浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

054护卫舰研制初衷——赶超“拉斐特”级

054护卫舰的设计工作开始于2000年2月,总设计师为中国舰船研究设计中心上海分部的徐青。此时,对岸购买的6艘法制“拉斐特”级隐身护卫舰已经全部到货,两岸护卫舰战力强弱出现逆转,因此054护卫舰的研制初衷就是要全面超越“拉斐特”级护卫舰。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

首先是吨位上的超越。054护卫舰满排达到了4000吨,比“拉斐特”级多出400吨。更大的吨位意味着适航性能会更好,舰员的居住环境更佳,更适合长时间执行任务。另外更大的吨位也意味着能够装备更多的武器和电子设备,战斗力更强,后期的升级空间也更大。其次就是054护卫舰拥有与“拉斐特”级不相伯仲的隐身性能。据官方透露,054护卫舰实现了“雷达、红外和声纳”三大领域的综合隐身。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

054护卫舰采用了采用了长艏楼甲板、方尾舰型,舰体横向剖面深V型的船体设计。为减少雷达波反射,054护卫舰的舰体表面十分简洁,舰首到舰尾的上层结构均采用了倾斜式的设计,几乎找不到一块垂直的部分,同时舰体的转角也避免了采用尖锐棱角或较复杂的造型。从而有效避免了形成强烈的雷达波全反射角,并将雷达回波尽量控制在某几个方位,使敌方不易在某个方向持续获得完整的雷达回迹。鱼雷发射器、工作小艇等也都收纳入舰体之内,无法纳入舰体内部的反潜火箭弹发射器和反舰导弹也都有遮挡,最大限度降低雷达反射面积。054护卫舰的两部桅杆也采取了隐身设计,包括采用倾斜造型,并将主机排烟口整合到后桅杆中。据分析,参考“拉斐特”级的隐身效果,054护卫舰的雷达波反射截面积减少60%以上,仅相当于一艘千吨级的轻型护卫舰。

在红外隐身方面,054护卫舰在烟囱内部安装了特制的喷淋降温设备,可对排放前的烟气进行冷却。此外,烟囱本身也采用了低辐射的玻璃钢制造。

在声呐隐身方面,054护卫舰的主机是安装在弹性基座上,而不是像之前的护卫舰那样与甲板直接刚性连接。另外传动和推进装置上也覆盖有橡胶,用来削弱传递给舰体的振动。此外,054护卫舰还摒弃掉传统的螺旋桨,改用了噪音更小的5叶可调距大侧斜低速螺旋桨。至于是否装备了与“拉斐特”级类似的主动声波隐身系统,即在舰艇底部和桨叶上通过特殊设计的导管产生大量气泡形成气泡垫,用来吸收本舰向水下辐射的噪声,并抑制螺旋桨空泡噪声的发生。目前还没有相关的信息说明054护卫舰采用了该项技术,不过这也不算什么高科技,如果要用的话返厂改装就可以了。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

在动力系统方面,054护卫舰采用了4台国产16PA6V-280STC柴油机,单台最大输出功率6400千瓦,总功率25600千瓦。采油机的安装方案为两两并车,双螺旋桨推进,这个方案“拉斐特”级也’也采用了,不过法国人的方案是1台柴油机的动力为主,另一台跟从,因此动力输出是有损耗的,无法达到理论上的最大值,这也导致了“拉斐特”级的最大航速只有25节。而054护卫舰动力系统的先进之处在于通过更精确地控制,让2台并车的采油机能够等量发力,从而最大限度减少动力输出的损耗,这让054护卫舰的最大航速达到了与采用燃气轮机的水面舰艇相当的29节,更有利于远洋反潜作战。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

最后就是在武器上实现了对“拉斐特”级的超越。054护卫舰的主炮采用的是国产H/PJ-87式100毫米单管舰炮,该型舰炮是法国拉斐特级使用的Mod 1968 CADAM Ⅱ 100毫米舰炮的升级版的国产化版本。全炮重(不含弹药)17吨;可发射榴弹、半穿甲弹和照明弹以及制导炮弹。射速10~90发/分,对海上目标最大射程为17500米,对空中目标最大射程为8000米。相比原版具有尺寸紧凑、重量更轻、自动化程度更高的优点。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

另外在机库和烟囱两侧各安装有2座国产化的AK-630型6管30mm近防炮、1座8联装海红旗-7近程防空导弹(具备再装填功能),2座4联装鹰击-83反舰导弹,2座3联装324mm鱼雷发射管,2座6管火箭式深弹发射炮,搭载1架直-9C或卡-28反潜直升机等。相比对岸的猴版“拉斐特”级,054护卫舰在武器系统上实现了全面超越。即使与原装的“拉斐特”级相比,除了防空导弹性能相当,其它方面也都要优于对方。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

集大成的054A护卫舰

按照最初的设计,054护卫舰是一款装备垂发装置,具备区域防空能力的护卫舰。但是在054护卫舰的建造即将完工,与之相配套的H/AJK-16垂发装置和红旗16中程防空导弹却迟迟不能到位。因此不得不改用其它的防空导弹。当时有两个方案,一个是从俄罗斯引进无畏级驱逐舰使用的SA-N-9“匕首”近程防空导弹及其配套的“左轮”垂发系统,第二个方案就是直接使用成熟的海红旗7近程防空导弹。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

第一套方案将在前甲板安装4组8联装左轮手枪式垂直发射筒,达到32枚导弹。SA-N-9系统其实是“道尔”防空导弹系统的舰载版,导弹采用鸭式布局、无线电指令制导。导弹在垂直发射出去后位于弹体前部的姿态发动机快速调整导弹的姿态,使其面向敌人导弹或飞机来袭方向飞去。该弹长2.97米,弹径0.22米,弹重165千克,战斗部重15千克,最大速度850米/秒,可拦截高度在10~6000米、距离1500~6000米的反舰导弹和高度在10~6000米、距离1500~12000米的作战飞机。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

“匕首”近程防空导弹

“匕首”近程防空导弹相比当时我国主力的海红旗7拥有更为出色的拦截反舰导弹的能力,这也是我国当初考虑引进的原因之一。但是该套系统最大的短板就是需要引进,倒也不是多花外汇的问题,而是一旦选择上舰,“匕首”防空导弹与其配套的俄制MR360制导雷达如何与国产作战系统兼容将是一个非常麻烦的问题。而且当时红旗16和配套的H/AJK-16垂发装置进度只是慢,并不是遥遥无期。综合考虑下,最终选择了使用海红旗17进行过渡。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

采用“匕首”近程防空导弹的054方案

后来随着红旗16和配套的H/AJK-16垂发装置的研制速度加快,以及我国将随“现代”级驱逐舰一同引进的雷达等电子设备完全消化吸收并成功国产化,升级版的054A型护卫舰开始建造。由于054A护卫舰的性能大家早已经耳熟能详,这里也就不再赘述,下面我们主要聊聊在长达十几年的生产过程中,054A护卫舰上出现的那些大的改动。

054A护卫舰首次公开露面在2006年,舷号由529起跳。不过有意思的是,054A护卫舰真正意义上的首舰(即最早下水)反而是舷号530的“徐州”舰,原因就是054A护卫舰的建造是由广州黄埔造船厂与上海沪东造船厂同时建造,黄浦厂承造的“徐州”舰不仅先行开工建造,而且在2006年9月30日率先下水,因此获得了首舰的称号。沪东厂负责建造的“舟山”舰(舷号529)咋同年12月21日才下水,只能屈居次席。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

首批次建造054A护卫舰一共4艘,分别是“徐州”舰(舷号530),“舟山”舰(舷号529),“衡阳”舰(舷号568)和“黄山”舰(舷号570)。之所以将这4艘分在一起,最主要的原因就是这4艘的舰首挡浪板部位的折线由054护卫舰的向内收缩改外向外飘,好处是加大了舰首的可用甲板面积,不过缺点就是会增加雷达截面积,并且恶劣天气航行时前甲板上浪严重。综合考虑后,从第5艘“运城”舰(舷号571)开始,舰首挡浪板部位折线重新修改为向内收缩,有利于降低雷达截面积与加强适航性。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

然后在第17艘,也就是“黄冈”舰(舷号577)上,054A护卫舰迎来了第一次较大规模的改动。这次改动主要强化了054A护卫舰的反潜能力和近防能力,这就是大家耳熟能详的054A反潜加强型。之所以称为反潜加强型而不是防空增强型,自然是因为其在反潜能力方面的提升幅度更大。之前的16艘054A护卫舰,其标准的声呐配置为“舰首声呐+舰尾拖曳阵列声呐”。其中舰首声呐型号为SJD-9型中主动频搜索/攻击舰壳声呐,最大探测距离为12公里。拖曳阵列声呐型号为H/SJG-206型低频被动拖曳阵列声呐,搜索距离可达100公里,对潜艇的最大探测距离为80公里,可以同时跟踪5个目标。这种配置对付传统潜艇问题不大,但是面对越来越多的静音型潜艇时便出现了“力不从心”的情况。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

因此,从“黄冈”舰(包含)开始的054A护卫舰,便用311型主被动复合拖曳声呐替换了206型被动拖曳声呐(TAS)。由于可变深的主动声呐拖体(VDS)尺寸较大为此,在图中红框处专门开了用于收放“VDS”的小门。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

PS:虽然206和311两款声呐都属于拖曳声呐的范畴,但是206型被动拖曳声呐为纯被动模式,完全依靠捕获潜艇本身的噪声来对潜艇进行探测和定位。也因此这种声呐在遇到静音型潜艇时,探测和跟踪距离都会大打折扣。而311型主被动复合拖曳声呐则是“主被动结合”,除了拥有“低频被动拖曳阵列”(TAS)之外,还加入了一个可变深的主动声呐拖体(VDS)。能够通过主动发射声波来探测和跟踪潜艇,这样一来,静音型潜艇噪音低的优势将被极大地抵消。因此对于安静型潜艇而言,相比传统的单一类型声呐,311型这样的主被动复合拖曳声呐系统无疑更具威胁性。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

而这一套组合的性能也是非常出色,不单是在日常演习中大放异彩,在与外军的对抗中也获得了不错的战果。据外媒的报道,在去年4月份“辽宁”号航母编队的远航训练中,编队里的一艘054A护卫舰在南海逼出了一艘美国最先进的“弗吉尼亚”级核潜艇,而这艘054A护卫舰便是反潜增强型的“黄冈”舰。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

第二个改进的地方就是用H/PJ-11型11管30毫米近防炮替换了H/PJ-12型7管30毫米近防炮。相比730近防炮,1130近防炮最直观的变化就是体积更加庞大了。一方面是因为炮管的数量也由7根增加为11根,最大射速从4200发/分提升到了10000发/分,大幅强化了对超音速反舰导弹的末端拦截能力。另一方面则是因为采用了双弹仓设计,备弹量由640发增加到了1280发,保证了射速提升后的火力持续性。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

从第26艘的“安阳”舰(舷号599)开始,054A护卫舰又进行了第二次比较大的升级,部分电子设备被更换为最新的型号。其中最明显的就是安装于主桅下方的有源干扰机,天线数量由1个增加为2个(下图1),而且天线罩的也由原来的弧面变成了方形,这表明新的干扰机天线大概率用有源相控阵天线取代了原来的喇叭天线。这样做有两个好处,首先是具备更强大的干扰能力,得益于有源相控阵天线在原理上的先天优势,推测新的干扰机不仅能干扰单个目标,应该还可以同时对多个目标进行干扰。另一个好处就是有源相控阵天线的功率要远大于传统类型的天线,在技术相当的前提下,所谓的“干扰”与“抗干扰”,其实比的就是谁的功率更大。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

新款有源干扰机,双天线,方形保护罩

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

原来的有源干扰机,单面天线,弧形的保护罩

除了更换了新的干扰机之外,安装于桅杆顶部的“全向接收天线”和安装于桅杆两侧的“测频/测向天线”也被升级为更新的型号。值得一提的是,这些升级和改动同样出现在升级后的054护卫舰的相同位置上。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

升级后的054护卫舰也采用了同样的电子战设备

趋于完美的第二批次

经过两次大的改动之后054A护卫舰算是综合性能比较出色,没有明显短板的护卫舰,其多达30艘的建造数量也创造了冷战后大型护卫舰建造的世界记录。也因此,在首批次建造完毕之后海军便下了第二批次20艘的订单。很快,第二批次首舰“资阳”舰便下水开始舾装,目前已经有多艘第二批次的054A护卫舰开始舾装,当然尚在建造中的应该更多。没办法,就是这么强大!中国造船业的强悍实力在054A护卫舰的建造上展现的淋淋尽致。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

资阳舰

针对海军在使用过程中的反馈,第二批次054A护卫舰相比第一批次又针对性多了多项改进。目前已知的改动有两块。

首先就是对直升机库进行了修改,疑似是为了弥补航空反潜能力的短板。054护卫舰在设计之初是将俄制卡-28大型反潜直升机作为标配,不过后来取消了卡-28的国产化的计划,导致只能使用直-9轻型反潜直升机,这显然严重影响了054A护卫舰的航空反潜能力。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

而第二批次054A护卫舰的直升机库进行了修整,机库中间原本的突起被抹平,显示内部空间加大。并且有消息称其直升机甲板也延长了4~5米,以方便搭载直-20舰载反潜直升机。如果消息属实,无疑将弥补上054A护卫舰最大的一款短板。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

第二个大的改进就是换装了某型相控阵照射雷达,提升了抗饱和攻击能力。054A护卫舰目前使用的是AJK-16照射雷达。这款照射雷达采用了较为先进的分时照射技术,能够同时引导2枚红旗16导弹,而054A护卫舰一共装备了4部AJK-16照射雷达,因此一次最多能够同时拦截8个来袭目标。看起来抗饱和攻击能力还行,但是AJK-16照射雷达并非是相控阵雷达,一旦空中目标从多个方向来袭,必须通过雷达底部的机械装置转动来实现分时照射功能。很显然,机械转动即使速度再快,其需要的时间也是以秒为单位的,这就导致了一旦来袭目标数量过多,很容易由于无法及时覆盖相关空域而出现拦截漏洞,给来袭导弹留下可乘之机。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

054A护卫舰的AJK-16照射雷达,注意其底部的机械旋转装置

此外,由于地球曲率的影响,水面舰艇的雷达对海面目标的探测距离会严重缩水,比如054A护卫舰使用的382型对空搜索雷达(国产顶板)对掠海飞行的反舰导弹的最大探测距离只有35~50公里,也就是说,AJK-16照射雷达受到底座旋转速度的限制,在拦截掠海飞行的目标时,其多目标照射能力是会大幅下降的。最后,AJK-16照射雷达受到安装方式的限制,导致在舰首方向和者舰尾方向最多只有2部AJK-16照射雷达能够有效照射目标,这两个方向的抗饱和攻击能力明显要弱于舰体两侧。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

054A护卫舰AJK-16照射雷达的安装位置,舰首和舰尾方向是有漏洞的

而有源相控阵制式的照射雷达就没有上述的问题。首先,有源相控阵雷达的特性决定了其可以通过改变相位来改变雷达波束的探测方向,并且波束改变方向所需的时间是以毫秒为单位的,真正做到360度全方位照射无死角,不会留下拦截漏洞。此外,有源相控阵制式的照射雷达可以分出多个波束来引导更多的防空导弹拦截来袭目标,简单来说能够拥有更多的火力通道,从而具备更为强大的抗饱和攻击能力,尤其是对于掠海飞行的反舰导弹的拦截能力将得到极大地增强。

浅析054A护卫舰,最初只为赶超拉斐特级!结果成为世界一流护卫舰

在其它方面,第二批次的054A型护卫舰与之前基本上是一致的,这样能够保证快速完成建造、训练,并快速形成作战能力。总的来说呢,得益于我们在研制之初的高瞻远瞩,以及这些年在相关领域发展的突飞猛进,当初只是以赶超“拉斐特”级为目标的054护卫舰一步步成为了世界顶级的护卫舰。