濒海战斗舰(LCS)是美国海军水面舰艇新家族中的首位成员。它是一种高速、高机动性的网络化水面战斗舰,自由级濒海战斗舰也是被称为DD(X)的美国未来水面战舰家族中的一种专用舰型。濒海战斗舰设计用于满足滨海(沿海水域)作战对浅吃水舰艇的迫切需求,以应对新兴的潜在“非对称”威胁,这些威胁包括沿海水雷、静音柴油动力潜艇以及携带炸药与恐怖分子的小型、快速武装小艇等,随着近海战舰技术的不断进步,濒海战斗舰在军事领域将大有作为。2004年5月,美国国防部和美国海军宣布,选定洛克希德·马丁公司和通用动力公司领导的两个独立国防承包团队,分别实施第一代濒海战斗舰系统设计,然后提供详细的设计与建造方案。
洛克希德·马丁和通用动力各自独立设计的濒海战斗舰都满足美国海军的顶级性能和技术要求,其海上框架能够自由级濒海战斗舰容呐核心任务和特殊任务设备与操作舰员,都实现了冲刺速度超过40节和远程运输距离超过3500英里的目标,但是它们设计迵异。洛克希德·马丁的自由级濒海战斗舰是一种高速半滑行单船体军舰,而通用动力的独立级濒海战斗舰是一种舰首为细长型稳定单船体的三船体军舰,虽然船体外形都能使信号特征降低,但当它们以40节至50节的速度冲刺时,自由级是通过其单体船托起军舰上层建筑从而尽可能多的脱离水面,而独立级则是采用修长单船体稳定前部,通过两个底部支架使船体上移并减少浸湿面。此外这两种设计采用了不同的方式来组合可重构的内部空间,虽然都能够有效发射、控制和回收各种作业工具,但水中作业与空中作业工具的发射与回收策略有所不同,这两种濒海战斗舰都将随着设计目标的调整而继续发展。
洛克希德·马丁领导的濒海战斗舰工业小组成员包括设计单位吉布斯和考克斯公司、舰船建造厂商马里内特海事公司(Marinette Marine)和波林格船厂。自由级濒海战斗舰的“先进半滑航船体”(Advanced Semi-Planing Seaframe)是一种非传统单船体设计,其设计依据是意大利著名游轮生产商“Fincantieri”建造的1000吨级半滑航商船“战马”号(Destrier),该船曾创造过横渡大西洋的最高速纪录。自由级具有出色的机动能力、适航性、任务执行能力和适居性,相较于其他濒海战斗舰的设计,单船体的风险最低,且在航速、价格、操作成本、综合机动性以及模组装设能力上都有优势,虽然可用甲板面积较少,但其内部可用容积较美国海军的要求多出50%。自由级一开始就是LCS中呼声颇高的设计,因为在追求高速之余,其舰体特性最趋近于传统单船体设计,所以十分稳健,风险较低,而且预估时报价比美国海军的上限低约37.5%。
2004年12月,自由级濒海战斗舰首舰LCS-1“自由”号的建造合同签订。2005年6月,“自由”号在马里内特海事公司位于威斯康星州的船厂内铺设龙骨,并于2006年9月下水,2008年7月开始接受建造方海上测试。2008年9月,美国海军接收了“自由”号濒海战斗舰,2008年11月8日,美国海军宣布“自由”号濒海战斗舰加入海军服役,母港设在圣地亚哥海军基地。2010年2月16日,“自由”号濒海战斗舰离开梅波特海军基地,进行首次部署,这比计划提前了两年。
自由级濒海战斗舰整体长127.4米,最大宽度13.16米,吃水仅为3.96米,其船体在高速航行时会向上浮起,吃水减少,阻力遂大幅降低。依照传统习惯,船只航行时由水产生的上扬力与船身重量的比值(称为Fround Number)在 0.4 以下称为排水船体,航行时介于 0.3-1.02 称为半滑航船体,而至少在0.7以上者则称为滑航船体。根据自由级的航行特点,所以将其定义为半滑行军舰。
自由级濒海战斗舰舰体采用模块化结构,舰体材料先进,为了减轻重量,最初设计上采用铝合金来制造舰体与上层结构,后来为了强化抵抗战损能力,其舰体部分改用钢材来制造,不过这样也导致自由级出现超重问题。由于需要在离敌方最近的地方进行作战,隐身性能必不可少,因此濒海战斗舰船体、上层建筑和桅杆均采用带有倾角的多面体和全封闭设计,以散射雷达波;同时,还采用雷达吸波涂料和隐藏于舰身内的多功能垂直发射装置,以减少雷达信号;此外,濒海战斗舰还采用喷水推进技术,使水下振动和声响更小。
自由级濒海战斗舰航程可达6900公里以上,具有高度的自动化水平,舰员编制控制在50-70人左右,携带持续21天的必需品,也可以进行海上补给,可以为75名舰员和特殊任务人员提供住宿,它们的战备率将达到百分之九十五。自由级尾部的起降平台还可为直升机和无人机提供作业,拥有能灵活移动舰上各飞行载具的TRIGON吊放系统以及高架装卸系统,比美国海军要求的运载能力要高出50%,堪称高速“海上卡车”。
自由级濒海战斗舰安装有两台罗尔斯罗伊斯生产的MT30型36兆瓦燃气涡轮发电机,两台费尔班克斯·莫尔斯公司自由级自由号舰首生产的柯尔特-皮尔斯蒂克16PA6B STC柴油发动机,用以驱动四台大型声学优化喷水推进器。四台伊索塔-弗拉西尼公司生产的V1708型船用柴油发电机组提供辅助电力,而意大利Fincantieri海事系统北美公司将为期供应驾驶控制系统。
自由级濒海战斗舰的最大速度是60节,能在230米的距离内从30节航速立即停车,在345米的距离上以30节航速突然转弯,全速航行时,可在800米的距离内作360°的回转。优秀的机动性可以使自由级濒海战斗舰在近海灵活摆脱高速来袭的快艇,还可以躲避水下潜艇和鱼雷的攻击。同时自由级可以迅速接近目标网络或基地探测范围之外的岸上目标或海上舰艇并随时攻击,也能支持特殊的SOF单位部署,包括提供飞行甲板或登舰。因此,濒海战斗舰的任务远远超出了轻型护卫舰的范畴,在某种程度上可以视为美航母编队的一架超远程预制“舰载机”。
自由级濒海战斗舰可以部署配备导航雷达、红外照相机和摄像机等基本载荷的MQ-8“火力侦察兵”(Fire舰载机甲板Scout)无人机、“斯巴达”(Spartan)无人驾驶水面航行器。“斯巴达”(Spartan)无人驾驶水面航行器长11米,重7.7吨,有效载荷大约2270千克,速度35节,可连续航行24小时以上。
濒海战斗舰都配置一个直升机甲板和机库,这个甲板可以起降MH-60R/S直升机,发射和回收战术无人机。2008年7月,美国海军授予通用动力机器人系统公司一份合同,由该公司为濒海战斗舰开发一种无人驾驶和其他水运工具通用发射和回收系统(common launch and recovery system,CLRS),该系统采用自动式船尾门和船尾坡道,以及为发射和回收有人驾驶与无人驾驶工具而设计的侧面发射门和桥式起重机。使用该系统在5级海况下,即在风速高达27节,平均浪高在6.4英尺到9.6英尺之间情况下,濒海战斗舰可以起降飞机。在4级海况下,即在风速高达21节,浪高达5英尺情况下,濒海战斗舰在15分钟之内可以发射和回收像40英尺长高速快艇那样的水运工具,发射效率和稳定性非常高。
自由级濒海战斗舰的直升机甲板下方设有一个运输舱,可搭载任务装备与士兵,侧面设有一具11米长的液压伸缩跳板,靠岸时可伸出舰体与码头连接,车辆进出装卸。下甲板任务舱区分为三个分隔的部分,主要作业舱间称为“湿舱”,主要用来收容/操作RHIB快艇,透过舰体右侧水线附近的舱门收放,收放作业所需的滑轨式起重机安装在舱顶;另一个舱区则是干舱,此外还有一个储藏舱间,之间有走道相通。将任务舱区分隔的好处,“湿舱”打开作业时,其他两个舱间仍然可以保持水密,不会受到进水影响。损管方面,自由级设置了三个损管控制站,都位于第二层甲板,舰上各处都有完善的灭火设施。
自由级濒海战斗舰最多可搭载220吨的武装及任务模块系统,舰首装备了BAE系统公司地面和武器装备分部(前自由级自由号舰尾身是联合防务公司)制造的一门博福斯57mm舰炮Mk110 型,发射Mk295型炮弹,射速220枚/分,射程为14公里。直升机库上方设有一套RIM-116防空导弹发射器,舰桥前后方的两侧各有一挺12.7mm机枪,共计四挺。直升机库结构上方还预留两个武器模组安装空间,可依照任务需求设置垂直发射器来装填短程防空导弹或者安装MK46型30mm舰炮模组。
自由级濒海战斗舰的战斗管理系统是洛克希德·马丁开发的基于开放式体系结构的COMBATSS-21,融合了其最新开发的开放架构宙斯盾系统(Aegis Open Architecture,OA,即Baseline 7)的经验与规格,采用全分散式的开放式架构,能轻易与不同的任务模组和装备进行整合,与宙斯盾Baseline 7的共通性达到六成左右。舰桥顶端设有光电搜索装置,将配备EADS研制的TRS-3D型C波段对空/平面搜索雷达,以实施空中与水面监测和火力分配。还将配备Argon ST公司的WBR-2000电子对抗系统和丹麦Terma A/S公司研制的SKWS诱饵发射系统。自由级采用美国海军惯用的单一战情室设计,与任务控制中心连为一体,设置在舰体中段主甲板下方;此种设计符合美国海军现有使用习惯,但未来只能纵向增长,可扩充空间较小。
美国濒海战斗舰分为基本单元与任务单元,基本单元为核心系统,包括舰体平台、动力与航行操作系统以及其他必备的基础系统等。任务单元则根据不同任务需要组装、搭配不同的武器模块系统并实现“即插即用”。目前LCS规划了三种任务单元,由诺斯罗普·格鲁曼公司负责模块集成,主要包将包括水雷战(MIW)模块、反潜战(ASW)模块和水面战(SUW)模块。任务模块可集成到标准尺寸的集装箱中,这些集装箱可以安装在濒海战斗舰上,也可以安装在其他系统上,在需要时通过托盘转移到濒海战斗舰上。这些系统将与网络连接,可以和濒海战斗舰上的其他系统、其他水面舰艇和飞机通信。自由级濒海战斗舰可根据任务不同而配备相应的模块,并可在24小时内完成调整、测试并正常工作。
模块名称 | 模块组成 |
水雷战模块 | AN/WLD-1远程操作猎雷系统,AN/AQS-20A声呐水雷探测系统,机载水平感应扫雷系统,机载激光水雷探测系统和机载水雷清除系统。 |
反潜战模块 | “海魔爪”(Sea TALON,TALON是战术滨海网络的英文缩写)海底监视系统,这种系统正由洛克希德·马丁公司海上系统和传感器分部开发,它集成了一系列的声呐传感器、半潜式工具和以网络为中心的通信设备。无源传感器包括高级可部署系统(advanced deployable system, ADS),这是一种可迅速部署的海底阵列声波监测系统,带有反潜任务系统的半潜式AN/WLD-1远程操作猎雷系统,一套远程拖曳主动源(RTAS)和一套远程拖曳阵列多功能声呐多波段转换器。反潜战模块还包括可以从MH-60R/S直升机部署的系统(mk54鱼雷、声呐浮标、雷神公司AN/AQS-22机载低频声呐)和无人驾驶水面航行器(投吊式声呐、多元静态主动式声呐和超轻型拖曳阵列声呐)。2006年10月,美国海军授予通用动力机器人公司一份合同,由其为反潜战模块开发4种无人驾驶水面航行器,这其中就包括“斯巴达”无人驾驶水面航行器。 |
水面战模块 | 1门通用动力公司产MK46型30毫米舰炮(也可用在快速机载水雷清除系统),这种舰炮发射速度为200枚/分,是美国陆军非视距精确攻击弹药系统的一种改进型。洛克希德·马丁公司和雷声公司正在合作开发这种非视距发射系统(Non Line of Sight Launch System)和精确攻击导弹,精确攻击导弹采用双模热红外和半主动激光导引头、多模战斗部,其射程可达40千米。水面战模块也包括MH-60R/S直升机装备的机炮和“地狱火”(Hellfire)导弹。 |
模块名称 | 模块组成 |
水雷战模块 | AN/WLD-1远程操作猎雷系统,AN/AQS-20A声呐水雷探测系统,机载水平感应扫雷系统,机载激光水雷探测系统和机载水雷清除系统。 |
反潜战模块 | “海魔爪”(Sea TALON,TALON是战术滨海网络的英文缩写)海底监视系统,这种系统正由洛克希德·马丁公司海上系统和传感器分部开发,它集成了一系列的声呐传感器、半潜式工具和以网络为中心的通信设备。无源传感器包括高级可部署系统(advanced deployable system, ADS),这是一种可迅速部署的海底阵列声波监测系统,带有反潜任务系统的半潜式AN/WLD-1远程操作猎雷系统,一套远程拖曳主动源(RTAS)和一套远程拖曳阵列多功能声呐多波段转换器。反潜战模块还包括可以从MH-60R/S直升机部署的系统(mk54鱼雷、声呐浮标、雷神公司AN/AQS-22机载低频声呐)和无人驾驶水面航行器(投吊式声呐、多元静态主动式声呐和超轻型拖曳阵列声呐)。2006年10月,美国海军授予通用动力机器人公司一份合同,由其为反潜战模块开发4种无人驾驶水面航行器,这其中就包括“斯巴达”无人驾驶水面航行器。 |
水面战模块 | 1门通用动力公司产MK46型30毫米舰炮(也可用在快速机载水雷清除系统),这种舰炮发射速度为200枚/分,是美国陆军非视距精确攻击弹药系统的一种改进型。洛克希德·马丁公司和雷声公司正在合作开发这种非视距发射系统(Non Line of Sight Launch System)和精确攻击导弹,精确攻击导弹采用双模热红外和半主动激光导引头、多模战斗部,其射程可达40千米。水面战模块也包括MH-60R/S直升机装备的机炮和“地狱火”(Hellfire)导弹。 |
舰体参数 | ||
---|---|---|
舰长 | 127.4米 | |
舰宽 | 13.16米 | |
吃水 | 3.96米 | |
排水量 | 2176吨(标准)3000吨(满载) | |
航速 | 60节(最高) | |
续航力 | 4300海里/18节4500海里/16节 | |
舰员编制 | 舰员40名〔军官8名,士官兵32名〕任务人员30名,总共70名 | |
传动 | 4台喷水推进器 | |
动力系统 | 2台MT30燃气涡轮发电机,36兆瓦2台16PA6B STC柴油发动机4台V1708船用柴油发电机 |
舰电武装 | ||
---|---|---|
无人载具 | 2架MH-60R/S直升机2架MQ-8火力侦察兵无人机“斯巴达”无人驾驶水面航行器 | |
武器装备 | 1门博福斯MK-110 57毫米舰炮4挺12.7毫米机枪1套RIM-116滚体防空导弹根据任务配备武器模块 | |
雷达 | TRS-3D型C波段对空/平面搜索雷达 | |
综合系统 | 驾驶控制系统COMBATSS-21战斗管理系统WBR-2000电子对抗系统SKWS诱饵发射系统 | |
任务模块 | 水雷战模块反潜战模块水面战模块 |
舰体参数 | ||
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舰长 | 127.4米 | |
舰宽 | 13.16米 | |
吃水 | 3.96米 | |
排水量 | 2176吨(标准)3000吨(满载) | |
航速 | 60节(最高) | |
续航力 | 4300海里/18节4500海里/16节 | |
舰员编制 | 舰员40名〔军官8名,士官兵32名〕任务人员30名,总共70名 | |
传动 | 4台喷水推进器 | |
动力系统 | 2台MT30燃气涡轮发电机,36兆瓦2台16PA6B STC柴油发动机4台V1708船用柴油发电机 |
舰电武装 | ||
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无人载具 | 2架MH-60R/S直升机2架MQ-8火力侦察兵无人机“斯巴达”无人驾驶水面航行器 | |
武器装备 | 1门博福斯MK-110 57毫米舰炮4挺12.7毫米机枪1套RIM-116滚体防空导弹根据任务配备武器模块 | |
雷达 | TRS-3D型C波段对空/平面搜索雷达 | |
综合系统 | 驾驶控制系统COMBATSS-21战斗管理系统WBR-2000电子对抗系统SKWS诱饵发射系统 | |
任务模块 | 水雷战模块反潜战模块水面战模块 |