FM 400/SWORDSHIP/XWind 4000概念艦

2008年歐洲海軍展中,DCNS展出的FM 400巡防艦模型(模型為陸攻構型)。

2006歐洲海軍展中DCNS展出的SWORDSHIP概念艦的想像圖。

DCNS在2014年歐洲海軍展中展出的XWind 400,先進技術概念包括感測器與上層結構整合、創新的人機介面、

整合船艦平台管理與戰鬥管理系統的單一計算機環境、達成最佳耗能管理的混合推進等。

 

 

──by captain Picard


 

FM 400巡防艦

在2008年歐洲海軍展中,法國DCNS展出了一種名為FM 400的巡防艦設計案,這是以法/義合作的6000噸級歐洲多任務巡防艦(FREMM)為基礎的縮小版,排水量大至介於3500至4000噸級。對於許多中/小規模海軍而言,六千噸的FREMM可能太大太昂貴;而兩千噸以下的GOWIND系列的籌載能力與續航力有限,對於較具規模的海軍而言,難以勝任主戰艦艇的職務。這就是DCNS遂推出FM 400的原因,以填補FREMM與GOWIND系列之間的空檔,構成一條完整的產品線。

FM 400融合了過去DCNS從拉法葉系列(被法國、台灣、沙烏地阿拉伯與新加坡採用)、地平線飛彈驅逐艦、FREMM巡防艦以及GOWIND艦艇系列的設計與建造經驗,擁有高度匿蹤的造型,並採用開放式系統架構,艦上各個平台、機電、作戰裝備等次系統都以艦內網路連結,並由平台管理系統控制;艦上大量使用COTS商規電子組件,能根據客戶需求而進行各種修改,並搭配不同的任務裝備。FM 400著重多任務能力,除了正規的防空、反艦與反潛作戰之外,也可遂行特種作戰、反恐、人道救援等非傳統型態的任務。

FM 400的艦體長度約126m,寬17.5m,艦體上層構造洗鍊而簡潔,延續法國版FREMM的大傾斜面設計,並採用單一主桅杆設計。FM 400擁有很高的自動化程度,依照不同的版本,編制人數粗估約80到110名之間,艦上空間最多可容納約130人,而先前拉法葉級則是編制150人以上。FM400的推進系統明顯發展自GOWIND系列,應能依照客戶需求選擇全柴油機組或複合燃氣渦輪/柴油機推進,推進器則可選擇雙軸螺旋槳,或者由雙軸螺旋槳加上中央的水噴射推進器構成的CODAG-WARP依照推進系統構型的不同,FM 400的最大航速有25至29節不等,續航力可望達到7500海里。

由後方看FM 400的模型。艦尾設有塢艙,至多能容納兩艘RHIB特戰突擊快艇,此外還可

用來裝設拖曳陣列聲納或者UUV水下自航載具。注意到主桅杆後方甲板可設置兩個

貨櫃模組,可裝置容納特戰人員艙或醫療艙模組。

裝備方面,FM 400的基本架構如下:艦首裝備一門中口徑(76~127mm)艦砲,艦橋前方的B砲位甲板能裝備16至32管Sylver垂直發射器,可使用Aster-15/30防空飛彈或SCALP-NAVAL陸攻巡航飛彈;艦體中段以半埋方式裝置八枚反艦飛彈,兩側舷牆內應可設置魚雷發射器。艦尾設有直昇機庫,可容納一架NH-90等級的中型直昇機,或兩架美洲豹(Panther)等級的直昇機,此外也可容納UAV無人遙控載具。偵測方面,艦橋後方設置單一的封閉式整合桅杆,這是FM 400的基本配備,內部整合有中距離的對海/對空搜索雷達以及通信、電子戰、導航、光電偵測等設備,艦橋頂部則設有艦砲射控雷達;此外,直昇機庫上方還可追加一座長程三維對空搜索雷達來補強預警能力。為了監視周遭海面的狀態並防範接近的小型快艇攻擊,FM 400艦上裝有幾具紅外線熱影像儀,能實現對船艦周遭的360度無縫隙偵測,降低如自殺快艇之類的偷襲。水下偵測方面,艦首下方設有中頻主/被動聲納;艦尾設置一個大型任務艙區,有對外的塢門開口,能根據任務而容納不同裝備,最多可容納兩艘RHIB特戰突擊艇以及相關的起中/收放機械,或者拿來安裝拖曳陣列聲納,此外也能用來操作UUV無人自航載具。主桅杆後方的甲板空間可裝置相當於兩個標準貨櫃的模組艙,可用來容納特戰部隊的起居設施與裝備,或者用來裝置醫療艙以因應人道救援任務。

依照目前規劃,FM 400有反潛、陸攻與防空三種武裝構型,以下配合圖片分別介紹:

1.反潛型:

艦首配置76mm快砲,裝備16管Sylver垂直發射器,裝填Aster-15垂直發射防空飛彈。

配備八枚反艦飛彈。

2.陸攻型:

艦首配置一座127mm艦砲,裝備16管Sylver垂直發射器,裝填Aster-15垂直發射防空飛彈。

或SCALP-NAVAL陸攻巡航飛彈。

3.防空型

艦首配置一門76mm快砲,垂直發射器增為32管,可裝填Aster-15/30防空飛彈。

此外,直昇機庫上方設置一座三維長程對空搜索雷達。


 

SWORDSHIP概念艦

使用各項嶄新前瞻技術的SWORDSHIP概念艦。

在2006年歐洲海軍展中,DCN推出了名為SWORDSHIP的概念設計,集結了諸多數十年後可能成為艦艇設計主流的新技術特徵,包括三體艦身、整合式全電力推進系統、整合式偵蒐系統、高度匿蹤設計等等。SWORDSHIP排水量約5300ton,艦長145m,採用整合式電力推進系統以及水噴射推進器,並使用高溫超導技術的馬達,航速至少可達30節。艦上的武裝除了裝填於垂直發射器內的防空、對地飛彈之外,還包括艦首一門匿蹤型155mm陸攻艦砲,此外艦上並搭載無人遙控載具(UAV)。SWORDSHIP採用與美國DDG-1000驅逐艦類似的整合式多頻譜桅杆系統,其中包括波長100m的HF相位陣列雷達天線;此外,艦上各系統均以艦內網路加以連接。

 

XWind 4000概念艦

2014年歐洲海軍展出現的XWind 4000概念設計,採用三體構型。

在2014年歐洲海軍展(Euronaval 2014)中,DCNS展出XWIND 4000概念設計,呈現DCNS未來艦艇研製的各種新概念與研發方向。

XWind 4000的理念是一艘全數位化的船艦,所有的平板陣列天線或其他電磁、光電感測器都整合至上層結構裡,對艦體周遭提供完整的無縫隙球面涵蓋,所有感測器能同時運作,而不需要收、發之間的協調兼容。艦上的操作系統將提供革命性的人機介面,使操作更直覺化,結合觸控螢幕、聲控、動作感知(如Kinet),觸控操作介面將類似智慧型手機,並以擴增實境(augmented reality)技術在艦橋無死角地顯示周遭球面環境,使人員視線不在受制於艦橋舷窗或局部感測器視野。艦上的數位化系統都 在一個可管制分配所有的相關資源的整合虛擬作業平台上執行,資料中心架構結合了戰鬥管理系統與平台管理系統的應用程式。

XWind概念也包含混合推進系統( hybrid propulsion system),有兩個方向的革新:第一,整個推進系統(含柴油主機、發電機-推進馬達、減速齒輪箱等)整合在單一箱型總成,自成完整單元,出廠時就完成測試,而不是安裝在船艦上才進行整合測試,大幅加快了工作期程。第二,推進系統結合電池儲存艦上交流發電機運轉時產生的多餘能量,船艦以低速運轉時可關閉主機,單純仰賴電池的電力推動電動馬達,可大幅降低噪音並減少油耗,實現最佳化的能源管理。此種混合推進系統能節省10%以上的燃料消耗,後勤維護費用則可減低40%,同時也降低了包含噪音、熱量等跡訊。XWind的整合推進系統在中、低速航行時使用電力推進(視功率需求由發電機組或電池供電),高速時以主機透過減速齒輪直接驅動推進器,最大航速約30節。

依照2014年歐洲海軍展的XWind 400模型,採用三體構型。船艦上結合三組垂直發射單元,艦首艦砲採用匿蹤砲塔殼。其他武裝包括遙控武器站,可結合機槍、飛彈、雷射武器等。

XWind的關鍵技術項目包括:

整合上層結構:將感測器(雷達、光電、通信等)物理位置與功能整合最佳化,所有通信系統收發天線都採用最先進的技術如平板陣列天線、元感測器(metasensors)、光電偵測與測距(Light Detection and Ranging,LIDAR)等。

整合海用無人載具:結合可攜帶不同籌載(光電感測器、雷達、電子戰以及飛彈、火箭等武器)的無人載具,由艦上指揮人員直接控制。

次世代艦橋(Next Gen Combat Bridge):結合嶄新的人機介面概念,提供更直覺、更有效率的操作,並大幅提升環境意識。

新世代作戰中心(New generation Operations Center)。

能同時應付各種非對稱威脅(常規空中、水面、水下武力威脅與海盜、恐怖份子活動等非常規威脅)的戰鬥系統。

將戰鬥系統(Combat Management System,CMS)與船艦平台管理系統(Ship Management System,SMS)虛擬化 ,在一個整合的資料中心架構與運算環境執行,使艦上資料中心計算環境的資源運用最佳化(包括運算、儲存等資源)。

模組化整合推進系統、動態船艦耗能管理

艦上設置模組裝備搭載區(T BONE),能根據任務需求攜帶不同任務籌載,並據此迅速重構艦上系統