門將近迫武器系統

 荷蘭的門將堪稱美國方陣之外最具代表性的西方機砲式CIWS。 此為皇家海軍無敵級航空母艦

光輝號(HMS Illustrious CV-06)艦首的門將系統,上了砲衣與砲管護套。攝於2011年7月23日樸次茅茲港。

光輝號航空母艦艦尾的門將近迫武器系統。

(上與下)韓國海軍忠武公.李瞬臣級飛彈驅逐艦崔瑩號(DDH-981)的門將進迫武器系統。

攝於2019年5月15日新加坡樟宜軍港。

一座開火中的門將系統。

 

──by captain Picard

 


  

在1970年代初期,荷蘭信號公司(Hollandse Signaalapparaten,簡稱Signnal)曾推出名為SEM-30的近迫武器系統,採用一門德國毛瑟(Mauser)廠的4管30mm機砲、 Emerson生產的砲座以及Signnal的補蠅器(Flycatcher)射控雷達,不過整個系統卻因無法滿足需求而告擱置。雖然SEM-30未獲得成功, 但Signnal再接再厲,在1975年與美國通用電機(GE)合作開發SEG-30門將(Goalkeeper)近迫武器系統,第一套原型於1979年交付荷蘭海軍進行測試,隨後於1980年裝備於荷蘭艦艇上服役。

門將全系統(含砲塔、1190發備射彈藥彈藥)重6.372噸(後期型增至6.8噸),全系統包括美國GE提供GAU-8/A 30mm七管旋轉機砲(亦被美國A-10攻擊機採用)以及EX-83砲座、一座位於砲塔右側上方的X/ku雙頻追蹤射控雷達、一具位於砲塔左側上方的X頻線性矩陣搜索雷達、電視攝影機、獨立式無線電發射/接收機、電子控制艙、系統介面和戰情室的顯控台等,並透過介面與艦上作戰/射控系統連結。門將的砲塔可連續360度水平旋轉,水平旋轉速率100度/秒,砲 身俯仰範圍-25~+85度,砲管俯仰速率80度/秒 ,炮管由外部電機進行驅動旋轉;火砲供彈系統爲無彈鏈閉合式供彈系統,由垂直圓柱彈鼓、出彈機構、輸彈/轉彈機構、進彈裝置組成,設置時需貫穿砲座下方的甲板,電氣系統也分為砲塔與下甲板兩部分。 GAU-8使用脫殼穿甲彈(APDS)時砲口初速1150m/s,使用高爆破片彈(HEI)時則為1020m/s,火砲持續射速4200發/分,每次射擊維持4秒並射出250發砲彈,有效接戰距離 介於350m至1.5~2km(視彈種而定),彈艙容量為1120發(後期型增至1190發 ),砲彈發射後空彈殼回到彈鼓內,進行再裝填時被取出彈艙。針對反艦飛彈類的目標,門將系統的GAU-8機砲配備反飛彈脫殼穿甲彈(missile-piercing discarding-sabot,MPDS)。

門將系統操作時,搜索雷達先進行初步廣域偵測,發現目標後將資料傳給射控雷達來進行精確標定。門將系統採用封閉迴路射控,射控雷達在射擊期間同時偵測剛射出的砲彈與目標,射控電腦隨即計算出兩者的誤差,使得第一批砲彈抵達目標前,第二批經過修正的砲彈就能發射。此外,門將的射控系統還具有曲線飛行路徑預測計算能力,將目標轉彎的向心加速度等非線性因素納入考慮,因此面對若干在彈道終端會進行轉向迴避動作的反艦飛彈時,可獲得較高的命中率。進行接戰時,門將 從雷達標定目標、彈道計算到開火所需的反應時間約4.3~5.5秒。面對SS-N-22這類以2馬赫速率迫近的目標,門將系統從偵獲到開火約需5.5秒反應時間,在飛彈接近到1500m的距離時射擊,並在距離300m處完成獵殺。

門將採用的30mm機砲的射程與威力均大於美製方陣系統(20mm),故被認為具有較佳的攔截效率。門將系統的搜索雷達擁有獨立的水平旋轉基座,因此在接戰一個目標的同時,仍能持續對周遭進行廣域搜索,能同時追蹤18個目標並依照威脅程度依序接戰 ,加快了連續接戰多個目標的速度,並可獲得戰鬥系統的指揮與支援。但是門將系統的價格是方陣系統的兩倍左右,而且砲塔具有下甲板構造物,設置時需貫穿甲板,而且與戰鬥系統連接,平台安裝與系統整合工作較為複雜。

在1990年,門將系統被安裝在美國海軍除役的佛萊契級驅逐艦

史托達德號(USS Stoddard ex-DD-556)上進行測試,安裝位置在機庫上方。

在1990年夏天,門將系統被安裝在美國海軍當作無人武器操作測試艦的除役佛萊契級驅逐 艦史托達德號(USS Stoddard ex-DD-556)上進行測試,地點是加州穆古角(Point Mugu)的測試場。此測試的課目包括三枚法製MM-38飛魚反艦飛彈、三枚美製魚叉Block 1A反艦飛彈以及兩枚汪達爾(Vandal)超音速靶機,其中飛魚與魚叉飛彈各分別以兩波來襲,第一波是單枚攻擊,第二波是兩枚飛彈相隔僅5秒鐘的同時攻擊;而汪達爾靶彈則以高角度俯衝與超音速掠海飛行。為了避免砲座受損,這9枚飛彈均由相同的威脅軸線飛來,並限制在安全角度內。測試中,門將系統擊落所有來襲武器,不過據說兩枚同時來襲的魚叉飛彈之中有一枚被擊毀之後,破片仍擊中拖在史托達德號後方150英尺(45.7m)、裝有角反射器的靶船;這造成了美國海軍與荷蘭方面的爭議。最後美國海軍拒絕荷蘭海軍所提議的100%攔截成功,僅宣布部分成功。雖然如此,門將系統仍然是北約第一個能應付這些威脅課目的近迫防禦系統(當時北約評估這是可能遇到的最強威脅)。

 

門將系統正在開火射擊。

由後方看門將系統。

(上與下)吊裝中的門將系統,可以清楚觀察門將的下甲板結構。

荷蘭海軍第一艘採用門將系統的艦艇是寇騰那爾級巡防艦。英國在1984年與Signnal年引進門將以取代該國無敵級航空母艦原本配備的美製方陣近迫武器系統,第三批Type-22巡防艦 與不列顛級(Albion class船塢運輸艦也配備此一系統 。在1984年,英國與荷蘭簽約購買15套門將近迫武器系統,隨後裝備於三艘無敵級輕型航空母艦(每艘裝備三套)、四艘Type-22 Batch 3巡防艦(每艘一套)以及二艘不列顛級(Albion class船塢運輸艦(每艘二套),此外還有一套設置於地面武器站作為訓練測試用。這筆交易也帶有互惠項目,荷蘭從英國購入Rolls Royce Spey的燃氣渦輪,用於當時荷蘭規劃建造的道爾曼級(Karel Dorman Class)巡防艦。2010年代初期,無敵級輕型航空母艦與第三批Type-22巡防艦陸續除役,只剩一艘保持現役的不列顛級船塢登陸艦裝備此系統,而英國海軍此時還擁有數量更多的美製MK-15方陣近迫武器系統,相形之下繼續維持只保有兩套現役的門將系統顯得十分不經濟,因此英國在2015年之前將門將系統除役,並將剩餘的火砲、零組件出售他國。

除了英國之外,南韓亦向荷蘭Signnal購買門將系統,裝備於KDX-1/2/3驅逐艦和獨島號兩棲突擊艦等新型艦艇上,總產量19套。此外,智利、葡萄牙、比利時、克羅埃西亞也因為向荷蘭海軍購入二首艦艇(希姆斯科級、道爾曼級等)而成為門將系統的使用國。

由於新一代反艦飛彈經常具備超音速掠海或彈道終端迴避等能力,加上許多零組件面臨過時停產,1980年代服役的門將系統在進入21世紀後逐漸顯得老舊。在2010年,荷蘭國防部展開門將系統的升級計畫,主要參與廠商包括泰利斯集團荷蘭分公司(Thales Nederland,即原先Signnal)以及先前提供火砲的美國General Dynamics;這包括更新火砲系統中所有的驅動與控制組件/機械與電路、更換新雷達以提升對抗近岸雜波與干擾、更新射控電腦軟硬體來因應新一代反艦飛彈等。荷蘭海軍在2012至2018年度陸續為所有的門將近迫武器系統進行升級,使門將系統可以使用到2025年左右;而其他門將系統使用國對這項改進也表示興趣。

法國SAMOS/SATAN近迫武器系統

法國在1980年代末 引進兩套與門將系統相同的EX-83砲座以及GAU-8機砲,分別交由SAGEM與Thomson-CSF開發。

此圖為SAGEM開發的版本,稱為SAMOS砲塔左側 頂部設置一個SAGEM的Volcan整合光電射控儀,

砲管支撐架上方可以加裝四具西北風短程防空飛彈的發射管。

Thomson-CSF以EX-83砲座以及GAU-8機砲開發的SATAN系統,採用一套獨立於砲座之外的Castor-III 射控雷達 (左)。

 

值得一提的是,法國與英國也都在1980年代 後期以GD的GAU-8機砲EX-83砲座來開發近迫武器系統統。法國在1980年代後期購入兩座EX-83砲座帶GAU-8機砲,分別由SAGEM與Thomson-CSF進行開發,競標法國海軍的近迫武器系統案,其中SAGEM的版本是SAMOS,Thomson-CSF的版本是SATAN而英國發展的版本稱為Sea Dragon,不過皇家海軍決定採用荷蘭原裝的門將系統,因此Sea Dragon沒有獲得訂單

SAMOS近迫武器系統正面。

SAGEM的SAMOS將瞄準裝置整合在砲塔上, 於砲塔左側頂部設置一個SAGEM的Volcan整合光電射控儀( 包含紅外線熱影像儀、雷射測距儀、CCD攝影機);此外,砲管支撐架上方可以裝置四枚法國國產西北風短程防空飛彈,成為砲/彈合一的系統。而Thomson-CSF的SATAN則由一套獨立於砲座之外的射控系統來控制,並靠一具Thomson-CSF的Castor-III  I/J波段射控雷達導控。SAMOS/SATAN採用封閉迴路射控流程,並配備連線介面,能與美製NTDS、法製Senit或Tayitac等艦載戰鬥系統整合。

在1987年10月,SAMOS與SATAN進行測試評估,包括在Landes靶場射擊Rushton掠海拖靶。由於當時蘇聯與西方陣營迅速和解,冷戰邁向尾聲,歐洲各國大幅刪減國防經費;再加上法國航太宣稱其最新型的MM40飛魚反艦飛彈的末端機動突防動作足以破解機砲式近迫武器系統,因此SAMOS與SATAN就遭到取消,沒有獲得任何訂單。法國海軍以飛彈作為船艦的近迫防禦系統,包括海響尾蛇(Crotale Naval)系列以及衍生自西北風肩射防空飛彈的Matra Sadral PDMS。

據說法國隨即把SAMOS與SATAN遺留下來的兩套EX-83砲座Volcan光電系統等設備賣給中國(當時天安門事件尚未爆發),中國隨後就 參考SAMOS/SATAN,在1990年代末期開發定型為H/PJ-12型近迫防禦系統(又稱為730型,詳見中國海軍052B導彈驅逐艦一文)