独立级濒海战斗舰(Independence-class littoral combat ship)是
美国海军为适应近海作战需求而研发的
水面战斗舰艇。2004年,
通用动力与洛克西德·马丁两个团队的两种
濒海战斗舰方案同时获得濒海战斗舰的建造资格,因此濒海战斗舰分为独立级和自由级两个系列。独立级由通用动力设计,奥斯塔(Austal)船厂建造,采用了铝制
三体船方案偶数舷号。该舰艇由通用动力公司设计,采用铝制三体船结构,具有吃水浅、航速高等特点,能够快速响应各种不对称威胁。独立级濒海战斗舰的设计注重模块化,可以根据不同的作战任务灵活调整战斗模块,实现“即插即用”。
独立级濒海战斗舰的舰体主要采用5083铝合金建造,这种材料具有轻量化、高强度和良好的耐腐蚀性能。舰体结构由一个中央主船体和两个侧体组成,中央船体负责主要支撑,侧体则提供额外的
浮力和稳定性。这种设计不仅为布置武器装备和携载
舰载直升机提供了充裕空间,还有助于提高舰艇的隐形能力。
2019年年底首次发现“独立”级
濒海战斗舰上的“结构高
应力区域存在裂缝”。现役的13艘“独立”级战舰中,已经有多达6艘出现这种裂缝。美国造船厂和海军正考虑修复这些出现裂纹的战舰,包括用更厚的材料替换出现裂纹的甲板和船体。2019年末,
美国海军已经有20艘濒海战斗舰在服役。2020年初,在
南海海域的军事演练中,就有两艘濒海战斗舰参加,分别是LCS-8“蒙哥马利”号和LSC-10“吉佛兹”号,都属于独立级濒海战斗舰。濒海战斗舰服役十多年来,由于预算超支和技术问题不断,美国海军于2020年宣布,最先建造的4艘LCS将退役,其中最短的一艘服役期仅仅6年。
发展沿革
研制背景
1991年
苏联解体,美国海军开始不断地调整军事战略,先后提出了“由海向陆”和“前沿存在”等战略思想。2002年,
美国海军又提出了“海上打击、海上盾牌和海上基地”的概念,标志着其“近海战略”正式替代了“远洋战略”。事实上,早在20世纪80年代,美国海军的作战区域便已主要集中在近海,面临的威胁也大都来自近海。而在最近30年中,美国海军舰船在战斗中共损坏了5艘,全部都发生在近海水域。其中3艘被
水雷损坏,1艘被
反舰导弹击中,还有1艘被自杀性小艇炸弹炸坏。鉴于战略上以及实际战术的要求,美国海军认为,虽然其现有的舰艇具备了在濒海区域对抗反介入威胁的能力,但若以放弃其主要战斗使命为代价,这样做将得不偿失。而且,
美国海军也没有足够的多任务舰艇去控制所有濒海区域或战场空间。因此在未来必须有一型新舰船来保证在任何情况下、任何地点都能自由地实施武力威慑和非战争军事行动的需要,能补足航母和潜艇的“短处”,填补战略转型后深海作战舰艇和与海岸作战之间的火力空白,既能保障美国海军在濒海区域的安全介入,也能够保证其它作战舰艇从事其主要的作战使命,从而确保美国海军将主要战斗力量用于执行“对陆突击”这一中心任务。
20世纪90年代初期,美国提出了SC-21
水面战斗舰艇计划,打算研发一种低成本的小型多功能水面作战舰艇来取代佩里级护卫舰,以满足21世纪初期日趋多元的濒海作战以及美国本土海岸线的防卫需求(美国海岸线以往都由接近警察性质的
海岸警卫队来看守)。后来这个计划演变成“Street Fighter”,目标是一种快速灵活、成本低、网络化的多功能小型舰艇,
美国海军的研究选型范围从400吨级巡逻艇到4000吨级护卫舰都有,而“Street Fighter”便成为了多功能
濒海战斗舰(Littoral Combat Ship,LCS)的前身。因此,濒海战斗舰实际上并不是一个新的舰种,只是一级新型护卫舰,在任务模块和执行能力上提出了更高的要求。
建造沿革
任务需求
2001年,美国海军为了适应海军战略的调整,在近海海域有效应付各种不对称威胁,把研制单一舰级的DD-21计划转变为研制水面舰艇系列,包括担负对地攻击任务的未来
驱逐舰DD(X)、担负防空任务的新一代巡洋舰CG(X)和执行濒海作战任务的
濒海战斗舰。LCS具有濒海制海功能,可以完成传统大型水面舰只所不能完成的一些作战任务,主要目的是发展一种平台,能相对大量的部署并依靠灵活的作战模块,支持大范围的联合作战行动,保障海军部队在敌方水面舰艇、潜艇和
水雷的威胁下进入濒海地区,但这并不意味着它是在“濒海”作战,而主要是在濒临大海的沿岸地区,担负着保障
美国军队顺利进入濒海地区的任务。根据设计要求,LCS将主要用于全球沿海水域作战,必须具备大洋航行能力,能抵达全球任何距海岸几百
海里的近海区域,因此其排水量也要更大一些,至少应在800-3000吨左右;能够快速机动地提供高度精确、强大的火力打击;舰体将采用模块化结构,可以根据任务的需要由不同的模块来搭建,实现“
PnP”。简言之是一种快速、机动、吃水浅、吨位不大、性能独到的水面舰艇。
2002年7月,美国公布了LCS的任务需求说明,其任务包括濒海反水面作战(Anti-
surface warfare),特别是针对敌方小型船舶;濒海
水雷对抗作战(Mine Counter Measures);濒海反潜作战(Anti-Submarine Warfare);情报搜集/监视/侦察(Intelligence,Surveillance and Reconnaissance,ISR);本土防卫/海上拦截(Homeland Defense/Maritime Intercept);特种作战支持(Special Operation Forces support);支持人员/物资输送(Logistic support for movement of personnel and supplies)。
试验验证
早在1997年,
美国海军为了验证LCS所需的种种概念,尤其是新式高速船型,就建造启用了“海刀锋”号(Sea Slice)测试船。除了自行建造测试外,还很大程度参考了其他国家的非传统型舰船,如挪威海军的260吨
盾牌级导弹艇、
瑞典海军1999年6月下水的600吨
维斯比级巡逻舰(亦属
巡逻舰)和
英国皇家海军的800吨“海神”号三体试验船。这三型舰艇分别采用了三种截然不同、颇具代表性的船体结构,而且具有全隐形、高航速、适航性强、自动化程度高等共同特点,因而成为了美国发展LCS的最佳参照原型。其中
瑞典的维斯比级巡逻舰可以说是世界上最早的
濒海战斗舰,长72米,宽10.4米,吃水2.4米,最高航速38节,最大航程2300
海里/15节,具有经过精心设计、性能极佳的隐身能力,配备
反舰导弹、多用途
舰炮、
榴弹发射器、
深水炸弹和
鱼雷,动力系统和电子设备先进。
为了研究“海神”号三体结构船体线型,美国与
英国达成协议,在“海神”号海试期间进行了长达18个月的合作。2002-2003年,
美国海军还租用
挪威的
盾牌级导弹艇进行了13个月之久的一系列测试,包括参加对抗演练等,以研究分析其设计技术概念。当然,与挪威和
瑞典“近海防御”的作战思想不同,美国海军要求LCS必须具备相对较大的排水量,可以在各大洋航行。同时,美国发展LCS的目的不仅是要像英国一样具有远洋型近海作战能力,还要求其成为美国军事力量网络化和全球化网状作战力量的重要组成部分。
项目招标
美国海军首次提出LCS的构想时,最初将其定位为500-600吨的小型
巡逻舰,不过500至600吨的舰体规模根本不可能有像样的搭载能力、适航性与持续作业能力,无法满足美国海军对LCS的众多需求;加上
美国军队又开始希望LCS具备快速运输一定兵员与车辆的能力,所以LCS的吨位遂逐渐放大。因此前来参加竞标的设计大多超过2000吨,而达到轻型护卫舰的等级,造价则介于1.5至2.2亿美元之间。参与竞标的六组团队主要包括
洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)、
通用动力(General Dynamic)、
雷神公司(Raytheon)、诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman,简称
诺斯洛普·格鲁门)和
德事隆集团(Textron Systems)。其中洛克西德·马丁竞标方案是名为“海刃”(SeaBlade)的设计方案,采用一种被称为“先进半滑航船体”的非传统单船体设计;通用动力旗下巴斯钢铁联合
英国BMT公司竞标方案是以英国“海神”号为原型的三体穿浪设计大甲板高速舰型,称之为通用动力多用途舰艇(GDMMC);
雷神公司则以
挪威盾牌级导弹艇为基础加以放大修改的水面效应船为竞标方案;诺格集团则采用
维斯比级巡逻舰为基础放大修改的
复合材料船体高度隐身化舰型设计;德事隆提出的设计案则为为混合双船体
气垫船(Hybrid
双体船 Air Cushion,HCAC)。
2003年7月17日,
美国海军宣布洛克西德·马丁、
通用动力以及雷松等三组团队通过初选,与之签署价值1亿美元初步设计合约,以各团队在第一阶段的概念为基础,在七个月内完成LCS Flight 0的设计。美国海军打算选择一到两家厂商,不过通用动力表示希望美国海军只选择一家厂商,这样比较节省成本。诺格集团虽然落败,不过与雷松的
英雄联盟冠军系列赛团队建立了合作关系。2004年5月,美国海军宣布竞标结果,通用动力与洛克西德·马丁两个团队同时获选,显然美国海军面对这两组最被看好、各有所长的设计很难完全割舍任何一方,所以先由双方各自建造原型舰进行测试,根据结果再选择其一。
开工建造
2004年5月27日,
美国海军与洛克西德·马丁、
通用动力签下总值至少九亿五千万美元的发展合约,各自设计建造两艘Flight0规格的LCS;在此合约中,洛克西德·马丁“海刃”的单价约4650万美元,通用动力的三体设计则为7870万美元,于2005年完成细部设计。根据最初的计划,美国海军预定在2005年度编列预算购买一艘LCS,在2006年度订购三艘,这四艘首批LCS的经费列为研发项目,而非造舰;在确定LCS的最终构型后,于2007开工建造2艘生产型LCS,2008年度建造三艘,2009至2011年度则以每年六艘的
速率建造,最终预计2035年之前采购55-60艘LCS,以及90至110套各型任务模块,总价值高达120亿美元以上,使舰队总数维持在375艘。
2005年5月,美国正式命名首艘
濒海战斗舰LCS-1为“自由”号,即
自由级濒海战斗舰首舰,由
洛克希德·马丁公司建造。由
通用动力设计的三体船濒海战斗舰首舰LCS-2,于2006年1月在奥斯塔
江南造船铺设龙骨,2006年4月4日被命名为“独立”号,2008年4月26日下水,在这次下水中,相关人员对莫比尔河水运作了协调使“独立”号通过轨道转移到
辅助浮船坞中,之后停靠在奥斯塔船厂附近进行舰载作战系统的安装和测试。2008年10月4日,在奥斯塔造船厂
美国海军正式为“独立”号举行了命名仪式,2008年11月中旬,“独立”号在
墨西哥湾进行接收海试,海试中“独立”号全速航行时航速最快达到46节。
海军舰船检验局经过检测认定“独立”号的推进装置、适航性和本舰防御能力满足交付的要求。
服役历程
2010年1月16日,“独立”号在
亚拉巴马州的
莫比尔举行了服役仪式,此后
通用动力还向国际市场推出了以独立级濒海战斗舰为基型的出口型号。在洛克西德·马丁和通用动力各自的LCS首舰建造期间,
美国海军在2008年3月下旬向国会提交了《未来三十年部队结构发展计划》的文件。根据这项包括两种不同方案的计划,美国海军将在2035年前进一步缩减大型战舰的规模,其中航母的数量将由12艘减至10或11艘,
攻击型核潜艇的数量将由58艘减至40或43艘,而将舰艇发展的重点转向以LCS为代表的小型战舰。美国海军此次“瘦身”计划实际上彻底贯彻了
五角大楼新《国防战略》和《国家军事战略》的实质性动作。
技术特点
舰型结构
舰型
独立级濒海战斗舰为铝合金复合型高性能三体舰,长127.6米,排水量2784吨,由一个瘦长的中央船体和两个狭长的,约1/2主船体长度的侧体组合而成,它的中央主船体从舰水线部位往后是由水线以上部分的深V型和水线以下部分尖削的半小线面合而成,从整船的1/3处开始,逐步融合过渡到普通的V型,
水线面较小,船体狭长,形成了一个水动力优化了的细长主船体,艏部水下没有明显的潜体。这种船体不仅能减少波浪对船艏的撞击,降低兴波阻力,而且使舰船的纵向稳定性和推进效率均得到很大提高。此外,独立级细长中央主船体的前后两侧各有一对自动控制的减摇鳍,其作用是进一步改善主船体的垂向加速度,使船体在波浪中获得更高的纵向稳定性和耐波性,船体在不良海况下高速航行时的平稳性和适航性也大为改善。传统设计的护卫舰一般在不利海况下60小时的航程约为1852公里,而独立级的半小
水线面深V型设计30小时就能达到2590公里,很大程度改善了高性能舰船续航力不足的问题。另外由于独立级的动力系统是4台柴燃联合的喷水推进装置,这使其推进效率进一步提高,最高航速可以达到50节以上。
结构
独立级利用下部两个尖削的侧体来增加整船的储备
浮力,较好的解决了大长宽比小水线面船体的横摇问题。三体船型起主要支撑作用的是中央船体,主要设备都安装在船体内的中央位置,两个侧体不仅能够降低和改善横摇角,还能使舰船获得宽大的甲板面积和上部舱室容积,在相同排水量下,甲板面积要比单体船大40%,为更合理的布置武器装备、携载
舰载直升机提供了充裕的空间,同时也为屏蔽主船体上的屋里特征以提高舰艇的隐形能力提供了帮助。而两个侧体所提供的舱室空间,主要是作为压载水舱来调节整船的恒定吃水,甚至还可以用来储备燃料和淡水以提高自持力。
动力系统
独立级濒海战斗舰的动力系统与
自由级濒海战斗舰完全相同,安装有两台
劳斯莱斯汽车有限公司生产的MT30型单机功率36兆瓦的
燃气轮机,具有可靠性好、功率重量比大、结构紧凑等突出优点。两台费尔班克斯·莫尔斯公司生产的单机功率6.4兆瓦的皮尔斯蒂克16PA6B
STC柴油发动机,用以驱动四部罗尔斯·罗伊斯生产的卡梅瓦153SⅡ大型声学优化喷水推进器。该喷水推进器具有推进效率高、噪声和振动小、操纵性能好等优点,特别适合浅水航行,大大提高了机动性。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。
舰载武器
武器配置
独立级濒海战斗舰装备了一门
美国联合防务公司制造MK110型57毫米隐形舰炮系统,配用
西班牙伊萨尔船厂生产的“多娜”舰炮
火控系统,底部可以配置一部非观瞄导弹发射装置,发射射程为22
海里的精确攻击导弹。在直升机机库上方装备了2门30毫米
舰炮和一套
RIM-116拉姆
反舰导弹防御系统,拉姆反舰导弹系统由
雷神公司制造,该系统由“拉姆(RAM Rolling Airframe
导弹)”导弹发射装置和与“
密集阵近程防御武器系统”近战武器系统关联的火控雷达组成,在濒海战区,特别是充满着杂波干扰的地区,具有巨大的优势。独立级的
舰载导弹发射系统是MK48通用型
垂直发射系统,能发射
北大西洋公约组织改进型
北约轻型RIM-7M“海麻雀”舰空导弹防空导弹和
阿斯洛克反潜导弹,此外独立级还可以根据任务需求加装反舰导弹。
独立级可以搭载2架MH-60R/S
SH-60海鹰直升机或者1架海鹰直升机、3架MQ-8B“火力侦察兵”无人机,或者单独搭载1架CH-53“海上种马”直升机,或者2架
UH-60通用直升机,“翠鸟Ⅱ”武装无人机,无人水面/水下航行器。
任务模块
濒海战斗舰作战概念是一艘战舰携载以三种任务包中的一种执行作战任务,这三种任务包是水面战任务包、反潜战任务包和反水雷战任务包,称之为战斗系统“可配置使命模块”,这也是LCS在设计上的最大特点,可容易地在岸上或其他设施上进行重新配置,因此能承担各种不同的使命。LCS的反潜战、
水雷战和反水面战这三种主要任务都将通过不同的“任务模块”来完成。独立级濒海战斗舰的舰内容量很大,甚至可以同时配置两个任务包。
独立级濒海战斗舰反潜战,包括1架配备声呐、声呐浮标和
鱼雷的MH-60R/S海鹰反潜直升机、配备了改进型鱼雷系统的反潜无人机、可携带
传感器和发射武器的MQ-8B型“火力
侦察兵”无人机、
回声测距系统等。水雷战,包括一架MH-60R/S海鹰反潜直升机、WLD-1遥控猎雷系统(RMS)、战区预置型水下航行器(BPAUV)和REMUS无人水下航行器(UUV)等水面/水下无人航行器,此外水雷战也将同样搭载垂直起降的
无人机,为反水雷的爆炸处理小组提供支持。反水面战,舰体上层建筑的两座30毫米
舰炮,能搭载一架安装有光电/红外传感器和
AGM-114反坦克导弹、
机关枪、
火箭弹的
SH-60海鹰直升机,还将采用配备了光电/红外传感器和机载武器的垂直起降空中机器人和无人水面航行器(USV)等。
舰电系统
独立级
濒海战斗舰采用了
三体船设计,其重心在船体中央,比单体船要稳定的多,结构强度则要优于
双体船,这有利于把各种雷达电子
传感器布置在上层建筑较高的位置上,从而减小了因
地球曲率所造成的扫描死角,扩大了探测范围,能更早更远地发现来袭目标,并为舰艇提早预警和为舰载武器远距离引导提供了方便。
独立级采用三角桅杆,配备EADS研制的TRS-3D型C波段对空/平面搜索雷达,以实施空中与水面目标的定位、监测、跟踪和火力分配,该雷达还采用了最先进的信号处理技术,尤其适合在极端条件下对低空飞行或慢速移动目标进行探测,如
反舰导弹和直升机。还装备了瑞典萨伯公司建造的“海长颈鹿(Sea Giraffe)”雷达,该雷达在测试中成功跟踪了模拟飞机和巡航导弹的假目标。
在进行传统水面作战时,独立级将运用全新的技术,使用“海长颈鹿’雷达来进行远程探测,采用“拉姆”导弹系统实现精确导引,打击任何目标,并进行有效火力控制。
独立级还装备了“多娜”
舰炮火控系统达,WLD-1遥控猎雷系统和
回声测距系统。此外,独立级具有高度的自动化设计,舰员编制将控制在100人以内。
输送能力
独立级
濒海战斗舰具有大面积的飞行甲板,可以容纳2架MH-60R/S海鹰直升机或者1架MH-60R/S海鹰直升机和3架MQ-8B“火力侦察兵”无人机,甚至能单独搭载1架
美国海军最大型的直升机CH-53“海上种马”直升机,并能够同时进行2架MH-60R/S海鹰直升机或
UH-60通用直升机的作业,这在相同排水量的美国海军战舰中是不可能实现的,这就是独立级采用三体船型所带来的优势。独立级还配备有升降机,可让“火力侦察兵”
无人机配置到飞行甲板下的任务舱内,配备有舰舱门和一个双尾撑吊臂,可以携带、发送并回收小艇,水中
传感器和各种无人航行器。直升机甲板下还装有折叠跳板,可以进行轻型装甲车火炮等装备的滚装运输以及两栖
特别行动队的运载。
隐身技术
独立级濒海战斗舰上层建筑采用了与主船体融合的一体化设计,整船水线以上的主横剖面是一个两舷内倾、在多面锥体上形成的一个有一定内倾角的封闭
多边形,而且大部分武器装备内置隐蔽在水线以上的封闭体内,外表看上去十分简洁。这样看上去外型比较“怪异”,但十分有利于它的电磁波隐形,其上层建筑可能采用了碳纤维复合材料制作,外表涂敷了吸波材料,动力采用噪声比较低的喷水推进,主机废气被引入主船体与侧体之间排出,热信号特征被两个侧体屏蔽,加上红外信号特征也较低,所以独立级的声、光、电等无理特征的隐形性能也要比普通舰艇更好。
性能数据
服役动态
2010年2月,“独立”号
濒海战斗舰离开
亚拉巴马州,前往
诺福克海军基地,并进行一系列交付后海试,之后“独立”号将前往其母港
圣迭戈海军基地。
2014年4月30日,“
科罗拉多州”号濒海战斗舰首次完成30毫米
舰炮“结构化试射(STF)”工作,这是独立级濒海战斗舰30毫米舰炮的首次试射。测试任务包括舰上的2门30毫米舰炮、任务包软件,以及相关测试设备,测试过程中采用实弹。测试共包括3次实弹射击:开火射击、最差条件下装填、持续开火。在完成了STF测试后,水面战任务包于5月1日完成了多目标跟踪演习,
美国海军用高机动型水面目标模拟了单艘和集群式小艇。
2014年6月至7月,“独立”号和“
科罗拉多州”号濒海战斗舰参加了在夏威夷举行的“环太平洋联合军演-2014”,其中“科罗拉多”号只限于
圣迭戈海域参加
加利福尼亚州南部海域的水雷战和潜水训练部分。
2015年8月,美国海军在一次演习中,从“科罗拉多”号
濒海战斗舰上成功试射了一枚“海拉姆(SeaRAM)”
战术导弹,这是该型导弹首次从濒海战斗舰上进行发射。
2016年9月,
美国海军出动了一艘独立级濒海战斗舰,在其一旁引爆水下炸弹,用于测试该舰的抗爆炸性能。
2017年5月初,美国海军“
科罗拉多州”号濒海战斗舰参加了在
新加坡举行的国际海事防务展览会。5月18日,“科罗拉多”号参与了一次交汇演习,演习包括人员交流、跨甲板飞行操作、通信演习、跟踪演习等内容。
该级各舰
总体评价
独立级
濒海战斗舰是一种高速、高机动性的网络化水面战斗舰,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。独立级的舰载
传感器、作战系统和C4ISR系统等设计突破传统观念,能根据任务需要灵活组装、搭配不同的武器模块系统,使其在反潜艇、反水雷和反水面作战的技/战术性能方面有质的提升。独立级凭借其战斗能力和灵活性对各种威胁做出快速反应,,如能攻击和躲避水面舰艇特别是高速密集小艇;能切断潜艇接近的途径;避开水雷从容地进行反水雷作战;配备先进的传感器和近程防御武器,承担有限的防空任务;凭借其隐身能力和电子设备,能担负情报监视和侦察任务;特殊情况下,还可以作为医疗救援平台,为其他舰艇提供维修和保障以及用于打击走私、缉毒等非作战任务。此外,独立级还具有良好的雷达探测规避能力和通信指挥能力,能秘密行驶至敌方海岸线附近协助
世界十大特种部队执行秘密任务。因此,独立级不仅但可用于传统的作战模式,还将具备对付敌方“非对称作战”的能力,是未来的“全能战舰”。
美国海军计划建造55艘
濒海战斗舰,而独立级有可能成为美国海军选择的一种舰型,它的列装标志着高性能船舶技术开始成功地在大中型舰船领域广泛应用,具有里程碑式的重大意义。独立级濒海战斗舰用于满足滨海作战对浅吃水舰艇的迫切需求,美国海军在“蓝水”海域的力量很强大,但是在近海领域、“绿水”或“褐水”水域存在空白,独立级吃水较小,速度较快,正好能填补这一空白。独立级提供获取和支配沿海水域的战场空间,作为一种快速、易操作和可联网的面作战武器,能够和其他舰船、潜艇、飞机、卫星、联合作战单元和濒海战斗舰集群联网来共享战术信息,即把海洋、陆地、天空、太空和
计算机网络空间,以前所未有的程度综合到一起,为指挥员快速有效地提供正确的信息,它将是美国军事力量网络化和全球化作战的重要组成,是
美国海军军事战略由远洋走向近海的重要标志,是美国近岸水域的重要海上力量,堪称是革命性的新一代海军舰艇。
有关事件
2022年5月11日报道,美国海军官员证实,半数“独立”级濒海战斗舰发现存在结构问题,舰体上被发现有裂缝,导致战舰只能在15节以下的速度航行,海况适应性也降低,而且裂缝有可能进一步扩大。