建造30FFM护卫舰后,韩国海军也开始推动FFX-I护卫舰项目,韩国科研实力不及日本,FFX-I护卫舰不是全新设计的舰体,而是将仁川”级导弹护卫舰的排水量增至4000吨,30FFM型护卫舰采用了封闭式一体化桅杆和多功能综合射频系统,巨大的四面等腰梯形的四棱台上装备了OPY-2“双波段”四面阵雷达天线,韩国海军自然也要求配备了双波段相控阵雷达,不过韩国海军舰艇更新换代的压力较小,FFX-I护卫舰可能到2030年之后才服役,同时,加拿大海军选定了英国26型护卫舰作为其海军下一代护卫舰,法国研发了新一代FDI护卫舰,英国则持续推进31型下一代护卫舰研发工作。
二:目前的世界护卫舰武器概况
在80年代以前,各国护卫舰排水量普遍只有2000-3000吨级,吨位较小、火力较弱,只能用于近海反潜、护航等非主战任务,排水量最大的美国“佩里”级护卫舰只有4000吨,21世纪后,欧美海军舰队规模不断缩水,昂贵的驱逐舰已经不能撑起舰队,护卫舰也充当起了主力,武器、雷达电子设备和排水量都以主力舰的高标准开始大型化,日本30FFM型护卫舰满载排水量5500吨,欧洲FREMM护卫舰、英国31型护卫舰、丹麦的SF-3500型护卫舰达到排水量达6000吨,德国F125型远洋护卫舰、美国“星座"级护卫舰达到7100吨,加拿大海军的26型护卫舰达到惊人的8800吨,排水量越高,携带的物资越多,海上续航力和自持力越强,舰体越大,装备的武器和电子设备越好。
054A护卫舰已经成为目前世界的排水量最低的远洋护卫舰,刚刚达到了远洋航行的“及格”标准,中国海军当前任务是阻止美军对中国收复台湾的干涉,中国目前是世界第一大外贸国,经济的发展非常依赖进口石油、天然气、铁矿石、铜矿石、粮食和出口工业产品维持,中国的海外贸易对象是中东和非洲,海上贸易航线主要是南海、孟加拉湾、阿拉伯海、北印度洋,中国海军必须控制印度洋海运航线,才能掌握中国经济安全、能源安全的重要通道,美国是中国的主要战略对手,一直将控制包括波斯湾和阿拉伯海北部地区的印度洋作为自己的核心利益,在此部署了第五舰队,目前,中国已经有能力摧毁美军在西太平洋的军事基地和航空母舰,逼迫美军退出西太平洋,但要掌握印度洋的制海权还不是很容易的事。
保障自由使用印度洋就要在北印度洋部署航母战斗群,中国在印度洋缺乏海军基地,距离阿拉伯海最近的海南岛距离超过4500海里,假设要求7天内抵达阿拉伯海则需要27节航速,054型护卫舰采用柴油机动力,难以长时间高速航行,只能以14节巡航速度航行,往返需要30天时间,难以跟随航母编队从三亚快速奔赴阿拉伯海的要求,远海作战需要更持续的防空火力,054A型护卫舰只有32个小尺寸导弹垂直发射装置,还要携带反潜导弹,因此防空导弹携带能力非常有限,中国在印度洋无法部署陆基反潜机支援编队054型护卫舰只有一架直升机,难以成为在印度洋反潜主力。
在远海,中国海军中、高空对空防御主要依靠“红旗”-9远程舰空导弹,海军编队的抗击水天线反舰导弹主要依靠“红旗"-16舰空导弹,“红旗”-16采用大推力固体火箭发动机,发射后先爬高10米,利用中继制导实现大弧形弹道,储存足够的再动能俯冲拦截25千米范围内的超低空反舰导弹,制导体制是半主动雷达制导,需要需要配备专门的照射雷达不间断地对导弹进行控制,054A型护卫舰配备了4个导弹照射雷达,每侧2个,只能同时对付2个目标,“红旗”-16采用空气舵来改变飞行方向,调整时有微小的时间延迟,拦截亚音速反舰导弹是可以忽略不计,但超音速反舰导弹时两者交汇速度高达6马赫,延迟0.01秒就会误差10米以上,从而失去拦截机会。
而外国的新一代护卫舰武器系统设置都往“多用途”和“均衡"方向发展,要求具备较强的防空、反舰和反潜作战能力,没有有明显的短板,防空能力从点防空过渡到较强的区域防空,美国的“星座”级、英国的26型护卫舰和丹麦的“伊芙惠特菲尔德”级防空能力都接近了驱逐舰,发射单元数量从16个到56个不等,英国26型护卫舰配备2组16单元“海上拦截者”舰空导弹垂直发射装置,使用主动雷达探测器加数据链技术,无需火控雷达,可以同时360度拦截更多反舰巡航导弹,“星座”级护卫舰配备32个MK41通用垂直发射装置,可发射“标准”2/6和ESSM增强型“海麻雀”中近程舰空导弹,搭配方式可以是32枚“标准”-2导弹或128枚ESSM导弹,防空火力非常强大。
日本30FFM型护卫舰,舰炮后部设有2座8联装MK41垂直发射系统,具备发射“标准"-2远程防空导弹和ESSM“改进型海麻雀”导弹的能力,也可以发射日本自行研制的07式反潜导弹,最大射程超过40千米,是美制“阿斯洛克"反潜导弹的两倍,也可以是8枚“标准"-2导弹+32枚ESSM导弹或8枚07式反潜导弹+32枚ESSM导弹,“标准"-2导弹最大射程为165千米,ESSM导弹最大射程为55千米,对掠海高度为5米的反舰导弹射程是25千米,两种舰空导弹衔接覆盖中近程和中远程,理论上可以形成完美的区域防空网,只30DX护卫舰上FCS3(V)火控照射雷达作用距离只有100千米,无法得到充分发挥标准”-2防空导弹的实际性能,多数情况下都是使ESSM增强型“海麻雀”中近程舰空导弹。
丹麦的“伊芙惠特菲尔德"级护卫舰防空火力更加强大,装备4组8单元的MK41导弹重直发射系统和2组12单元的MK56导弹重直发射系统,分别发射“标准"-2型舰空导弹和ESSM增强型“海麻雀”中近程舰空导弹,防空火力都赶上了052D驱逐舰,法国版FREMM护卫舰配备两组席尔瓦A-43与两组席尔瓦A-70八联装发射系统,装填的16枚紫菀-15短程防空导弹和16枚法制SCALP-NAVAL对地巡航导弹,意大利的FREMM服护卫舰役初期都只配备两组A-43八联装发射单元,德国的F125护卫舰定位为对陆攻击护卫舰,并没有很强的防空能力,只有2部21单元的“拉姆”BlockII型舰空导弹,但预留了16单元导弹垂直发射装置安装平台。总的来说,054A型护卫舰的32个垂直发射单元配置也算中等。
三:目前的世界护卫舰雷达概况
要想更有效地防空能力,先进的探测系统必不可少,054A型护卫舰的国产“海鹰-S"S波段三坐标雷达是俄罗斯“顶板"三坐标雷达的仿制品,采用一维频扫相控阵体制,仰角采用电子扫描,方位采用机械扫描,对10平方米雷达反射面积的目标探测距离达200千米,对反舰导弹探测距离是50千米,整个系统的重7吨左右,其中天线重2吨,雷达天线和重量尺寸都较大,扫描速度6转/分,最快也只有12转/分,旋转一圈需要5秒钟,也就是需要5秒钟确认一个目标,5秒钟足够超音速反舰导弹飞行30千米了,这样即使雷达在水天线发现目标,那也只有一次拦截机会,S波段频率较低,波长较长,也无法直接为导弹提供制导信号,这都是非常不利的。
而外国新一代海军护卫舰吨位水涨船高,为普遍应用相控阵技术提供了足够的电力,相控阵雷达同时执行跟踪、监视、导航、火炮支援等多种传统功能,集搜索、跟踪和火控于一体,极大地缩短了从搜索目标,到精度跟踪,再到发射武器的反应时间,美国的“星座"级护卫舰安装的是下一代AN/SPY--6(V)3有源相控阵雷达,采用全新的氮化镓大功率放大器与收发组件、有源相控阵物理结构、分布式接收机/激励器以及大孔径子阵级数字波束形成等关键技术,比伯克级驱逐舰的AN/SPY-I无源相控阵雷达要先进得多,只是为了降低开发成本和风险,改为需要机械转动进行360旋转以跟踪扫描的旋转阵面。
日本30FFM护卫舰安装了日本自研的OPY-2型X波段多功能相控阵雷达,每个主天线尺为1.6米x1.6米,由1600个C波段氮化镓发射/接收单元组成,全重两吨,峰值功率在4兆瓦,最大探测距离200-360千米,虽然不及“宙斯盾"AN/SPY-ID(V)雷达,但探测精度要更高,能同时跟踪三百个目标,不仅能探测和精确跟踪反舰导弹,甚至能跟踪炮弹,副天线直径0.9米,装有980个X波段氮化镓发射/接收单元,最大探测距离为100千米可以同时引导15-20枚导弹拦截10个空中目标,雷达阵面集成在封闭式一体化桅杆上,能够实现360度全方位扫描探测和火控照射,封闭式--体化桅杆集成了多功能综合射频系统,这种技术只有在美国、英国和中国最新驱逐舰掌握。
法国的FDI护卫舰的“海火500”固定阵面有源相控阵雷达也安装在集雷达、光电、电子战、通信设备于-一体的综合桅杆上,T/R组件数量达到3072个,分为空中监视模块、水面监视模块、弹道导弹监视模块、“紫菀”导弹火控模块、火炮指挥模块以及反炮兵模块组成,采用数字阵列接收和氮化镓高功率放大器,可同时产生100个以上的瞬时波束,对空探测距离达到400千米,甚至能应对600千米射程的反舰弹道导弹,意大利FREMM护卫舰KRONOSGrand海军型C波段多功能雷达,计划装备在后续的意大利版欧洲多功能护卫舰(FREMM)“贝尔加米尼"级上。KRONOSGrand海军型雷达工作在C波段有源相控阵雷达,有2200个T/R组件,可执行空海监视、立体搜索、多目标实时跟踪和多枚导弹引导任务。
丹麦的“伊芙:惠特菲尔德”级护卫舰甚至安装了055型导弹驱逐舰才有的“双波段相控阵雷达",由APAR有源相控阵雷达和SMART-L无源相控阵雷达组成,其中“APAR”X波段有源相控阵雷达有4个固定天线阵面,每个装有324个T/R组件,能够同时探测和跟踪75-150千米内的200个目标,并引导32枚导弹同时攻击,“SMART-L”L波段无源相控阵雷达则是单阵面,探测距离为480千米,能够同时跟踪1000个空中目标或100个海面目标,能识别65千米范围内的隐形目标和1000千米距离内的弹道导弹,两种雷达一个负责近距火控一个负责远距预警,有源和无源互补,很多技术领域已经超过了“伯克2”驱逐舰。
英国的26型护卫舰和31型护卫舰的雷达配置价格更便宜一些,性能也无法跟“伊芙:惠特菲尔德”级护卫舰相比,31型护卫舰采用的NS-100旋转式相控阵雷达,是一款双轴多波束雷达,定位是监视近海中小型水面舰艇,该舰同时还将采用了一部997/ARTISAN型三坐标多波束雷达,搜索空域范围60°~70”,最大探测距离200千米,转速30转/分,能够同时跟踪超过800个或900个目标,可以探测以3马赫速度飞行的网球,德国F125护卫舰虽然不是防空护卫舰,但也采用了空客防务与航天公司开发的“TRS-4D/NR”C波段有源相控阵雷达,韩国FFX-护卫舰也采用了氮化镓一有源电子扫描阵列技术的S/X双波段相控阵雷达。
四:结语
综上所述,从054A型护卫舰和世界新一代护卫舰对比看出,054A型护卫舰在2015年后的技术水平开始落后,只是有“性价比高”的优势,所以非但没有停止建造,反而追加大量订单,成为当今世界量产数量最多的导弹护卫舰,不过中国海军也看到这个性能差距中国新一代的054B护卫舰电子设备和信息集成化方面会更为先进,安装新型的双阵面旋转式有源相控阵雷达,从一维相控阵升级到二维相控阵,吨位也增加到6000吨,以容纳更多装备和更多导弹垂直发射系统,提高海军的护卫作战能力。
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