FREMM歐洲多任務巡防艦

早期FREMM義大利版的想像圖。

法國FREMM首艦阿基坦號(Aquitaine D-650)命名洗禮前夕,全艦刻意用代表法國國旗三色的布罩起來。

航行中高速轉彎的阿基坦號。

前方看阿基坦號。

(上與下)由前方俯瞰阿基坦號。

由艦尾看阿基坦號。

法國海軍兩艘FREMM,前為阿基坦號(D650),後為二號艦諾曼地號(Normandie D651)。

諾曼地號在2015年移交埃及,更名為Tahya Misr(F1001)

由後方俯瞰諾曼地號,注意機庫頂部兩側已經各裝一套Nexter公司的Narwhal 20B遙控武器站(20mm機砲)

兩艘正在DCNS洛里昂船廠產線建造中的FREMM,分別是該廠建造的第七艘(Bretagne  D655,左)與

第八艘(Normandie D651,右),兩艦分別是進入法國海軍服役的第五、第六艘阿基坦級。攝於2015年。

在2016年9月16日,阿基坦級巡防艦Auvergne(D654) 剛從DCNS的 洛里昂(Lorient)船廠下水。

法國海軍第五艘阿基坦級巡防艦Bretagne(D655)正在DCNS洛里昂廠建造中。攝於2016年9月。

在義大利Fincantieri旗下Riva Trigoso海軍船廠建造的兩艘義大利版FREMM,左為首艦

卡洛.伯伽米尼號(Carlo Bergamini F-590),此時即將下水。

義大利FREMM首艦卡洛.伯伽米尼號(Carlo Bergamini F-590)在2011年10月初首次試航的畫面

義大利版FREMM採用自身的艦體設計,裝備也與法國版FREMM有許多不同。

卡洛.伯伽米尼號屬於通用型,艦首配備OTO 127mm火砲。

卡洛.伯伽米尼號正面。注意OTO 127mm 64倍徑火砲的砲塔頗為高大。

由拖駁船從船塢運出、準備下水的義大利FREMM首艦卡洛.伯伽米尼號。 卡洛.伯伽米尼號屬於通用型,

艦首配備一座OTO 127mm艦砲,而機庫頂上配備一座OTO 76mm快砲擔任近迫防禦任務。

(上與下)由後上方看卡洛.伯伽米尼號 。注意直昇機庫頂的OTO 76mm快砲加裝了Strales套件,具備近迫防禦功能。

卡洛.伯伽米尼號(右)與義大利海軍水平線驅逐艦Caio Duilio(D-554)(左)並排航行。

注意義大利版FREMM的造型設計明顯參照義大利版的水平線驅逐艦。

兩艘在Riva Trigoso船廠建造中的義大利版FREMM,左方為二號艦 維吉尼奧.法森號(Virginio Fasan F591)。

注意反潛型艦首配備的是OTO 76mm快砲,而非通用型的OTO 127mm艦砲。

兩艘建造中的義大利版FREMM

正在Riva Trigoso 船廠中建造的義大利版FREMM三號艦卡爾.馬爾戈提尼號(Carlo Margottini F592)艦首。

注意艦首的OTO 76mm快砲以及艦橋後方兩側的25mm機砲。義大利版FREMM服役初期只配備兩組八聯裝Sylver A43

垂直發射器來裝填Aster-15短程防空飛彈。

由後方看卡爾.馬爾戈提尼號

高速轉彎中的卡爾.馬爾戈提尼號。注意艦尾CAPTAS MK-2主/被動拖曳陣列聲納的艙門。

卡爾.馬爾戈提尼號艦尾正部署CAPTAS MK-2主/被動拖曳陣列聲納的照片。

(上與下)三艘義大利海軍的FREMM編隊航行。

──by captain Picard

艦名/使用國 FREMM歐洲多任務巡防艦/法國、義大利

法國:Aquitaine class

義大利:Carlo Bergamini class

(Fregates Europeennes Multi-Missions,FREMM)

承造國/承造廠 法國/Lorient Naval Dockyard, DCNS

義大利/ Riva Trigoso shipyard,Fincantieri

尺寸(公尺) 法國版:長142 寬20 吃水5

義大利版:長144.6(水線長132.5) 寬19.7 吃水5

排水量(tonne) 法國版:滿載約6000

義大利版:標準5500  滿載6700

動力系統/軸馬力 法國版:CODLOG

LM-2500+G4燃氣渦輪*1/43000

法國版:

LM-2500+G4燃氣渦輪*1/43000

MTU-4000柴油發電機組*4/11800

EPM主推進電機*2/6705

艦首可轉向輔助推進器*1/1475

雙軸

 

義大利:CODLAG

LM-2500+G4燃氣渦輪*1/43000

Isotta Fraschini VL 1716 T2ME柴油發電機組*4/11532(前2艘)、VL 1716 HPCR柴油發電機組*4/15016(第3艘起)

EPM主推進電機*2/6705

艦首可轉向輔助推進器*1/1475

雙軸

航速(節) 電力推進:15~16

燃氣渦輪直接驅動: 法國版27以上,義大利版30以上

續航力(海浬) 法國版:6000/15節

義大利版:6800/15節

偵測/反制系統 法國版:

Herakles 3D相位陣列雷達系統*1

Terma Scanter 2001I頻導航雷達*2

Sigen MM/SMQ-765 EW電子戰系統(包含JASS電子反制系統與Nettuno 4100電子截收系統)

NGDS誘餌發射器*4

Thales Artemis紅外線搜索追蹤系統(IRST)

SLAT魚雷反制系統

 

義大利版:

AMS EMPAR MFRA(SPY-790)主動相位陣列雷達系統*1(單面旋轉天線) (前八艘) 

AMS EMPAR MFRA 4FF主動相位陣列雷達系統*1(固定式四面天線)( 第九、第十艘)

Selex ES SPS-791 RASS (RAN-30X/I) X頻多功能雷達*1

Selex ES SPN-730低截獲率(LPI)導航雷達*1

GEM-Elettronica MM/SPN-753G(V) I頻導航/直昇機進場管制雷達*2

Selex ES IRST SASS紅外線標定系統*1

Sigen MM/SMQ-765 EW電子戰系統(包含ESM電子截收裝置、JASS電子反制系統、Nettuno 4100電子干擾系統等)

OTO Melara SCLAR-H DLS多功能火箭彈發射器*2(發射誘餌、彈藥等)

SLAT魚雷反制系統(反潛版)

Selex ES IFF SIR M5-PA敵我識別器

Selex SHF TSN-101 X衛星頻通信系統

聲納 Thales BMS 4110CL低頻艦首主/被動聲納*1

Thales CAPTAS UMS-4249低頻主/被動拖曳聲納*1(反潛型)

Thales TUUM-6 水下聲力電話

UWT 水下聲力電話(義大利)

WASS SNA-2000-I高頻水雷迴避聲納(義大利)

L-3 ELAC Nautik SeaBeam 3050多波束回波探測器(義大利反潛版)

射控/作戰系統 法國版:

DCNS/DSIS分散式戰鬥管理系統

Sagem Najir光電/雷達火砲射控系統*1(陸攻/反潛型)

TSTIR 1.2 EO Mk2整合雷達/光電射控儀*1(FREDA防空型)

Sagem VIGY MM光電射控系統

 

義大利版:

Selex ES Athena戰鬥管理系統(CMS)


Selex ES SAAM-ESD區域防空射控系統

Selex ES NA-25X DARDO-F光電/雷達 火砲射控系統*2

Avionica光電監視追蹤系統

乘員 法國:108名(最多容納145名 )

義大利:

通用型艦員編制131名,直昇機組員14名(直昇機X1)或23名(直昇機X2)(最多容納199名)

反潛型艦員編制133名,直昇機組員14名(直昇機X1)或23名(直昇機X2)(最多容納201名)

艦載武裝 法國版(陸攻型/反潛型):

OTO-Breda 76mm 62倍徑快砲超級快速型*1(未來可能換裝127mm主砲)

八聯裝Sylver A-43(D650、D652~D654)/A-50(D655、D651)垂直發射器*2(裝填16枚Aster-15短程防空飛彈)

八聯裝Sylver A-70垂直發射器*2(裝填16枚SCALP-NAVAL(MdCN)陸攻巡航飛彈 ,2014年起加裝)

四聯裝MM-40 Block-3飛魚反艦飛彈發射器*2

12.7mm機槍或20m機砲*1~2

三聯裝324mm魚雷發射器*2(反潛型。使用MU-90魚雷)

固定式雙聯裝324mm魚雷發射器*2(陸攻型。使用MU-90魚雷,無再裝填彈)

 

法國版(FREDA防空型):

OTO-Breda 76mm 62倍徑快砲超級快速型*1

八聯裝Sylver A-50垂直發射器*4(裝填16枚Aster-30區域防空飛彈、16枚Aster-15短程防空飛彈)

四聯裝MM-40 Block-3飛魚反艦飛彈發射器*2

Narwhal 20B 20mm遙控武器站*2

 

義大利版(通用型/反潛型):

OTO-Breda 76mm 62倍徑快砲超級快速型(結合Strales飛彈防禦套件)*1(通用型)/2(反潛型)

OTO-Breda 127mm 64倍徑艦砲*1(通用型)

八聯裝Sylver A-43垂直發射器*2(裝填16枚Aster-15短程防空飛彈)

雙聯裝Teseo Mk.2飛彈發射器*4(通用型裝填八枚奧圖瑪MK.2反艦飛彈,反潛型裝填奧圖瑪MK.2與Milas反潛飛彈各四枚)

OTO-Breda/Oerlikon 25mm 80倍徑遙控機砲*2

三聯裝324mm魚雷發射器*2(使用MU-90魚雷)

 

通用型未來可能加裝兩組四聯裝陸攻飛彈發射器

艦載機 義大利:NH-90反潛直昇機*2,或NH-90、EH-101直昇機各一

法國:NH-90反潛直昇機*1

艦載小艇 11公尺級RHIB快速突擊艇*1(義大利陸攻/通用型)
姊妹艦(法國)

共8艘(6艘反潛型,2艘防空型)

艦名 安放龍骨 下水時間 服役時間 備註

D-650 Aquitaine 

2007/12/15 2010/4/29

實際上2010/5/4

2012/11/23 陸攻/反潛型

D-651 Normandie 

2009/10/8 2012/10/18 2015年6月23日移交埃及,更名為Tahya Misr(F1001)

D-652 Provence 

2010/12/15 2013/9/18 2015/6/12 陸攻/反潛型

D-653 Languedoc 

2011/11/30 2014/7/12 2016/3/16 陸攻/反潛型

D-654 Auvergne 

2012/8 2015/9/2 2017/4/11交付

2018/2/14服役

陸攻/反潛型

D-655 Bretagne  

2013 2016/9/16 2019/2/22 陸攻/反潛型
D-651 Normandie 2014 2018/2/1 原訂2019 陸攻/反潛型

D-656 Alsace 

2016 2019/4/18 原訂2021 防空型(FREDA)
D-657 Lorraine 原訂2022 防空型(FREDA)
姊妹艦(義大利)

共10艘(6艘反潛型,4艘通用型)

艦名 安放龍骨 下水時間 服役時間 備註
F-590 Carlo Bergamini 2008/2/4 2011/7/16 2013/5/29 通用型
F-591 Virginio Fasan 2009/5/12(切割第一塊鋼板)

2009/12/17

2012/3/31 2013/12/19交付,

2014/11/5服役

反潛型
F-592 Carlo Margottini 2010/4/21(切割第一塊鋼板)

2010/9/14

2013/6/29 2014/2/27交付 反潛型
F-593 Carabiniere 2011/4/6 2014/3/29 2015/4/18 反潛型
F-594 Alpino 2012/2/23 2014/12/13 2016/9/30 反潛型
F-595 Luigi Rizzo 2013/3/5(切割第一塊鋼板)

2013/9/6

2015/12/19 2017/4/20 通用型
F-596 Federico Martinengo 2014/6/5(切割第一塊鋼板) 2017/3/4 2018/4/24 通用型
F-597 Antonio Marceglia 2015/2/25(切割第一塊鋼板)

2015/7/12

2018/2/3 原訂2019/4 通用型
F-598 Spartaco Schergat 2017/2 2019/3 原訂2020/4 通用型
F-599 Emilio Bianchi 2018/1 2020/3 原訂2021/4 通用型
姊妹艦(摩洛哥)

共一艘(由法國DCNS Lorient廠建造)

艦名 安放龍骨 下水時間 服役時間  
D601 Mohammed VI 2008/12 2011/9/14 2014/1/30  

 


 

起源

繼水平線飛彈驅逐艦後,法國接著便著手發展新一代的反潛/陸攻巡防艦,以取代現役七艘喬治.萊格斯級(Georges Leygues class)驅逐艦(法國海軍規類為一等巡防艦)、三艘特維里級(Tourville class)驅逐艦以及十七艘A-69代斯汀多夫級(D'Estienne d'Orves class)遠洋巡邏艦,此計畫被稱為多任務巡防艦(Multi-Mission Frigate,FMM)。此時,與法國一同研製水平線飛彈驅逐艦的義大利也有 包括西北風級、狼級等巡防艦艇有待汰換;在2001年底至2002年初,義大利與法國對雙方的造艦需求進行研究,發現義大利的許多需求與法國FMM類似 ,評估結果認為雙方的合作雖有一定程度困難但有可能性,兩國遂於2002年宣布攜手合作研製新一代作戰艦艇,而計畫名稱也改為歐洲多任務巡防艦(Fregates Europeennes Multi-Missions,FREMM)。法國方面負責的研發建造單位是法國造艦局(Direction des Constructions Navales,DCN)以及DCN與Thales合資成立的阿馬里斯(Amaris)公司,DCNS與阿馬里斯在2007年又合併為DCNS(還包括Thales的海軍事業等),並在2017年8月改稱為海軍集團(Naval Group)。而義大利方面則是Fincantieri與Finmeccanica合資成立的Orizzonte Sistemi Navali。

計畫進程

早期法國版FREMM想像圖,只採用一座整合式桅杆,內部集合所有的雷達與電子戰裝置。

早期義大利版FREMM的想像圖。

 

 

在2002年,法、義雙方國防部長共同提出發展FREMM的初步商議,並在同年11月7日發表聯合聲名,FREMM隨即正式啟動。FREMM的定義階段在2003年完成, 在2004年10月25日獲得兩國批准後正式展開研發工作,其中法方的主要承造單位是DCNS的洛里昂海軍船廠(Lorient Naval Dockyard),義大利方面則由Fincantieri的Riva Trigoso造船廠擔綱 。法國海軍一開始打算建造17艘FREMM(法國海軍將之歸類為一等巡防艦,舷號為D字頭),其中8艘為反潛型(ASM),9艘為陸攻型,平均每艘造價希望控制在兩億八千萬至三億歐元左右(約合三億五千五百萬至四億美元)。法義兩國將平均分攤FREMM的研發成本,並各自支付自家的造艦費用,而其餘相關費用則依照兩國造艦數量比例來分攤(法國63%,義大利37%)。 義大利海軍一開始則預計購買10艘FREMM,其中4艘為反潛型(ASW),另6艘為通用型 (GP),平均每艘造價則預計為3億5000萬至3億7000萬歐元間(相當於4億5000萬至4億8000多萬美元)。 最初法義合計打算建造27艘FREMM,總價值110億歐元左右,是歐洲史上規模最大的聯合造艦案。

在2005年11月,歐洲武器裝備合作聯合機構(Organisation Conjoint de Cooperation en matière d'Armement,OCCAR)與法國Armaris和義大利Orizzonte Sistemi Navali公司簽訂FREMM的研發與建造合約。為了壓低單位成本,法國一次就簽署前八艘FREMM的合約,其中6艘為反潛型,2艘為陸攻型;依照當時的時程,法國首艘FREMM計畫在2011年 中交艦(最初預定於2009至2011年),第二艘則在13個月後交付,接下來的六艘則以平均七個月一艘的速度陸續交付 。

此外, 由於法國海軍訂購的前兩艘水平線飛彈驅逐艦的成本高達27億歐元,法國不得不在2005年9月取消水平線的第三、第四號艦,並改由FREMM為基礎發展 的防空版(FREMM of Air Defense,FREDA)來接替。FREDA計畫於2007年8月啟動,用來取代兩艘1980年代末期建成的卡沙級(Cassard class)飛彈驅逐艦(原訂在2018年以前除役)。

雖然研發單位竭盡所能地控制預算,但 由於法方不斷縮減採購數量並延緩採購時程(見下文),使FREMM的成本不斷上升。在2007年,法國軍備局(DGA)的資深官員表示,若將研發與後勤補保體系一併計算後,法國版FREMM的單艦成本將達到4億9500餘萬歐元 (約合6億4300餘萬美元) ;到了2009年,由於數量刪減到11艘,法國每艘FREMM的單位生產成本(Unit Production Cost,包括船艦從建造到首航的離陸成本、單位後勤補保維修備料成本、人員訓練成本、國家課稅等)增為5億5020萬歐元(約合7億4830萬美元),如果計算全計畫成本 (含研發費用), 平均每艘FREMM的單位總成本為7億1070萬歐元(合9億6655萬美元)。在2012年,法國估計FREMM計畫總成本為86億歐元,每艘的單位建造(不含研發)增至5.92億歐元(8億美元),單位總成本增至7.82億歐元(10.5億美元)。

 

建造、交付進度

1.法國

在2008年9月中旬,法國國家安全白皮書中表示為了節省財政開支,將水面艦隊驅逐艦/巡防艦數量從原本24艘降為18艘,而FREMM的訂購總數 因而從原訂的17艘降為11艘,其中9艘是反潛型,另外2艘則是2007年8月啟動的FREDA防空衍生型 (見下文),這意味著法國將完全放棄採購FREMM的陸攻型,而平均交艦速率也由原訂的每7個月一艘減緩至每10至11個月一艘,預定於2012至2022年間交付。由於此次數量刪減,法國海軍只能重新與Amaris對已經簽署 的首批八艘FREMM合約進行談判,取消其中的兩艘陸攻型。依照此規劃,至2020年左右,法國主要水面艦艇陣容包括2艘地平線驅逐艦、9艘FREMM、2艘FREDA與5艘拉法葉級巡防艦。 在2009年10月8日,法國海軍與Amaris簽署第9至第11艘FREEM的建造合約,這三艘之中的後兩艘就是FREDA。

2008年底的全球金融海嘯對法國經濟的創傷嚴重,因此在2010年,法國打算在2011至2013年間大砍35億歐元的國防預算,並考慮進一步刪減FREMM的數量;此外,法國海軍也要求將每艘FREMM的交艦間格進一步延長到13至15個月 (隨後更延長到18個月),以因應預算短缺的壓力。

法國海軍首艘FREMM阿基坦號(Aquitaine D-650)在2010年4月29日 於DCNS的洛里昂海軍船廠(Lorient Naval Dockyard)下水(5月4日 舉行儀式),2011年4月下旬展開試航,在11月底完成所有海試作業,2012年11月27日交付法國海軍。阿基坦號在試航中,成功達成了合約要求的27節航速,而且此時仍保有很大的備載功率,而高速迴轉以及急速煞停等項目更超過法國海軍的要求。

 在2013年3月30日至4月4日,阿基坦號首度與美國海軍進行獨立部署訓練演習,演習期間對該艦的各項系統運作與性能進行評估,同時增加艦上人員的操作熟悉度;在演習期間,阿基坦號的表現相當出色,船艦本身艦載系統與艦載的NH-90直昇機與少量美國艦艇完成了對敵方船艦的探測、追蹤與攻擊任務。緊接著在2013年5月9日至10日,阿基坦號進行擴展部署任務,這是該艦的軍事能力確認(VCM)第二階段。

法國建造的第三艘阿基坦級艦普羅旺斯號(Provence D652)在DCNS洛里昂船廠建造時的畫面。

由於二號艦諾曼地號(Normandie F651)在2015年轉賣給埃及,普羅旺斯號遂成為法國海軍

的第二艘阿基坦級。

(上與下)正在DCNS洛里昂船廠建造的FREMM普羅旺斯號(Provence D652,右)與

朗格多克號(Languedoc D-653,左);照片攝於2013年9月中旬普羅旺斯號進行出塢下水的畫面;

此時朗格多克號的一個主要總段在廠房中裡已經合攏並暫時形成水密,在船塢注水讓普羅旺斯號

出塢時,朗格多克號的船段也會浮起。

藉著普羅旺斯號出塢時船塢注水的機會,拖船會將後方朗格多克號的分段移動到廠房產線前端。

之後,再與艦首和艦尾分段合攏成完整船體,而騰出的廠房後方空間就容納再下一艘姊妹艦的分段。

DCNS洛里昂船廠的這個密閉廠房可以同時容納一艘完整FREMM以及第二艘的一半船體總段。

一艘FREMM艦首總段的在洛里昂船廠中一個露天船塢裡浮起。隨後,拖船會將這個

總段移出船塢,送到總裝產線的密閉廠房船塢中與其他總段合攏。

 

在2013年法國頒佈的國防白皮書與海軍政策中,未來第一線 一等/二等巡防艦的數量將維持在15艘(此時法國海軍有兩艘水平線防空巡防艦、一艘FREMM巡防艦、2艘C70卡沙級防空巡防艦、7艘F70喬治.萊格斯級反潛巡防艦、5艘拉法葉二等巡防艦,總數17艘,但有兩艘喬治.萊格斯級即將除役),當時就有人解讀成這包括2艘水平線驅逐艦、6艘FREMM、2艘FREDA與5艘拉法葉級,認為法國海軍將取消FREMM第9至第11艘(此時法國 打算在2016年決定是否第九至11艘FREMM)。稍後的2014到2019年法國海軍建軍計畫中仍註明將建造9艘FREMM與2艘FREDA,而法國海軍參謀長Bernard Rogel在2014年也重申將訂購總數11艘的FREMM(含兩艘FREDA)。

然而,由於財政困難,法國隨後還是宣布,打算在2016年評估是否重新設計最後三艘FREMM(第9到第11艘,預定在2020年以後交付),縮減艦體規模與裝備來降低成本。法國海軍希望在2019年時,前六艘FREMM能完成交付。依照2015年3月上旬的消息,在法國海軍2025年的戰略計畫中, 目標是維持15艘一等巡防艦,包括兩艘水平線飛彈驅逐艦、八艘FREMM(六艘反潛型、八艘FREDA防空艦,FREDA希望能在2021年服役)以及研議中的縮小版FREMM; 此時,預計縮小版FREMM會在2016年開始設計,排水量可能在4000到6000噸級,具備反潛作戰能力、Aster-15近程防空飛彈以及發射陸攻巡航飛彈的能力。

在2015年3月,消息傳出法國與埃及正在協商二艘FREMM的軍售案(見下文),打算將原本法國海軍訂購的FREMM二號艦諾曼地號(Normandie F651)直接轉賣給埃及。然而,這將影響法國海軍自己的艦隊更新速率。法國海軍表示,如果能加快FREMM的造艦速率(從現行18個月一艘加快到12個月一艘,到2016年能有四艘FREMM在法國海軍服役,2018年將六艘反潛型FREMM交付完畢),並延長一些現役艦艇的壽期(包括讓原訂在2015年除役的F70喬治.萊格斯級驅逐艦Montcalm(F643)延長服役),在這些條件都滿足的情況下,法國就願意將諾曼地號讓給埃及。由於資金短缺,八艘FREMM/FREDA中,四艘可能透過國家支持的特殊計畫,以租約的形式提供給法國海軍。然而,如果依照法國海軍要求的交艦計畫,法國政府將無力編列相對應的資金。  

在2015年5月底,法國國防部長Jean-Yves Le Drian公開說明海軍接下來造艦計畫,已訂購的六艘FREMM在2019年內全數服役,在2022年之前將兩艘FREDA建成服役,而預定取代5艘拉法葉級巡防艦的中型通用巡防艦(Frégate de Taille Intermédiaire,FTI )計畫將提前二年展開,總共建造5艘,2023年起交付。因此,法國海軍確定只會裝備六艘反潛型FREMM(加上出口他國如埃及的數量,FREMM的建造總數或許還是可以達到8至9艘), 先前所謂的「縮小版FREMM」就直接成為用來替換拉法葉級的FTI。在2015年6月23日,法國將諾曼地號移交埃及,埃及命名為Tahya Misr(F1001)。而諾曼地號這個艦名仍會用來命名法國第六艘FREMM。

而FREDA防空艦方面, 最初法國希望兩艘FREDA在2013~2015年服役,隨後由於法國國防預算持續刪減以及造艦進度放慢,兩艦預定分別在2020與2021年服役年才會服役(六艘已經訂購的FREMM預定在2019年中交付完畢);這使得原訂在2018年之前除役的兩艘卡莎級只能超期服役。 在2019年4月18日,首艘防空加強型FREDA阿爾薩斯號(Alsace D656)在洛里昂造船廠下水。

在2010年代,DCNS開始研究將擴增實境(AR)與虛擬實境(VR)技術引進船艦設計生產流程,

人員配戴3D投射眼鏡就能進入實時而互動的船艦3D模型,大幅增加溝通效率並減少錯誤。

在2010年代中期,DCNS開始規劃,將擴增實境(Augmented Reality,AR)與虛擬實境擬實境(Virtual Reality,VR)引進船艦設計與建造流程。DCNS在1990年代為沙烏地阿拉伯建造三艘F3000S巡防艦(Sawari II專案)時首次採用全數位化設計,在2005年則建立第一個虛擬實境(VR)展示間,用來評估船艦內部設計、人體工學與裝備安裝等。之後,DCNS決定結合AR與VR技術,深入船艦的設計與建造生產流程,也就是生產壽期管理(Product Lifecycle Management,PLM);在設計階段,建立船艦全尺寸3D數位模型來呈現原貌,透過投影、平板電腦、人員穿戴的3D投射眼鏡(結合攝影機影像與3D模型投影),可以在設計人員與客戶面前即時重現船艦內外空間、各種艙室與裝備布置等,投射在眼鏡上的3D模型影像都對應使用者身體與頭部的轉動與移動,有如身歷其境,使客戶與廠方能針對船艦設計佈局進行直觀的溝通,大幅提高工作效率;在生產線上,工作人員的投射眼鏡會將施工空間實際影像與3D數位模型疊合,使工作人員迅速而正確地檢查各項工作(包括焊接管路、佈線、安裝設備等等)是否正確實施,以及還有多少工作要進行,能降低施工錯誤機率。DCNS與法國知名的AR相關公司Diota、Nasima等合作,建立船廠的完整VR/AR生產輔助系統,並開發整合所需要的軟體以及硬體工具。DCNS在洛里昂(Lorient)和瑟堡(Cherbourg)兩個船廠測試驗證AR生產輔助系統,在洛里昂廠應用在一艘建造中的FREMM巡防艦的兩個分段,在瑟堡則用在一艘建造中的Barracuda型核能攻擊潛艦的一個分段。完成相關軟硬體開發與測試工作之後,DCNS將在2020年全面正式引進AR輔助生產流程。

 

2.義大利

在2006年5月,義大利海軍 簽署首批兩艘FREMM的建造合約(通用型與反潛型各一),首艦(通用型)命名為卡洛.伯伽米尼號(Carlo Bergamini F-590),最初預定於2010年交付。在2008年2月,義大利訂購第二批四艘FREMM,包括三艘反潛型與一艘通用型 ,而剩餘的4艘量則打算分兩批各二艘,分別在2013與2015年間簽約;在2010年,義大利國防部與工業發展部已經承諾將給予剩餘4艘所需的16億歐元預算 。依照義大利海軍原本的計畫,首批兩艘FREMM希望在2012與2013年交艦,第二批四艘(3至6號艦)則從2014至2017年交艦(每年一艘),第三批二艘(第7、8號 艦)分別在2018與2019年交付第四批二艘(第9、10號艦)在2020與2021年交付,全部10艘的總經費約58億歐元 ;然而,實際上的交付進度有所延後,首艦在2013年5月交付。

義大利首艘FREMM卡洛.伯伽米尼號在2008年2月4日於Riva Trigoso船廠切割第一塊鋼板,2011年7月16日下水 ,同年10月初展開試航 ,在2013年5月29日交付義大利海軍,比原訂時間延後一年,後續艦的服役進度可能也依此類推。在2014年6月5日,義大利首艘第二批FREMM(第七艘)切割第一塊鋼板,標誌著義大利第二批FREMM的建造工作正式啟動。

到了2013年5月左右,義大利海軍司令Giuseppe De Giorgi上將表示由於財政困難,義大利海軍 未來將會縮減規模,FREMM數量從十艘減為六艘(意味著 至2013年以前開工建造的前兩批共六艘之後,就不再繼續建造) ,把資源投注在建造一種較小型(3500到4000噸級)的多用途巡防艦來取代西北風級等現役巡防艦;然而在2014年度義大利國防預算中,義大利海軍還是獲得第七與第八艘FREMM(通用型)的預算 ,合約在2013年9月簽署;而在2014年6月18日,義大利海軍獲得授權建造第9、第10艘FREMM,並在2015年4月16日簽署合約 ,價值7.64億歐元,2020年以後交付。

依照Giuseppe De Giorgi上將表示,最後四艘 (六至10號艦)FREMM將進行諸多改良,例如改進推進系統,使用柴油機的巡航速率增加3到4節(原本為16節),第八艘起可 能配備Selex ES公司開發新型四面固定式相位陣列雷達取代原本的EMPAR MFRA旋轉相位陣列雷達,而第九、第十艘則可望配備SCALP-NAVAL陸攻巡航飛彈(見下文)。 不過隨後義大利海軍升級後續FREMM的計畫有所調整,強化推進系統提高推進速率(至19~20節)從七號艦開始,而第九、第十艘則換裝新型MFRA 4FF主動相位陣列雷達以及SCALP-NAVAL陸攻巡航飛彈 

基本設計

法國FREMM首艦阿基坦號 在2011年試航的畫面。

阿基坦號前部特寫。

FREMM大量應用拉法葉級巡防艦系列與水平線驅逐艦的開發經驗,艦上所有的裝備都將沿用現成品並做最佳利用,不會為此案專門開發任何新系統,以盡可能地控制成本並縮短開發時程,研發單位宣稱每艘FREMM的造價比現有歐洲同級艦艇 減少25~30%。除了盡可能壓地獲得成本之外,FREMM也被要求在壽命週期裡具備較高的成本效益以及出勤時間,一年希望有250天共3000~5000小時能在海上值勤 ,每次出海值勤至少可維持45天,每次大修間隔週期希望達到十年(現役同級艦艇約每五到六年便需進塢大修一次)。FREMM的艦體採用模組化建造 ,全艦由10個艦體模組、6個上層結構模組、2個桅杆模組與一個煙囪模組構成;各船段與系統模組交由不同廠商同時製造,最後在洛里昂船廠進行總裝,能縮短建造時間。當每艘FREMM下水時,艦內約90%的管路、85%的纜線以及90%的通風管道都已經安裝完成,所有的主要設備(推進、機電輔助設施)也都裝艦。

在先前法義合作的地平線飛彈驅逐艦計畫中,兩者使用相同的關鍵系統與艦體平台,部分次系統採取各自配置;到了FREMM,雙方的合作框架顯得更為鬆散,除了共同的作戰系統與主要武裝之外,雙方的艦體平台與推進系統都 自行設計,這使得法國與義大利版的FREMM光從外型上,就有相當顯著的不同,義大利版FREMM的排水量與艦體長度都略高於法國版。義大利海軍將FREMM視為能獨當一面的第一線主戰艦艇,而法國海軍則只把FREMM當作介於高、低檔之間的裝備.因此義大利版FREMM將使用比法國版更高檔的裝備,包括動力系統、作戰系統與武裝等,故造價也比法國版高昂。由於雙方定位上的差別,法、義的FREMM在細部設計上只有25%的共通性,比起先前水平線驅逐艦的90%共通性不可同日而語。

正面看義大利版FREMM首艦卡洛.伯伽米尼號(F590)

義大利FREMM首艦卡洛.伯伽米尼號在高海況下航行的畫面

在義大利Riva Trigoso船廠建造的兩艘義大利版FREMM。

早期FREMM的滿載排水量被設定在4500噸的水準, 隨後一路增長,法國版FREMM定型後達到5750噸,並保留240噸的升級改裝餘裕,實際完工時滿載排水量約6000噸;義大利版FREMM原訂滿載排水量為5980噸 ,但由於隨後將上部構造的材料換成合金鋼,使得排水量增加約250噸,最後完工時滿載排水量6700噸。

FREMM被要求具備較高的自動化程度(比水平線更高),以降低人力需求並強化作戰效率 ,而人員居住水平也進一步提高。法國一開始希望其FREMM只需編制95名人員(先前3600噸級的拉法葉級巡防艦就需編制150人),後來考慮消防損管需求而增為108名乘員 ,艦上另有容納37人的空間,用於搭載陸戰隊、特種部隊或實習學員。義大利版FREMM則由於艦上作戰裝備與艦載機較多,編制人數高於法國FREMM;一開始義大利打算在艦上編制123人, 另外預留20人以上的空間餘裕,必要時全艦可搭載165人 ;實際完工時義大利的通用版FREMM編制131人,反潛版編制133人,這個數字不包括直昇機組的空/地勤人員,如果一架直昇機駐艦就會增加14名人員,兩架直昇機駐艦就會增加23名人員;在2010年代後期,義大利FREMM每艘人力總編制約167人。 FREMM艦上總共有200個床位,其中21個床位是利用艦首少裝兩組八聯裝Sylver垂直發射器的空間。義大利陸攻型最多搭載199人,反潛型最多可搭載201人。

FREMM的生活起居空間舒適,高階軍官(包括掛旗軍官、艦長、各部門主管、執行主觀等)都配置在單人艙房,艦上低階軍官、士官、士兵分配在二或四人艙房,而特戰部隊與航空組員則安排在六人艙房,每個起居艙室都配備相同規格的床鋪與專屬衛浴間。全艦各區都有網路插口,使艦上人員能以筆記型電腦等裝置連上艦內區域網路作業。

義大利FREMM巡防艦的Alpino(F594)的艦內走道。

為了強化特戰與海上臨檢等勤務要求,FREMM除了在側舷設置有隱蔽隔板的RHIB小艇艙門以及起重機之外,艦尾也設置艙門,可容納RHIB小艇,而搭載運用這類武裝小艇也是2000年代以來水面艦艇的發展趨勢。艦內燃料儲存量為620立方公尺,淡水儲存量為65立方公尺,此外能攜帶65立方公尺航空燃油,艦上物資儲存量足以支持連續15天的海上作業而無須補給;至於海上補給設施則設置在左舷。為了便於日常的例行維護與裝備保修,FREMM在設計時便在個入口、通道與艦尾等位置設置裝卸門,使需要拆卸、安裝的設備能迅速搬移進出。為了因應將來的需求,FREMM也預留了進行升級擴充的空間。義大利版的FREMM艦首比法國版高一層甲板,不僅使抗浪性增加,而且提供更多空間來存放彈藥,同時也使錨機得以搬離到與艦首聲納更遠的位置,降低干擾。

為了達到最大的成本效益,法/義兩國的FREMM都計畫以單一艦體設計搭配不同的武裝,區分為兩種次型:法國海軍的FREMM分成陸攻型與反潛型,義大利則為通用型與反潛型。整體而言,就艦載武裝方面,法國陸攻與反潛型的區別其實不大,兩者都可配備SCALP-NAVAL陸攻飛彈,因此雖然陸攻型最後遭到法國取消,但反潛型仍可勝任這些功能;故實際上,法國的「反潛型」FREMM可視之為「通用 型」。至於義大利FREMM通用型在服役初期並未特別強調陸攻能力,但日後還是會對此予以強化。

FREMM的設計注重匿蹤能力,其中又以法國版的外型更為簡潔,上層結構與塔狀桅杆採用傾斜設計 (7至11度)並避免直角,艦面力求簡潔,各項甲板裝備盡量隱藏於艦體內,封閉式的上層結構與船舷融為一體,艦體外部塗有雷達吸收塗料;而義大利版FREMM的外型則比較接近水平線型。FREMM的雷達匿蹤能力將比現役拉法葉級更上一層樓,希望能將全艦整體雷達截面積降至與一個電子反制金屬誘餌相當。早期法國想在FREMM上使用單一的全封閉整合桅杆,將所有 雷達與電子戰天線整合其中;但由於桅杆上要設置體型與功率較大的多用途相位陣列雷達,與其他天線會有電磁相容性問題,因此法、義兩國最後都採用雙桅杆設計,其中一個桅杆來裝置主要對空雷達。 值得一提的是,法國版FREMM的上層結構佈局與2000年代DCNS為新加坡設計建造的可畏級(Formidable class)巡防艦頗有相似性,艦上許多裝備(如整合艦橋系統、相位陣列雷達)也有很高的技術關連,顯示兩者之間的發展延續性。

FREMM擁有先進且高度整合的船艦管理系統(Ship Management System,SMS),由六大子系統構成,包括整合平台管理系統(IPMS)、整合艦橋系統(IBS)、整和戰鬥損害控制系統(IBDCS)、整合監視與控制系統(IMCS)、整合直昇機控制與監視系統(IHCMS)以及艦載訓練系統(OBTS);其中,IBS系統發展自先前 法國售予新加坡的可畏級巡防艦,艦橋值班人員能在整合顯控台存取所有的船艦航行與戰術態勢情資,並與艦上戰鬥管理系統整合,可自動向戰鬥系統傳輸導航資訊,或者由戰鬥系統接收戰術資訊。FREMM的艦橋視野極佳,人員在艦橋艙室內就能擁有超過180度的視野。

而FREMM也被要求具有高生存性,在被兩枚魚叉等級的中型反艦飛彈擊中後有90%的機率能維持不沈,70%的機率能保有部分的戰鬥能力。為此,FREMM全艦採用鋼材製造,採用能抵抗核爆震與外部污染的氣密堡壘構型,主要作戰指揮艙室與動力輪機艙房周圍都設置鋼板裝甲,艙壁中間也保留中空結構,以提升抵抗彈藥破片的能力;水線以下分隔成11個水密隔艙,即便三個相連艙室進水也能讓船身保持浮在水面上。另外,推進與發電系統分置在三個各自獨立的機艙,分別位於艦體前段、中部與後段,而前機艙與前部輔助機械艙之間還隔有兩個水密艙,可降低被一波攻擊就全部癱瘓的風險。全艦劃分為兩個損管區,每個損管區又分成兩個各自獨立的氣密與水密區,每個氣密/水密分區都有獨立的空調、核生化過濾防護系統、輸配電與消防水泵管路等設施,一個分區的獨立運作損管機能失效,並不會影響其他分區。

FREMM艦上設置精良的整合式損管系統,透過控制室與艦橋上的整合控制台,就能監控全艦所有艙間、輪機系統的運作、損害與損管控制情況,艦上各處的自動灑水系統能在火災後第一時間啟動來控制災情。除了艦上人員生活起居空間以及一些固定有人值班的中樞艙室外,艦上所有艙室與走道都配備攝影監視與火災、進水感應器,萬一發生火災或是海水就會自動發出警告,中央控制室的顯控台上會自動跳出發生災情的艙室的影像,第一時間警告艦上人員並顯示災害狀況。艦上各處的自動防火門都可由艦上控制中心集中控制(按一個按鍵就能動作),損管人員並透過各艙室的攝影監視系統間看是否有人進入已建立的防火隔間。艦上各處都設置自動的高壓消防噴淋系統(儲存的消防水都經過除鹽軟化處理,較不傷害艦體結構),通常噴灑一加侖消防水就可以撲滅大部分的火災;此外,艦上各主要艙室還配備氣體滅火系統。前述各型固定式滅火系統平時都由自動系統控制,並都設有機械式的備份控制系統,一旦全艦喪失電力則仍能以人工啟動。除此之外,全艦各處設有87個消防站點,備有各種供損管人員使用的手持式滅火器如AFFF與F-500等。

法國版FREMM的艦橋。

法國版FREMM艦橋的一座整合顯控台。

法國版FREMM艦橋上的航行操控台,可以看到舵輪與燃氣渦輪控制把手。

法國版FREMM艦橋的一個控制席。

法國版FREMM艦橋的一座顯控台。

(上與下)法國版FREMM的某個艙室

法國版FREMM的控制室。

義大利FREMM巡防艦的Alpino(F594)的艦橋。

輪機系統

動力方面,FREMM曾評估的選項包括複合柴油機與燃氣渦輪(CODAG)、複合柴電或燃氣渦輪(CODLOG)以及複合柴電與燃氣渦輪(CODLAG)等方案,帶動雙軸螺旋槳。CODAG的燃氣渦輪和柴油機都直接以機械齒輪傳動系統來帶動大軸推進器,其技術較為成熟,風險較低;而CODLOG與CODLAG除了傳統的機械傳動模式之外,在柴油機推進模式之下還能選擇由柴油機發電驅動推進用電動馬達來帶動螺旋槳,擁有較佳的 低速肅靜性,利於反潛作戰。其中,CODLAG又比CODLOG更先進一些,採用更複雜的機械傳動系統,使燃氣渦輪與柴油機能聯合驅動推進器(CODLOG則只能單獨以燃氣渦輪或柴油機進行驅動),因此最大速度比CODLOG快2節。

法國版版FREMM使用CODLOG動力系統,而義大利版則使用較為複雜高檔的CODLAG。法國版FREMM的配置比較陽春,推進器採用固定距螺旋槳 ;義大利版FREMM則擁有五葉片可變距螺旋槳,航行操作性能較佳,全速狀態下能在三個艦體長以內的距離(約420m)煞停,而法國版則需要兩倍的距離。此外,義大利版FREMM的推進用電動機具有電能產生模式(法國版FREMM的推進電機則無),在運轉時儲存電能,並在加速等情況下使用,因此具有更好的運動性。

依照早期資料,法、義的FREMM主機組合為一具的LM-2500+G4燃氣渦輪 以及四具功率各約2.1MW(2816馬力,轉速在1800RPM)的柴油發電機組;位於艦體中部機艙的燃氣渦輪,輸出功率由一套AS-175主齒輪 箱分別連接兩個APC-425離合器,每個離合器各串連一具功率各2.5MW(3352軸馬力)的EPM主電動推進器 ,再連接大軸;高速航行時,由燃氣渦輪以傳動系統直接驅動螺旋槳,中/低速作業時離合器將燃氣渦輪斷開,由柴油發電機驅動EPM主電動推進器來帶動螺旋槳,以獲得較佳的靜音性能。在低速靜音模式下,FREMM可選擇使用蓄電池驅動電動機來轉動推進器,獲得最好的靜音效果,而電池則由發電機組進行充電。除了主要推進系統之外,FREMM還配備一套設置在艦體前部、可360度轉向的伸縮 式電動輔助推進系統(功率1.1MW,1475馬力),由柴油發電機驅動,平時主要用於港灣內迴旋與進退(無須拖船拖帶),當船艦喪失主推進能力時,還能依靠這套輔助推進系統以6至7節的低速返航。

法國與義大利版的FREMM都使用LM-2500+G4燃氣渦輪主機。一開始,美國GE的LM-2500+G4與英國勞斯萊斯(Rolls Royce Marine Trent)MT-30參與了競標,LM-2500+G4的功率低於MT-30,但價格只有後者的2/3;最後 。在2006年,FREMM當局宣布採用LM-2500+G4,咸信先前水平線型已經採用LM-2500+是重要因素,能帶來後勤上的便利;而技術上先進得多的英國WR-21中段冷卻廢熱循環(IRC)燃氣渦輪在初期階段便已被排除。 相較於先前水平線採用的LM-2500+,改良後的LM-2500+G4壓縮機空氣流量增大6%,功率則提高17%,達到32MW(43000馬力)。法國與義大利版FREMM使用的柴油發電機組型號不同,法國採用四具德製MTU-4000柴油發電機組,單機功率2.2MW(2950軸馬力);義大利則採用四具Isotta Fraschini的VL 1716柴油發電機組,其中前兩艘使用單機功率2.15MW(2883軸馬力)的VL 1716 T2ME,三號艦開始使用單機功率2.8MW(3754軸馬力)的VL 1716 HPCR。法國版FREMM的最大航速是27至28節(最初法國海軍的下限是25節 ),柴油電動推進模式下則可達15至16節航速15節時續航力6000海里,能持續在海上操作值勤45天;義大利版FREMM由於艦體較為修長,最高航速可30節以上,柴油電動推進模式下航速約16節,航速15節時續航力6700~6800海里,能持續在海上操作45天。

為了降低紅外線訊號,法國版FREMM位於前部機艙的輪機設備,其廢氣係透過水下排氣系統由艦體兩側水線附近排放到海水中(而不是導到主煙囪排放),並能利用海水進行冷卻;而位於艦體中段的燃氣渦輪主機艙以及後段的柴油發電機,廢氣則是經過冷卻系統後由主煙囪排放。至於義大利版FREMM則沒有任何水下排氣設計。

義大利版FREMM的燃氣渦輪複合柴電推進(CODLAG)系統能輕易達到27節的持續航速,使用柴電推進靜音模式下仍有15.6節的航速。義大利版FREEM原本技術指標要求機艙噪音上限是110分貝,但測量其實際噪音量僅85分貝,足見其靜音能力的優秀。依照美國海軍人員在2018年上旬搭乘義大利FREMM的經驗,艦內空間各處遠比美國本身的提康德羅加級飛彈巡洋艦、柏克級飛彈驅逐艦安靜,人員起居空間內幾乎聽不到任何機械噪音,即使在輪機艙工作站點,噪音也不會大到需要攜帶耳機來保護人員聽力。

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