「新一代飛彈巡防艦」取消後的一級艦規劃

 

 

──by captain Picard

 


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6500噸船艦船型的初期研究

依照國家檔案目錄查詢網的資料,海軍司令部的海軍造船發展中心在2020年1月10日有一份「國艦國造新型艦艇船模水槽試驗案」檔案,內容摘要提到研究目標是「重點參考本機關提供最新設計發展之現成船體線型,配合新設計案之主要尺寸及任務需求,設計新型船體水下線型;主要探討6500噸級具艦艏型聲納單體船型與2500噸級穿浪艏單體船型之新型船體水下線型流場數值模擬分析,進行計算流體力學分析並估算其阻力曲線,以此為基底作為與船模水槽試驗結果數據比較」。

這顯示至少在2019年開始,台灣海軍已經意識到,此時執行不順利的4500噸級「新一代飛彈巡防艦」恐怕無法成功,於是開始規劃替代方案:例如,「6500噸級具艦艏型聲納單體船型」極可能新一代飛彈巡防艦調整規格,顯示台灣海軍已經有把排水量放大2000噸的準備;而「2500噸級穿浪艏單體船型」顯然設計簡單得多(能基於六百到七百噸級的沱江號/塔江級巡邏艦發展而來),能更快速地開始建造,單艦成本也較低。如果「新一代飛彈巡防艦」這樣的一級主戰艦艇排水量放大2000噸,成本勢必上揚,海軍能負擔的數量自然降低,無法單靠此型艦滿足艦隊的勤務份量。為了兼顧艦隊的質量與數量,建造相對較少、體型與成本較大的一級艦擔負區域防空任務,搭配數量較多、成本較低的小型二級艦,不失為可行的辦法。

在2022年10月,國防部送交立法院的民國112年度(2023年)國防預算書中記載,原新一代飛彈巡防艦原型艦的建案,2019年因「中科院迅聯專案延緩」,2020年、2021年時因為「無法與中科院簽署全案委製協議書執行」,已編列的預算無法執行只能報繳,因此全案已於今年(2022年)7月13日修訂,改為建造2艘「新一代輕型巡防艦」,使用新一代飛彈巡防艦原型艦案子剩餘的預算額度和期程。在民國112年度國防預算書中,也包括委外辦理「6500噸級驅逐艦三種艦艏船模阻力及耐海試驗與聲納罩噪音量測評估」案、武器先期選擇與採購準備(約500萬元);另外,預算書也記載,台灣海軍計畫明年(2023年)派員赴美國交流(依照「華美水面艦艇初步設計資訊交換附屬協議」),蒐集國外各型新式武器系統與科技的資料,拓展裝備來源,爭取國外支持合作;同時,藉由參訪美海軍艦艇,獲得關於船艦設計的相關信息、知識與經驗,作為未來設計船艦的參考。

先前海軍2019年5月委託財團法人船舶中心執行的「國艦國造新型艦艇船模水槽試驗之研究與分析專業服務」,以及2020年執行「6500噸艦艏型聲納單體船型」及「2500噸穿浪艏單體船型」水下線流場數值模擬分析的船模水槽試驗,顯示「震海案」新一代飛彈巡防艦擱置後,海軍的確打算兵分兩路,首先盡快執行2500噸級以內的新一代輕巡防艦建造案來填補戰力空隙,而新一代一級艦則打算日後另外規劃新案,以6500噸級為基準。

6500噸級排水型船型三種船艏船模的測試評估

依照2024年1月政府研究資訊系統的公開信息,一項「6500噸級排水型三種船艏船模阻力及耐海試驗與聲納罩噪音量測評估」報告已經完成,主管單位是國防部, 執行單位是國立成功大學,研究期間是2023年4月至12月,研究經費500萬新台幣。 此報告摘要稱,近年來由於台海情勢緊張,基於整體作戰需求評估,6500噸級船型可作為本軍未來發展主要標的; 不同的船艏設計,對於艦體的阻力、耐海性能、在船艏聲納罩噪音性能都會造成影響,此前本軍並無不同船艏的模型試驗資料 可供設計參考,因此透過本研究計畫搭配先前數值模擬結果,對於三種不同的船艏設計,就進行阻力、耐海性及聲納罩噪音等相關性能試驗; 後續將試驗資料用於設計階段 ,確保船舶性能及航行安全,達成作戰需求目標。

此報告稱,本計畫探討現行三種不同的船艏型式,包括傳統船艏、斧形艏和穿浪逆船艏,搭載聲納 (罩) ,將此三 種不同之船艏構型分別在靜水和波浪下作阻力及耐海性能試驗,探討各船艏形狀對聲納罩的交互作用影響, 包含船殼阻力、船舶運動耐海性、聲納罩噪音性能的影響。 本計畫中的船模試驗,可獲取各型船艏於不同設計航速下的阻力曲線,以利後續船型設計開發;並可獲取耐海性 能資料,供後續評估可用性;更進一步,也同時獲取船模聲納罩噪音性能資料,以利後續綜合評估三種船艏與聲納罩的性能優劣,作為後續設計參考。 更重要的一點,本計畫藉由測量聲納罩的噪音,可探討適合試驗船模之材質的各型聲納罩形狀所衍生的噪音,建立有效量測航行中 波浪噪音的技術,對船艦的聲學性能可作重要的參考價值。

依照2024年1月24日自由時報報導,委由成功大學執行的「6500噸級排水型三種船艏船模阻力」,是依據海發中心提供的6500噸級船型資料,以及三種不同的船艏設計,委託製造適於試驗用的縮尺船模,在成功大學拖航水槽中進行船模阻力試驗,包括模擬各種海況下的耐海試驗,以及聲納罩部位的噪音量測試驗。這份報告結論指出,從阻力試驗結果得知,三種船型中,「斧形艏」船型阻力略低,並明顯低於「穿浪逆船艏」;耐海性試驗方面,三種船艏在低船速方面表現大致相同,其中「斧形艏」為略優。在較高船速時,「傳統船艏」耐海性較佳。「穿浪逆船艏」在整體表現上均較差,尤其是在高船速時,甲板非常容易上浪,應是艏部較缺乏預留浮力所造成。 在聲納罩噪音試驗方面,這份報告的整體結果評估指出,「斧形艏」的聲納罩噪音普遍比其他兩種船艏小。 綜合此計畫船模阻力試驗、各式海況下的耐海試驗,以及聲納罩的噪音量測試驗整體比較,此報告認為最佳船艏設計應為「斧形艏」,並作為海軍 船艏設計進一步改良參考。 

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