波尼法斯級飛彈巡防艦(F110)

F110是西班牙海軍規劃來取代聖塔瑪麗亞級(Stnta Maria class)巡防艦的中型艦艇。此為一種早期的概念設計,艦上裝備

SPY-1F相位陣列雷達與縮小規模的神盾系統,並提高了匿蹤化程度。

(上與下三張)納凡提亞(Navantia)在概念設計階段提出的一種方案,似乎受到美國DDG-1000松華特級(Zumwalt class)

的影響,採用穿浪逆船舷(WTM)、高度匿蹤化與整合式上層結構等。此種版本設有48管垂直發射器,

配置在艦首與直昇機甲板兩側。

與上三圖相較,此一版本配備四組聯裝垂直發射器,都集中在艦首。

(上與下二張)納凡提亞提出的一種三船體初步方案,船型與美國獨立級(Independence class)三體近海戰鬥艦

類似。由於艦尾寬度頗大,可以設置兩個大型機庫,直昇機甲板下方是任塢艙,艦尾設有施放口。

納凡提亞展出的三體版F110的模型,與上圖相較,垂直發射系統移到艦首,而且中部艦體寬度相對增加。

另一種相對保守而廉價的F110提案,艦體尺寸較小,不過仍擁有相當高的匿蹤程度以及整合式桅杆。

(上與下二張)2014年下旬出現的一種F110設計方案,艦體載台是從F100飛彈巡防艦衍生而來,排水量介於4500到5000噸

之間, 偵測、通信、導航天線都集中在八角型的整合式桅杆系統裡。這咸信就是F-110

巡防艦將採用的基線設計,並使用先進的S波段固態主動相位陣列雷達。

2014年展出的一種F110設計方案,艦體由F100飛彈巡防艦衍生而來,滿載排水量6000噸,長142m,寬18m,

配備一座功率32至36MW的燃氣渦輪主機(以此功率,應該會選擇英國Rolls Royce MT-30)以及四座

功率2.2~2.5MW的柴油發電機組,最大航速28節,航速20節時續航力4500海里,航速16節時續航力6000海里

,編制約120名人員,此外還有額外空間另外搭載30人。艦上武裝包括一座MK-45 Mod4 5吋艦砲、總共56管

MK-41垂直發射器(分為前後兩組)、兩組四聯裝反艦飛彈發射器、兩組雙聯裝輕型魚雷發射器、

一座35mm千禧年火砲武器系統等。艦上的機庫配備1架MH-60或NH-90反潛直昇機與兩架UAV無人飛行載具,

此外可搭載2至4艘無人水面/水下載具(SUV/UUV) ,使用美製AN/SPY-1相位陣列雷達。最後西班牙決定在F110

上使用神盾作戰系統,並配備西班牙和美國合作研發的S波段與X波段主動相位陣列雷達。

(上與下二張)納凡提亞在2016年歐洲海軍展(Euronaval 2016)展出的F110巡防艦。

 

 F110巡防艦的系統配置圖,是2017年以後的版本。

 一張2019年初出現的F110巡防艦想像圖。

2019年在阿布達比國際防務展(IDEX 2019)展出的F110模型。注意主砲改成義大利Leonardo 127mm 64倍徑火砲。

Indra科技在2019年公布的F110想像圖

2021年出現的F110想像圖

 2023年8月10日,首艘西班牙F110波尼法斯級巡防艦(Bonifaz F110)在納凡提亞位於拉科魯尼亞

的費爾洛船廠舉行安放龍骨儀式,將編號311的分段搭載入乾塢中。

──by captain Picard

2023/12/16切割第一塊鋼板

艦名/使用國 F110波尼法斯級巡防艦/西班牙

(Bonifaz class)
承造國/承造廠 西班牙/Navantia
尺寸(公尺) 長145  寬18.6 吃水4.95~5
排水量(ton)

滿載約6100

動力系統/軸馬力 推測:CODELADOG

GE LM-2500燃氣渦輪*1

MTU 4000柴油發電機組*4

主推進電機*2

雙軸

航速(節) 推測:28~30
續航力(海浬) 4100(15節)
偵測/反制系統 AN/SPY-7(V)2主動相位陣列雷達(固定陣列天線*4)

Indra Prisma-25X X波段平面搜索雷達

Indra Rigel i110雷達波段電子反制/截收系統(R-ECM/R-ESM)

Indra Regulus i110 雷達波段電子反制/截收系統(C/C-ESM-ECM)

Indra-Tecnobit IRST i110前視紅外線(IRST)系統

MK-36 SRBOC六聯裝干擾彈發射器*4

AN/SLQ-25E Nixie魚雷反制系統
聲納 Thales UMS-4110 (BlueMaster)艦首低頻主/被動聲納

 Thales CAPTAS 4低頻主/被動拖曳陣列聲納
作戰系統 神盾作戰系統

SCOMBA艦載戰鬥系統

射控系統

MK-99 Mod 14防空飛彈射控系統(含SPG-62 X波段照射器)*2

FABA Dorna-2艦砲射控雷達*1
乘員 150
艦載武裝 Leonardo 127mm 64倍徑LW火砲*1

八聯裝MK-41垂直發射器*2(裝填標準SM-2、ESSM Block2防空飛彈)

四聯裝NSM反艦飛彈發射器*2

BAE MK-38 Mod.2 25mm遙控武器站 *2

12.7mm遙控機槍*4

雙聯裝MK-32 Mod9 324mm魚雷發射系統*2(裝填MK-54魚雷)

艦載機 NH-90/SH-60反潛直昇機*2

無人飛行載具(UAV)

艦載小艇/載具 無人水面/水下載具
數量

推測約5至6艘

艦名 安放龍骨 下水時間 服役時間
F-111 Bonifaz 2022/4/6切割第一塊鋼板

2023/8/9安放龍骨
   
F-112 Roger de Lauria      
F-113 Menéndez de Avilés
F-114 Luis de Córdova      
F-115 Barceló      

 


  

在2000年代,西班牙海軍規劃的F100神盾巡防艦付諸建造之際(後成為艾爾瓦洛.迪巴贊級,Alvaro de Bazan class),也開始規劃接替聖塔瑪麗亞級(Stnta Maria class)飛彈巡防艦(美國授權西班牙生產的派里級)的新艦艇,此計畫稱為F110,又稱西班牙水面艦艇(Armada BSA),是西班牙海軍現代化計畫(ALTAMAR)的一部份。大約早在2004年,就有F110的初步概念想像圖出現在民間船艦雜誌上,外型類似F100神盾巡防艦的縮小版,配備小型化的AN/SPY-1F相位陣列雷達系統,此種配置與先進巡防艦聯盟(AFCON,包含西班牙Bazan廠)出售給挪威的南森級(Fridtjof Nansen class)巡防艦類似。

在2010年西班牙海軍節,西班牙海軍相官主管軍官 Carlos Martínez-Merello上校對外透露西班牙未來的巡防艦發展計畫,表示新巡防艦需能因應常規作戰以及非對稱威脅型態(如反恐作戰等)、保護近岸水域與反制海盜等需求,在這類中/低威脅強度場合中如果出現更高檔的艦艇(如F100)將不太經濟。依照此時的規劃,西班牙海軍希望F110能持續以35節以上的高速航行,似乎受到美國LCS濱海作戰船艦的影響。

在2011年12月23日,西班牙國防部與納凡提亞(Navantia,擁有Bazan船廠)以及Indra等本國企業簽署合約(價值約200萬歐元),發展F110巡防艦所需的整合式桅杆與上層結構設計。納凡提亞內部稱新一代巡防艦計畫為F2M2,並早已自行組成專案團隊進行各種初期概念設計與探討工作。為了研製F110的關鍵系統,納凡提亞與Indra組成了Protec 110聯盟,並獲得西班牙工業/能源/旅遊部( Ministry of Industry, Energy and Tourism)資助。 

在2013年11月底,西班牙海軍負責執掌F110計畫的Juan Gonzalez-Aller Lacalle上校表示,F110的概念設計已經在2013年1月完成,此時產出任務需求文件(Mission Need Document)以及參謀目標文件(Staff Target Document),並進入定義與決策(Definition and Decision)階段,由西班牙海軍方面制訂相關規格的參謀需求文件(Staff Requirements),約在2014年6月完成。在這些初步階段,西班牙海軍單位都與納凡提亞和Indra緊密合作。隨後進入實際執行(Execute)的階段,包含招標選商與工程發展、細部設計、建造等。在2014年1月到7月,F110進行了可行性研究,並且產出了船艦的基線設計(Baseline design),隨即進入計畫定義階段。

在2015年8月中旬,西班牙政府批准F110巡防艦進入初始研究發展階段(initial research and design,R&D)並簽署合約,此階段合約價值1.353億歐元,項目包括研發整合式桅杆與感測器系統、整合開發船艦所需的SCOMBA (Sistema de Combate de los Buques de la Armada)戰鬥系統、整合艦上的飛彈控制系統等等。細部設計與建造合約預定在2016年初簽署,首艘F110預定在2022年交付,全部5艘預定在2030年交付完畢並取代聖塔瑪麗亞級飛彈巡防艦,服役壽期約40年。在2017年6月27日,西班牙海軍司令表示,希望F110項目在2018年正式獲得批准建造首艘F110,希望在2020年安放龍骨,預計全部五艘從2023至2027年以每年一艘的速率入役。

在2018年12月13日,西班牙議會批准三項主要軍備計畫,總價值73.31億歐元,包括建造五艘F110巡防艦(在2019至2032年執行,價值43.25億歐元)、購買348輛VCR龍式(Dragon)八輪裝甲車(2025年交付完畢,價值21億歐元)、耗資9.06億歐元升級EF2000戰鬥機等;如果再加入稍早批准的S80A潛艦項目的11.72億歐元預算、衛星通信系統的13.97億歐元預算、購置NH-90直昇機的13.81億歐元預算、升級CH-47契努克(Chinook)直昇機的8.19億歐元,西班牙首相Pedro Sánchez(工人社會黨)從2018年6月上任以來至年底已經批准總值121億歐元的軍備項目,而這些合約大致上會在2019年簽署。這些軍備項目會在西班牙境內製造許多工作,尤其是F110巡防艦項目就可以在九年內提供將近7000個工作機會,其中3300個是直接產生的工作機會(特別是在Galicia)。截至2018年底,西班牙已經在F110巡防艦的研發工作投資1.74億歐元。

在2019年1月21日,西班牙國防部宣布,第一艘F110會在同年5月開工,預定2025年交付;而最後一艘(第五艘)則在2030或2031年交付;不過實際時程比此延後甚多。 在2019年4月初,西班牙部長理事會(Consejo de Ministros)正式通過決議,批準建造五艘F110巡防艦的預算約43.325億歐元預算。

在2021年5月19日與20日,西班牙武裝力量與物資首長(Directorate of Armament and Material,DGAM)的F110巡防艦項目主管José Antonio Toro Fernández上校主持了兩場技術審查會議(包含虛擬線上會議);隨即在5月21日,F110項目進行了初步設計審查(Preliminary Design Review,PDR)並順利通過,由DGAM的副主管León Antonio Machés Michavila准將主持,西班牙國防部、西班牙海軍以及納凡提亞船廠的代表參與。PDR審查得項目包括資訊保密安全、整合服務系統、多任務空間規劃,以及數位雙胞胎(Digital Twin)模型等。完成PDR之後,F110項目就展開細部工程設計階段。

藉由F-110巡防艦項目的契機,納凡提亞在費爾洛(Ferrol)的船廠也進行數位轉型計畫(Digital Transformation Plan),設計建造流程全數位化、無紙化。這個轉型計畫包括在投資1.1億歐元費爾洛建設一個全新廠房,是西班牙境內造船廠進行過的最大新廠計畫,在2023年12月16日舉行奠基開工儀式。 總計西班牙境內有500家廠商參與了F-110項目的供應鏈,提供最多9000個工作機會。

設計演進

依照最初的計畫,F110的噸位與裝備檔次將介於高檔的F100巡防艦與低檔的BAM巡邏艦之間,擔負威脅強度中等以下的戰備任務,具有全壽期操作經濟性高、任務多元性良好等特徵,擔負的工作可能包括近海巡邏、反潛作戰、護航任務、水雷反制以及支援特種作戰等 ,能與F100巡防艦一同編隊作戰。西班牙海軍早期要求F110具備高速(35節以上)航行的能力(不過隨後似乎降低了要求,在30節上下即可),能配合搭載與操作各種航空、水面與水下無人載具,依照不同任務而選擇相對應的任務模組;為此,艦上將配備多用途的任務艙來收容各種載具或攜帶其他物資裝備、車輛或兵員等等,能持續值勤240天,並能在連續18個月內保持高的在勤率 ,服役壽命40年。為了降低服役期間的操作成本,F110將大量應用最新的自動化科技,盡量減少人力需求。以上特徵(如高速、配備任務艙來攜帶各式籌載、模組化等)都明顯受到美國LCS多功能近岸船艦的影響。

納凡提亞提出過數種構型、排水量與火力都不同的F110初步方案,至少包含以下三種:

 

1.一種明顯受到美國DDG-1000松華特級(Zumwalt class)影響的單艦體設計,包括單船體穿浪逆船舷(Wave-piercing Tumblehome Monohull,WTM)設計、高度匿蹤化、整合了所有天線的塔式匿蹤桅杆、砲管可折收到砲塔內的匿蹤艦砲等,艦體長133.6m,全寬17.6m,全高26m,吃水約6.5m,排水量約6000噸級,採用複合燃氣渦輪/柴油機與電力推進系統,包括1具功率36MW(48276馬力)的TG TM-30燃氣渦輪主機、4具功率2.5MW(3352馬力)的柴油機與兩具功率18MW(24138馬力)的電動推進器(採用固定式螺旋槳),最大航速30節以上。艦上武裝包括一座艦首匿蹤艦砲,四至六組八聯裝垂直發射器(有兩種方案,第一種在艦首設置四組八聯裝垂直發射器;第二種則總共設置六組八聯裝垂直發射器,艦首設置兩組,直昇機起降甲板兩側各設置兩組)、機庫上方兩座遙控機砲以及艦橋頂上兩座12.7mm機槍等;艦上直昇機庫可容納一架NH-90等級的中型直昇機,艦體兩側設有施放RHIB小艇的艙門,起降甲板下方也設有施放小艇或水面/水下載具的容艙,由艦尾的艙門與收放裝置來施放,艦尾艙可容納三艘小艇。

2.一種三船體船型,明顯受到美國獨立級(Independence class)三體近海戰鬥艦的影響。採用與獨立級類似的三體船型,此方案艦體長度140m,比F100巡防艦短,但是寬度高達30m,吃水約5m,採用可轉向的兩部水噴射推進器。艦首十分狹長,靠近艦橋處安裝一座中口徑艦砲,艦上設置約四組八聯裝垂直發射器,艦橋上方兩側各設置一挺12.7mm機槍,直昇機庫上方兩側各設置一座遙控機砲,使用整合式桅杆來收容所有偵測、通信等天線。由於艦體較寬,因此設有兩個直昇機庫,可搭載兩架NH-90中型直昇機、MQ-8B之類的垂直起降無人飛行載具等,起降甲板下方設有多任務艙,艦尾設有艙門來收放水面/水下載具,而上層結構兩側也有收容小艇的艙門。雖然三船體設計擁有高速特點,但是西班牙海軍認為其追求高速的推進系統會產生過大的噪音,妨礙了反潛作戰任務,所以將之排除。

3.一種相對廉價的小型巡防艦方案,採用傳統的單體船型,長度約121.9m,寬15.2m,吃水5.2m,排水量約4500~4800噸,仍擁有相當高的匿蹤設計以及整合式桅杆,雙軸螺旋槳推進。艦上編制約90人(最多能容納130人),艦首配備一座MK-45 mod4 5吋62倍徑艦砲,艦橋前方設有約兩組八聯裝垂直發射器,艦上設有一個直昇機庫;直昇機甲板下方設有多任務艙,艦尾設有施放的開口。

 

早期F-110考量的主要作戰裝備包括輕量化的SPY-1F相位陣列雷達(而不是F100上較大型的SPY-1D)以及迷你化的神盾系統 ,不過隨後就決定採用更先進、輕量化的系統如主動相位陣列雷達。因此,納凡提亞與Indra成立暫時性聯盟(temporary Union of companies,UTE)來研製數位波束成形的固態主動相位陣列雷達,並邀請其他國外廠商參與(如美國洛馬集團,或者澳洲CEA) 。在2009年左右,美國洛馬集團被選擇為西班牙方面研製固態主動相位陣列雷達的合作夥伴,由洛馬提供最先進的、基於氮化鎵(GaN)半導體技術T/R器件的S波段固態主動相位陣列雷達(SSR,在2019年11月中旬獲得美國官方正式編號AN/SPY-7)。納凡提亞與Indra等相關廠商負責研發F110所需的整合式桅杆系統以及高度匿蹤的整合上層結構等,例如將各型雷達、通信、電子戰的天線整合在上層結構內部;此外,降低艦體雷達與紅外線熱訊號也是設計的重點。

推進系統方面,F110可能採用的方案是結合電力推進的複合燃氣渦輪/柴電系統 (COmbined Diesel-Electric And Diesel Or Gas。CODELADOG),在高速情況下主機透過減速齒輪箱直接驅動推進器,低速巡航(例如反潛作業)則以次要的柴油發電機帶動電動推進器,能降低噪音與燃料消耗 ,最大航速28節,巡航速度17節。艦上的多任務艙應該會安裝於艦體後部機庫、直昇機甲板的下方,設置艙門以及與岸邊碼頭連接的裝置,可能會採用類似丹麥阿布沙龍級(Absalon class)多功能支援艦的滾裝坡道跳板,讓車輛直接駛進/駛出艦上的多功能艙區。F110的艦體將以鋼材建造,而上層結構仍在評估中,目前可能會採用輕量、低雷達回跡特性的複合材料,而不是傳統的鋁合金。

F110是西班牙海軍第一種在設計之初就擁有「數位雙胞胎」(Digital Twin)模型的船艦,這個數位模型能支持船艦的研發、建造以及服役後的管理、後勤保障等活動。服役之後,在海上作業值勤的實船上的各種感測器(包含戰術或運行狀況)蒐集的數據,會自動透過加密數位資料鏈傳到陸上基地的「數位雙胞胎」,數位雙胞胎模型透過資料模擬船艦運行狀態,使得數千海里之外的岸上後勤保障單位預先判斷哪些裝備需要維護或更換,在船艦返航之前就能預先準備,有助於提高後勤保障的速率與工作效率。維戈(Vigo)以及拉科魯尼亞(Coruna)大學參與「數位雙胞胎」的開發工作,協助船艦感測器的網路整合工作。「數位雙胞胎」應用行為模型(behavioral models)、雲端運算(Cloud Computing)、機器學習(Machine Learning)以及物聯網(Internet of Things,IoT)等技術。此外,「數位雙胞胎」還獲得整合服務系統(Integrated Services System,ISS)的支持。每艘F110的艦體由33個分段構成。

建造工作

在2022年4月6日,F110首艦在納凡提亞位於費爾洛(Ferrol)的船廠舉行切割第一塊鋼板儀式開始建造,在2023年8月9日於該廠舉行安放龍骨儀式(將block 331分段搭載到乾塢中),命名為波尼法斯號(Bonifaz F111);此時,該艦的33個分段中,有18個已經開始製造,3D數位建模已經完成80%,而艦上所需的裝備已經採辦了99%。Bonifaz預定2025年下水,2028年交艦。最後一艘(五號艦)預定在2032年交付。 

在2023年12月16日,第二艘F110(F112)舉行切割第一塊鋼板開工儀式,比先前計畫提前四個月。此時,F110首艦F-111的材料已經有95%交付船廠,二號艦(F-112)有70%的材料已經交付;首艦F-111的33個分段之中,已經有24個完成,比原先進度超前6個月(原進度此時完成18個分段)。此外,項目所需的裝備中,98%已經訂購。

在2024年5月下旬在英國范保羅(Farnborough)舉行的聯合海軍事件2024(Combined Naval Event,CNE 2024)上,西班牙海軍透露,F110首艦(F111)的建造進度比進度提前四個月,33個分段中有31個工程都在進行中,此時有8個分段已經在船台滑道上就位,首艦預計2025年6月下水;二號艦(F112)進度超前8個月,三號艦(F112)預計在2024年9月切割第一塊鋼板,約比原訂期程提前10個月。

 

基本設計

2014年出現的F-110的想像模型,艦型由F-100神盾巡防艦衍生而來,

採用八角型塔式桅杆, 上面整合各型偵搜、通信、導航等天線,包括

新型S波段主動相位陣列雷達。這咸信就是F-110

巡防艦進一步發展所採用的基線設計。

 在2014年10月底的歐洲海軍展(Euronaval 2014)中,納凡提亞廠進一步披露部分F-110的細節;該廠表示F-110已經進入細部設計階段,預計2016年進入簽約建造階段,首艦在2022年成軍。納凡提亞指出F-110初期依照作戰能力與價格,共有三種考慮方案(Alternatives 1~3),該廠宣稱西班牙海軍目前比較傾向第二種(Alternatives 2),不過這還沒獲得西班牙海軍方面證實。納凡提亞表示,F-110設計上強調節省人力需求、降低壽命週期的維持成本,同時增加受損時的存活能力。 

到2014年可行性階段研究完成時,F-110的基線已經底定,採用傳統單船體設計,衍生自先前為西班牙海軍艦造的F100飛彈巡防艦,長度126m,寬15.1m,最大吃水6.5m,標準排水量約4500噸、滿載排水量約4800到5000噸,介於出售挪威的F85神盾巡防艦與F-100之間。艦上的武器裝備包括 艦首一座5吋艦砲、艦砲後方的美製MK-41垂直發射器(可容納三組八聯裝發射器,當時決定服役初期只裝備一座) ,整合式桅杆後方設置兩組四聯裝反艦飛彈發射器(當時是魚叉反艦飛彈;在2022年9月,西班牙正式宣佈引進NSM)。艦橋頂部設置由西班牙Indra與美國洛馬合作開發的整合桅杆系統,具有高度匿蹤的角柱狀外型設計,整合了S/X波段相位陣列雷達、敵我識別系統、電子戰、通信等天線等系統;而五吋艦砲由一部FABA Dorna-2艦砲射控雷達負責控制

在2014年可型性階段研究時,F-110的戰鬥系統選項是納凡提亞系統(Navantia Sistemas)研發的船艦作戰系統(Sistema de Combate de buques de la Armada,SCOMBA),日後又納入美國洛馬集團的MK-7神盾武器系統(Aegis Weapon System,AWS);在雙方合作中,洛馬集團與西班牙Indra集團進行合作,將神盾武器系統整合到SCOMBA船艦戰鬥管理系統中。神盾系統整合了固態相位陣列雷達,並負責防空作戰;而SCOMBA則控制船艦上其他系統,並與神盾系統連結(見下文)。

F-110會採用新型複合燃氣渦輪與柴電推進系統(CODELADOG),主機組合包括一具GE LM-2500燃氣渦輪、四部MTU 4000柴油發電機組,帶動兩個主推進電機來驅動雙軸螺旋槳(推進器由Kongsberg Maritime提供),最大航速超過26節 ,巡航速率17節;艦上電力由四部功率各3MW的柴油發電機組供應。船艦人員基本編制約90名,此外還有額外空間另外搭載30人。艦體上層結構後段包含直昇機庫的空間規劃為多任務艙(Mission Bay),依照不同任務來搭載不同的裝備模組,在船艛後部兩側設有艙門(內部就是任務艙區)可供小艇或載具進行收放;艦尾配備大型直昇機庫與起降甲板,能操作兩架直昇機。艦上的機庫配備1架MH-60或NH-90反潛直昇機與兩架UAV無人飛行載具,此外可搭載2至4艘無人水面/水下載具(SUV/UUV)。艦上的導航系統包括GMV的SENDA。

2016年10月歐洲海軍展中出現的F110巡防艦模型,艦體明顯是由F-100衍生而來

,排水量也達到6000噸以上。 

2017年美國海軍水面艦協會(Surface Navy Association,SNA 2017)中展出的F110巡防艦模型。

日後F110的設計引進神盾系統,艦體尺寸、排水量都進一步增加到與F100巡防艦相當的水平,長度增為145m,寬度增為18m,滿載排水量約6100噸級,編制150人。

依照2016年以後的模型與想像圖,F110武裝包括艦首一座MK-45 Mod4 五吋62倍徑艦砲、B砲位兩組八聯裝MK-41垂直發射系統、兩組四聯裝反艦飛彈發射器、兩座30mm自動機砲、兩組MK-32 Mod.9雙聯裝324mm魚雷發射器、兩架反潛直昇機等。整合桅杆系統結合洛馬集團的S波段固態多功能相位陣列雷達(即AN/SPY-7、四面固定是陣列天線)、負責平面監視/導航/直昇機管制的Indra Prisma-25X X波段主動電子掃瞄雷達(ADEA)、敵我識別系統(含Mod 5/S)、Indra Rigel i110 (R-ECM/R-ESM)與Indra Regulus i110 (C/C-ESM-ECM)電子戰系統、Indra-Tecnobit 的IRST i110前視紅外線(IRST)系統、TACAN AN / URN-25空中戰術導航系統、各種通信傳輸天線等。

艦上配備兩個負責導控ESSM防空飛彈的SPG-62 X波段照射器(主桅杆頂、直昇機庫上方各一個);水下聲學方面,艦首設置Thales UMS-4110 (BlueMaster)艦首低頻主/被動聲納,艦尾設有Thales CAPTAS 4主/被動拖曳陣列聲納,此外還有TUUM-6水下通信系統。F110的相位陣列雷達以及敵我識別器都使用GaN器件構成的主動電子掃瞄陣列天線。艦上的新型敵我識別器整合了多種軍用/民用識別模式,並結合額外的ADS-B被動識別系統(主要用於跨國任務的空中管制)。 

2019年在阿布達比國際防務展(IDEX 2019)展出的F110模型的整合桅杆系統近照。

整合桅杆結合了美國洛馬AN/SPY-7(V)2 S波段主動相位陣列雷達、

Indra Prisma-25X X波段平面搜索/導航/直昇機管制雷達,以及通信、電子戰、

敵我識別、全週界光電系統等。

F110的電子戰系統由Indra負責研發整合,包含Indra Rigel i110雷達波段電子反制/截收系統(R-ECM/R-ESM)與Indra Regulus i110 雷達波段電子反制/截收系統(C/C-ESM-ECM),截收與反制頻率涵蓋雷達與通信,可以自動探測、識別信號來源,進一步辨認出敵方平台(涵蓋空中、地面與海面)的身份,並且在敵方各平台間進行通信、準備發動協同攻擊時察覺,並對敵方通信和飛彈的雷達尋標器實施干擾,使其難以發動協同攻擊。透過干擾雷達尋標器與通信等,這套電子戰系統可以對付敵方掠海反艦飛彈或海上群蜂水面載具的飽和攻擊。這電子戰系統使用全數位化干涉(Interferometry)技術,能自動結合多個不同波段的感測、截收天線的信號進行融合處理,盡可能提高態勢感知能力;後端處理系統使用基於人工智慧(AI)的演算法並以額外專門硬體輔助,能從大量不同來源的原始資料(raw data)中判斷出最複雜的信號。這套電子戰系統也具有新的超級解析度(new super-resolution)技術與演算法,能對抗敵方使用的任何降低跡訊、擴展頻譜的電磁輻射技術如直接序列展頻 (Direct Sequence Spread Spectrum, DSS)。此外,電子戰系統的軟殺手段還包括四部MK-36 SRBOC六聯裝干擾彈發射器。

F110配備Indra與Tecnobit合作開發的IRST i110前視紅外線(IRST)系統,結合多個固定式的被動光電感測器,融合成涵蓋長/短波、可見光與紅外線頻譜的全時360度無死角視野,並從中自動探測、辨識出可能的威脅目標。

艦上資料鏈系統涵蓋Link 11/16/22,還有與S-70反潛直昇機之間傳輸聲納浮標等戰術資料的AN/SQR-4直昇機/船艦資料鏈系統。艦上無線電通信系統涵蓋SHF/UFH/HF/VHF、全球海上遇險與安全系統(Global Maritime Distress & Safety System,GMDSS)、Iridium衛星電話,衛星通信(SATCOM)涵蓋UHF/SHF/X-Ka頻;主桅杆頂還有AN/URN-25空中戰術無線電導航(TACAN)系統。

F110還備有3D列印機,能依照數位圖樣打印所需的零部件,在值勤途中就能產製組件並更換,無須回到基地處理。

武器系統

艦砲方面,直到2019年初,F110的想像圖、在主要防務展上展出的模型等,等多半使用BAE System的MK-45 Mod.4 127mm 62倍徑火砲,但到了2019年4月在阿布達比舉行的國際防務展(IDEX 2019)的F110模型,就改成義大利李奧納多(Leonardo)127mm 64倍徑火砲(配備Vulcano能使用增程導向砲彈)。依照IDEX 2019展出的F110模型,次要火砲包括兩座BAE System MK-38 Mod.2 25mm遙控機砲與四座12.7mm遙控機槍。在2019年底,西班牙海軍正式選擇義大利李奧納多(Leonardo)的127mm輕量化火神艦砲(127/64 LW – VULCANO),作為F110巡防艦的主砲。

關於艦載近程防空飛彈,西班牙海軍傾向沿用已經引進的美製ESSM發展型海麻雀;然而,西班牙國防部卻傾向優先採用歐洲的系統,因此曾對歐洲飛彈公司(MDBA)的CAMM系列短程防空飛彈進行可行性研究,這項工作耗資950萬歐元; 在2016年5月,消息傳出西班牙宣布選擇mdba的CAMM-ER防空飛彈來裝備F110巡防艦。然而,由於MDBA不願完整轉移CAMM-ER的技術與知識產權,加上隨後西班牙決定選擇美製神盾系統來裝備F110,而將CAMM-ER整合入美製神盾系統又需要額外工作,因此西班牙對於要採用CAMM-ER或美製ESSM Block 2舉棋不定。在F110評估防空飛彈系統期間,西班牙又歷經政權更替,2018年6月上任的工人社會黨的國防部改變了原先支持歐洲飛彈的立場。在2018年9月,西班牙國防部決定採用美製ESSM Block 2。 

在2022年9月8日,西班牙海軍宣布,康斯堡航太的NSM反艦飛彈在跟MM40 Block 3c飛魚反艦飛彈(Exocet)與SAAB RBS 15 Mk3+反艦飛彈的競爭中勝出,預計在2030年開始接收,汰換魚叉反艦飛彈,並先裝備於F110以及F100等主力巡防艦上。 在2023年12月15日,西班牙海軍與挪威康斯堡航太防衛(Kongsberg Defence & Aerospace)簽署價值3億500萬歐元合約,採購康斯堡航太防衛的NSM反艦飛彈來裝備F110巡防艦;同時,康斯堡航太也與西班牙武裝與物資委員會(Directorate General for the Armament and Material,DiGAM)簽署合作協議,發展工業計畫並讓西班牙業界最大程度地參與合作,包括讓西班牙廠商加入康斯堡航太的全球供應鏈、結合西班牙本土產業在西班牙羅塔(Rota)海軍基地建立NSM的全壽期維護保障能力。這是康斯堡航太防衛第一個經由北約支持與採辦局(NATO Support and Procurement Agency,NSPA)管理的飛彈合約,象徵著NSM已經成為北約許多會員共通的武器裝備。

在2022年3月15日,美國國防安全合作局(DSCA)公布一筆對西班牙的可能軍售,主體為8架MH-60R反潛直昇機,總價值約9億5000萬美元,附帶品項包括20具T-700-GE-401C發動機(16具裝機、4具備用)、32枚AGM-114R(N)地獄火(Hellfire)反艦飛彈、2套地獄火2型受控訓練彈(Captive Air Training Missiles,CATM)、100套用來裝備Hydra 2.75吋空射火箭的WGU-59/B先進精準獵殺武器系統二型(Advanced Precision Kill Weapon System,APKWS II)導引段、8套Link 16多功能資訊分佈系統/聯合戰術無線電(Multifunctional Information Distribution Systems Joint Tactical Radio Systems,MIDS JTRS)、4套空基低頻聲納(Airborne Low Frequency Sonars,ALFS)。此外還有GAU-21型12.7mm人操機槍(含雷射標定器)、M299地獄火飛彈發射器、2.75吋空射火箭用的M152高爆戰鬥部及MK66 MOD 4火箭推進器、2.75吋空射火箭用的MK-66-4惰性戰鬥部、WTU-1B惰性戰鬥部(HA23)、帶有通信安全功能(Communications Security,COMSEC)的AN/ARC-210 RT-2036無線電、AN/AAR-47飛彈警告系統,AN/SSQ-62F、AN/SSQ-53G、AN/SSQ-36B聲納浮標、AN/SRQ-4海鷹資料鏈(Hawklink)無線電終端附帶鷹鏈控制模組(Hawklink Crypto Control Modules)、AN/APX-123敵我識別器(IFF)以及KIV-78 Mod 4/5敵我識別加密嵌入套件(Cryptographic Applique)、AN/ALE-47熱焰彈發射器、電子反制裝備、AN/ALQ-210電子支援系統(ESM)、APS-153(V)多模式搜索雷達、先進資料傳輸系統(Advanced Data Transfer Systems,ADTS)、AN/AAS-44C(V)多頻譜標定系統(Multi-Spectral Targeting Systems)、聯合訓練計畫系統(Joint Mission Planning Systems,JMPS)、嵌入式全球定位系統/精準定位服務及慣性導航系統(Embedded Global Positioning System/Precise Positioning Service(GPS/PSS)/ Inertial Navigation Systems,EGI)附帶選擇可獲得性/反詐欺模組(Selective Availability/Anti-Spoofing Module,SAASM)、訓練模擬器/操作機械介面輔助(Training Simulators/Operational Machine Interface Assistants,ATS/OMIA)、戰術飛行模擬器、零附件、支援與測試裝備、海運服務、公開刊物與技術刊物、人員訓練服務與訓練裝備、美國政府與承包商工程/技術/後勤支持、過時工程(obsolescence engineering)/整合/測試活動等。

防空戰系的開發工作

在2018年6月26日,美國國防安全合作局(Defense Security Cooperation Agency,DSCA)通知國會,美國國防部透過海外軍售管道(Foreign Military Sale,FMS)批准一項對西班牙的軍售,內容主要是五套神盾作戰系統,總價值約8億6040萬美元,而這顯然是為F110巡防艦計畫所購置。此項軍售內容包括: 五套MK7神盾武器系統(AEGIS Weapons Systems ,AWS),6套艦載數位信號處理系統(Digital Signal Processing),五套神盾武器系統計算基礎架構(AWS Computing Infrastructure)MK1 MOD 0,五套艦載作戰準備測試系統(Operational Readiness Test Systems,ORTS),五套艦載MK-99 Mod 14防空飛彈射控系統(Fire Control System),五套艦載MK-41Baseline VII垂直發射系統(VLS),兩枚完整(All-Up-Round)MK-54 Mod 0輕型魚雷,20枚標準SM-2 Block IIIB防空飛彈以及容納飛彈的MK 13容器(含訓練時取代戰鬥部用的AN/DKT-71遙測記錄器)其他組件包括一套S4神盾武器系統計算機軟體(AWS computer program),五套建造超高頻(Ultra High Frequency,UHF)衛星通信設備(SATCOM),五套艦載AN/SRQ-4無線電終端設備(船艦與S-70C反潛直昇機之間的海鷹戰術資料鏈的一部份),五套艦載彈藥處理設備,五套配合軍規GPS接收機的選擇性有效反欺騙模組(Selective Availability Anti-spoofing Module,SAASM,用於解析精碼(P碼)),五套艦載航空處理與支援裝備,五套艦載AN/SLQ-24E魚雷反制系統(Torpedo countermeasures systems),五套艦載LM04拋棄式水溫探測儀(Thru-Hull XBT)發射器與測試容器,一套MK-36 Mod6 Mod 6誘餌發射器(DLS),五套配合Link 22資料鏈的鏈路層級傳輸加密(Link Level COMSEC ,LLC)7M設備,五套維護協助模組( Maintenance Assist Module,MAM)機櫃,以及配合的五份技術文件,五艘船的安裝支援材料,特殊用途測試裝備,系統工程/技術服務,駐點支援協助(on-site vendor assistance),海外聯絡官(Foreign Liaison Officer,FLO)以及出差等服務來支援建造與交付,作為庫存與維修的備料,零附件,工具,測試裝備,維修服務,人員訓練服務以及訓練裝備,技術刊物,美國政府與合約商工程與後勤支援服務,以及其他相關的後勤與項目支持。此合約的主要包商是包括克希德.馬丁(Lockheed Martin, Moorestown, NJ and Manassas, VA)、雷松(Raytheon Company,Waltham, MA )、通用動力(General Dynamics, Williston, VT)等三家,美國政府與承包商的履約時間為24個月,合約執行期間有兩家廠商派遣代表到西班牙支援計畫。

在2019年12月5日,洛馬集團宣布近日已經與西班牙簽署合約,為西班牙五艘F110巡防艦提供AN/SPY-7固態相位陣列雷達;F-110使用的構型為SPY-7(V)2。在2020年4月下旬,美國政府代表海外軍售管道(FMS)的客戶西班牙與洛馬集團簽署合約,為西班牙五艘F110巡防艦提供神盾作戰系統與AN/SPY-7(V)2相位陣列雷達,合約總值約5.191億美元。此合約內容包括神盾射控迴路的整合研發工作、SPY-7 S波段固態相位陣列雷達處理器組、相關工具與測試裝備、備用組件等。此一合約是透過FMS簽署,由位於華盛頓的美國海軍海上系統司令部(U.S. Naval Sea Systems Command)負責執行合約內容。

神盾系統與SCOMBA的整合介面系統稱為國際神盾射控迴路(International Aegis Fire Control Loop,IAFCL),是基於神盾系統的通用程序庫(Common Source Library,CSL)發展而成;而IAFCL也是神盾系統與國外客戶指定的戰系溝通的介面架構。 依照洛馬集團歐洲任務系統(European mission systems)的說法,這是洛馬集團第一次不以戰鬥系統工程代理(combat system engineering agent)的身份參與神盾系統相關研發案,即戰系開發主導權不在洛馬手中;F110的戰系由西班牙納凡提亞系統(Navantia Sistemas)主導,以納凡提亞系統開發的SCOMBA為主系統,透過IAFCL介面來控制與存取神盾武器系統(Aegis Weapon System,AWS)的功能。而IAFCL也建立了將神盾武器系統封裝(encapsulate)、由國外客戶選定的戰鬥系統存取的模式。

在F110巡防艦項目中,神盾系統與SCOMBA的整合開發工作是在「神盾-COMBA整合中心」(Aegis-SCOMBA Integration Center,ASIC)進行,設置在神盾作戰系統研發測試工作的重鎮──美國新澤西州摩爾斯頓(Moorestown, New Jersey)的詹姆斯.H.道爾少將戰鬥系統工程發展處(Vice Admiral James H. Doyle Combat Systems Engineering Development Site,CSEDS)。「神盾-COMBA整合中心」的負責團隊包括神盾的主承包商洛馬集團、西班牙納凡提亞系統、美國海軍、西班牙國防部軍備和物資局(Directorate General of Armament and Material,DGAM)以及西班牙海軍人員。在2023年5月,「神盾-COMBA整合中心」達成一項重要里程碑,洛馬的國際神盾射控迴路(International Aegis Fire Control Loop,IAFCL)與納凡提亞系統的SCOMBA戰鬥系統首次產生共同作戰圖像資訊(common operational picture information)。

第一套準備裝艦的F-110 IAFCL系統預定在2024年交付,隨後安裝在納凡提亞系統(Navantia Sistemas)在西班牙聖佛納多(San Fernando)的陸地測試場,並在2025年與神盾-SCOMBA進行整合測試。

在2024年6月11日的聯合媒體發佈會議上,洛馬集團歐洲任務系統(European mission systems) 高階主管透露,洛馬集團為西班牙F-110巡防艦項目提供的AN/SPY-7(V)2雷達在5月底通過關鍵設計審查(Critical Design Review,CDR),準備正式進入生產階段。此時,位於新澤西州摩爾斯頓的洛馬集團旋翼與任務系統(Lockheed Martin Rotary & Mission Systems)測試場的SPY-7(V)2的雷達工程發展模型(Engineering Development Model,EDM)硬體已在2023年底安裝,此時準備投入與西班牙F-110項目的作戰系統的整合測試工作,預定在2024年下半與同在摩爾斯頓的 神盾-SCOMBA整合作戰中心(ASIC)進行首次整合目標追蹤測試。

在2024年7月24日,洛馬集團宣布與西班牙的Indra、公證人機械與工程(Escribano Mechanical and Engineering,EME)以及ICM (Integral de Conexión y Montajes, S.L.)簽署合約,使這些西班牙企業為西班牙海軍F-110巡防艦的AN/SPY-7(V)2雷達供應組件;這是洛馬集團擴大國際供應鏈的承諾。

F-110的所有雷達、電子設備、作戰系統裝艦之前,會安裝在西班牙海軍位於羅塔(Rota)海軍基地的CIST陸地整合測試設施(Centro de Integración de Sistemas en Tierra)進行最終的聯合測試工作,第一套AN/SPY-7(V)2預定於2026年運抵CIST。預計在2027年,首艘F110巡防艦(F111)的IAFCL-SCOMBA作戰系統達成首次戰鬥系統啟動(Combat System Light Off)。