勇敢級巡防艦

南非MEKO-A200SAN勇敢級巡防艦二號艦伊珊德瓦納號(SAS Isandlwana F-146)。

(上與下二張) 南非首艘MEKO-A200SAN勇敢級巡防艦阿瑪托拉號(F-145)。

南非首艘MEKO-A200SAN勇敢級巡防艦阿瑪托拉號(F-145)的艦尾。

在2017年下旬,勇敢號抵達英國朴次茅茲軍港進行訪問。

(上與下)勇敢級巡防艦的史彭卡號(SAS Spioenkop F-147)

一艘勇敢級的前方甲板照片,可以看到32管Umkhonto防空飛彈垂直發射器。 

勇敢級的輪機控制室

勇敢級的機庫

勇敢級二號艦伊珊德瓦納號號(SAS Isandlwana F-146)高速航行的照片,

可以看到水噴射推進器以及艦尾主機排氣口。

一艘勇敢級艦體中部的八枚法製MM-40 Block 2飛魚反艦飛彈發射器。

 

 

──by captain Picard

艦名/使用國 勇敢級巡防艦/南非(Valour class)
承造國/承造廠 德國/

F-145、147:Blohm & Voss, Hamburg

F-146、148:HDW, Keil

尺寸(公尺) 長121 寬16.3 吃水4.4~5.95
排水量(ton) 3700
動力系統/軸馬力 CODAG-WARP

GE  LM-2500燃氣渦輪*1/30800

MTU 16V 1163 TB93柴油機*2/16000

Wartsila LIPS水噴射推進器*1/20MW

Wartsila LIPS雙軸五葉CPP

航速(節) 27以上
續航力(海浬) 7500~8000/16節
偵測/反制系統 Thales MRR 3D E/F頻多功能雷達*1

Raytheon Bridgemaster E自動輔助描跡(ARPA)導航雷達*1

Saab Grintek Avitronics Maritime Division整合式電子反制/支援系統(含SME 100/200 ESM與ELINT)

12聯裝Saab Grintek Avitronics MRL Super Barricade誘餌發射器*4

聲納 Thales Underwater Systems UMS4132 Kingklip主/被動艦首聲納

MDS 3060障礙物迴避聲納

射控/作戰系統 ADS/Thales戰鬥管理系統(Combat Management System)

Reutech Systems的RTS-6400整合式光電/雷達射控系統 *2(包括雙頻紅外線熱影像儀、護眼雷射標定儀、X(I/J)頻追蹤雷達)

乘員 152
艦載武裝 OTO-Breda 76mm62倍徑快砲*1

Umkhonto短程防空飛彈垂直發射器*32

四聯裝MBDA MM-40 BlockII飛魚反艦飛彈發射器*2

LIW 20mm機砲*2

FFNBW 324mm固定式雙聯裝魚雷發射器*2

LIW 35DPG雙聯裝35mm雙用機砲*1

艦載機 超級大山貓反潛直昇機*1~2
同型艦

共四艘

艦名 安放龍骨 下水時間 交付時間 服役時間
F-145 Amatola 2001/8/2 2002/6/6 2003/9/25 2006/2/16
F-146 Isandlwana 2001/10/26 2002/12/5 2003/12/19 2006/7/27
F-147 Spioenkop  2002/2/28 2003/8/2 2004 2007/2/16
F-148 Mendi  2002/6/28 2003/10/15 2004 2007/3/20

 


起源

南非海軍自從在1986年將購自英國的12式李安達級巡防艦汰除後 ,由於國際對南非的武器禁運制裁(因南非實施種族隔離政策)尚未解除,因此南非無法立刻從國外獲得可以替代的新艦,導致南非海軍就再也沒有巡防艦等級以上的水面作戰艦艇,艦隊主力轉為勇士級、總理級等四、五百噸級的飛彈快艇 。偏偏南非海軍的作戰區域十分廣大,除了南非本土周遭面積達31.4萬平方公里的專屬經濟海域外,南非伊麗莎白港東南方957海里愛德華王子群島周圍還有14萬平方公里專屬經濟海域;而根據聯合國海洋法會議公約,南非海軍還要負責擔負南大西洋、印度洋部分水域的巡防作業。除了軍事巡防、作戰外,南非海軍還需擔負本國海/空聯合救援任務,並協助鄰國打擊海上不法行動,必要時甚至參與國際維和/人道救援任務。同樣不巧的是,南非所處的南大洋(南緯60度線處),經常是風急浪高,全年70%的時間海象高達六級以上,是全球氣候與海象最惡劣的海域之一。因此,以小型艦艇為主力的南非海軍,根本無法有效勝任 以上種種遠洋航行任務,在波濤洶湧的南大洋海域也是力不從心。直到1994年(此時南非已經取消種族隔離),南非海軍才開始計畫籌獲下一代巡防艦。

競標與簽約

一開始,而南非對於新艦的需求也曾有廣泛的考慮,包括新造或由其他國家購入中古船艦,例如荷蘭海軍在冷戰結束之際陸續釋出的寇騰納爾級(Kortenaer class)巡防艦;不過由於二手艦艦齡偏高、壽命有限、操作維持成本太大等因素,南非海軍放棄了這類打算,稍後便決議籌建全新的艦艇 。參與南非巡防艦案的主要競爭者包括德國GFC造艦集團的MEKO、西班牙Bazan廠的F-590與英國Yarrow廠的F-3000等;在最初的決選時,西班牙Bazan廠的F-590型獲得勝利,但隨後南非海軍卻大幅修改計畫的定義,對船艦的功能與武裝提出更高需求(例如大幅強化防空能力),評選作業也重新來過。在1997年10月,南非海軍正式要求各競標廠商提案 ,主要競爭對手仍為前述德、西、英三家廠商,不過這次變成德國的MEKO A-200佔據上風。在1998年11月18日南非國防展(DEXSA)期間,南非海軍正式宣布由德國MEKO A-200獲勝。GFC由德國著名的布隆.沃姆斯(Blohm & Voss,B&V)、HDW與泰森北海(Thyssen Nordseewerke)等三大造船廠組成,該集團生產的MEKO模組化巡防艦系列自1970年代推出以來便大受西方與許多第三世界國家的歡迎,成為全球最暢銷的中型作戰艦艇。為了因應時代潮流,GFC在1990年代推出MEKO的新血輪──MEKO A100/200系列,除了保有優秀的模組化設計外,更引進各項最先進的科技,包括完善而徹底的綜合隱身技術。

德國MEKO A-200 SAN的早期概念想像圖。

英國Yarrow廠競標南非巡防艦案(第一階段)的F-3000型,注意煙囪附近設置八枚

以色列製天使一型反艦飛彈。

西班牙Bazan廠參與南非巡防艦案的F-590的早期版本,原本在早期決選中獲勝,但稍後南非卻

變更計畫,重新評選。因此Bazan廠只好修改F-590的設計,進行下一輪決選。注意此設計的

尾部船樓頂部兩側各布置四具天使一型反艦飛彈。

西班牙Bazan廠修改後參與第二輪評選的F-590巡防艦,增加垂直發射系統,並改良匿蹤設計。

此種方案最後敗給了德國MEKO A-200型。

南非在1999年12月3日與GFC正式簽約,訂購四艘MEKO A-200南非海軍型(South African Navy,SAN),並保留一艘巡防艦的優先選擇權,此乃MEKO A-200系列的第一筆外銷訂單 。除了艦艇的建造之外,合約內容還包括整體後勤支援、國防工業參(DIP)與以及國家工業參(NIP)與等項目,整個合約總值共計12億美元。這四艘巡防艦中,第一與第三艘由B&V位於漢堡的造船廠承造,第二與第四艘則交給HDW位於基爾的船廠建造。除了歐洲廠商外,南非本土國防工業在此案中有也很大的參與程度 ,總共有33家南非廠商在此案中獲得利益。南非參與此案的廠商合組為南非護衛艦集團(South African Corvette Group),成員包括Altech Defence Systems、Kentron、LIW Division of Denel、Futuristic Business Solutions、Grintek Avitronics、 Grintek Electronics以及南非防衛系統(African Defence Systems,ADS)公司,其中ADS是Reutech、Altech等廠商合資成立的公司,稍後法國Thales造船公司(TNF)又與ADS合資成立TNA集團;爾後南非護衛艦集團的成員又與參與此案的歐洲廠商(包括GFC以及Thales)合組為歐洲南非護航艦集團(European South African Corvette Consortium,ESACC)。南非廠商除了提供勇敢級許多先進通訊、電子戰、射控系統裝備之外,還負責各次系統的整合。 2000年4月28日,此一造艦合約正式開始執行, 建造工作分為兩個階段,第一階段係由GFC廠商在德國完成艦體的建造、機電系統的採購、安裝與整合,並對安裝綜合後勤系統的平台進行測試;完成海上測試後,這批巡防艦將返抵南非,由以TNA為首的南非參與廠商來安裝艦上的作戰系統、作戰裝備的安裝與測試,這是建造工作的第二階段。 

 

 

MEKO A200SAN首艦阿馬托拉號(Amatola F145)剛從B&V船廠下水的畫面

 

在船塢中建造的首艦阿馬托拉號

基本需求與命名

MEKO A-200SAN的設計納入了南非海軍的種種需求與意見。南非海軍要求此級艦在不超出預算額度之下,能滿足南非海軍定下的種種主要與次要任務需求。此型艦的最主要任務是遂行各種海上正規作戰,包括在沿岸水域與敵方水面艦艇交戰,並對近岸的友軍提供火力支援;而 勇敢級的次要任務則包括洋面巡邏、經濟海域巡護、搜索與救援、打擊海上不法 、外交敦睦等,或者因應鄰國請求而協助打擊沿海地區的非法勢力(包括海盜、走私份子等)。 由於南非地處南緯60度的南大洋(劃屬於南極大陸),全年70%的時間裡海象在6級以上,堪稱地球上海況最惡劣的海域之一。為此,南非海軍對此級艦艇在適航性的要求十分嚴苛,例如:在九 級海象下航行時,任何航向的橫向傾斜不得超過30度,最佳航向上的縱向傾斜不得超過5度;在五級海象下實施作戰任務時,航速必須達到25節,任何航向上的縱向傾斜不得超過3度, 橫傾不得超過8度;在六級海象下進行作戰任務時,航速必須達到20節,所有航向上的縱傾不得超過4.5度,橫傾不得超過10度。此型艦可於晝間在六級海象下進行直昇機起降作業,且航速能達到18節,最佳航向上 的橫傾不超過10度,縱傾不得超過3度;在夜間,此型艦必須能在五級海象下進行直昇機起降;此外,本型艦在六級海象下可進行反潛作戰,航速要可達到15節,在四級海象時則可進行 艦載小艇的收放作業;由於南大洋海域海象惡劣,會大幅增加艦艇航行時的油耗,因此南非海軍也對此級艦艇的燃油消耗表現十分重視 。

命名方面,南非海軍將這批MEKO A-200SAN艦艇賦予南非歷史上幾個著名的英勇戰役、戰場或事蹟,故這批艦艇被稱為勇敢級(Valour class),首艦阿瑪托拉號(SAS Amatola F-145)是紀念英軍與哲豪薩族在阿瑪托拉山附近發生的幾場戰役,二號艦伊珊德瓦納號(SAS Isandlwana F-146)是紀念英軍與祖魯族在1879年安哥拉-祖魯戰爭(Angolo-Zulu War)中的伊珊德瓦納戰役,三號艦史彭卡號(SAS Spioenkop F-147)的由來是1899年至1902年英軍與波爾族安哥拉-波爾戰爭(Angolo-Boer War)的史彭卡戰役,四號艦曼迪號(SAS Mendi F-148)則是紀念一艘在1917年載著823名南非士兵前往法國、卻於英吉利海峽被另一艘英國班輪撞沈的曼迪號運兵船(SS Mendi)。在2004年8月23日,甫完成測試、從德國回航南非的曼迪號,與英國海軍42式飛彈驅逐艦諾丁漢號(HMS Nottingham ,D-91)抵達當年曼迪號運兵船在英吉利海峽沈沒的位置,並在此進行投擲花圈等紀念性儀式。

南非海軍宣稱, 相較於原先南非海軍主力的飛彈快艇,勇敢級擁有更大的能力與效益;一艘勇敢級能控制的海域便比兩艘飛彈快艇大十倍,但操作成本卻低於兩艘飛彈快艇。勇敢級的主要任務正規作戰任務包括洋面巡邏、擔任部隊指揮中樞、為登陸部隊提供火力支援、作為支援運輸與作戰任務的直昇機起降平台等等,而在人道維和行動中除了作為武力投射平台外,還具有輸送部隊與難民的功能。獲得這四艘新型巡防艦後,南非海軍對混亂的非洲局勢將有更大的控制力,整個非洲海岸線都將在其巡航範圍內,迅速執行人道維和行動並嚇阻交戰派系。

南非海軍四艘勇敢級巡防艦在海上編隊操作

基本設計

勇敢級排水量3700噸(早期資料是3500噸),必要時能在不影響艦上作戰裝備運作的情況下,短時間容納500名難民 。最初勇敢級設計上僅編制117人,不過服役後實際操作經驗顯示這樣的人力不足以應付長時間的海上勤務,因此增加到152人(含直昇機組人員)。勇敢級的耐海性相當優秀,穩定鰭系統使 勇敢級在六級海象下橫搖不超過1度並以超過26節的速度航行,在五級海象下能正常 遂行所有作戰任務並進行直昇機起降作業,可離開母港值勤達6個月之久。勇敢級擁有相當周延的匿蹤設計,側面線條為MEKO A系列獨特的X構型,艦體與封閉式上層結構的造型力求簡潔並避免垂直,大幅降低敵方雷達波朝原方向反射的比例。艦上各項裝備都隱藏於艦體內,或由固定或者可拆卸的舷牆遮蔽,艦首錨孔平時也以蓋子加以封閉。勇敢級側舷 舷牆的幾個開口,包括7m長充氣式硬殼小艇的收容區,平時全部以具有吸收雷達波能力的網簾遮蔽,而船舷登艦梯與照明燈同樣經過降低雷達截面積的外型設計。

勇敢級在降低紅外線設計方面同樣煞費苦心,首先是取消傳統的直立式煙囪,主機廢氣先經由外界引入的涼空氣與海水冷卻 降溫至攝氏100度以下後,再從艦尾 後方水線附近的排氣口排入水中,將艦面上的紅外線熱訊號降至最低;此外,上層結構總共設有391個灑水口,能灑水降低艦體表面的溫度或清洗核子塵埃 。艦尾排氣之後不僅降低了MEKO A200SAN的紅外線訊號,省去直立式煙囪以及貫穿艦內的高熱排氣道後,也使得艦內的可用容積與居住環境舒適性大幅提高。在高速航行時,艦體最大的熱點就是艦尾的排氣口,然而這個位置在高速航行時會被艦尾的航跡給遮蔽。勇敢級的主機均位於彈性基座上,能吸收噪音與震動,而輪機艙也具有隔絕噪音與紅外線熱訊號的設計。為了抵銷艦體受地磁感應而產生的磁訊號, 勇敢級配備一具三軸消磁系統。勇敢級的流線型艦體 與艦首設計均經過最佳化設計,能降低航行時遭遇的阻力,以及水流經艦體產生的噪音,而推進器也經過良好的減噪設計。 HDW宣稱相較於傳統式的設計,經過精心設計的MEKO A200-SAN的雷達截面積減少一半,紅外線訊號降低75%,壽命週期成本降低20%,編制乘員減少30%,排水量也減少25%,整體跡訊僅相當於一艘飛彈快艇。

 

阿瑪托拉號的艦尾,上方的圓孔是主機排氣口,下方則是Wartsila LIPS水噴射推進器。

MEKO A200SAN的船模,可以看到艦尾水噴射與雙軸推進器。

勇敢級二號艦伊珊德瓦納號號(SAS Isandlwana F-146)高速航行時,

水噴射推進器噴出強力水柱推動船艦前進。

勇敢級巡防艦的艦橋。

勇敢級巡防艦的艦尾直昇機起降甲板與機庫。

勇敢級的航行、運轉操控中心是一套整合平台管理系統,其基礎包括利用電腦控制的變電/輸配電系統與網路化的分散式監控系統,用來監控全艦航行操控、 推進系統、電力控制與分配、輔助機械系統與損害管制等一切主要機能;艦上人員在艦橋、輪機監控/損害管制中心、艦首與艦尾的損管控制站中, 便能透過整合式顯控台來監視與控制相關的機能與運作。

推進方面, 勇敢級採用德國首創的複合燃氣渦輪與柴油機-水噴射與螺旋槳配置(Combined Diesel and Gas - Water Jet and Refined Propeller,CODAG-WARP)的作戰艦艇 ,也是水噴射系統首度登上三千噸級水面艦艇,其主機包括一具30800軸馬力的GE LM-2500燃氣渦輪與兩具 功率各8000軸馬力的MTU 16V 1163 TB93柴油機,其中兩具柴油機透過一套交叉聯合變速齒輪箱,驅動Wartsila LIPS生產的雙軸五葉片可變距螺旋槳(CPP)推進器 ,任一具柴油機就可帶動兩個螺旋槳推進器並達到18節航速,因此在柴油機單獨推進模式下具有很高的經濟性;而燃氣渦輪則直接驅動一具位於艦尾中央的Wartsila LIPS製水噴射推進器 (可正轉或逆轉),並以雙舵面來控制航向;整套CODAG-WARAP分別設於兩個相鄰的水密格艙之中,彼此完全隔離。CODAG-WARP設計兼具高機動性、安靜性、高度冗餘以及損害生存性,兩種推進器之間完全獨立,彼此的傳動沒有任何耦合,可同時運作,但彼此間都不受對方影響;因此,萬一其中一種推進器失去作用,並不會影響另一種推進器,可繼續推動船艦。此外,這兩種推進器也經過縝密的減噪設計,降低螺旋槳運作時的空蝕效應以及噴射推進器的水流聲噪。高速航行時,水噴射推進器可單獨運作,或者搭配由柴油機驅動的雙軸螺旋槳推進器一同驅動艦體。這套動力系統得很大的低速巡航距離,或者在惡劣海象中保持高速航行。

MEKO A系列在輪機配置的創舉,就是將所有輪機系統集中在艦尾船段,佔艦體長度約1/3(以往艦艇的輪機空間是由艦舯一直延伸到艦尾),如此便可在艦體中段騰出更多空間以資利用,包括增加住艙適居性,以及一處可安裝兩個ISO標準集裝箱的區域供特種部隊使用;此外,由於機艙是一艘艦艇的要害部位,縮小輪機空間就等於減少了要害的被彈截面積。

航速方面,同時以燃氣渦輪(水噴射推進器)與柴油機驅動(雙軸推進器)時,勇敢級能達到28節的最大航速;使用兩具柴油機帶動雙軸推進器時,能獲得23節的航速,僅使用一具柴油機帶動雙軸推進器時則可達到18節的速度;依靠柴油機以16節速率巡航時 ,勇敢級續航力高達7500海里,足以在非洲綿延漫長的海岸線上獨立執行巡邏任務。

艦上所需的電力由四具MTU柴油發電機組供應,分置於兩個完全獨立的動力站中(中間相隔兩個小水密隔艙),每個動力站各裝兩具發電機組,並各有一套獨立的輸配電系統, 兩者同時受損的機率微乎其微。艦上的空調系統由Noske Kaeser提供,能在海水溫度攝氏4度至32度、氣溫攝氏-4至32度的情況下,維持艦內溫度與濕度在設定的數值。艦上備有兩套Pall Rochem的逆滲透(reverse-osmosis)淡水製造機,每24小時能製造15立方公尺潔淨淡水,用於飲用、廚房與清潔用水,並為艦上設備冷卻(包括空調、輪機、火砲乃至電子裝備)乃至於清洗機庫提供淡水;其中,為艦上冷卻設備供水的迴路由Noske Kaeser的製冷機提供冷卻。艦上的暖氣由Noske Kaeser燃油燒水鍋爐提供(容量600公升,耗電45KW),提供艦內起居艙室所需的暖氣以及為廚房清潔、淋浴用水加熱。

勇敢級也沿襲MEKO系列一向極為注重的生存設計,艦體由10個具有氣密能力水密隔艙劃分為11個各自獨立的水密艙區,艦內並分成9個各自獨立的損管區,每 個損管區各有一套獨立的空調系統,艦外空氣經由附帶空氣過濾器的2道閘門進入密閉式船艙內;空調主機與通風管路採模組化設計,使得每個氣密艙區壓力比外界和輪機艙略高,具備核生化(NBC)防護能力;此外,艦上還分為4個煙霧區。輪機艙擁有獨立的排煙管道,並搭配手提式抽風機與特定的空調管路,能迅速排除火災帶來的濃煙 ,此外還有二氧化碳滅火系統。艦上各艙間都有獨立的抽水機,各層甲板均設有消防栓與灑水龍頭,此外輪機艙、飛行甲板與機庫還有一套由Noske Kaeser生產的水/泡沫產生系統,與海水消防系統連結。艦內每個艙間都設有氣密樓梯,以垂直的鋼板與外界隔絕。 艦首與艦尾各設有一個損管控制中心,配備整合損管顯控台;而艦橋與主輪機監控室的損管顯控台也擁有相同機能,上述顯控台都可獨立完成所有的損管監控作業。 被動防護方面,勇敢級擁有MEKO系列一貫的強化箱型樑衍來增加甲板強度並保護重要管線,重要與易受損的艙間都以輕裝甲加以保護,降低敵方彈頭與破片造成的損害;而艦上各系統的防震、抗衝擊能力都完全符合北約軍規標準。艦內起居空間相當舒適,艦長與副長都擁有各自的起居室、臥室與衛浴設備;其他軍官居住於單人或雙人房,每間臥室都設有洗手台;士官長與士官居住於四人一間的艙房,一般士兵則居住於12人一間的艙室。艦上的軍官、士官長、士官與士兵各自擁有不同的餐廳與娛樂間。 勇敢級上設有三組海上補給設施,分別位於艦艏、艦舯與艦尾,各補給區透過電梯與大型樓梯和大型儲存艙相連,無論在水平或垂直方向的物資傳送都十分迅速便利。直昇機庫右側裝有一具起重機,吊臂伸展後長度達6m,能裝卸各種物資。為了遂行特種作戰,艦體主甲板中段預留了空間,可容納兩個符合ISO規格的 標準集裝箱,用於收容特戰人員所需的裝備與設施。

作戰裝備

勇敢級的作戰核心為Thales與ADS合作研發的戰鬥管理系統(Combat Management System)以及導航子系統(Navigation Subsystem),基本軟體架構沿襲自Tavitac NT,並整合部分ADS研發的硬體。艦上的戰情室設有九組顯控台,其中六組為多功能顯控台,另外三組則專門處理戰術資料與圖像。勇敢級擁有Grintek Electronics Systems研發的Seacom高速光纖二餘度艦內網路系統、Grinaker SSC整合通訊系統等,艦上的電腦軟硬體都採用模組化設計並連上艦內網路。勇敢級各項機能的操控與管理由一套整合平台管理系統(IPMS)負責,擁有多個分佈全艦並以網路相連的電腦工作站,每個工作站都能負責監控艦上輪機、電力、輸配電、損害管制以及各項輔助系統;而位於艦橋、輪機控制室以及前後損管站的操縱席則負責操控以及監視各項處理過的資訊,並能接管全艦的機能。

艦上的偵測裝備包括Thales的MRR三維E/F頻多功能雷達、Raytheon的Bridgemaster E自動輔助描跡(ARPA)導航雷達系統。 MRR雷達位於前方的主桅杆模組上,採用新型緊致固態發射機與和輕量化平面陣列天線,具有體積小、重量輕的優點。MRR有三種運作模式:在空中監視模式下,MRR的基座以10轉/分的速率旋轉,搜索距離可達140km;在長距離監視模式下,MRR擁有最大的對空搜索距離,達180km;在自衛模式下,MRR的天線將以30轉/分的最高速度旋轉以加快目標更新速率,但對空搜索距離也會大幅降至60km。無論何種運作模式,MRR都能同時進行360度全方位掃瞄與目標追蹤作業。為了提高可靠度與維修性,MRR大量採用線上置換組件(LRU)。除了現階段的MRR, 勇敢級的前桅杆模組有能力容納AN/SPY-1F、APAR等相位陣列雷達系統的天線,後部桅杆模組則可加裝SMART-L之類的旋轉式電子掃瞄雷達,這些都為 勇敢級日後的升級留下不少餘裕。

射控方面, 勇敢級配備兩具南非Reutech Systems的RTS-6400整合式光電/雷達射控系統,整合了雙頻(分別為波長3~5微米與8~12微米)紅外線熱影像儀、護眼雷射標定儀以及一具X頻追蹤雷達,對戰機有效偵測距離約25km,對飛彈約16km,目標捕獲時間低於2秒,主要用於指揮艦砲與矛式短程防空飛彈進行接戰。電子戰方面, 勇敢級配備Saab Grintek Avitronics Maritime Division研發的整合式電子反制/支援系統,整合有主動電子反制、SME 100/200 ESM與ELINT等截收裝備以及Grintek的火箭誘餌系統(Rocket Decoy System,RDS),由兩具顯控台 來控制;單一的整合電戰系統 介面能同時控制艦上的四具12聯裝RDS誘餌發射器,誘餌發射器是Saab Grintek Avitronics的MRL超級障礙(Super Barricade)。水下偵測方面, 勇敢級裝有一具Thales生產的UMS4132 Kingklip主/被動艦首聲納 以及MDS 3060障礙物迴避聲納,艦尾並預留安裝拖曳式陣列聲納的空間。

武裝方面, 勇敢級艦首A砲位的武器模組現階段裝有一門OTO 76mm快砲, 而此一武器模組具有容納127mm艦砲的空間。OTO 76mm快砲拆自南非已除役的勇士級飛彈快艇,不過在移植時進行了改良以整合於勇敢級的新型戰鬥系統,包括與新型射控電腦和作戰系統連結、以Reutech Systems研發的新型電子驅動伺服裝置取代原有的液壓裝置、加裝Doppler砲口制退器,並整合封閉式彈著修正迴路,在砲彈飛抵目標前就能完成彈著修正。76mm艦砲後方裝有32管南非丹尼爾 肯塔羅分部(Kentron division of Denel)研發的矛式(Umkhonto)垂直發射防空飛彈系統,此系統為熱發射式。艦體中段半埋安裝了兩組四聯裝法製MM-40 Block2飛魚反艦飛彈,採用能降低雷達截面積的方塊狀發射器。機庫上方兩側各有一門南非丹尼爾(Denel, Pretoria)旗下的LIW生產的20mm機砲,兩側船舷內各有一組雙聯裝FFBNW 324mm魚雷發射器。機庫頂端裝有一具LIW研發的雙聯裝35DPG 35mm快砲,射速達1100發/分,由雙天線都卜勒雷達導控,具備新型數位射控電腦和與之連結的砲口測曲器來進行彈道修正回饋計算;以一輪25發砲彈射擊時,理論上約可在2.5km外擊毀次音速飛彈,在1.5km外擊毀超音速反艦飛彈 ,若搭配瑞士奧利崗的AHEAD智慧型砲彈後便能發揮更大的威利。這套自動化的火砲系統沒有下甲板結構,重量雖然略超出最初的預期,不過仍在可接受範圍內,不影響艦身穩定性。艦尾設有一個直昇機庫以及 一個長達27m的直昇機甲板,機庫內的空間能停放1到2架南非新購入的英製超級大山貓反潛直昇機,或者一架大山貓搭配兩具自主式水下載具(AUV),或者一架羚羊式(Oryx)運輸直昇機或AH-2AS茶隼(Rooivalk)攻擊直昇機這類較大的機種。機庫內擁有工作區、儲藏區與維修設施,並設有加油掛彈設施,能為直昇機進行維修整補與彈藥補充。

位於機庫頂上的LIW 35DPG雙聯裝35mm快砲。

一枚正從勇敢級巡防艦發射升空的矛式短程防空飛彈。

一艘勇敢級發射飛魚反艦飛彈。

矛式(Umkhonto)短程防空飛彈的研發起於1988年,最初是用於取代法製響尾蛇短程防空飛彈(南非稱之為仙人掌式)。起先肯塔羅發展的是陸用版系統,爾後海軍也要求加入此一計畫。艦載版矛式飛彈於1999年完成了第一次艦上發射測試,並於2004年起正式交付南非海軍,2005年6月在Dinel公司於開普敦附近的Overberg靶場完成各項發射測試,隨後又完成作戰測評 ,在2005年7月的測試作業裡,於多種不同作戰條件下成功對抗了Denel的Skua無人靶機。

矛式飛彈的基本架構發展自法國響尾蛇,雖然外觀有些類似,但細部設計與科技則有大幅度的進步。矛式飛彈(Block 1/2)全長3.32m,彈徑18cm,翼展50cm,發射重量130kg,使用南非新開發的無煙單節固態火箭發動機(作用時間為3.5秒),採用23kg重的破片攔截殺傷戰鬥部以及主動近發引信(active proximity fuse),戰鬥部比法製的響尾蛇還重9kg,以確保能有效摧毀反艦飛彈;飛彈的最大速度為3.5馬赫,能在16秒內飛行9km的距離並仍保有2.2馬赫的速度,使飛彈在最終鎖定攔截階段仍能維持足夠的動能來追上目標。艦載版矛式飛彈採用無線電指揮至瞄準線以及紅外線複合導引,在對抗遠距離目標時,飛彈先以無線電指揮方式接近目標,等到飛彈的紅外線尋標器確實鎖定目標後,艦上的射控雷達便可以不用再管這枚飛彈,而馬上追蹤下一個目標,能提高抵抗飽和攻擊的能力;而在對付近距離出現的目標時,由於紅外線尋標器能直接鎖定,矛式飛彈發射後便立刻切入紅外線導引模式,達到「射後不理」。

第一代的矛式Block 1飛彈採用雙色中波段紅外線尋標器,對紅外線訊號的感應十分靈敏,在高溫高濕度的環境下仍能維持較長的有效鎖定距離,然而對抗背景紅外線雜波與干擾的能力較弱。矛式飛彈系統的自動化程度高,從射控雷達截獲目標訊號到飛彈備便發射只需要10秒的時間。矛式飛彈系統能與不同的搜索與追蹤雷達整合,例如勇敢級上的矛式系統搭配艦上的Thales MRR 3D E/F頻多功能雷達 以及兩具RTS-6400整合式光電/雷達射控系統 ,最多能同時接戰8個目標。矛式Block 1的最大射程12km,最大射高8km,最小射高10m。

爾後肯塔羅分部進一步推出矛式Block 2飛彈,首先將換裝採用碲鎘汞陣列技術的第二代焦平面凝視紅外線陣列,其陣列為384X288畫素,採用先進微掃瞄技術,在濕熱與寒帶環境均有理想的工作距離,分辨率比原先提高了四倍,反干擾能力也明顯獲得改善;由於尋標器工作距離增加,能在更遠的距離鎖定目標,連帶使飛彈能採用燃料消耗更經濟的飛行路線,使得最大射程增至15km;稍後測試的矛式Block 2增程型進一步最大射程提高至20km。在2013年10月的陸地測試中,三枚矛式Block 2增程型成功級落三個南非陸軍的低成本區域標靶系統(low-cost aerial target systems,LOCATS),其中兩個在15km的距離上攔截,第三個在20km的距離上攔截;這次測試是利用丹尼爾新開發的矛式陸基垂直發射器(Umkhonto Ground-based Launcher ,GBL),是因應南非陸軍的陸基防空系統第二階段(Ground-Based Air Defence System Phase II project,GBADS II)而推出的陸基版矛式系統,六聯裝的發射器可部署於輪型車輛上,發射時舉升至垂直。

此後,肯塔羅分部還進一步研發增程型矛式飛彈,使用更長的固態火箭發動機使射程增加;這包括仍使用紅外線的版本(Umkhonto-IR-ER),以及改用主動豪米波雷達尋標器的版本(Umkhonto-R)飛彈,其中雷達導引的版本比現有的紅外線導引版長度增加98cm,重量增加65kg。紅外線版增程型矛式的最大射程提高到30,最大射高提高到12km,而雷達導引的增程型的最大射程增為60km,最大射高提高到30km。此外,丹尼爾還開發矛式飛彈的指揮至瞄準線版本(Umkhonto-CLOS,command-to-line-of-sight),可避免非洲一些極端酷熱環境下的干擾。

由於矛式飛彈系統具有高靈活度、加速快、系統結構簡單可靠、導引模式多樣化等特點,因此除了南非自家訂單外,也獲得一些外銷契機,例如芬蘭便購入矛式系統,先後安裝在該國哈密納級(Hamina class)高速攻擊艇以及哈曼馬級(Hämeenmaa class)佈雷艦上。而瑞典在評估偉士比級巡邏艦防空版時也考慮過矛式飛彈系統(與Ericsson的長頸鹿AMB多功能相位陣列雷達以及CEROS200射控雷達整合),不過瑞典最後選擇了自家的Rb-23。阿爾及利亞在2012年向德國購買兩艘與南非勇敢級類似的MEKO A200 ALG巡防艦,也引進矛式防空飛彈系統。瑞典也曾考慮耗資10億瑞典克朗為現役五艘維士比級(Visby class)增購紅外線矛式Block 2增程型飛彈系統,不過由於預算限制而在2008年取消。矛式飛彈也曾參與2009年印尼訂購的SIGMA 10514巡防艦的防空飛彈競標,不過最後敗於歐洲飛彈公司的垂直發射型MICA。

測試過程

首艘 勇敢級 勇敢號於2002年6月6日在南非第一夫人的主持下,於B&V造船廠命名下水,同年12月28日展開海試;該艦在測試階段發現一些問題,例如艦上電纜的隔離措施不良,容易受海上濕氣影響,此外位於艦尾的排氣系統也不理想,海水會經此進入輪機艙,所以阿瑪托拉號必須追加改進工程 ,並在南非海軍要求之下更換全艦所有電纜(不僅僅止於受潮電纜,還要避免日後出現後遺症),交艦遂延遲9個月,後續艦也因此延後交艦 :第二艘伊珊德瓦納號延遲6個月,三號艦史彭卡號與四號艦曼迪號也延遲5個月。首艦阿瑪托拉號與三號艦史彭卡號在試航時都曾在好望角海域接受惡劣海象的考驗,證明了優異的耐海性,即便大浪捲上艦首,依舊能維持航行能力,甲板也沒有積水現象;不過測試也發現 勇敢級有時會出現低速航行時操控不易的現象,尤其是在強大側風之下特別明顯。阿瑪托拉號在2003年6月4日駛抵南非,9月25日由南非海軍接收, 隨後便安裝各種機電、武器系統,以及戰鬥系統與指管通情設施的整合。一切裝備安裝妥當後,阿瑪托拉號於2004年4月開始在海上測試所有感測器與指揮管制系統,並以功能測試彈完成矛式防空飛彈的海上初期功能測試 。阿瑪托拉號在2005年1月進行矛式飛彈的海上實彈測試。阿瑪托拉號於2006年2月16日正式成軍,隨後立即啟航前往德國基爾,參與由南非、德國海軍護送南非向HDW訂購的第一艘209型TR-1400 Mod柴電潛艦(舷號S-101)返國的行動(兩國稱之為好望二號演習),接著又航行至尼日參加尼日海軍建軍五十週年的慶典。

二號艦伊珊德瓦號在2003年12月19日交艦,2004年1月12日起在波羅底海展開試航, 於2004年2月25日返抵南非展開系統整合、安裝,一切測試完成後於2006年7月27日交艦成軍,隨即在同年11月參與由南非、阿根廷、巴西和烏拉圭海軍共同舉型的Atlasur聯合演習。三號艦史彭卡號於2003年8月2日下水,2004年5月31日抵達南非 ,並於2007年2月16日成軍;四號艦而曼迪號則在2003年10月15日下水,2004年9月20日抵達南非,並於2007年3月20日成軍

在2006年8月,南非決定動用合約中的後續選擇權,向德國巡防艦聯盟遞交第五艘 勇敢級的採購意願書,原訂在2007年正式簽署合約;然而,隨後南非又改變主意,打算投資建造一艘兩棲突擊艦,遂取消增購第五艘勇敢級的計畫。

後續升級

 四艘勇敢級陸續服役後,南非海軍也考量未來對勇敢級的各項升級改良。在武器方面,南非認為勇敢級現有的76mm快砲威力與射程不足以進行岸轟或支援登陸作戰,因此打算換上口徑更大的火砲;依照目前計畫,南非軍方青睞由國產陸軍火砲衍生出新型陸攻艦砲,以便直接使用現成的陸軍彈藥,目前的考量包括Denel的G-7 105mm榴彈砲或G-6 155mm自走砲砲塔。值得一提的是,南非對於德國在2000年代初期德國將PzH-2000自走砲砲塔安裝在F124薩克森級飛彈巡防艦的艦首76mm砲位的測試(詳見德國海軍區薩克森級巡防艦一文)感到高度興趣,認為相同的概念也適用於本國海軍需求。 不過德國的155mm艦砲計畫在2007年遭到取消,未來南非可能的選項是義大利OTO的127mm 64倍徑陸攻艦砲(搭配Vulcano增程導向砲彈)。

除了火砲升級之外,勇敢級使用的矛式防空飛彈也有進一步的升級計畫,換裝主動雷達尋標器以及推力更強的火箭發動機,使之成為中程區域防空飛彈(應與ESSM類似),這應該可以在不更動現有發射器的情況下完成;不過,此計畫還沒有獲得官方的證實。此外,在最初規劃勇敢級時,南非曾考慮在艦上配置陸攻巡航飛彈,雖然隨後由於其政治敏感性較高而遭到刪除,但有鑑於未來濱海作戰的重要與日遽增,未來南非還是可能將陸攻飛彈列入勇敢級後續升級的項目之一。 除了陸攻飛彈之外,南非也打算將原本勇敢級使用的MM-40 Block 2飛魚反艦飛彈升級到Block 3的標準,如此將具備有限度的對沿岸目標打擊能力。

其他方面,南非還打算開發新一代的水下無人載具(AUV)以及可垂直起降的旋翼式無人飛行載具(UAV),其中AUV用於獵雷、反潛、支援特種作戰等任務,而UAV負責海面搜索、偵察、標定等工作,能大幅強化南非水面艦艇的作戰能力。依照目前規劃,南非打算在每艘勇敢級上配置兩架UAV。

預算危機

在2019年9月中旬,南非海軍司令Mosiwa Hlongwane中將在國會聯合委員會(Parliamentary Joint Standing Committee,JSCD)報告南非海軍現況時表示,南非海軍獲得的維修與例行操作費用過低,如果放任情況惡化,南非海軍的巡防艦與潛艦部隊都會失去基本的作業能力,無法執行任務。

Mosiwa Hlongwane中將表示,南非海軍船艦無法達到預定的出海時數,每年至少應出海作業12000小時才能維持足夠的人員訓練,但此時南非海軍獲得的經費只能支持出海6000小時 ,包括1680小時整備(Force Preparation)以及4320小時部署(Force Employment)。南非聯合作戰師(Joint Operations Division)對海軍的要求是每年在海上作業部署至少7800小時,其中用在邊境防禦的日冕行動(Operation Corona)時數為2544小時,海上防衛(包含反海盜勤務)時數則為5256小時,對照南非海軍實際能獲得的預算,值勤時數缺口高達45%。在2016/2017年度到2018/2019年度,南非海軍每年平均出海航行時數為7294小時,只達到目標值(每年平均12000小時)的60.7%。由於維持經費不足,導致海軍船艦無法照排定期程維修,維修工作逐漸積壓導致船艦妥善率降低,南非海軍到2019至2020財年把每年平均出海時數從12000小時調降到10000小時。在2013/2014財年時,南非海軍目標出海數為22000小時,而實際只達成11081小時,是額定目標的一半不到。Mosiwa Hlongwane中將表示,如果將年度預定出海時數降為10000小時,南非海軍的能力會迅速削弱,無法達到南非武裝部隊要求的每年部署值勤7800小時的需求;任何進一步削減都會嚴重衝擊人員以及團隊的海上訓練,以及南非海軍所有船艦的航行與維修安全。

在2019/2020年度, 南非海軍申請的總預算是6兆8180億南非鍰,實際上只獲得2兆6090億南非鍰,缺口高達47.1%;南非海軍實際獲得的預算中,高達69.1%(2兆4950億南非鍰)是人事費用,用於值勤的經費只有11億南非鍰;其中,南非海軍申請的維修保障費用為1兆1910億 南非鍰,但實際上只獲得2.76億。南非海軍每艘巡防艦需要7億南非鍰的維修費用,每艘潛艦需要4億南非鍰。此時,南非海軍有三艘巡防艦與兩艘潛艦處於亟需維修的狀態,光是這五艘船艦總共就需要約29億南非鍰的費用;然而,2019-2020到2022-2023年度,南非海軍只獲得2.23億南非鍰的維修預算,甚至不足以維修一艘潛艦。Mosiwa Hlongwane中將警告,現役船艦維修不足的情況持續累積,已經嚴重影響基本任務能力,無法達成聯合武力部署需求(Joint Force Employment Requirements);而如果積壓的船艦維修工作沒有完成,南非海軍每年出海時數還會進一步減少。

欠缺預算也影響南非海軍其他經常性開支,包括購置零件以及必要的維持性採購。由於經費短缺,南非海軍許多技術熟練、有經驗的工程人員陸續流失,使得南非海軍船艦、潛艦的航行安全以及適航狀況都在惡化,逐漸喪失部署船艦的能力。而由於南非海軍船艦的人力配置與維修狀況很差,也嚴重影響Armscor造船廠的狀況;許多海軍基礎設施與維修廠區都老舊過時(如位在Simon’s Town 以及Durban的海軍基地),需要更多維護與升級。

南非海軍估計,由於裝備日漸老舊沒有升級、維修保養作業不足、有經驗的工程人員流失,南非海軍到2020/2021財年以後就會逐漸下降。由於沒有經費為巡防艦隊實施壽命中期升級,南非海軍巡防艦隊會首先失去作業能力,然後接著是潛艦部隊,進而導致南非海軍的海上巡邏能力大幅下滑。