2021年的12月23日,位於上海的中華造船廠同時下水了三艘軍艦,其中就包括了一艘第二批次的054A護衛艦,這讓054A護衛艦的熱度又一次爆發起來。今天我們就來簡單聊聊這款我國有史以來效能最全面、評價最高的護衛艦。
054護衛艦研製初衷——趕超“拉斐特”級
054護衛艦的設計工作開始於2000年2月,總設計師為中國艦船研究設計中心上海分部的徐青。此時,對岸購買的6艘法制“拉斐特”級隱身護衛艦已經全部到貨,兩岸護衛艦戰力強弱出現逆轉,因此054護衛艦的研製初衷就是要全面超越“拉斐特”級護衛艦。
首先是噸位上的超越。054護衛艦滿排達到了4000噸,比“拉斐特”級多出400噸。更大的噸位意味著適航性能會更好,艦員的居住環境更佳,更適合長時間執行任務。另外更大的噸位也意味著能夠裝備更多的武器和電子裝置,戰鬥力更強,後期的升級空間也更大。其次就是054護衛艦擁有與“拉斐特”級不相伯仲的隱身效能。據官方透露,054護衛艦實現了“雷達、紅外和聲納”三大領域的綜合隱身。
054護衛艦採用了採用了長艏樓甲板、方尾艦型,艦體橫向剖面深V型的船體設計。為減少雷達波反射,054護衛艦的艦體表面十分簡潔,艦首到艦尾的上層結構均採用了傾斜式的設計,幾乎找不到一塊垂直的部分,同時艦體的轉角也避免了採用尖銳稜角或較複雜的造型。從而有效避免了形成強烈的雷達波全反射角,並將雷達回波儘量控制在某幾個方位,使敵方不易在某個方向持續獲得完整的雷達回跡。魚雷發射器、工作小艇等也都收納入艦體之內,無法納入艦體內部的反潛火箭彈發射器和反艦導彈也都有遮擋,最大限度降低雷達反射面積。054護衛艦的兩部桅杆也採取了隱身設計,包括採用傾斜造型,並將主機排煙口整合到後桅杆中。據分析,參考“拉斐特”級的隱身效果,054護衛艦的雷達波反射截面積減少60%以上,僅相當於一艘千噸級的輕型護衛艦。
在紅外隱身方面,054護衛艦在煙囪內部安裝了特製的噴淋降溫裝置,可對排放前的煙氣進行冷卻。此外,煙囪本身也採用了低輻射的玻璃鋼製造。
在聲吶隱身方面,054護衛艦的主機是安裝在彈性基座上,而不是像之前的護衛艦那樣與甲板直接剛性連線。另外傳動和推進裝置上也覆蓋有橡膠,用來削弱傳遞給艦體的振動。此外,054護衛艦還摒棄掉傳統的螺旋槳,改用了噪音更小的5葉可調距大側斜低速螺旋槳。至於是否裝備了與“拉斐特”級類似的主動聲波隱身系統,即在艦艇底部和槳葉上透過特殊設計的導管產生大量氣泡形成氣泡墊,用來吸收本艦向水下輻射的噪聲,並抑制螺旋槳空泡噪聲的發生。目前還沒有相關的資訊說明054護衛艦採用了該項技術,不過這也不算什麼高科技,如果要用的話返廠改裝就可以了。
在動力系統方面,054護衛艦採用了4臺國產16PA6V-280STC柴油機,單臺最大輸出功率6400千瓦,總功率25600千瓦。採油機的安裝方案為兩兩並車,雙螺旋槳推進,這個方案“拉斐特”級也’也採用了,不過法國人的方案是1臺柴油機的動力為主,另一臺跟從,因此動力輸出是有損耗的,無法達到理論上的最大值,這也導致了“拉斐特”級的最大航速只有25節。而054護衛艦動力系統的先進之處在於透過更精確地控制,讓2臺並車的採油機能夠等量發力,從而最大限度減少動力輸出的損耗,這讓054護衛艦的最大航速達到了與採用燃氣輪機的水面艦艇相當的29節,更有利於遠洋反潛作戰。
最後就是在武器上實現了對“拉斐特”級的超越。054護衛艦的主炮採用的是國產H/PJ-87式100毫米單管艦炮,該型艦炮是法國拉斐特級使用的Mod 1968 CADAM Ⅱ 100毫米艦炮的升級版的國產化版本。全炮重(不含彈藥)17噸;可發射榴彈、半穿甲彈和照明彈以及制導炮彈。射速10~90發/分,對海上目標最大射程為17500米,對空中目標最大射程為8000米。相比原版具有尺寸緊湊、重量更輕、自動化程度更高的優點。
另外在機庫和煙囪兩側各安裝有2座國產化的AK-630型6管30mm近防炮、1座8聯裝海紅旗-7近程防空導彈(具備再裝填功能),2座4聯裝鷹擊-83反艦導彈,2座3聯裝324mm魚雷發射管,2座6管火箭式深彈發射炮,搭載1架直-9C或卡-28反潛直升機等。相比對岸的猴版“拉斐特”級,054護衛艦在武器系統上實現了全面超越。即使與原裝的“拉斐特”級相比,除了防空導彈效能相當,其它方面也都要優於對方。
集大成的054A護衛艦
按照最初的設計,054護衛艦是一款裝備垂髮裝置,具備區域防空能力的護衛艦。但是在054護衛艦的建造即將完工,與之相配套的H/AJK-16垂髮裝置和紅旗16中程防空導彈卻遲遲不能到位。因此不得不改用其它的防空導彈。當時有兩個方案,一個是從俄羅斯引進無畏級驅逐艦使用的SA-N-9“匕首”近程防空導彈及其配套的“左輪”垂髮系統,第二個方案就是直接使用成熟的海紅旗7近程防空導彈。
第一套方案將在前甲板安裝4組8聯裝左輪手槍式垂直髮射筒,達到32枚導彈。SA-N-9系統其實是“道爾”防空導彈系統的艦載版,導彈採用鴨式佈局、無線電指令制導。導彈在垂直髮射出去後位於彈體前部的姿態發動機快速調整導彈的姿態,使其面向敵人導彈或飛機來襲方向飛去。該彈長2.97米,彈徑0.22米,彈重165千克,戰鬥部重15千克,最大速度850米/秒,可攔截高度在10~6000米、距離1500~6000米的反艦導彈和高度在10~6000米、距離1500~12000米的作戰飛機。
“匕首”近程防空導彈相比當時我國主力的海紅旗7擁有更為出色的攔截反艦導彈的能力,這也是我國當初考慮引進的原因之一。但是該套系統最大的短板就是需要引進,倒也不是多花外匯的問題,而是一旦選擇上艦,“匕首”防空導彈與其配套的俄製MR360制導雷達如何與國產作戰系統相容將是一個非常麻煩的問題。而且當時紅旗16和配套的H/AJK-16垂髮裝置進度只是慢,並不是遙遙無期。綜合考慮下,最終選擇了使用海紅旗17進行過渡。
後來隨著紅旗16和配套的H/AJK-16垂髮裝置的研製速度加快,以及我國將隨“現代”級驅逐艦一同引進的雷達等電子裝置完全消化吸收併成功國產化,升級版的054A型護衛艦開始建造。由於054A護衛艦的效能大家早已經耳熟能詳,這裡也就不再贅述,下面我們主要聊聊在長達十幾年的生產過程中,054A護衛艦上出現的那些大的改動。
054A護衛艦首次公開露面在2006年,舷號由529起跳。不過有意思的是,054A護衛艦真正意義上的首艦(即最早下水)反而是舷號530的“徐州”艦,原因就是054A護衛艦的建造是由廣州黃埔造船廠與上海滬東造船廠同時建造,黃浦廠承造的“徐州”艦不僅先行開工建造,而且在2006年9月30日率先下水,因此獲得了首艦的稱號。滬東廠負責建造的“舟山”艦(舷號529)咋同年12月21日才下水,只能屈居次席。
首批次建造054A護衛艦一共4艘,分別是“徐州”艦(舷號530),“舟山”艦(舷號529),“衡陽”艦(舷號568)和“黃山”艦(舷號570)。之所以將這4艘分在一起,最主要的原因就是這4艘的艦首擋浪板部位的折線由054護衛艦的向內收縮改外向外飄,好處是加大了艦首的可用甲板面積,不過缺點就是會增加雷達截面積,並且惡劣天氣航行時前甲板上浪嚴重。綜合考慮後,從第5艘“運城”艦(舷號571)開始,艦首擋浪板部位折線重新修改為向內收縮,有利於降低雷達截面積與加強適航性。
然後在第17艘,也就是“黃岡”艦(舷號577)上,054A護衛艦迎來了第一次較大規模的改動。這次改動主要強化了054A護衛艦的反潛能力和近防能力,這就是大家耳熟能詳的054A反潛加強型。之所以稱為反潛加強型而不是防空增強型,自然是因為其在反潛能力方面的提升幅度更大。之前的16艘054A護衛艦,其標準的聲吶配置為“艦首聲吶+艦尾拖曳陣列聲吶”。其中艦首聲吶型號為SJD-9型中主動頻搜尋/攻擊艦殼聲吶,最大探測距離為12公里。拖曳陣列聲吶型號為H/SJG-206型低頻被動拖曳陣列聲吶,搜尋距離可達100公里,對潛艇的最大探測距離為80公里,可以同時跟蹤5個目標。這種配置對付傳統潛艇問題不大,但是面對越來越多的靜音型潛艇時便出現了“力不從心”的情況。
因此,從“黃岡”艦(包含)開始的054A護衛艦,便用311型主被動複合拖曳聲吶替換了206型被動拖曳聲吶(TAS)。由於可變深的主動聲吶拖體(VDS)尺寸較大為此,在圖中紅框處專門開了用於收放“VDS”的小門。
PS:雖然206和311兩款聲吶都屬於拖曳聲吶的範疇,但是206型被動拖曳聲吶為純被動模式,完全依靠捕獲潛艇本身的噪聲來對潛艇進行探測和定位。也因此這種聲吶在遇到靜音型潛艇時,探測和跟蹤距離都會大打折扣。而311型主被動複合拖曳聲吶則是“主被動結合”,除了擁有“低頻被動拖曳陣列”(TAS)之外,還加入了一個可變深的主動聲吶拖體(VDS)。能夠透過主動發射聲波來探測和跟蹤潛艇,這樣一來,靜音型潛艇噪音低的優勢將被極大地抵消。因此對於安靜型潛艇而言,相比傳統的單一型別聲吶,311型這樣的主被動複合拖曳聲吶系統無疑更具威脅性。
而這一套組合的效能也是非常出色,不單是在日常演習中大放異彩,在與外軍的對抗中也獲得了不錯的戰果。據外媒的報道,在去年4月份“遼寧”號航母編隊的遠航訓練中,編隊裡的一艘054A護衛艦在南海逼出了一艘美國最先進的“弗吉尼亞”級核潛艇,而這艘054A護衛艦便是反潛增強型的“黃岡”艦。
第二個改進的地方就是用H/PJ-11型11管30毫米近防炮替換了H/PJ-12型7管30毫米近防炮。相比730近防炮,1130近防炮最直觀的變化就是體積更加龐大了。一方面是因為炮管的數量也由7根增加為11根,最大射速從4200發/分提升到了10000發/分,大幅強化了對超音速反艦導彈的末端攔截能力。另一方面則是因為採用了雙彈倉設計,備彈量由640發增加到了1280發,保證了射速提升後的火力持續性。
從第26艘的“安陽”艦(舷號599)開始,054A護衛艦又進行了第二次比較大的升級,部分電子裝置被更換為最新的型號。其中最明顯的就是安裝於主桅下方的有源干擾機,天線數量由1個增加為2個(下圖1),而且天線罩的也由原來的弧面變成了方形,這表明新的干擾機天線大機率用有源相控陣天線取代了原來的喇叭天線。這樣做有兩個好處,首先是具備更強大的干擾能力,得益於有源相控陣天線在原理上的先天優勢,推測新的干擾機不僅能干擾單個目標,應該還可以同時對多個目標進行干擾。另一個好處就是有源相控陣天線的功率要遠大於傳統型別的天線,在技術相當的前提下,所謂的“干擾”與“抗干擾”,其實比的就是誰的功率更大。
除了更換了新的干擾機之外,安裝於桅杆頂部的“全向接收天線”和安裝於桅杆兩側的“測頻/測向天線”也被升級為更新的型號。值得一提的是,這些升級和改動同樣出現在升級後的054護衛艦的相同位置上。
趨於完美的第二批次
經過兩次大的改動之後054A護衛艦算是綜合性能比較出色,沒有明顯短板的護衛艦,其多達30艘的建造數量也創造了冷戰後大型護衛艦建造的世界記錄。也因此,在首批次建造完畢之後海軍便下了第二批次20艘的訂單。很快,第二批次首艦“資陽”艦便下水開始舾裝,目前已經有多艘第二批次的054A護衛艦開始舾裝,當然尚在建造中的應該更多。沒辦法,就是這麼強大!中國造船業的強悍實力在054A護衛艦的建造上展現的淋淋盡致。
針對海軍在使用過程中的反饋,第二批次054A護衛艦相比第一批次又針對性多了多項改進。目前已知的改動有兩塊。
首先就是對直升機庫進行了修改,疑似是為了彌補航空反潛能力的短板。054護衛艦在設計之初是將俄製卡-28大型反潛直升機作為標配,不過後來取消了卡-28的國產化的計劃,導致只能使用直-9輕型反潛直升機,這顯然嚴重影響了054A護衛艦的航空反潛能力。
而第二批次054A護衛艦的直升機庫進行了修整,機庫中間原本的突起被抹平,顯示內部空間加大。並且有訊息稱其直升機甲板也延長了4~5米,以方便搭載直-20艦載反潛直升機。如果訊息屬實,無疑將彌補上054A護衛艦最大的一款短板。
第二個大的改進就是換裝了某型相控陣照射雷達,提升了抗飽和攻擊能力。054A護衛艦目前使用的是AJK-16照射雷達。這款照射雷達採用了較為先進的分時照射技術,能夠同時引導2枚紅旗16導彈,而054A護衛艦一共裝備了4部AJK-16照射雷達,因此一次最多能夠同時攔截8個來襲目標。看起來抗飽和攻擊能力還行,但是AJK-16照射雷達並非是相控陣雷達,一旦空中目標從多個方向來襲,必須透過雷達底部的機械裝置轉動來實現分時照射功能。很顯然,機械轉動即使速度再快,其需要的時間也是以秒為單位的,這就導致了一旦來襲目標數量過多,很容易由於無法及時覆蓋相關空域而出現攔截漏洞,給來襲導彈留下可乘之機。
054A護衛艦的AJK-16照射雷達,注意其底部的機械旋轉裝置
此外,由於地球曲率的影響,水面艦艇的雷達對海面目標的探測距離會嚴重縮水,比如054A護衛艦使用的382型對空搜尋雷達(國產頂板)對掠海飛行的反艦導彈的最大探測距離只有35~50公里,也就是說,AJK-16照射雷達受到底座旋轉速度的限制,在攔截掠海飛行的目標時,其多目標照射能力是會大幅下降的。最後,AJK-16照射雷達受到安裝方式的限制,導致在艦首方向和者艦尾方向最多隻有2部AJK-16照射雷達能夠有效照射目標,這兩個方向的抗飽和攻擊能力明顯要弱於艦體兩側。
054A護衛艦AJK-16照射雷達的安裝位置,艦首和艦尾方向是有漏洞的
而有源相控陣制式的照射雷達就沒有上述的問題。首先,有源相控陣雷達的特性決定了其可以透過改變相位來改變雷達波束的探測方向,並且波束改變方向所需的時間是以毫秒為單位的,真正做到360度全方位照射無死角,不會留下攔截漏洞。此外,有源相控陣制式的照射雷達可以分出多個波束來引導更多的防空導彈攔截來襲目標,簡單來說能夠擁有更多的火力通道,從而具備更為強大的抗飽和攻擊能力,尤其是對於掠海飛行的反艦導彈的攔截能力將得到極大地增強。
在其它方面,第二批次的054A型護衛艦與之前基本上是一致的,這樣能夠保證快速完成建造、訓練,並快速形成作戰能力。總的來說呢,得益於我們在研製之初的高瞻遠矚,以及這些年在相關領域發展的突飛猛進,當初只是以趕超“拉斐特”級為目標的054護衛艦一步步成為了世界頂級的護衛艦。