
返航的伊弗·惠特費爾特號(圖源:丹麥武裝部隊)
Jun.
13
灼見(ID:penetratingview)
作者 | 張學峰

前段時間,丹麥海軍伊弗·惠特費爾特號護衛艦參加了美國主導的“繁榮衛士”護航行動,期間擊落多架胡塞武裝發射的無人機。
然而,這艘本應該“立功”且集世界先進技術於一體的“丹麥最強護衛艦”,卻不小心把丹麥國防司令拉下了馬。
這艘護衛艦神奇在哪?
德國的動力
伊弗·惠特費爾特級(Iver Huitfeldt-class,也被譯為伊萬·休特菲爾德級)護衛艦的研製始於本世紀初。冷戰結束後相當長一段時間裡,丹麥皇家海軍依舊保持著冷戰時期的艦艇搭配,也就是依靠護衛艦、導彈艇以及空軍和岸防火力負責防禦,以控制波羅的海西部的出口。但是進入21世紀,北約海軍的任務發生改變。丹麥海軍之前的護衛艦也就略顯落伍。
於是,2004年丹麥海軍和歐登鋼鐵船廠簽訂合同,以阿布薩隆(Absalon)級多功能支援艦為基礎,基於該級艦的基本船體設計,研製新型的防空護衛艦,也就是伊弗·惠特費爾特級護衛艦。
2008年,該級防空護衛艦的首艦開始建造,不同模組的建造分別放在了愛沙尼亞和立陶宛,以降低成本。然後這些模組被拖到丹麥歐登鋼鐵造船廠進行組裝。2011年,該級艦共3艘全部完成建造並進入丹麥海軍服役,也堪稱歐洲各國護衛艦中的最新型號。
該級護衛艦是丹麥海軍裝備的大型防空護衛艦,滿載排水量達到6600噸。在護衛艦中,它絕對算是大號的。之前我們介紹的英國45型驅逐艦,滿載排水量也不過7500噸。應該說該級護衛艦艦體還是十分成熟的,英國在建的31型通用護衛艦,就是基於其艦體設計的。
從總體設計上看,該級護衛艦採用了眾多降低雷達散射截面積的措施。艦體上部建築全部內傾,和外飄的艦體有明顯脊線,這樣可以儘量避免反射的雷達訊號原路返回。而且整個上層建築相對比較簡潔,減少了雷達反射源。其艦橋視窗也採用了金屬化處理,類似於隱身戰鬥機座艙玻璃的金屬鍍膜,防止雷達波由此進入後再次反射,成為強的雷達反射源。
該艦採用了全柴聯合推進方式。實際上,最初,也考慮過柴燃聯合動力(CODAD)系統,採用一套LM-2500燃氣輪機加兩臺德國MTU 8000柴油機,但最終選擇了油耗率更低的柴柴聯合方案。4臺德國的MTU 20V 8000 M70柴油發動機,最大輸出功率可以達到44000馬力,透過德國倫克公司生產的變速箱帶動傳動軸。該艦採用雙軸雙槳模式,螺旋槳則採用德國曼恩柴油發動機公司的“阿爾法”可調螺距螺旋槳。
事實上,歐洲這個級別的艦艇,近年來很少採用這種全柴推進。相對保守的,使用柴燃聯合或者燃燃聯合。比如,同樣使用SMART-L搜尋雷達、阿帕火控雷達和標準-2防空導彈的德國F-124級護衛艦,滿載排水量為5690噸,使用柴燃聯合動力裝置,最大航速29節,續航里程4000海里。柴燃聯合動力系統在巡航期間使用柴油機,需要高速航行時,燃氣輪機啟動,進一步提升功率。這樣可以分別發揮柴油機執行經濟性好、採購成本低,燃氣輪機功重比高、體積小、振動小、在高速執行期間熱效率高等優點。
更加先進的艦艇,則採用全電推進。比如英國45型驅逐艦,採用燃氣輪機加柴油機作為原動機的全電推進系統,最大續航里程達到7000海里。排水量超過萬噸的德國F-126“萬噸大護”雖然也使用柴油機,但是它採用的是柴-電-柴聯合推進。巡航時,由柴油機發電,電動機驅動前進;高速航行時,再由額外的柴油發動機增速。
而柴柴聯合的最大優勢就是非常經濟,伊弗·惠特費爾特的巡航里程高達9000海里。
荷蘭的雷達
作為防空護衛艦,雷達先進與否當然非常關鍵。該艦採用搜尋雷達+多用途火控雷達的配置模式。
搜尋雷達,就是著名的SMART-L多波束遠端對空/對海搜尋雷達。該雷達為原荷蘭訊號公司(現在的泰雷茲荷蘭公司)研製,最大探測距離400公里。之前我們談到的英國45型驅逐艦配備的S1850M雷達,和這部SMART-L雷達外形上非常相似——黑色的天線,固定的仰角。其實兩者確有淵源。S1850M採用了SAMRT-L雷達的天線和射頻系統,後端接受處理系統則由英國公司自行設計。
目前,泰雷茲荷蘭公司對SMART-L進行了重大升級,將原有的無源相控陣體制改為更加先進的有源相控陣體制,這種新型雷達被稱為SMART-L MM(多工)。
其最明顯的效能提升,就是探測距離大幅提升。SMART-L MM的探測距離達到2000公里,不僅可以用於反導預警,也極大增加了反隱身能力。因為隱身目標簡而言之就是雷達散射面積大幅度降低,會大幅縮小對方雷達探測距離。而SMART-L MM雷達反隱身的原理就是簡單粗暴法——提高功率,提高探測距離。當然,SMART-L MM研製時間較晚,並未裝備在伊弗·惠特費爾特級艦上。
該艦配備的火控雷達,則是阿帕(APAR的音譯,APAR則是Active Phased Array Radar即有源相控陣雷達的首字母縮寫)有源相控陣雷達(現在多用AESA代表有源相控陣雷達)。該雷達同樣由荷蘭訊號公司研製,工作在X波段。阿帕雷達有4個固定安裝的陣面,每個陣面直徑1米,由3424個發射/接收元件組成,可以對水平90度、俯仰超過70度範圍內的目標精確跟蹤,最大搜索範圍則達到120度(方位角)。

之前我們談到過的45型驅逐艦使用的雷達,則採用兩個陣面呈A型背靠背佈置,然後進行旋轉來實現360度覆蓋。這兩種模式的不同在於,4面有源相控陣雷達相當於4部雷達,在採用相同跟蹤、制導技術的條件下,跟蹤目標更多,同時抗擊的目標數量也更多,抗飽和攻擊能力更強。
但是多出了兩個陣面,價格也更貴。不過,兩面陣往往有探測距離優勢。在電力供應相當的情況下,均攤給兩面陣雷達的電力會更強,陣面通常更大,探測距離會遠一些。當然,上述對比僅僅是理論上的。不同導彈採用的不同制導體制,對同時抗擊目標的數量也影響很大。
阿帕雷達配合的是標準-2 Block IIIA和“改進型海麻雀”(ESSM)導彈,這兩種導彈都使用半主動雷達制導體制,需要雷達對目標進行照射。阿帕雷達使用間斷連續波照射(ICWI)技術,允許同時制導32枚半主動雷達制導導彈飛行,其中16枚處於終端制導階段。也就是說,一個陣面,可以同時制導8枚導彈,其中4枚處於末段制導階段。有資料顯示,該雷達一個陣面最多可以同時引導導彈攻擊4個目標(2枚導彈打擊一個目標)。
這樣的話,其實其多目標抗擊能力並不出眾。而在伯克級驅逐艦上,終端引導和末段照射,是由兩種雷達來實現的。2023年,安裝阿帕雷達的荷蘭七省級護衛艦,在世界上首次實現了ICWI技術的實彈驗證。除了末段照射目標之外,阿帕雷達也負責對標準-2 Block IIIA和“改進型海麻雀”導彈的中段指令修正,因此搭配的標準-2和“改進型海麻雀”是使用X波段資料鏈的版本。
有意思的是,阿帕雷達的“雷達罩”是柔性的,不工作的時候,雷達罩是癟的。雷達工作時,由於陣面熱量很大,再向內部充滿冷空氣用來冷卻陣面,這時候雷達罩向外鼓起。
這種SMART-L雷達和阿帕雷達的配置方式,和德國的薩克森級護衛艦以及荷蘭的七省級護衛艦相同。
此外,艦上配備4部瑞典薩博
(SAAB)
公司的Ceros 200火控雷達,可以用來控制艦炮,或者制導ESSM防空導彈。該艦的作戰指揮系統則與阿布薩隆級支援艦相同,為丹麥TERMA公司自行研製的C-Flex戰鬥系統,可執行感測器資料融合、決策支援、武器控制等任務。在進行防空作戰時,該戰鬥系統負責整合來自雷達以及其他感測器的資訊,然後計算射擊諸元,向操作人員進行顯示,然後控制導彈發射並對導彈進行制導。
美德意的武器
最早的一批標準-2 Block IIIA導彈是1991年服役的,最大射程170公里。標準-2系列導彈中最先進的型號是Block IIIB,使用了半主動雷達加紅外導引頭的複合制導模式,抗干擾能力更強。
目前尚不清楚美國是否將Block IIIB出售給丹麥。最近一次可查的銷售記錄是2018年7月31日,美國國務院批准向丹麥出售46枚標準-2 Block IIIA導彈及相關支援裝置,估計價值1.52億美元,平均單價超過300萬美元。丹麥該艦的標準-2導彈使用32單元Mk-41垂直髮射系統,最多裝備32枚導彈。
ESSM由美國雷神公司研製,也是一種採用半主動雷達制導方式的防空導彈。不過它個頭更小,最大射程約50公里,價格也更便宜。它採用12單元的Mk-57垂髮系統,最多裝備24枚導彈。
除了上述防空導彈,該艦還可以裝備16枚美國的“魚叉”反艦導彈。該彈幾乎是當時北約艦艇的標配。Mk-41和Mk-57以及魚叉反艦導彈發射裝置都位於艦體中部。

伊弗·惠特費爾特型護衛艦的導彈主要部署在艦體中部

伊弗·惠特費爾特型護衛艦的導彈主要部署在艦體中部
該艦主炮位於艦首。靠前的A炮位理論上可以選裝Mk-45型127毫米艦炮或者76毫米艦炮,而相對靠後、位於艦橋前部的B炮位可以選裝76毫米炮或者千禧年近程防禦系統。目前該艦在兩個炮位上都使用了義大利的奧托-梅萊拉76毫米艦炮。該炮兼顧防空、反艦以及對陸攻擊,是目前世界上使用最廣泛的艦炮之一,被稱為艦炮中的AK-47。
在艦尾直升機庫上方,則安裝了GDM-008“千禧年”近防炮系統。該系統由著名防空火炮生產商瑞士厄利空研製,該公司2009年和德國萊茵金屬公司合併後更名為萊茵金屬防空公司。“千禧年”以厄利空的35/1000陸基防空系統為藍本研製,用於艦艇的近程防禦。GDM-008“千禧年”35毫米火炮系統在2005年5月通過了美國海軍的測試,第一個使用者就是丹麥皇家海軍,首先裝備於該國阿布薩隆級多功能支援艦上。
該炮發射35×228毫米炮彈,其最大特點是可以發射阿海德(AHEAD)彈藥。這種彈藥使用了可程式設計定時引信,炮口裝有感測器,能夠測量每一發炮彈的炮口初速,然後計算飛抵目標的時間,再透過炮口裝置設定引信的定時起爆時間,極大提高了毀傷機率。每發AHEAD彈重量1.78千克,裝有152枚鎢合金金屬塊,每枚鎢合金子戰鬥部的重量是3.3克,彈藥引爆時會分散並且打擊襲來的目標。該炮對低空或掠海飛行的反艦導彈射程為1500米。
該艦的武器系統採用模組化設計,可以實現“即插即用”,快速更換武器系統。
系統整合並不簡單
但是在這之前發生的事,卻讓該艦官兵出了一身冷汗。
第一個問題是,它的戰鬥管理系統或者阿帕火控雷達在作戰中遇到了重大問題,在30分鐘時間內無法發射“改進型海麻雀”導彈。不過,在防空系統重新啟動後,該艦使用三枚ESSM導彈以及50-100發76毫米彈藥,最終擊落4架無人機,這個交戰過程總共持續了大約一個小時。但這期間也暴露出了第二個問題,該艦所裝備76毫米火炮發射的一半炮彈出現早炸的問題,有的時候剛離開炮口沒多遠就炸了。
據媒體報道,交戰結束後,該艦艦長於3月13日發出一份報告,描述了感測器、戰鬥管理系統和76毫米炮彈的問題,並指出炮彈消耗的顯著增加將“嚴重”降低護衛艦的作戰能力和作戰彈性。“所有炮彈都已有30多年的歷史,它們已經改裝了‘2005年近炸引信’(在2005年改裝的新型近炸引信,以幫助提高其對抗空中威脅的有效性),這被證明不適合實際戰鬥。”這位指揮官寫道。
該艦裝備的76毫米炮射速為每分鐘85發,爆發射速達到每分鐘120發。該艦有兩門此型火炮。可能正因為如此,儘管一半的炮彈甚至沒有接近目標,但該艦還是擊退了胡塞武裝的無人機攻擊。該艦艦長強調,這艘護衛艦需要大量彈藥來消滅目標,並且很快就會耗盡彈藥。他還報告說,這“嚴重降低了戰鬥力,也降低了該艦的生存機會”。
此後,丹麥國防司令部(Defence Command)和海軍立即採取了行動,但丹麥國防部長特羅爾斯·波爾森(Troels Lund Poulsen)告訴媒體,他只是在防務網站OLFI於4月2日首次報道該事件後才知道這個問題。
然而,丹麥電視2臺看到的一份機密檔案描繪了一個截然不同的故事:丹麥國防部是在3月15日舉行的會議上獲悉這一訊息的,會議決定三天後就此問題舉行更詳細的簡報會。丹麥電視2臺的訊息來源稱,國防部認為,故障的炮彈數量比最初擔心的要少得多。
一個值得注意的細節是,在此之前,德國F124型薩克森級護衛艦黑森號的防空系統在2月份也出現了問題。該艦將執行秘密偵察任務、未開啟敵我識別裝置的MQ-9無人機視為敵機,向該機發射了兩枚標準-2防空導彈,但是卻未能命中這架無人機。而出問題的黑森號,同樣裝備SMART-L雷達、阿帕火控雷達和標準-2防空導彈。尚不清楚這是因為MQ-9裝備了干擾裝置,還是標準-2導彈故障或者是和阿帕雷達之間的相容性不佳。
說回丹麥的這艘艦,初步調查顯示,荷蘭阿帕雷達和丹麥C-FLEX作戰管理系統(CMS)之間的問題阻止了該艦發射ESSM導彈。這個問題之前就出現過,但是一直沒有解決。丹麥的相關部門建議阿帕雷達只用於搜尋和跟蹤目標,不用作火控。在制導ESSM導彈時,使用薩博的Ceros火控雷達。不過,泰雷茲後來發表的一份簡短宣告稱,丹麥當局的初步調查“並未表明阿帕雷達存在問題”。
另一個值得注意的問題是,在護衛艦被送往紅海之前,一些備件和裝備,甚至包括兩門76毫米火炮,都是從其他丹麥艦船借來的。雖然伊弗·惠特費爾特號在安裝這些武器後順利通過了所有測試,但它引發了對新安裝武器的整合可能存在問題的質疑。
顯然,由於這艘艦存在的問題,丹麥最高級別軍職官員“國防司令”(Chief of Defence)弗萊明·倫特弗(Flemming Lentfer)將軍被解除職務。具有諷刺意味的是,他曾在防空部隊(包括丹麥的“霍克”防空導彈連)任職。同時,伊弗·惠特費爾特號護衛艦也提前兩週結束任務,打道回府。
但這並沒有阻止該級艦再出問題。就在倫特弗被解職的第二天,也就是4月4號,該級艦3號艦尼爾斯·朱爾號搭載的“魚叉”反艦導彈在測試期間,固體助推器被意外“啟用”。雖然沒有發射出去,但是風險很高,迫使丹麥官方預防性地關閉了丹麥連線波羅的海和大西洋的大貝爾特海峽。
媒體報道的“啟用”是個什麼概念呢?可以理解為,在導彈具備發射條件的情況下,操作人員按下了發射按鈕。正常情況下,導彈應該發射出去,結果由於出現故障並沒有發射出去,但是有隨時點火發射的風險。很可能是一次故障,阻止了一次錯誤引發的更大災難。
伊弗·惠特費爾特級護衛艦短時間內出現多次重大故障,說明該艦固然堆砌了很多先進技術,但是進行系統整合並不簡單。該艦使用了多個國家的關鍵子系統,而且艦體在不同國家進行建造,最後由丹麥本國公司進行整合,聽上去似乎是“集各國先進技術之大成”,但實際上讓來自不同國家的子系統相互相容、高效、可靠的工作沒有那麼容易。
丹麥本土公司對這些子系統的細節技術、核心技術掌握不充分,最終給作戰埋下了很多隱患。