五一假期结束了,似乎我也没心情搬运好内容,你们也没有心情去看。因为钜阵资本,大伙也全在忙。
佩里级飞弹巡防舰我们对它太熟悉了,为什么要使用“巡防舰”而不是护卫舰,估计大伙一定清楚我的指向。不讲太多,直接进入主题。本文我保存了很久,少说有一年时间。为什么才发布,可能是文本有毒。制作很多次,都是因为突然卡死导致不能保存,反反复复几次,最后也就放弃了。最近是实在不知发什么内容,才想起还有这个鬼内容。
90年代是各类新概念与应用爆发的年代,似乎所有当今使用的新技术全是在90年代提出。也许正是在这种变革的年代,更新速度超过所有人想象。既然美海军是标杆,那么他们的设计理念就成了别国争相效仿的样板。
佩里级飞弹巡防舰(Oliver Hazard Perry-class FFG)的诞生,是在冷战时期美国海军对成本效益与数量之间平衡的战略需求下所发展出的产物。
1970年代初,美国海军面临日益扩张的苏联海军威胁,尤其是苏联潜艇力量的迅猛发展。为应对全球海上战场的挑战,美国提出:
以高性能舰艇(如提康德罗加级巡洋舰、斯普鲁恩斯级驱逐舰)为“高端”,以大量便宜、足够胜任反潜/护航任务的轻型舰艇为“低端”,形成高低搭配。
展开剩余98%佩里级就是这套“低端”战力中坚,用来执行任务强度不高但数量庞大的护航、巡逻与反潜作战。正为它是“低端”舰艇,所以,美方就将该型舰艇倾销给了自己的一众小弟手中。这也是本人在90年代特别喜欢该型号的一个原因,不是因为漂亮,而是因为可以快速大批量建造。用今天的话讲,可以下饺子。
(上与下)佩里级首舰奥利弗·哈泽德·佩里号(USS Oliver Hazard Perry FFG-7),属于短舰体构型。巴斯钢铁厂建造,服役时间:1977年–1997年,2006年4月21日解体。
(上与下)佩里级首舰奥利弗·哈泽德·佩里号(USS Oliver Hazard Perry FFG-7),属于短舰体构型。巴斯钢铁厂建造,服役时间:1977年–1997年,2006年4月21日解体。
1970年代初期的佩里级与LAMPS-1反潜直升机的想象图。最初佩里级被归类为巡逻护卫舰(PF)。
1970年代初期的佩里级与LAMPS-1反潜直升机的想象图。最初佩里级被归类为巡逻护卫舰(PF)。
因此首舰舷号原本预定为PF-109,接续于二战时期建造的96艘塔科马级(Tacoma class)之后。1975年6月30日,美国海军将PF与护航驱逐舰(DE)统一改为护卫舰(FF)分类,因此佩里级改称为导弹护卫舰(FFG),首舰舷号也改为FFG-7,接续于布鲁克级(原导弹护航驱逐舰)之后。
特别注明:因为翻译不同,也有称呼:派里级
早期艺术家笔下的佩里级想象图,绘制于1975年7月。
早期艺术家笔下的佩里级想象图,绘制于1975年7月。
佩里级飞弹巡防舰的起源可追溯至1970年7月1日上任的美国海军作战部长(CNO)埃尔莫·朱姆沃尔特上将(Admiral Elmo Zumwalt)所拟定的“Project 60”高低混合舰队计划。在该计划中,一个重要项目就是建造一种“次等护航舰”,以取代大量二战时期建造、即将退役的老旧护航舰艇。
这种新型护航舰的主要任务是在低威胁环境下,为次要舰队(如两栖舰队、勤务舰队等)及船团执行反潜和防空护卫任务,或担任主战舰队的外围护航与某些巡逻任务。这类舰艇的战力与功能相对有限,但造价较低,能以较大的数量来满足各类低阶任务需求,从而弥补如斯普鲁恩斯级等舰队主力舰艇在数量上的不足。
因此,该级舰在造价、排水量与所需人力上都被设定了严格限制,自然也不能采用高规格或完整配备的装备。最初,这类舰艇被归类为“巡逻巡防舰”(Patrol Frigate,简称PF),这是二战时期的一种低级别巡逻舰艇,其等级介于炮舰(PG)与护航驱逐舰(DE)之间,吨位多在1000吨左右。
由于当时的需求非常迫切,埃尔莫·朱姆沃尔特上将自1970年7月上任并完成Project 60计划之后,便于同年9月9日展开了巡逻巡防舰的可行性研究(feasibility study),并于12月31日完成研究报告。1971年7月1日完成概念设计并发布正式设计规范,同年12月完成初步设计,项目编号为SCB 261。
到了1972年4月,美国海军确定由吉布斯与考克斯公司(Gibbs & Cox)负责详细设计,并于同年10月将首舰“佩里号”(USS Oliver Hazard Perry,FFG-7,原编号为PF-109)的建造合同授予巴斯钢铁造船厂(Bath Iron Works, BIW),合约金额为9440万美元。BIW造船厂于1973年5月开始进行首舰的施工设计,并在同年12月开始切割钢板建造。
该级舰首舰以美国海军历史上的民族英雄——奥利弗·佩里(Oliver Hazard Perry,1785~1819)命名。奥利弗·佩里出生于罗德岛,他的成名战役是1812年第二次英美战争中的伊利湖战役(Lake Erie),在该战役中他率领美国舰队击败并俘获英国舰队(为纪念该战役,倒数第四艘提康德罗加级巡洋舰CG-70被命名为“伊利湖号”)。
随后,奥利弗率领运兵舰队驰援底特律,击溃当地英军并收复该城。之后,他担任威廉·亨利·哈里森(William Henry Harrison)将军的副官出征加拿大,在泰晤士河战役中击败英军,为美国在第二次英美战争中取得了决定性胜利。由于这场战役中的杰出表现,奥利弗·佩里成为了美国的民族英雄。
值得一提的是,奥利弗·派里的弟弟——同样投身美国海军的马修·佩里(Matthew Calbraith Perry),在19世纪中叶率领数艘近代化蒸汽铁甲舰抵达东京湾,迫使日本德川幕府结束长期锁国政策,这一事件被日本称为“黑船事件”。
佩里级导弹护卫舰瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9)【托德太平洋造船,洛杉矶圣佩卓分厂制造,1978年–2002年,移交波兰,成为波兰海军“塔德乌什·柯斯丘什科将军号”(ORP General T. Kościuszko (273))】与诺克斯级护卫舰罗伯特·派里号(USS Robert E. Peary FF-1073)。
佩里级导弹护卫舰瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9)【托德太平洋造船,洛杉矶圣佩卓分厂制造,1978年–2002年,移交波兰,成为波兰海军“塔德乌什·柯斯丘什科将军号”(ORP General T. Kościuszko (273))】与诺克斯级护卫舰罗伯特·派里号(USS Robert E. Peary FF-1073)。
佩里级是诺克斯级的后继舰艇,但两者的设计理念差异甚大。
三艘佩里级编队航行的照片,摄于1982年。从左至右分别是奥利佛·赫塞·佩里号、安特里姆号(USS Antrim FFG-20)托德造船厂,西雅图分厂制造,1981年–1996年,移交土耳其,成为土耳其海军“吉雷松号”(TCG Giresun F 491)以及杰克·威廉斯号(USS Jack Williams FFG-24),巴斯钢铁厂,1981年–1996年,移交巴林,成为巴林海军“萨巴号”(Sabha FFG 90)
三艘佩里级编队航行的照片,摄于1982年。从左至右分别是奥利佛·赫塞·佩里号、安特里姆号(USS Antrim FFG-20)托德造船厂,西雅图分厂制造,1981年–1996年,移交土耳其,成为土耳其海军“吉雷松号”(TCG Giresun F 491)以及杰克·威廉斯号(USS Jack Williams FFG-24),巴斯钢铁厂,1981年–1996年,移交巴林,成为巴林海军“萨巴号”(Sabha FFG 90)
在陶德太平洋造船厂(Todd Pacific Shipyards)西雅图厂建造的四艘派里级,其中包括澳大利亚订购的FFG-03(雪梨号)以及FFG-22,托德造船厂,西雅图分厂(1982年–1998年)移交埃及,成为埃及海军“沙姆沙伊赫号”(Sharm El-Sheik F 901)、28,布恩号(Boone),托德造船厂,西雅图分厂,1982年–2012年,2012年2月23日除役、31,斯塔克号(Stark)托德造船厂,圣佩卓分厂(1982年–1999年)2006年6月21日解体
在陶德太平洋造船厂(Todd Pacific Shipyards)西雅图厂建造的四艘派里级,其中包括澳大利亚订购的FFG-03(雪梨号)以及FFG-22,托德造船厂,西雅图分厂(1982年–1998年)移交埃及,成为埃及海军“沙姆沙伊赫号”(Sharm El-Sheik F 901)、28,布恩号(Boone),托德造船厂,西雅图分厂,1982年–2012年,2012年2月23日除役、31,斯塔克号(Stark)托德造船厂,圣佩卓分厂(1982年–1999年)2006年6月21日解体
佩里级的格洛克号(USS Clark FFG-11)在1979年3月24日于巴斯钢铁造船厂(BIW)下水前夕的照片。巴斯钢铁厂(1980年–2000年)移交波兰,成为波兰海军“卡齐米日·普气体基将军号”(ORP General K. Pułaski (272))
佩里级的格洛克号(USS Clark FFG-11)在1979年3月24日于巴斯钢铁造船厂(BIW)下水前夕的照片。巴斯钢铁厂(1980年–2000年)移交波兰,成为波兰海军“卡齐米日·普气体基将军号”(ORP General K. Pułaski (272))
奥利佛·赫塞·佩里号进行整舰抗冲击测试(full-ship shock trials)的画面。测试后,该舰部分铝合金上层结构破裂,许多机械安装座和组件发生变形或损坏。
奥利佛·赫塞·佩里号进行整舰抗冲击测试(full-ship shock trials)的画面。测试后,该舰部分铝合金上层结构破裂,许多机械安装座和组件发生变形或损坏。
四艘佩里级并排停泊,由左至右为邓肯号(USS Duncan FFG-10)、瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9)、马隆·S·蒂斯代尔号(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27)和路易斯·B·普勒号(USS Lewis B. Puller FFG-23)。
四艘佩里级并排停泊,由左至右为邓肯号(USS Duncan FFG-10)、瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9)、马隆·S·蒂斯代尔号(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27)和路易斯·B·普勒号(USS Lewis B. Puller FFG-23)。
(上与下)七艘佩里级的编队航行画面。
(上与下)七艘佩里级的编队航行画面。
佩里级的克拉克号(USS Clark FFG-11),属于短舰体构型,该舰退役后售予波兰。
佩里级的克拉克号(USS Clark FFG-11),属于短舰体构型,该舰退役后售予波兰。
佩里级的赛德号(USS Sides FFG-14)正驶过旧金山湾区金门大桥。
佩里级的赛德号(USS Sides FFG-14)正驶过旧金山湾区金门大桥。
佩里级的马隆·提斯代尔号(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27),也是短舰体构型。
佩里级的马隆·提斯代尔号(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27),也是短舰体构型。
安德伍德号(USS Underwood FFG-36)是第一艘长舰体构型的佩里级钜阵资本。
安德伍德号(USS Underwood FFG-36)是第一艘长舰体构型的佩里级。
属于长舰体构型的佩里级麦克·克劳斯基号(USS McClusky FFG-41)。
属于长舰体构型的佩里级麦克·克劳斯基号(USS McClusky FFG-41)。
长舰体构型的派里级伦特兹号(USS Rentz FFG-46)。
长舰体构型的派里级伦特兹号(USS Rentz FFG-46)。
摄于1991年8月4日,伦特兹号停放在香港的船台设施上。没有太多信息
摄于1991年8月4日,伦特兹号停放在香港的船台设施上。没有太多信息
两艘佩里级正在巴斯钢铁造船厂(BIW)建造,左侧为克拉克林号(USS Klakring FFG-42)。
两艘佩里级正在巴斯钢铁造船厂(BIW)建造,左侧为克拉克林号(USS Klakring FFG-42)。
在BIW船厂建造中的佩里级护卫舰考夫曼号(USS Kauffman FFG-59),此时工程进度约60%,舰艏MK-13导弹发射器尚未安装。
在BIW船厂建造中的佩里级护卫舰考夫曼号(USS Kauffman FFG-59),此时工程进度约60%,舰艏MK-13导弹发射器尚未安装。
在BIW船厂建造中的佩里级护卫舰考夫曼号(USS Kauffman FFG-59),此时工程进度约80%。
在BIW船厂建造中的佩里级护卫舰考夫曼号(USS Kauffman FFG-59),此时工程进度约80%。
佩里级的瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9,右)与麦克·克劳斯基号(USS McClusky FFG-41,左)在圣地亚哥国家钢铁造船公司(NASSCO)同时进行干坞维修;此次维修属于价值470万美元的合同,也是NASSCO首次在一个干坞中同时进行两艘舰艇的维修作业。摄于1997年10月24日。
佩里级的瓦兹沃思号(USS Wadsworth FFG-9,右)与麦克·克劳斯基号(USS McClusky FFG-41,左)在圣地亚哥国家钢铁造船公司(NASSCO)同时进行干坞维修;此次维修属于价值470万美元的合同,也是NASSCO首次在一个干坞中同时进行两艘舰艇的维修作业。摄于1997年10月24日。
在圣地亚哥同时进行干坞维修作业的范德格里夫特号(USS Vandegrift FFG-48,左)以及考尔特号(USS Curts FFG-38),摄于2011年5月17日。
在圣地亚哥同时进行干坞维修作业的范德格里夫特号(USS Vandegrift FFG-48,左)以及考尔特号(USS Curts FFG-38),摄于2011年5月17日。
佩里级导弹护卫舰盖瑞号(USS Gary FFG-51)的战情中心,画面中可见AN/SQQ-89(V)2反潜作战系统的操作台。
佩里级导弹护卫舰盖瑞号(USS Gary FFG-51)的战情中心,画面中可见AN/SQQ-89(V)2反潜作战系统的操作台。
佩里级导弹护卫舰的作战中心内部。
佩里级导弹护卫舰的作战中心内部。
后期型佩里级的主要电子系统,此图为铭传号(FFG-1112,前美国海军FFG-50 Taylor)上的设备。包括主桅杆上的AN/SPS-49A(V)1远程对空搜索雷达、前方MK-92 Mod6火控系统的CAS天线、舰桥两侧的AN/SLQ-32(V)5电子战系统(包含ESM天线与主动干扰天线)等。摄于2019年9月28日于基隆港。
后期型佩里级的主要电子系统,此图为铭传号(FFG-1112,前美国海军FFG-50 Taylor)上的设备。包括主桅杆上的AN/SPS-49A(V)1远程对空搜索雷达、前方MK-92 Mod6火控系统的CAS天线、舰桥两侧的AN/SLQ-32(V)5电子战系统(包含ESM天线与主动干扰天线)等。摄于2019年9月28日于基隆港。
舰名派里级导弹护卫舰 / 美国(Oliver Hazard Perry 级) 建造厂美国: FFG-7、8、11、13、15、21、24、26、29、32、34、36、39、42、45、47、49、50、53、55、56、58、59——由缅因州巴斯的 Bath Iron Works建造FFG-9、12、14、16、19、23、25、27、30、33、38、41、43、46、51、54、57、60、61——由加州圣佩德罗的 Todd Pacific Shipyards建造FFG-10、20、22、28、31、37、40、48、52——由华盛顿州西雅图的 Todd Pacific Shipyards建造 尺寸总长:135.6(短舰体型) / 138(长舰体型)(水线长均为124米)宽:13.7吃水:4.9(舰体) / 6.7(含声纳) 排水量标准:2770 吨(短舰体型) / 3010 吨(长舰体型)满载:3660 吨(短舰体型) / 4100 吨(长舰体型) 动力系统COGAG 联合燃气涡轮动力系统LM2500 燃气涡轮 *2 / 41,000 马力单轴 CRP(对转螺旋桨)单舵辅助动力单元 *2 / 350 马力 航速30 续航力5000 海里(以18节航速)4200~4500 海里(以20节航速) 电子战系统AN/SPS-49(V) 长程二维对空搜索雷达 *1AN/SPS-55 平面搜索雷达 *1AN/SLQ-32(V)2/5 电子战系统 *1(装于 FFG-8、28、29、32、33、36~61)MK-36 干扰弹发射器(SRBOC)*2 声纳AN/SQS-56 艏部声纳 *1AN/SQR-18(V)2 / 19 拖曳阵列声纳(部分 FFG-36 之后舰艇配备) 火控 / 作战系统JTDS 舰载作战系统MK-92 火控系统(含 CAS 天线组与 STIR 照明雷达各 *1)SYS-2(V)2 综合自动侦测追踪系统(IADT)(装于 FFG-36、47、48~55、57、59、61) 乘员214 舰载武裝MK-13 单臂发射器 *1(弹舱可装 40 枚导弹,可发射标准 SM-1 MR 防空导弹及“鱼叉”反舰导弹,已于2000年代中期拆除)MK-38 25毫米机炮 *1(部分舰艇于2000年代后期加装)MK-75 76毫米(62倍径)速射炮*1MK-32 Mod 17 三联装 324毫米鱼雷发射器 *2(配用 MK-46 鱼雷)MK-15 “方阵”近迫武器系统(CIWS) *1 舰载机短舰体型:LAMPS-1 SH-2F 反潜直升机 *2长舰体型:LAMPS-3 SH-60B 反潜直升机 *2 姊妹舰共 51 艘短舰体型:26 艘(FFG-716、1934)长舰体型:25 艘(FFG-3643、4561)短舰体的 FFG-8、28、29、32、33 于服役期间升级为长舰体型 FFG-7、8、11、13、15、21、24、26、29、32、34、36、39、42、45、47、49、50、53、55、56、58、59——由缅因州巴斯的 Bath Iron Works建造 FFG-9、12、14、16、19、23、25、27、30、33、38、41、43、46、51、54、57、60、61——由加州圣佩德罗的 Todd Pacific Shipyards建造 FFG-10、20、22、28、31、37、40、48、52——由华盛顿州西雅图的 Todd Pacific Shipyards建造
设计演进与成本控制
由于科技发展(包括导弹时代的到来、电子技术的飞速复杂化等)以及对远洋作战能力的追求,美国海军的舰艇在二战后每一代新造舰都明显比前一代更大、更昂贵。以舰队型驱逐舰为例,1970年代建造的“斯普鲁恩斯”级满载排水量达到8000吨级,而二战时期的“基灵”级驱逐舰满载排水量还不到2700吨,增长了三倍。即便是级别较低的护航驱逐舰,二战期间的护航驱逐舰满载排水量约为1700吨,而战后首批延续二战设计的新型护航驱逐舰,如“迪利”级、“克劳德·琼斯”级排水量约为1900吨,编制约170人。而到了1960年代服役、搭载新型反潜技术(包括大型低频阵列声纳、ASROC反潜火箭、DASH遥控反潜直升机等)的“布朗斯坦”级护航驱逐舰,满载排水量接近3000吨(已大于二战时期的舰队型驱逐舰);之后的“加西亚”级突破3500吨,“诺克斯”级更超过4000吨,需编制近270人。因此,仅仅20年间,护航驱逐舰的排水量就翻了一倍。
如果任由这种依照需求和性能导向的增长趋势继续发展,1970年代新设计的护航驱逐舰排水量可能将达到5000吨级,人员需求也将增至300人。如此一来,美国海军根本无法承担足够预算建造和维持替代大批即将退役的二战旧舰。而在1970年代,由于深陷越战泥沼、战争开支高涨,美国财政紧张,如果不设法降低成本,将无法建造足够的新舰。因此,在规划设计“佩里”级护卫舰时,松华特(Wayne Meyer)改变以往做法,将控制成本和排水量作为最高优先事项,扭转了“新一代舰艇一定比前一代更大、更贵”的趋势。
在“佩里”级的设计与建造流程中,美国海军首次采用了许多创新的管理方法,并取得显著成效。首先,以往美国海军的舰艇设计以“规格和性能需求”为导向,设计过程中不断修改和追加设备,导致设计阶段的排水量和造价不断上升,最终影响采购数量,无法满足舰队规模需求。由于“佩里”级定位为数量充足的低端舰艇,松华特改采“以成本为导向”(design-to-cost 或 design-to-price)的设计策略,而非以往“以性能为导向”(design-to-capability)的方式。
在该策略下,美国海军对三项指标——造价、排水量和人员编制进行了严格限制,甚至不惜通过削减装备和降低规格来控制成本。此外,“佩里”级还引入了“寿期成本”(Life Cycle Cost)的概念,评估每项装备从采购到全寿期维持的总成本,作为整体成本的依据。“佩里”级也是美国海军第二种采用计算机辅助完成设计的舰艇。
此前,美国海军“斯普鲁恩斯”级驱逐舰采用了由时任国防部长麦克纳马拉(Robert McNamara)引入的“总包采购”(Total Package Procurement,TPP)制度,即将设计及全部30艘建造任务交由李顿·英格尔斯造船厂(Litton Ingalls)负责。总包制度让民间厂商从初步设计阶段就参与,理论上可以最大限度提高竞争效率并降低单舰成本。然而从长期来看,“赢者通吃”使能在造舰产业中生存的厂商数量减少,而中标厂商因缺乏竞争对手而缺乏改进动力,甚至利用唯一供应商的地位日后哄抬价格。
此外,以该制度建造的“塔拉瓦”级两栖攻击舰(LHA)经验表明,执行过程中仍需海军单位大量参与协助,反而违背了原本简化流程的目的。因此,美国海军在1970年取消了总包制度,将舰艇设计工作重新收回。相较之下,“佩里”级则采用传统流程,由海军完成初步设计后,委托Gibbs & Cox公司进行详细设计,并通过分批招标交由至少三家船厂建造,并借由标准化的建造流程来降低每个船厂从零建立产能所需的一次性成本。
在“佩里”级的设计建造过程中,美国海军首次采用了类似军用飞机的“先试飞后采购”(Fly-before-buy)策略,即先制造原型舰并完成所有主要测试与修改,再开始量产。首舰与二号舰的交付时间间隔被故意拉长(首舰原定1977年6月交付,二号舰为1978年10月,间隔16个月),理论上首舰测试中发现的问题可以在二号舰上完全修正。美国海军首先签署了首舰的设计与建造合同,从二号舰开始采用多家厂商竞标方式建造。
不同于“斯普鲁恩斯”级采用大量先进技术,“佩里”级被要求能在任何具备驱逐舰建造能力的船厂建造,并采用模块化建造方式,舰体由17个标准模块组成,以加快建造速度。此外,“佩里”级大量采用简化建造工作的设计,例如尽量使用平面嵌板与舱壁,通道多为直线型。在开工建造前,“佩里”级的各项子系统均先在陆上试验场(如推进系统)或其他舰艇(如MK-75 76毫米快炮、SPS-49雷达、SQS-56声纳等)上进行测试,预先解决可能出现的基础问题,避免舰艇下水后才发现重大缺陷,从而拖累整体进度。
1970年的设计指标
1970年,美国海军舰船工程中心完成了FFG-7的可行性分析,成本上限被设定为5000万美元(以1973年币值计算),标准排水量为3700吨。最初计划在舰上安装MK-26发射器,可同时发射“鞑靼”(后改为“标准”SM-1)防空导弹与ASROC反潜火箭,不像之前的布鲁克级导弹护航驱逐舰(DEG)那样需要分别安装MK-13和MK-112两种发射器,因此可节省空间与重量。
1971年6月,时任海军作战部长朱姆沃尔特(Zumwalt)将佩里级的成本上限下调至4500万美元,标准排水量减为3400吨;在这一原则下,美国海军开始进行FFG-7的概念设计,由海军作战部的水面舰项目Op36负责人、佛兰克·普莱斯少将(Rear Admiral Frank Price)主导。由于普莱斯少将极度重视成本控制,美国海军内部戏称FFG-7项目是“按价格设计”(Design to Price)。
在概念设计阶段,美国海军考虑了燃气涡轮+单轴推进(相当于斯普鲁恩斯级一半的推进系统,使用两台LM-2500燃气涡轮驱动一根推进轴)、以及燃气涡轮双轴推进等方案。研究显示,单轴版本的成本为3380万美元,比双轴便宜320万美元,排水量也减少410吨;但双轴方案航速比单轴高1节。1971年5月,FFG-7概念设计完成并提交给海军作战部长朱姆沃尔特,他选择了单轴方案,并配备AN/SQS-23大型声呐。由于舰上搭载反潜直升机,其作战半径远超ASROC反潜火箭,为节约成本,FFG-7取消了ASROC的配备需求,因此可将原本昂贵的MK-26双臂发射器更换为较便宜、发射“鞑靼”导弹的MK-13单臂发射器。
1971年后的设计指标
1971年11月,朱姆沃尔特下令修改佩里级的设计,将原本的单架直升机增为两架,同时将原拟配的SQS-23低频声呐改为SQS-56中频声呐(见后文),以平衡成本增加。由此成本上限提高至4570万美元,但标准排水量仍维持在3400吨级(极限门槛为3600吨)。在合约设计阶段,佩里级通过删除部分设备与减少人员数量(由原来的235人减至185人)等方式节省了约1400吨的排水量;然而所删减的大多是舰体平台相关设备与配置(例如取消稳定鳍、削减辅助机电设备、紧急发电机功率由250KW大幅降至12KW、简化海上补给装置等),使得佩里级的操作能力不可避免地受到削弱。
为了控制成本与排水量,朱姆沃尔特最初甚至严格削减了佩里级舰体的寿命期排水增长余裕:一般来说,美国海军在舰艇设计时,通常会预留“未来任务变化余裕”(future change characteristic margin)与“寿命周期余裕”(life cycle margin),前者用于应对服役期内任务装备变更所需空间,后者用于舰艇服役过程中装备不断增加所带来的重量增长。以佩里级为例,理应保留约100吨的未来任务变化余裕与150吨的寿命周期余裕,但朱姆沃尔特决定完全取消佩里级的任务变化余裕,并将寿命周期余裕削减至50吨;一旦付诸实施,佩里级在未来服役生涯中几乎难以进行重大升级,想要加装新设备,往往必须先拆除原有设备以避免超重。
随着佩里级的设计与建造推进,美国海上系统司令部认为朱姆沃尔特设定的严格吨位与余裕限制难以实现,逐步放宽了吨位限制,并恢复了一些原先被删除的设计(例如增设第四组柴油发电机、重新安装稳定鳍等);因此,佩里级首舰“佩里号”(FFG-7)在合约设计完成时,排水量已突破3400吨上限,达到3540吨,实际建造完成时更达3648吨。后续美国海军继续为佩里级增加装备并延长舰尾(见后文),排水量最终突破4000吨。尽管如此,总体而言,佩里级预留的排水增长余裕仍极为有限。
建造进度
1973财年:原型舰
在1973财年,美国海军为“佩里级”首舰——奥利佛·赫赛·佩里号(USS Oliver Hazard Perry FFG-7)编列建造预算,并于1973年10月3日与位于缅因州的巴斯钢铁公司(Bath Iron Works,BIW)签署建造合同。舰艇的细部设计工作由美国海军舰船工程中心(Naval Ship Engineering Center)联合海军指定子承包商 Gibbs and Cox、BIW船厂,以及未来的第二承包商**陶德船厂(Todd Shipbuilding Corporation)**共同完成。
陶德船厂拥有两个造船区,分别位于洛杉矶的圣佩德罗(San Pedro)和西雅图,但这些船厂的基础设施(如起重机的数量和大小)与BIW存在差距。因此,佩里级在建造过程中需要面对多个造船厂之间施工条件与工序差异极大的挑战。
如同“斯普鲁恩斯级”驱逐舰一样,佩里级的设计工作也引入了计算机辅助设计(CAD)技术,是美国海军第二种采用CAD系统协助设计的舰艇。
舷号与命名变化
原先,佩里级前两艘舰艇拟编为PF-109与PF-110,延续自二战时期建造的塔科马级巡防舰(Takoma class,PF-3~PF-108)的编号体系。然而在1975年6月30日,美国海军颁布舰艇分类改革,取消“PF”(巡防舰)与“DE”(护航驱逐舰)分类,并统一纳入“FF”(护卫舰)类别。因此,派里级正式被定名为导弹护卫舰(FFG),舷号自布鲁克级(Brooke class, FFG-1~6)后续展开,从FFG-7开始。
首舰建造历程钜阵资本
安放龙骨:1975年6月12日 下水:1976年9月25日 交付美国海军:1977年11月 正式服役:1977年12月17日(上与下)首舰“佩里号”(FFG-7)在1976年9月25日下水典礼时,舰体一度卡在滑台上无法移动;此时正在观礼的影星约翰·韦恩跳上典礼台,伸出右手推了船头一把(见黄圈处),舰体随即开始滑动。
(上与下)首舰“佩里号”(FFG-7)在1976年9月25日下水典礼时,舰体一度卡在滑台上无法移动;此时正在观礼的影星约翰·韦恩跳上典礼台,伸出右手推了船头一把(见黄圈处),舰体随即开始滑动。
约翰·韦恩与下水后的“佩里号”合影。
约翰·韦恩与下水后的“佩里号”合影。
1975~1979财年
在1973财年订购首舰佩里号(FFG-7)之后,朱姆沃尔特原本打算在5个财年(1975~1979财年)的造舰计划中密集采购49艘佩里级后续舰,平均每个财年编列10艘;但由于国防经费紧缩以及众议院的阻力(国会一直有质疑佩里级这种为了控制成本而大幅压缩性能的设计的声音,朱姆沃尔特的死对头——支持建造高价格核动力舰艇的李高佛(核动力海军之父)自然会鼓动其国会支持者掣肘朱姆沃尔特的计划),美国海军无法如期获得足够预算,导致这49艘后续舰只能在后续10个财年里编列;拖长的建造周期自然会受到更严重的通货膨胀影响,使佩里级无法达到朱姆沃尔特在1971年底设定的每艘4570万美元的上限(以1973年币值计算)。依照朱姆沃尔特设定的采购策略,佩里级建造计划以五个财年为单位修正一次(例如第一批次采购计划是在1975至1979财年),每次都要将单舰成本控制在1973财年币值的5000万美元以内。
FFG-7首舰细部设计固定化之后,美国海军在1975财年开始编列量产型佩里级。原本计划在1975财年与1976财年各编列10艘佩里级,但由于众议院的阻力,1975财年仅编列首批3艘(FFG-810),1976财年编列6艘,加上澳大利亚采购的2艘(FFG-1118,FFG-17、18为澳大利亚订购);这9艘后续舰均于1976年2月27日签署合约,分别由BIW以及位于西海岸的陶德太平洋船厂(Todd Pacific Shipyards,包括位于圣佩德罗的洛杉矶厂与西雅图厂)承包。其中,BIW获得五艘(FFG-8、11、13、15、16),陶德太平洋洛杉矶厂获得3艘(FFG-9、12、14),陶德太平洋西雅图厂获得3艘,包括美国海军自用的FFG-10及为澳大利亚建造的两艘(FFG-17和FFG-18,分别成为阿德莱德号FFG01与堪培拉号FFG02)。佩里级后续舰的首艘──二号舰麦金尼号(USS McInerney FFG-8)于1979年12月15日服役。
在1977财年,美国海军原本争取编列12艘佩里级,实际上获得授权编列8艘(FFG-1926)。在1978和1979财年,美国海军分别争取到编列8艘,并各增加一艘为澳大利亚生产的舰艇,其中1978年编列的9艘为FFG-2735(FFG-35为澳大利亚建造,成为悉尼号FFG03),1979财年编列的9艘为FFG-36~44(FFG-44为澳大利亚建造,成为达尔文号FFG04)。总计前后四艘为澳大利亚建造的佩里级(FFG-17、18、35、44)均由陶德太平洋西雅图厂建造。
朱姆沃尔特于1974年6月卸任海军作战部长一职后,美国海军与国会对佩里级的支持始终未能坚定;这主要是因为佩里级并非主力作战舰艇,在预算编列时优先顺序常常遭到排挤,而拖慢的建造进度自然更不利于成本控制。此外,原本朱姆沃尔特坚持控制成本,对佩里级的装备做出许多限制,但美国海军内部对过度删减有所反弹,后来陆续为佩里级扩充装备,然而这些修改设计与新增装备都使佩里级的成本与排水量进一步上升。当然,佩里级诞生于国防经费困难的1970年代,是成本受到严格控制的产物;而在1980年代美国军费相对宽裕,自然能从容地完善佩里级的作战系统。事实上,朱姆沃尔特提倡的“高-低混合”海军舰队组成方式也遭到不少批评,反对者曾强调,这等于是让美国海军的官兵在低质量的舰艇上阵亡。
根据美国海军1974年的计算,建造50艘佩里级后续舰的总预算估计为32亿美元,平均每艘6400万美元。然而由于1970年代石油危机引发的严重通货膨胀,能源价格上涨五倍,连带也导致劳动力与原材料价格大幅上扬,佩里级的建造总成本也以惊人速度飙升。仅仅一年之后,1975年估计完成56艘佩里级所需经费就暴涨至68亿美元,平均每艘1.214亿美元;增加的36亿美元中,建造时程延后以及期间的通货膨胀就高达22亿美元(在通货膨胀期间,工期越延后,涨价越严重),因为设计变更(如增设第四部柴油发电机)增加的成本为3.86亿美元,而增购6艘的费用只有7.62亿美元。以首舰佩里号(FFG-7)为例,实际完成时的成本为9400万美元。到了1976财年,预估建造50艘佩里级的总成本已上升至85亿美元,平均每艘1.68亿美元。
由于通货膨胀,加上后续佩里级陆续追加不少改良(包括追加LAMPS-3反潜直升机、拖曳阵列声纳、改进电子战系统等),美国国防部于1978年9月30日公布的评估中指出,建造50艘佩里级的总成本已上升至101亿美元,平均每艘1.94亿美元。仅五年内,佩里级的单艘造价就上涨超过三倍。
1979财年以后
原本美国海军曾计划在1979到1984财年内建造48艘佩里级,加上1979财年以前已订购的28艘,使佩里级总数达到76艘;但由于佩里级成本飞涨以及国防预算的重新分配,后续采购数量大幅下降。在1980财年仅编列建造5艘(FFG-45至49,其中FFG-44由澳大利亚订购),1981财年则订购6艘(FFG-50至55)。
按照1980财年的币值计算,佩里级的单艘造价已经超过2.5亿美元,早已不再是所谓“可消耗”的舰艇。由于成本上升,再加上1981年伊朗危机爆发、美军在印度洋地区进行的作战部署带来额外支出,主张节约国防开支的卡特政府一度打算取消FFG-50的建造,并计划让佩里级在1983财年后停止建造,总数停在49艘。作为较廉价的替代方案,卡特政府原本打算继续推进一种排水量更小、专注反潜任务(相比之下佩里级更强调防空)的巡防舰计划,称为FFX,该级舰甚至被视为比巡防舰更低一级的巡逻舰(Corvette),用于取代美国海军后备部队(NRF)中仍在使用的老旧二战时期驱逐舰(例如经过FRAM改装的基灵级)。
然而,1981年里根上台后放弃了这种廉价FFX的构想,曾一度计划在1983至1987年间订购12艘规格简化的佩里级,其中1983至1985年每年建造2艘,1986与1987年则各建3艘。如果此计划得以实施,佩里级总数将达到61艘。
不过,里根实际执行的佩里级增购计划,仅1983财年订购的两艘(FFG-59与60)得以建造;随即提出的1984至1988年五年造舰计划中便取消了佩里级的后续采购,使佩里级最终数量停留在50艘。由于里根时期国防预算充裕,并推行“600舰大海军”战略以及“前沿战略”等进取政策,海军建军重心转向投资于高价值、高性能的进攻性舰艇,例如尼米兹级核动力航空母舰、宙斯盾巡洋舰、洛杉矶级核动力攻击潜艇等,相较之下,佩里级这类较低档次的护航舰艇自然失去青睐。
不过,为了挽救陷入经营困境的陶德太平洋船厂(Todd Pacific Shipyards, San Pedro),美国国会在1984财年额外编列建造一艘佩里级(FFG-61),并指定由陶德船厂承建,这也成为最后一艘佩里级(第51艘)。
小结
综观佩里级的建造历程,成本上涨主要是受到与造舰无关的通货膨胀影响,同时建造周期中难以避免的设计修改与装备完善也推高了价格。即使按固定币值计算,添加LAMPS 3反潜直升机系统、RAST辅助降落系统、SQR-19拖曳阵列声纳等改良,也使佩里级的成本上升约47%(以1973年币值计算,添加这些系统后佩里级的单艘成本达到8500万美元)。其中仅是加装SQR-19拖曳阵列声纳,就使成本增加了1000至1500万美元(1979年币值)。
然而,从项目管理的“如期”(on schedule)、“如质”(meet requirements)、“如预算”(under budget)三项标准来看,佩里级的建造计划在当时仍创造了美国海军造舰史上的最佳纪录。整体而言,佩里级的建造大致都能按计划进行,甚至有部分舰只提前交付。
佩里级也成为同期美国海军单位造价最低的主要舰艇建造项目,约为斯普鲁恩斯级驱逐舰造价的一半,不到提康德罗加级宙斯盾巡洋舰的30%;其操作成本也相对较低。根据1977年8月的数据,每艘佩里级年操作费用约为725万美元,而斯普鲁恩斯级则需1300万美元。相较于前一代的诺克斯级护航驱逐舰,佩里级因采用大量新技术(包括以燃气涡轮取代蒸汽推进),整体性能更强,但排水量与造价并未大幅增加。
佩里级共建造51艘,一度是二战后美国海军建造数量最多的作战舰艇,这一纪录后来被伯克级导弹驱逐舰所打破。
佩里级巡防舰考夫曼号(USS Kauffman FFG-59)在BIW(Bath Iron Works)船厂的建造进度
40%进度阶段:此时舰体的基础结构和核心组件开始成型,主要关注船体的框架、动力系统和一些初步的系统安装。虽然舰体的大部分外部结构还未完全建立,但工程已经开始进入装备系统的安装阶段。
40%进度阶段:此时舰体的基础结构和核心组件开始成型,主要关注船体的框架、动力系统和一些初步的系统安装。虽然舰体的大部分外部结构还未完全建立,但工程已经开始进入装备系统的安装阶段。
60%进度阶段:到这个阶段,舰体结构完成,开始进入更细致的系统集成和装配阶段。舰上的主要武器系统、如MK-13飞弹发射器等,开始被安装。舰上更多的电子系统和机械系统也开始被逐步整合入舰体,完成基本的作战系统框架。
60%进度阶段:到这个阶段,舰体结构完成,开始进入更细致的系统集成和装配阶段。舰上的主要武器系统、如MK-13飞弹发射器等,开始被安装。舰上更多的电子系统和机械系统也开始被逐步整合入舰体,完成基本的作战系统框架。
70%进度阶段:此时,考夫曼号的舰首部分已经安装了MK-13飞弹发射器,舰体结构已经接近完成,进入系统调试和测试阶段。此时,舰上大部分武器系统和设备的安装已基本完成,接下来将进行进一步的测试、调试和最终的整合。
70%进度阶段:此时,考夫曼号的舰首部分已经安装了MK-13飞弹发射器,舰体结构已经接近完成,进入系统调试和测试阶段。此时,舰上大部分武器系统和设备的安装已基本完成,接下来将进行进一步的测试、调试和最终的整合。
基本设计
与过去美国海军护航驱逐舰相同,反潜作战是佩里级的任务重心之一,同时加装韃靼(Tartar,后来发展成标准SM-1)防空导弹系统,为船团提供防空保护。
为了控制成本,佩里级尽量简化作战、射控和武器系统,但在性能上有所牺牲;例如,相较于美国海军前几级反潜护航驱逐舰,佩里级没有大型低频舰首声纳、ASROC反潜火箭与五英寸舰炮,而防空装备相较于亚当斯级(Adams class)导弹驱逐舰与布鲁克级(Brooke class)导弹护航驱逐舰也进一步简化,例如省去三维对空搜索雷达。
如同前述,最初佩里级有规划同时装备韃靼防空导弹以及ASROC反潜火箭,当时新推出的MK-26双臂发射器兼容韃靼防空导弹以及ASROC,不必像过去需要装备两种发射器(MK-13单臂发射器以及MK-112箱型发射器)才能使用这两种弹种;然而,由于舰上装备反潜直升机以及SQS-23低频声纳(最初设计)的组合,攻击距离远超过ASROC,所以佩里级取消了ASROC,改为只装备较便宜的MK-13单臂发射器来携带防空导弹。
与先前建造的蒸汽动力护航驱逐舰相比,佩里级的试航性能堪称不差,这包括较高的船舷剖面、舰首设有挡浪板等,在海军水面作战中心的大卫泰勒船舶模型水槽(David Taylor Model Basin)的测试显示,佩里级在高海况的适航表现明显优于吨位相似的诺克斯级护航驱逐舰以及亚当斯级驱逐舰等。以佩里级的尺寸和吨位,整体而言算是相当灵活有力,主要归功于采用操作灵敏、启动与加速快的燃气涡轮。舰上携带587吨船用燃油,以及64吨直升机用燃油。
最初佩里级也与先前建造的护航驱逐舰一样,只配备一个机库来操作一架反潜直升机,不过朱姆沃尔特上将于1971年11月亲自指示一项重大修改,将直升机携带量增加为两架,更能确保至少有一架反潜直升机随时可用,提高整体远距离反潜效能。这项变更使佩里级成为美国海军第一种能携带两架直升机的护航舰艇,也是世界上能同时携带两架直升机的最小型作战舰艇(当时佩里级满载排水量约3500吨级,而先前能搭载两架直升机的舰艇都超过5000吨级)。为了平衡增加一架直升机造成的成本与排水量上升,朱姆沃尔特决定以尺寸较小、价格较低的雷松(Raytheon)SQS-56中频舰首声纳取代原本预定采用的AN/SQS-23低频舰首声纳,并且删除拖曳阵列声纳(至少首批30艘佩里级不装)。为了设置两个机库,佩里级的上层结构在此时有了不小的变化。
依照朱姆沃尔特的原始构想,佩里级将与Project 60另一种重要的低档舰艇——制海舰(Sea Control Ship,一种搭载十数架直升机与数架STOVL攻击机的小型航空母舰,详见西班牙亚斯都利亚亲王号航空母舰)形成反潜搭配,由四艘佩里级与一艘制海舰组成一个小型的反潜特遣舰队,平时部署在前线担任监视巡逻主力,开战之后撤回后方并改由主力的航舰战斗群进入前线,而制海舰/佩里级的编组则担负船团反潜护航或者主动在大西洋上寻找并猎杀苏联潜艇,其角色可说是二战大西洋上英美以护航航空母舰与护航驱逐舰运用的翻版;不过制海舰在1974年朱姆沃尔特卸任之后就遭到取消。由于身为低档的护航舰,佩里级大量使用次级、独力作战能力不高、需要友军支援的系统,而且省掉了一些冗余备援配置。
佩里级的基本构型不同于二战结束以来基于反潜优化的美国海军护航驱逐舰,并以燃气涡轮取代过去的蒸汽涡轮推进系统。为了降低成本,佩里级直接将“半套”史普鲁恩斯级的推进系统(两具LM-2500燃气涡轮、一套传动齿轮与一个大轴)移植过来,不仅能免除重新设计所需的时间与成本,日后的维护保修也能与史普鲁恩斯级乃至于提康德罗加级取得一致。燃气涡轮具有加速快、易启动且自动化程度高等特点。以巡防舰等级的标准而言,佩里级的人员起居空间算是非常充裕。本级舰大量使用自动化程度较高的装备,尽可能精简人员配置;例如,舰上的推进系统、发电机、辅助设备都由集中的控制室统一监控,不像过去分散在不同的控制室,而且燃气涡轮主机运作时不需要人员在基舱值班,对简化人员编制甚有助益。
依照1980年代针对佩里级人员的调查,舰上的起居条件大致让人满意,主要的两大抱怨都与习惯有关,第一是舰上有大量不熟悉的新设备,第二是必须通过妥善的维护周期规划才能让舰艇维持良好的运作状态;这是因为舰上拥有许多新颖的现代化设备(尤其是燃气涡轮推进系统的相关组件),靠预防性的周期维护来维持状态,万一发生故障,只能通过更换新组件来解决(故障部件只能在后方厂站处理),而无法以舰上的人力与资源来自行解决。
在佩里级合约设计阶段,朱姆沃尔特规定人员编制上限为185人(先前布鲁克级导弹护航驱逐舰编制约250人),以节约人事成本和排水量;然而,实际上这样的人力编制无法应付实际作战需求,评估显示佩里级连最基本的状况1都需要192人,实战的状况3、4仍需要230人左右。实际服役后,佩里级本舰运作就需要约200人上下,还要加上20名LAMPS反潜直升机的相关组员;随着装备陆续增加,佩里级的实际人力总需求也增加到230到240人左右。在1989年4月,当时美国海军助理作战部长办公室(ACNO)下辖的水面战斗部门的赖瑞·卡特中校(Larry Carter)在接受采访时表示,到1989年8月最后一艘佩里级(FFG-61)服役时,此型舰最低人力的需求稳定在208人左右。
在干船坞中的佩里级范德格里夫特号(USS Vandegrift FFG-48),可以看到单轴推进器。
在干船坞中的佩里级范德格里夫特号(USS Vandegrift FFG-48),可以看到单轴推进器。
与二战以来美国海军建造的所有护航驱逐舰(1975年后改为巡防舰)类似,佩里级采用单轴、单舵的设计,所有的轮机设备都集中于单一机舱。理论上,双轴船舰一旦发生机械故障时,可靠性与生存性高于只有单轴的船舰;然而,根据二战期间驱逐舰的战损统计,单轴驱逐舰(护航驱逐舰)的可靠性似乎仅比双轴驱逐舰低3%;例如,统计二战中30艘被鱼雷击中的驱逐舰(排水量3000吨级以内),17艘立刻被击沉,其余13艘幸存舰也只有3艘能靠自力返航;这些数据表明在实战中,双轴船相较于单轴,可靠性与生存性实际上并没有显著优势。而采用单轴设计可以节省可观的成本,同时在设计上减少船舰易受损的脆弱区域。当然,在平时操作情况下,单轴船舰自然比双轴船更容易因意外或故障而失去航行能力。
(上与下)佩里级舰底的辅助推进器(APU),能360度旋转,平时收入舰体。APU能作为主推进器失效时的备用推进器,或者在港湾等狭窄水域时用来提高船舰的操控灵活度。
(上与下)佩里级舰底的辅助推进器(APU),能360度旋转,平时收入舰体。APU能作为主推进器失效时的备用推进器,或者在港湾等狭窄水域时用来提高船舰的操控灵活度。
为弥补仅有单轴推进的弱点,佩里级舰体前段设置了一对可伸缩的可转向电动推进器,称为辅助动力单元(Auxiliary Propulsion Unit,APU)或辅助动力吊舱(Auxiliary Power Pod,APP)。APU由舰上的电力系统供电,每具输出功率为350马力,在平静海况下可达到5至6节的航速;APU吊舱可360度旋转,具备控制航向的能力。APU不仅作为简单的备用动力使用,在舰艇于港湾等受限狭窄水域中移动时也非常实用,可有效提升操控性。此外,在低速反潜作业时,佩里级还可关闭主机与推进轴,改由辅助动力低速航行,大幅降低噪音,有利于舰上的被动声纳作业。
佩里级的日常运作(包括电子系统、武器系统与日常生活维持)及舰首辅助推进器所需的电力,由四具底特律柴油公司(Detroit Diesel)生产的16V-149TI柴油发电机组提供,每组功率约为1000千瓦。最初原计划采用卡特彼勒(Caterpillar)的柴油发电机,但因卡特政府为削减预算,舰艇设计单位改用成本较低的底特律柴油机公司产品。每组机组由两台V8柴油引擎通过共用曲轴组合而成。然而,这种柴油机的可靠性与可维护性均不理想。佩里级首舰——奥利弗·赫泽·佩里号(USS Oliver Hazard Perry, FFG-7)在处女航穿越五大湖期间,发电机组完全失效导致全舰陷入“黑船”状态。后续第二批次的佩里级改回使用Caterpillar 3512B柴油机组,而早期同型舰也在后续翻修中进行更换。
佩里级大多数人员舱室设于舰体前段,以尽可能远离主机舱,减少噪音与震动干扰。为便利后勤维修作业,佩里级在舰内布局规划中便考虑到内部设备搬运与拆装的便利性,尽可能设计为可移动结构;同时规划了设备进入舰内的运送路线,并在这些路线设有滑轨、滑车等装置,便于搬运。由于主机舱位于烟囱正下方,佩里级进行燃气涡轮拆装时可直接通过烟囱位置出入舰体,最快可在40小时内完成更换作业。
与同时期各国水面舰艇相似,佩里级上层结构大量采用铝合金材质。尽管铝合金具有重量轻、延展性佳等优点,但却存在燃点低的致命弱点,这一问题在1982年英阿福克兰战争后受到各国海军重视。
虽然佩里级为控制成本大量简化规格,但防护性能却是相对未被牺牲的部分。佩里级是美国海军第一种在重要舰内区域铺设凯夫拉(Kevlar)装甲板以加强防护力的舰艇:指挥舱与电子设备舱设置19毫米厚的凯夫拉装甲板,弹药库与主机舱则采用19毫米凯夫拉装甲与16毫米钢装甲双重防护。凯夫拉装甲板是将由聚酰胺合成材料制成的复合防弹层夹在两片钢板之间,具有轻质、高强度、高韧性与耐腐蚀等特点。凯夫拉碳纤维的比重仅为1.44,其强度是同重量钢板的5倍,自由振动衰减性能是钢板的8倍,最高防弹能力可达钢板的10倍。
如前所述,佩里级原本严格控制重量增长,但随着设计演进与建造推进,实际排水量仍持续增加。由于增重大多发生于水线以上及上层结构,导致舰体重心上升。为避免重心升高影响操舰与耐航性能,美国海军采取一系列措施降低佩里级的整体重量与重心,包括更大量地使用强度更高的HY-80钢板或更轻的铝合金材质(这些材料价格均高于普通钢材),并于舰体内增设70吨压载物。然而,这些措施也带来副作用,如增加吃水深度、进一步提升排水量等。为抑制这种“越增重→重心升高→为压低重心而继续增重”的恶性循环,美国海军海上系统司令部(NAVSEA)于1982年启动佩里级重量监控计划;但即便如此,NAVSEA仍发现佩里级的重量显著高于预期,原因包括:舰上众多设备组件比预估更重;原本预留给辅助设施及舰员的重量额度过低不得不增加;以及船厂往往未将舰上零件耗材重量纳入计算等。
舰体结构问题
佩里级的结构设计存在不少问题,包括应力分布不均、铝合金制造的上层建筑容易出现破裂等。首舰奥利弗·哈泽德·佩里号(USS Oliver Hazard Perry FFG-7)在进行全舰抗冲击测试后,部分铝合金上层结构发生破裂,许多机械安装座和组件也发生了变形或损坏。为了降低成本,佩里级的甲板未设计弧度(deck camber),导致经常积水,难以排除,从而产生锈蚀。
佩里级的舰体配重并不理想,表现为舰艏与舰尾受力过大,而舰体中段相对较轻。这是因为舰艏配有MK-13垂直发射器,舰尾搭载两架反潜直升机,而位于舰中部的LM-2500燃气涡轮主机却是所有舰用主机中最轻的一种(相较于蒸汽动力和柴油机)。后来为容纳LAMPS-3反潜直升机而采用“长舰体构型”的佩里级,在舰尾加长并在起降甲板下方安装RAST辅助降落系统的钢缆绞盘,使舰尾重量进一步增加。由于这种受力不均,佩里级服役后舰体常出现“中拱”(hogging)现象,即舰艏与舰尾下沉,中部隆起。中拱造成舰体中段底部承受过大的扭曲应力,导致上层的舱壁开裂并进水。美国和澳大利亚的佩里级舰艇都曾遇到类似问题,影响了该级舰艇的结构寿命。美国海军为解决佩里级的“中拱”问题,采取的措施是在舰体中段下层舱室(位于居住舱下方)放置120到140吨的铅块作为压载物,以平衡各部的受力,但这种“治标”的做法降低了舰艇原本就不高的预备浮力,同时增加吃水,降低航速。美国海军后来也研究出“治本”的设计改良方案,即加厚舰体中段底部的钢板,增厚幅度为原厚度的1至1.25倍不等,并同步加厚龙骨与主甲板,如此即便不依靠压载物,也能改善中拱现象;不过加厚钢板必须等到佩里级入坞大修时才能进行。而成功级因建造较晚,在开工前就纳入了该项改良设计。
佩里级这类采用钢质舰体和铝合金上层结构的舰艇,由于两种材料在应力传导特性上的差异,在长期使用后容易出现结构强度问题,若舰艇的运动较为剧烈或服役海况较差,则结构受到的应力破坏会更加明显;而佩里级建造时,上层结构并未采用伸缩缝(Expansion Joints)来缓冲应力。佩里级的铝合金上层结构从舰桥一路延伸到直升机库,在船艛顶部形成一大片一体成型的01甲板,长度覆盖全舰一半以上,中间没有任何构造物或伸缩缝加以隔断,因此需要单独承受整个舰体传递来的巨大应力;偏偏烟囱附近还装有一门OTO 76毫米快炮,射击时会产生强烈的后座力,进一步撕扯01甲板。在佩里级设计阶段,美国舰船设计局长(US Chief of the Bureau of Ships)罗伯特·戈登上将(Adm. Robert C. Gooding)曾邀请与其私交甚好的英国皇家海军建造团(Royal Corps of Naval Constructors)首席丹尼斯(R.J. Daniels)提供建议,重点涉及可变距螺旋桨的配置;在设计过程中,丹尼斯便指出,佩里级的铝合金上层结构将成为结构上的弱点。随着服役时间增加,上层结构强度问题果然在佩里级上浮现,01甲板经常出现裂缝;例如本级舰邓肯号(USS Duncan FFG-10)的上层结构曾出现长达40英尺(12.2米)的巨大裂缝。佩里级这种箱型长船艛设计还带来另一个问题,即导致舰体重心升高。
作战装备
1. 作战、射控系统
佩里级的作战系统为“简化战术数据系统”(Junior Tactical Data System,JTDS),其基本架构源自亚当斯级导弹驱逐舰所使用的小型共享战术数据系统(Junior Participating Tactical Data System,JPTDS),而JPTDS则是海军战术数据系统(Naval Tactical Data System,NTDS)的简化版。JTDS以一部UYK-7主计算机为核心,称为武器支援处理器(WSC),此外还有一部集成于MK-92射控系统中的UYK-7,负责处理射控数据,被称为武器控制处理器(WCS)。战情中心(CIC)配备一部MK-106与一部MK-107显示控制台,具备搜索追踪、作战控制、发射器指示、武器发射与发射后评估等功能。其中MK-106主要负责操作CAS组合天线系统,MK-107负责操作STIR雷达,两台控制台均可显示舰上搜索雷达信息。
此外,战情中心内设有5台UYA-4/OJ-194单色显示控制台(分别用于空中目标搜索追踪、水面目标搜索追踪、武器控制官、战术协调官)及1台UYA-4/OJ-197单色显示控制台(用于CIC指挥官)。自1979年起,又增加一台OJ-194用于反潜作战显示。JTDS能够同时处理来自舰上空中搜索雷达、MK-92射控系统、声纳的目标信息,并交由武器指挥系统(WDS)Mk-13 Mod 2进行威胁评估与接战分配。JTDS和NTDS在设计时都是“集中式”舰载作战系统,其所有处理能力集中在少数几台主计算机上。JTDS仅预设Link-14单向电报数据链,标准的Link-11双向自动数据链则列为客户选配。
早期建造的佩里级最初配备Link-14数据链,未包含可收发战术数据的Link-4/11,无法与舰队协同执行远程综合防空作战。相比之下,JPTDS可同时处理128个目标(其中64个是Link-11接收到的友军信息),而未配备Link-11的JTDS仅能处理64个来自本舰传感器的目标。Link-11的删减主要是出于成本考量。1973年12月时,安装一套JPTDS的费用为300万美元,其中Link-11相关设备成本为90万美元。为压缩预算,JTDS舍弃Link-11功能。自FFG-36以后,佩里级开始安装Link-11,并对早期舰只回溯加装,使同时处理目标能力恢复至128个。
JTDS与MK-92的结合,是美国海军第一种具备自动接战能力的自主作战系统,可自动完成从目标侦测、威胁判别分类到射控锁定的全过程,人员仅需监督操作流程,并在最后决定是否攻击,整个接战过程由MK-92射控系统全权处理。
在JTDS中,负责引导MK-75舰炮与标准SM-1防空导弹的是MK-92 Mod.2射控系统,包括设置在舰桥上方的组合天线系统(CAS)与用于照明引导SM-1的“独立目标照明雷达”(STIR,由SPG-60照明雷达天线与荷兰STIR后端组成)。CAS将每分钟60转的高速搜索天线与一具照明天线整合于一体(共用发射器),一旦搜索天线发现目标,可立即将照明天线转向目标进行照射,缩短反应时间。这是佩里级为应对苏联潜射反舰导弹威胁的关键措施。通过CAS与STIR,佩里级一次可引导两枚SM-1导弹,分别由STIR与CAS天线负责(一般近距离目标使用CAS照明,远距离目标则使用STIR)。
亚当斯级导弹驱逐舰的射控系统,通常由武器指挥系统(WDS)结合MK-74防空导弹射控系统(GMFCS)与MK-86舰炮射控系统(GFCS)组成。MK-74配备SPG-51射控雷达,MK-86结合AN/SPQ-9追踪雷达与SPG-60照明雷达,同时配备2D与3D对空雷达。佩里级的MK-92 Mod.2系统则兼具防空导弹与舰炮的射控功能,其CAS天线系统具备相当于SPQ-9的追踪与导引(照射)能力,并由一套STIR照明雷达专责引导防空导弹。这种整合方式相比GMFCS与GFCS各自独立的系统,能大幅节省前端雷达与后端计算硬件成本。
当MK-92 Mod.2与JTDS协同作战时,亦负责维护目标追踪档案、安排接战顺序,并将追踪通道分配给武器射控系统,类似WDS的功能。此外,佩里级仅配备一部AN/SPS-49二维长程对空搜索雷达,未装配三维雷达,这也是出于节省成本考虑。它是美国海军唯一一型不具三维对空雷达的区域防空舰。由于SPS-49只能提供方位信息而无高度数据,JTDS必须将空中目标交由MK-92进行追踪定位。MK-92在缺乏高度信息时,需依赖STIR雷达进行大量俯仰扫描来获得高度资料,效率相当低;若配备三维雷达,STIR只需在小范围搜索即可锁定目标,效率大幅提升。
尽管理论上MK-92具备与MK-74相同的两个防空照明通道,但仅STIR能有效发挥SM-1导弹射程,CAS天线照明雷达的有效射程较短。而在部分美国海军舰艇中,舰炮射控系统(GFCS)可在必要时提供第三个照明通道,而MK-92始终只有两个。因此,尽管佩里级的作战系统设计紧凑且成本低廉,但性能方面存在明显妥协,许多人认为它仅是具有限能力的区域防空舰,而非真正的区域防空舰。
直到1971年7月公布的设计规格中,佩里级仍将SPS-49搜索雷达与MK-92的CAS天线集中安装在舰桥后方高耸的主桅杆上,STIR照明雷达则设置于舰桥上方。然而,这种设计使桅杆过高,雷达天线过于集中,容易在战斗中被全面瘫痪。为改善此问题,借1971年11月机库设计更动之机,设计单位重新安排雷达配置,将主要雷达分散安装于不同桅杆上。主桅杆后移,仅保留较小型的平面搜索雷达、通信天线等;SPS-49转移至主桅杆前方较矮的格子桅;CAS天线安装于舰桥上平台;原设在舰桥上的STIR则移至主桅杆后方(位于76毫米舰炮前方)。
2. 反潜作战
在反潜方面,作为一种船团护航舰艇,佩里级在许多方面不同于以往的美国护航驱逐舰。早期佩里级曾考虑采用美国EDO公司外销用的EDO 610E声纳系统,后来改用美国海军导弹护航驱逐舰和亚当斯级导弹驱逐舰所使用的SQS-23 PAIR舰艏声纳;但到了1971年12月,由于设计变更及反潜直升机的搭载量增加至2架,因此改为成本较低的SQS-56声纳取代SQS-23 PAIR。相较于SQS-23,SQS-56的操作频段较高、换能器体积较小,虽然侦测距离较短,但成本也更低;此外,原本佩里级使用SQS-23声纳时,将换能器设置于舰艏前端,改用SQS-56后则改为龙骨安装,置于舰艏后方的舰底龙骨上。
此前,美国海军曾建造布鲁克级(Brooke class)导弹护航驱逐舰,其同时装备了ASROC反潜火箭、SQS-26大型声纳、一架反潜直升机和区域防空导弹系统,造价因此过于昂贵,原本计划建造10艘,最后仅建成6艘。此外,当时美海军舰队中已有相当数量的舰艇(包括大型导弹巡防舰DLG和护航驱逐舰DE)配备昂贵的大型SQS-26低频舰艏声纳,因此并无必要在佩里级上强制使用该类设备。虽然SQS-56具备抑制杂波的能力,适合在浅海作业,但仅能利用直接声学通道,在大洋中的侦测距离远逊于SQS-26。因此,因其侦测距离有限,美国海军反潜单位戏称SQS-56为“海伦·凯勒”(Hellen Keller),讽刺其“看不到太远”。
佩里级也是美国海军第一种未配备ASROC反潜火箭的护航舰艇。最初规划时曾包含ASROC,但美海军认为,依照过去经验,虽可利用低频大型声纳或拖曳阵列声纳透过海底反射或汇聚区进行远距离探测,但精度不足以引导ASROC有效攻击,仍需仰赖可携带声学传感器和武器的反潜直升机进行精确定位与攻击;且ASROC仅能配合直接声学通道的声纳模式,难以应对远距离反潜作战。鉴于佩里级已配备LAMPS反潜直升机系统,出于降低成本与系统简化的考量,遂取消ASROC,仅需搭载MK-13单臂发射器发射“鞑靼”防空导弹(而无需成本更高、可发射ASROC与“鞑靼”导弹的MK-26双臂发射器)。
在首艘佩里级建成后,美国海军决定于后续舰艇上加装拖曳阵列声纳,其侦测距离可增加数倍(SQR-18战术型拖曳声纳就可达40–50公里的第一汇聚区);而后续的SQR-19拖曳阵列声纳更可侦测到第三汇聚区。可惜的是,由于服役后的预算限制,仅有部分佩里级舰艇加装了SQR-18/19声纳系统。
佩里级的反潜作战指挥系统为AN/SQQ-89(V)2。由于未配备ASROC,该系统省略了MK-116火控计算机,仅设置了两具OJ-452显示控制台。
3. 防空系统
在防空方面,佩里级最初被设定为保护船团或支援海上制海舰,因此需具备基本的空中监视与防空作战能力。尤其是在苏联于1960年代末开始部署可发射反舰导弹的核动力潜艇(如配备SS-N-7长程反舰导弹的“查理”级核潜艇「670型巡航导弹核潜艇」)后,对美海军构成了巨大压力。这类潜射反舰导弹可能毫无预警地从水下发射(相较之下,空射反舰导弹可在数百公里外被雷达侦测到,并由美航母舰载机拦截),因此迫使护航舰艇必须拥有快速反应的防空能力。
过去如亚当斯级、布鲁克级等只能配备一座防空导弹发射器,通常置于舰艉,将舰艏留给主炮,但这对防空作战效率不利;若空中威胁来自正前方,舰艇需机动转向,才能将目标纳入导弹射界。佩里级作为护航舰,其防空优先于水面作战(例如防范苏联潜舰在船团前方突然发射导弹),因此将导弹发射器置于舰艏。
佩里级搭载标准型SM-1防空导弹系统,舰艏安装了一具可容纳40枚导弹的MK-13单臂发射器,主要发射“鞑靼”或SM-1防空导弹。相较于早期的“鞑靼”导弹,SM-1采用全固态电子组件与电动驱动,大幅缩短预热时间。MK-13发射器后来经过修改,也可容纳最多9枚“鱼叉”反舰导弹(标准配置为36枚SM-1与4枚“鱼叉”导弹),因此无需另设专用的MK-141四联装发射架。
4. 舰炮
在火炮配置方面,“派里级”是美国海军第一种装备MK-75型76毫米舰炮(该炮是意大利OTO-Breda 76毫米速射炮的授权美国生产型号)的军舰。最初由于美国海军认为“派里级”的主要任务是防空和反潜,而非对海或对陆作战,因此一开始甚至不打算安装中口径舰炮,只计划装备一座OTO Melara的GDM-C型双联装35毫米防空机炮塔(使用的是两门厄利空KCB 35毫米机炮)。直到1971年5月之前,设计中都是这种配置。
但由于35毫米机炮几乎不具备对海作战能力,综合评估后,在1971年7月发布的设计规范中,决定改为安装一座76毫米速射炮。虽然OTO 76毫米舰炮在射程和威力上不如传统的5英寸舰炮,但其重量较轻(原GDM-C双联装35毫米机炮全战备重量约8000公斤,OTO 76毫米舰炮约为8520公斤),对“派里级”的上部重量影响较小,成本也低于5英寸舰炮,因此被认为是更适合“派里级”的整体方案。
由于舰艏炮位预留给了MK-13导弹发射器,MK-75速射炮被迫移至上层建筑与机库之间的位置。最初,“派里级”只计划搭载一架反潜直升机,因此MK-75炮被设置在上层结构尾部、机库前方,后方射界无遮挡,并利用单一机库两侧的空余空间布置两座较矮的直立式烟囱(夹在机库两侧,其排烟口高度低于76毫米舰炮炮口)。
然而,1971年11月,松华特下令修改设计,将直升机搭载数量增加为两架。设计单位于是大幅扩展了“派里级”的尾楼体积,以容纳两个机库。新设计的双机库向舰尾延伸,并几乎占据了全舰宽,机库两侧不再有空间设置烟囱,因此改为使用单一的直立式烟囱,并设置在尾楼中轴线上。原本位于舰体长度3/4处、最适合直升机起降的飞行甲板位置也因此被迫后移至舰尾最末端。
原先设置在尾楼末端的MK-75舰炮,在尾楼延长后变成上层建筑的中段,而且其后方的射界被新设的单一烟囱所遮挡,导致MK-75舰炮只能向舰两侧开火,无论向舰首还是舰尾方向都出现了巨大死角。然而,若要重新调整舰炮位置,就必须进一步修改设计,这将显著增加成本并延迟项目进度。由于水面作战并非“派里级”的主要任务,美国海军最终在时间和经费压力下妥协,没有对舰炮布局做进一步改善。
继续改进
1. 升级电子战自卫能力
自1978财年起订购的FFG-27开始,佩里级舰艇加装了SLQ-32(V)2电子战系统(不具备主动电子反制能力)、MK-36 SRBOC干扰弹系统以及一套MK-15“方阵”近程防御武器系统,自此才具备基本的电子侦收与自卫能力;而此前建造的同级舰也陆续加装这些装备。到1988年,所有佩里级舰艇都已配备“方阵”近迫武器系统。
2. “长舰体”构型:加装LAMPS 3系统与SQR-19拖曳阵列声纳
佩里级的首次重大改进,是整合轻型空载多用途直升机系统 Mk.3(LAMPS 3)及其相关设备。海军部长朱姆沃尔特于1971年11月决定在佩里级上采用较轻型的SQS-56中频声纳,以弥补增加第二架直升机所带来的重量和成本,这一决定在美海军内部引发诸多争议。尤其是早期批次的佩里级连SQR-18拖曳阵列声纳的预算都被删除,缺乏低频舰首声纳与拖曳阵列,使其在广域反潜侦测方面能力严重受限。因此,美海军后来尽力弥补佩里级的反潜能力,早在1976年9月进行LAMPS 3竞标时,就打算将该系统整合至佩里级舰艇中。
原有佩里级舰尾的起降甲板虽已足以供LAMPS 3的SH-60B反潜直升机起降,但甲板末端设有如系缆绞盘等设备。过去海军对SH-2F反潜直升机的起降要求仅为可从斜角进场降落,但到了LAMPS 3时代,要求改为必须能从舰体正后方直线进场降落,提高操作安全性。因此舰尾甲板末端及其上所有设备、杂物必须清除。为此,需在起降甲板后方增加一段比其低的区域(初步估计需延伸6至12英尺)来安置系缆绞盘等设施。
美海军的解决方案是在不改变舰体水线长度(408英尺,约124米)的前提下,将舰尾上层甲板向后延伸8英尺,从水线起以45度斜角向外扩张,形成一段比主甲板低25英寸的空间以容纳缆绞盘。这种“长舰体”构型使佩里级全长由原“短舰体”的445英尺(约136米)增加至453英尺(约138米)。舰尾的延长、RAST辅助降落系统与SQR-19拖曳阵列声纳的增加,也使排水量增加约450吨。
除舰尾修改外,舰上的战斗系统亦新增第三部UYK-7主计算机,以支持LAMPS-3系统对数据处理的高要求,并用具双向传输能力的Link 11数据链取代原只能单向接收的Link 14。长舰体构型的佩里级舰尾起降甲板长度为68英尺6英寸(20.87米),起降作业区长度为53英尺6英寸(16.3米),无障碍安全区长15英尺(4.57米)。
美海军于1977年初开始进行佩里级的设计修改,包括上述舰尾延伸措施,并重新配置下层甲板以容纳SQR-19声纳与SH-60B直升机使用的RAST系统。重新设计工作于1979年6月30日前完成,但1978年初海军已签署首批26艘佩里级(FFG-7至35)的建造合同(除首舰已服役外,其中13艘已开工)。尽管尚有12艘虽签约但未开工,但由于建造进度紧迫,若对已签约舰艇进行设计变更势必影响建造流程,因此决定自1979财年订购的昂德伍德号(USS Underwood FFG-36)起采用新设计。
对于前26艘舰艇,海军原打算后续编列预算进行改装。为测试新设计,选定FFG-8麦金尼号进行改装,于1981年在BIW完成舰尾延长与RAST设备安装,并在1981年1月进行SH-60B直升机舰上操作测试。此后,佩里级被区分为原设计的“短舰体”(short hull)与自FFG-36起的“长舰体”(long hull)构型。
尽管自FFG-36起采用长舰体构型,但要到1981财年编列的FFG-40才首次装备RAST系统(FFG-36至39为后续加装);SQR-19声纳则从FFG-55起配备,后续再陆续回溯安装。部分佩里级曾短暂使用SQR-18(V)2(并非所有舰都最终安装拖曳声纳)。除测试舰FFG-8外,原拟对FFG-9~35分年度改装为长舰体,最终仅FFG-28、29、32、33四舰完成,剩余21舰全役期维持短舰体设计。
3. 战斗系统改良(自FFG-50起)
自泰勒号(USS Taylor FFG-50)起,佩里级战斗系统进一步升级,包括加入雷达图像处理/自动侦测追踪功能(RVP/ADT)、改良Link-11数据链、强化LAMPS-3整合、升级AN/SPS-49(V)4对空搜索雷达、开始安装SQR-19拖曳声纳等。除战斗系统升级外,舰体两侧增设稳定鳍以提升航行稳定性与恶劣海况下直升机操作能力。
先前服役舰艇也陆续加装稳定鳍,为此,原先安装于舰底的压舱铅块(升级时为补偿上部结构加重而添加,约110吨)需重新调整,其中30吨用于稳定鳍位置的压舱物被移除,安装稳定鳍后于周边补装27吨铅块。所有长舰体构型佩里
4. 战斗系统改良(FFG-61)
最后一艘佩里级导弹护卫舰英格拉汉姆号[因格朗号](USS Ingraham FFG-61)的作战系统经过大幅改进,最重要的是加装了SYS-2 IADT系统,用于整合所有雷达的显示信息,大幅提升了防空作战的效率。
最后一艘佩里级导弹护卫舰英格拉汉姆号[因格朗号](USS Ingraham FFG-61)的作战系统经过大幅改进,最重要的是加装了SYS-2 IADT系统,用于整合所有雷达的显示信息,大幅提升了防空作战的效率。
在规划建造最后一艘佩里级护卫舰英格拉汉姆号(USS Ingraham FFG-61)时,美国海军原本计划进行大规模改良,打算拆除MK-13导弹发射器,并在原位置安装四组八联装的MK-41垂直发射系统,用于发射标准防空导弹。此外,还计划另外安装两组四联装的“鱼叉”反舰导弹发射器,战斗系统也将大幅升级。这个方案原本也打算作为未来改良佩里级舰艇的参考。但由于经费缩减,最终英格拉汉姆号仍维持原有的舰体和武器硬件配置,仅对侦测与作战系统进行了升级。这些升级措施反映了1987年史塔克号(USS Stark FFG-31)遭伊拉克“飞鱼”反舰导弹攻击的教训(见下文),可有效提升佩里级战斗系统在面对反舰导弹威胁时的反应速度与生存率。
在英格拉汉姆号的战斗系统中,CDS射控管制系统的UYK-7计算机被一台速度更快、拥有双CPU的AN/UYK-43B主计算机所取代,原本MK-92射控系统只有一部UYK-7也改为两部,分别作为武器控制处理器(WCP)和转换控制处理器(CCP);此外,最重要的改进是增加了SYS-2(V)2整合式自动追踪系统(IADT),可整合舰上所有雷达,包括MK-92 CAS、SPS-49、SPS-55的信号,编辑为目标追踪档案,使各雷达能互补彼此的不足和死角,提高目标更新速率与电子反干扰能力,有效提升应对掠海反舰导弹的能力。SYS-2本身配有两台UYK-44计算机,无需战斗系统其他计算机支持。佩里级所用的SYS-2为(V)2版本,配有两台USQ-69显示控制台。SYS-2于1991年在英格拉汉姆号完成所有测试,证明其出色性能。
此外,英格拉汉姆号的电子系统还有诸多升级,例如SPS-49雷达升级为采用数字信号处理技术的(V)5版本,MK-92射控系统升级为经过相干收发器(CORT)改良的Mod6版本,SLQ-32(V)2也升级为具备主动电子干扰能力的(V)5版本;此外,英格拉汉姆号的战斗系统还具备由SLQ-32引导防空作战的能力,可通过SLQ-32截收敌方电子信号并辨别来源,再传送给标准SM-1防空导弹系统进行射控解算,操作人员只需按键即可发射导弹。
装备MK-92 Mod6的佩里级护卫舰,曾在演习中用标准SM-1导弹击落MM-38“飞鱼”等第二代掠海反舰导弹,显示其系统反应速度、在海面杂波背景中锁定小目标的能力都有显著提升。
由于预算限制,美国仅将12艘佩里级舰艇(FFG-36、47、48~55、57、59)提升至英格拉汉姆号的标准,并在1990年代以后只对这12艘实施最完整的升级;相较于英格拉汉姆号的MK-92 Mod.6系统后端使用两台UYK-7计算机,这12艘舰艇改为使用两台UYK-43B作为WCP和CCP(也有说法称WCP为UYK-43B,CCP为UYK-44)。1990年代后期,美国海军为这12艘佩里级舰艇的SYS-2系统进行现场改装(Field Change 2),整合一套称为目标追踪资料处理系统(TMS)。SYS-2 IADT和现场改装方案请参见NTDS/ACDS战斗系统条目。1999年1月,这12艘佩里级舰艇完成了“快速反舰导弹整合防御系统”(RAIDS)改进计划,在现有战斗系统架构上增加一套AN/SYQ-17组件,以一台采用Intel 80X86处理器的主机为核心(软件以C语言编写),通过以太网将MK-92、SLQ-32电子战系统等连接,可根据作战系统、雷达、电战系统等资料,加上敌我相对位置、风向等参数,向操作人员提供战术建议(如变更航向、发射反制装备等)。此外,这批佩里级舰艇的SQS-56声纳在1990年代也经过EC-10改良程序,加装与SQS-53C低频声纳(用于阿利·伯克级驱逐舰)相同的浅水主动探测组件(SWAK)和“王鱼”反鱼雷声纳,提高其在浅水区的操作性能。经过1990年代的商用计算机技术改进后,这12艘佩里级的JTDS作战系统架构也从原本的集中式进化为半分散式。
此外,这批佩里级舰还进一步将SPS-49雷达升级为SPS-49A(V)1,并换装性能大幅提升、可应对低空慢速/海面目标的MK-15 Block 1B改进型“方阵”近程防御武器系统。到2000年代,美国海军仅保留这12艘拥有最新战斗系统规格的佩里级舰艇,其余舰只陆续退役。
后续战斗系统改进
除了MK-92 Mod6外,美国海军在1990年代初期,也为其余未升级为MK-92 Mod6的佩里级舰艇提出一种成本较低的商用改良方案(COTS Affordable Near-Term Deficiency Correcting Ordalt,CANDO)。该方案在雷达信号与显示控制台之间加入一个高速商规处理器,能改善系统在地形背景杂波、多重杂波与电子干扰下的探测能力,达到近似MK-92 Mod6的水准;舰上的SPS-49雷达也进行了“中等脉冲重复频率”(PRF)改进(MPU),升级为AN/SPS-49A(V)1。1992年12月,CANDO套件在佩里级护卫舰卡普兰号(USS Copeland FFG-25)展开开发测试,预量产型于1994年3月安装在史塔克号(USS Stark FFG-31)上测试。1994年8月15日至16日,CANDO的完整工程开发(EMD)版本在卡普兰号完成测试。然而由于预算削减与项目延误,截至1996年4月,尚无任何佩里级舰艇正式进行CANDO改装,原本预计换装相控阵雷达天线的计划也未付诸实施。最终,仅有10艘未换装MK-92 Mod6的佩里级(FFG-8、32、33、37、40、43、45、46、49、58)加装了CANDO套件。
1990年代初期,曾提出一项针对佩里级MK-92系统的改进计划,原定自1992财年起执行:在硬件部分,包括改善CAS雷达天线的数据传输,并改进一些易损部件;在战术性能方面,提升后端系统的目标自动接战排程与区域扫描能力。此后,自1993财年起,开始对STIR照明雷达的电子组件进行改进,包括CWI发射机。但该计划所需预算并未获批准。
佩里级的约翰·海尔号(USS John L. Hall FFG-32)与提康德罗加级导弹巡洋舰雷伊泰湾号(USS Leyte Gulf CG-55)、维拉湾号(USS Vella Gulf CG-72)也被选为整合生存管理系统(ISMS)的测试舰。这是一套应用商规加固型计算机技术的整合式损管监控系统,能让舰上人员在舰桥、战情中心和损管控制室全面掌握全舰损管动态,系统还配有损管决策支持软件,能根据实际情况提出适当的损管策略、资源管理与舰体稳定性计算,大幅提升损管效率。
在2000年代钜阵资本,美国海军也更换了佩里级舰艇所使用的柴油发电机组,以提高可维护性和可靠性。
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