Type-23公爵級巡防艦

Type 23公爵級巡防艦是1990年代以後皇家海軍最重要的水面作戰艦艇。圖為 鐵公爵號(HMS Iron Duke F-234)此

服役初期的面貌。此時艦砲為早期構型的MK-8 Mod 0。

在樸次茅茲海軍基地船塢中的鐵公爵號

 在朴次茅茲海軍基地進行工程中的鐵公爵號,攝於2016年9月中旬。注意此時主桅杆頂已經裝備了Type 997雷達,

取代了過去的Type 996,艦砲也已經換成有匿蹤砲塔的MK-8 Mod.1。鐵公爵號大約是在2013年完成了Type 997雷達的

換裝工程。

1989年4月8日在Yarrow船廠下水的Type 23二號艦阿蓋爾號(HMS Argyll F-231)

(上與下)Type 23的阿蓋爾號(HMS Argyll F-231)

Type 23的阿蓋爾號(HMS Argyll F-231)正在發射MK-8艦砲。 此時艦砲仍為早期構型的MK-8

(上與下)三艘Type 23並排在朴次茅茲港,由左而右是格拉夫頓號(HMS Grafton F80)、李奇蒙號(HMS Richmond F239

溫徹斯特號(HMS Westminster F237) 。注意李奇蒙號與溫徹斯特號裝備2031Z被動拖曳陣列聲納,開口

設有一個纜線引導器,而格拉夫頓號則未裝備2031Z。日後2031Z聲納被新的2087型主/被動拖曳陣列聲納取代。

(上與下)Type 23的肯特號(HMS Kent F-78) ,甲板上停放一架梅林直昇機。

注意此時艦首艦砲仍為早期的MK-8 Mod.0。

俯瞰肯特號(HMS Kent F-78) 。注意機庫上幾道弧形遮板,是為了降低機庫上

Type-911射控雷達的旁波瓣而設置;Type-911的旁波瓣遇到附近艦體上層和桅杆而朝四周反射,

而這三圈弧形板就可降低這種雜波,減少全艦整體電磁外洩信號。 艦橋上的Type-911雷達

前方也有一道類似的弧形板。

 

(上與下二張)肯特號與法國海軍戴高樂號(FNS Charles De Gaulle R-91)航空母艦進行編隊航行,攝於2015年2月初。

此時戴高樂號在盟國艦艇伴隨下於波斯灣巡航,對敘利亞境內的伊斯蘭國(ISIS)組織實施打擊。

此時艦砲已經升級為匿蹤的MK-8 Mod.1構型。

一艘Type 23的頂部。注意Type 911射控雷達前方有一道弧形板來阻擋外洩的旁波瓣。

主桅杆頂是Type 996三維對空監視雷達。

Type 23的溫徹斯特號(HMS Westminster F237),攝於2011年9月23日 樸次茅茲軍港。

Type 23的聖愛爾班號(HMS St Albans F-83),攝於2012年4月4日 樸次茅茲軍港。此時該艦的MK-8主砲仍為Mod0構型。

正在朴次茅茲海軍基地進行工程的聖愛爾班號,攝於2016年9月中。此時艦首艦砲已經換成匿蹤的MK-8 Mod1,

主桅杆頂原有的Type 996雷達已經被拆除,準備換裝新的Type 997雷達;而艦橋上方用來導引海狼防空飛彈的

射控雷達尚未拆除。此時海狼飛彈已經準備由新的海攔截者(Sea Ceptor)主動雷達導引防空飛彈取代。

2015年上旬在挪威外海操作的聖愛爾班號,艦體因為海況而橫搖。

聖愛爾班號的艦尾,一架梅林直昇機正停在甲板上進行保修作業。

海浪級艦隊油船海浪統治者(RFA Wave Ruler A390)正為Type 23巡防艦鐵公爵號(HMS Iron Duke F234)進行補給。
 

Type 23的諾森伯蘭號(HMS Northumberland F238)近距離監視一艘通過英格蘭南部的俄羅斯基洛夫級(Kirov class)

核子動力飛彈巡洋艦。攝於2013年11月。

Type 23的蘭開斯特號(HMS Lancaster F-229)。由於蘭開斯特公爵(Duke Lancaster)是英王傳統頭銜,

加上該艦下水典禮由伊莉莎白二世女王主持,因此蘭開斯特號又稱為「女王的巡防艦」。

蘭開斯特號正通過泰吾士河口的水門(Thames Barrier)。

由空中俯瞰Type-23

(上與下)Type-23發射GWS.26海狼防空飛彈的畫面。

Type-23的作戰室(Operation Room)

Type-23的作戰室的訓練模擬設施。

Type-23的李奇蒙號(HMS Richmond F239)訪問倫敦市的照片,此時已經被拖船拖過塔橋。背景是倫敦市政廳。

李奇蒙號訪問倫敦市的照片,甲板上停放一架梅林(Merlin)反潛直昇機。

此時直昇機被固定在甲板牽引軌道上,三條軌道各對準一個機輪,三個機輪各被一個滑車固定。

李奇蒙號停泊在倫敦貝爾法斯特號(HMS Belfast C35)紀念艦旁。

兩艘編隊的Type 23巡防艦正進行迴旋機動。

2016年6月8日,剛結束日德蘭海戰100週年紀念儀式(5月31日)的特號(HMS Kent F78)從斯帕卡灣出航後,

就監視一艘從北海出航、一路朝英吉利海峽航行的俄羅斯Kilo 877M潛艦Stary Oskol號。


2016年6月15日,Type 23護衛艦薩莫賽特號(HMS
Somerset F82)近距離伴隨一艘通過多佛海峽的

中國海軍054A導彈護衛艦湘潭號(531)。

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(上與下二張)Type 23的桑德蘭號(HMS Sutherland F81),此時正在跟蹤一艘通過英吉利海峽的俄羅斯

勇壯級驅逐艦。攝於2016年12月上旬。

(上與下二張)在2017年1月24日,Type 23的聖愛爾班號(HMS St Albans F-83)近距離監視完成敘利亞部署任務、

通過英吉利海峽返航的俄羅斯庫茲涅索夫海軍上將號(Admiral Flota Sovetskovo Soyuza Kuznetsov)航母編隊

,居中的是俄羅斯基洛夫級(Kirov class)巡洋艦彼得大帝號(Pyotr Velikiy 099)。此次監視任務中,皇家空軍

也派遣颱風(Typhoon)戰鬥機編隊低空飛掠俄羅斯海軍編隊附近。

(上與下)Type 23威斯敏斯特號(F237)監視兩艘通過英吉利海峽的俄羅斯Project 20381巡防艦Soobrazitelny(F531)

與 Boiky (F532),攝於2018年1月8日。注意3威斯敏斯特號已經完成延壽升級工程,主桅杆頂部換裝Type 997雷達

,艦橋頂部原有的海狼防空飛Type 911彈射控雷達也被移除,海狼防空飛彈系統被新的海攔截者(Sea Ceptor)

主動雷達導引防空飛彈取代。原本兩部Type 911射控雷達的位置用來安裝兩個配合海攔截者飛彈的PDLT資料鏈圓柱狀天線。

  完成升级的Type 23巡防艦阿蓋爾號(HMS Argyll F231),已經換裝海攔截者防空飛彈系統。

 

──by captain Picard

艦名/使用國 Type 23公爵級巡防艦/英國

(Duke class)

承造國/承造廠 英國/

F-78、80~82、229~231、234~236──由Yarrow Shipbuilders承造

F-83──由BAE System承造(前Yarrow Shipbuilders)

F-233、237~239──由Swan Hunter Shipbuilders承造

F-79──由Marine at Scotstown on the Clyde承造

尺寸(公尺) 長133 寬16.1 吃水5.5
排水量(ton) 標準3500

滿載4200

動力系統/軸馬力

CODLAG

Spey SM-1A燃氣渦輪*2/34200(F-237)

Spey SM-1C燃氣渦輪*2/52300(F-229~236)

GEC-Alsthom Paxman Valenta 12RPA-2000CZ柴油機*4/8100

Alstom Power Conversion推進用直流電動機*2/8000  

雙軸

航速(節) 28(燃氣渦輪推進)/15(電力推進)
續航力(海浬) 7800/15節
偵測/電子戰系統 Plessey Type-996 3D E/F頻中程對空/平面搜索雷達*1(2012年起拆除)

BAE System Type-997 3D中程對空/平面搜索雷達*1(2012年起陸續加裝)

Kelvin Hughes Type-1007/1008 I頻航海雷達*1

UAF-1電子支援系統(裝備於F-229~F-236)

UAT(1)電子支援系統(裝備於F-237~F-239、F-78~83)

Type-675或蠍式(Scorpion)電子反制系統

130mm六聯裝北約海蚋(NATO Seagnat)誘餌發射器*4

Airborne System IDS 300 (DLF-3)水面假目標誘餌系統 (含四個發射管)(2000年代加裝)

Type-182拖曳式魚雷反制系統

聲納

Thomson Marconi Sonar Type-2050艦首主/被動聲納*1(2010年代後期由Ultra Electronics升級為 Type 2150)

Dowty Type-2031Z低頻被動拖曳陣列聲納*1(裝備於F-229~F-239)

Thales Underwater Systems Type-2087主/被動低頻拖曳陣列聲納*1(從2005年起陸續換裝,取代原有的2031Z型)

射控/作戰系統 BAE SYSTEMS CACS-4艦載戰鬥系統(早期型最初之裝備)

BAE SYSTEMS SSCS(Outfit DNA(1))艦載戰鬥系統(取代CACS-4。2005年起升级為SSCS DNA(2))

BAE SYSTEMS Type-911 I/L/M頻射控雷達*2(2015年起換裝海攔截者飛彈時拆除)

BAE SYSTEMS Sea Archer 30 (GSA-8)光電射控系統*1(整合紅外線熱影像儀、雷射測距儀、電視攝影機)

Astrium SCOT-1D衛星通訊系統

乘員

185

艦載武裝 4.5吋Mk.8 Mod0/1艦砲*1

GWS.26-1海狼防空飛彈垂直發射系統*1(32管)(2015年起換裝海攔截者 防空飛彈,數量維持32管)

四聯裝Mk-141魚叉反艦飛彈發射器*2

三聯裝STWS Mk.2 324mm魚雷發射器*2

Oerlikon DS-30B 30mm 75倍徑防空機砲*2 (2009年起陸續被DS-30M Mk.2取代)

MSI DS-30M Mk.2 30mm遙控機砲*2 (2009年起陸續加裝)

艦載機

大山貓Mk.8*2

或海王、HM Mk.1梅林反潛直昇機*1

數量

共十六艘

艦名 簽約時間 安放龍骨 下水時間 服役時間 除役時間
F-230 Norfolk 1984/10/29 1985/12/14 1987/7/10 1990/6/1 2005/4/15

2006年移交智利,更名為Almirante Cochrane(FF-05),2006/11/22成軍

F-231 Argyll 1986/9/1 1987/3/20 1989/4/8 1991/5/31
F-229(ex F-232) Lancaster 1986/9/1 1987/12/18 1990/5/24 1992/5/1  
F-233 Marlborough 1986/9/1 1987/10/22 1989/1/21 1991/6/14 2005/7/8

2008年移交智利,更名為Almirante Condell(FF-06),2008/5/28成軍

F-234 Iron Duke 1988/7/11 1988/12/12 1991/3/2 1993/5/20
F-235 Monmouth 1988/7/11 1989/6/1 1991/11/23 1993/9/24
F-236 Montrose 1988/7/11 1989/11/1 1992/7/31 1994/6/2
F-237 Westminster 1989/12 1991/1/18 1992/2/4 1994/5/13  
F-238 Northumberland 1989/12 1991/4/4 1992/4/4 1994/11/29  
F-239 Richmond 1989/12 1992/2/16 1993/4/6 1995/6/22
F-82 Somerset 1992/1 1992/10/12 1994/6/25 1996/9/20
F-80 Grafton 1992/1 1993/5/13 1994/11/5 1997/7/4 2006/3/31

2007年移交智利,更名為Almirante Lynch(FF-07),2007/3/28成軍

F-81 Sutherland 1992/1 1993/10/14 1996/3/9 1997/7/4
F-78 Kent 1996/2 1997/4/16 1998/5/27 2000/6/8

F-79 Portland

1996/2 1998/1/14 1999/5/15 2001/5/3
F-83 St Albans 1996/2 1999/4/18 2000/5/6 2002/6/6

 


 

起源

為了取代老舊的Type-12李安達級(Lender class)與Type-21亞瑪遜級(Amazon class)巡防艦,皇家海軍曾在1970至80年代建造一批Type-22系列巡防艦;然而由於此型巡防艦噸位較為龐大,造價也跟著水漲船高,無法建造足夠的數量來全面替換前述舊型艦艇。為此, 皇家海軍在1970年代中期就開始規劃更新一代的反潛巡防艦, 並在1980年正式展開,項目稱為Type-23。

Type-23在設計之時,正逢皇家海軍規模實力全面衰退,再 也無法繼續維持以往「全球海軍」的格局,其政策正朝向配合北約作戰任務、專注歐洲海域與大西洋著眼,所以Type-23不會成為如Type-12或 Type-21一般的量產遠洋殖民地型廉價護航艦艇,而是威脅針對性強的作戰艦艇。考量到當年蘇聯數量驚人的水下兵力,北約歐洲國家海軍的主要精力都耗費 在反潛(攻擊任務則由美國海軍的超級航艦擔綱),而作為美國以外大西洋最重要北約力量的 皇家海軍,自然也不例外;所以Type-23一開始就以反潛為首要任務。Type-23要擁有足夠的戰力與續航力,但鑑於Type-22太昂貴導致產量受 限,Type-23的成本必須受到十分嚴格的控制,以建造足夠的數量來形成有效的反潛兵力。

計畫經過

在1981年春,英國提出了Type-23的參謀計畫綱要,並在1981年中獲得許可,基本需求包括降低船艦的雷達、聲噪訊號,艦體與航行能力設計著重於 配合操作拖陣列聲納,並著重遠洋續航力,主要任務範圍是北大西洋與挪威海域,獵殺從巴倫支海域準備進入北大西洋的蘇聯潛艦。這份計畫綱要中確定了Type -23的推進系統、主機形式、發電機減震減噪措施、艦體聲納、武器系統等 ,採用開創性的複合柴電與燃氣渦輪(Combined Diesel Electric And Gas Turbine,CODLAG)推進系統(詳見下文),納入考量的武裝包括法製飛魚反艦飛彈 、義大利OTO Marela 76mm快砲、兩座三聯裝STWS-2 324mm魚雷發射器等,聲納系統包括Type 2016艦首中頻聲納以及發展中的Type 2031Z低頻拖曳陣列聲納。這份計畫也限定Type-23的成本在每艘7000萬英鎊以內;為此,艦上只配備直昇機起降甲板而省略機庫,僅保留直昇機著 艦再加油裝置與武器儲存/整補設施。為了壓低成本,一開始Type-23不打算裝置防空飛彈;當時一個構想是在當時規劃中的維多利亞堡級。由於對Type -23的重視,雖然當時英國大規模削減國防預算,但仍給Type-23最高的優先程度。 依照1980年9月幣值,皇家海軍最初希望每艘Type 23的預算在7500萬英鎊以內。

根據Type-23的計畫綱要,英國Yarrow船廠開始了細部設計與建造準備工作,同時也考慮到未來出口的可能;當時英國的造艦工業對新設計的巡防艦案 抱持相當高的期望,希望藉此提出一種性能優良的設計,挽回當時軍艦外銷市場大多被西德MEKO以及義大利狼級(Lupo class)巡防艦囊括的情況。然而當Yarrow廠經過詳細檢討之後,認為如果需滿足控制造價在7000萬英鎊以內,船艦標準排水量就必須限制在 2500噸以下,艦體長度只有100m,比起1950年代建造的Type-14低檔次護衛艦沒大多少,僅Type-22巡防艦的2/3,顯然將無法滿足在 北大西洋惡劣海象下長期作業所需的續航力與適航性 (如果船體長度太短,無法跨越海面上一個波浪的週期,通過海浪時就容易產生較大的縱搖、橫搖角及垂直向加速度,對耐海性能至為不利),防空武裝也不足以使 船艦在北大西洋、挪威海域等蘇聯航空兵力威脅半徑內有效生存;當時也基於壓縮排水量的考量,Yarrow船廠選擇單機出力18775馬力的Rolls Royce Spey SM1A燃氣渦輪主機,而不是單機出力達28000馬力的Olympus TM3系列。如果要具備像樣的作戰能力,艦上就必須設置機庫以及完整的防空自衛武器,標準排水量起碼要超過2700噸,艦體長度增加至115m。權衡之 後,皇家海軍修改了Type-23的參謀綱要計畫,將艦體長度增加到115m,增加直昇機庫使之能長期攜帶操作直昇機 (加裝GWS.25六聯裝海狼短程防空飛彈發射器,估計成本也提高到9000萬英鎊。 此時Type-23就打算配合當時研發中的EH-101反潛直昇機的英國版──梅林(Merlin)重型反潛直昇機以及大型的Type 2031Z低頻托曳陣列聲納,這兩項因素成為影響Type-23巡防艦尺寸的重要原因,這是從先前夭折的WG34計畫演變而來)

1982年福克蘭戰爭爆發後,Type-23吸取了不少戰爭中的教訓,特別強化了消防損管系統以及艦體生存設計 (例如把原本艦體劃分的三個消防損管區增為五個);而趁著這次再度修改的機會,皇家海軍也進一步強化Type-23的裝備,包括以當時正在開發的垂直發射海狼防空飛彈系統GWS.26取代六聯裝GWS.25,艦首聲納從Type 2016改為音鼓更大、偵測距離更遠的Type 2050低頻主/被動聲納,追加兩門Oerlikon DS-30B 30mm防空機砲,重新招標反艦飛彈(包括美國魚叉反艦飛彈、義大利Otomat反艦飛彈、法國飛魚以及英國航太開發的Sea Eagle空射反艦飛彈的艦射版,最後於1984年在若干爭議中選擇了美製魚叉飛彈來裝備Type 22 Batch 3與Type 23)等。鑑於英國艦艇對地支援火力普遍不足,遂以英國自製的MK-8 4.5吋艦砲取代原有的OTO 76mm快砲 。因應種種設計變更以及武裝擴充,Type-23的艦體長度增長至133m。至此,Type-23已經發展成為滿載排水量4200ton、裝備精良高檔的反潛巡防艦,其單艦反潛裝備在世界各國的同類型反潛艦艇中堪稱名列前茅 ,更被當時北約視為接下來北大西洋與北海方面最重要的反潛兵力之一。當然,一再地追加裝備、變更系統也使Type-23的成本提高 (依照1984、1985年幣值,每艘粗估約1.1到1.2億英鎊)且進度延遲,英國政府訂購的時間推延,英國各造船廠以及若干支持皇家海軍維持50艘驅逐艦/巡防艦規模的政客對此曾一度十分憂心。

Type-23的命名都採用英國公爵等級的爵位名,故被稱為公爵級(Duke class),首艦被命名為諾福克公爵號(HMS Norfolk F-230)。關於本級艦蘭 開斯特號(HMS Lancaster)的編號還有段小插曲,本來本級艦預定編號為232,但由於「232」在皇家海軍中是「碰船」的代號,十分不吉利,在皇家海軍諸將領關 切下改為229。由於英國君王傳統上會在自己封號前加上「蘭開斯特公爵」(Duke of Lancaster,英王亨利五世在1413年即位前就是被冊封為蘭開斯特公爵,此後蘭開斯特公爵就與王位合併),且蘭開斯特號在1990年5月24日下 水儀式由伊莉莎白二世女王主持,因此蘭開斯特號也被稱為「女王的巡防艦」(The Queen's Frigate),而蘭開斯特的艦徽也取自當時蘭開斯特王朝徽飾的紅玫瑰(15世紀蘭開斯特王朝與約克王朝為爭奪英格蘭王位繼承權而爆發的「玫瑰戰爭」, 所謂的紅玫瑰就是蘭開斯特王朝的徽飾,而白玫瑰則是約克王朝的徽飾)。 皇家海軍在1984年10月29日簽約訂購首艘Type-23型艦(大約在首艦建造合約簽署後,艦上的武器系統設計才完全定案),在1986年9月訂購第 二批3艘,1987年10月打算訂購第三批4艘以上,然而到1988年8月只訂購了3艘。在 1988年下半,皇家海軍打算定購第四批四艘,不過至1989年12月19日只簽約購買三艘,合約價值粗估為5億英磅。在1990年,皇家海軍訂購第五批 六艘,在1992年1月23日先簽署三艘的建造合約,其餘3艘於1994年11月29日投標,1996年2月28日正式簽約,這也是 皇家海軍訂購的最後一批Type 23。最初皇家海軍打算建造23艘Type 23,然而由於適逢冷戰結束,最終只建造了16艘,構成了1990年代皇家海軍巡防艦/驅逐 艦隊的骨幹。Type 23的首艦 諾福克號(HMS Norfolk F-230)於1990年服役,最後一艘則在2002年6月年加入皇家海軍。皇家海軍並沒有急著以Type 23取代原有的Type-22巡防艦,而是將兩者混合 編組,做最有效的運用。 首艘Type-23諾福克號造價約1.35449億英鎊,後續各艦平均成本約6000至9600萬英鎊。

在1980年代末期至1990年代中期,英國進行新一代防空艦艇規劃時,也曾出現幾個以Type-23衍生而來的防空艦艇方案,不過最終都只停留在紙上階段,詳見Type-45勇敢級飛彈驅逐艦一文。

船艦平台設計

雖然Type-23Type 23的實際尺寸與噸位都 遠高於1981年的原始設計,不過仍低於Type-22系列巡防艦。Type 23在基本設計與作戰裝備上卻使用了許多優於Type-22的當時最先進技術,而且 基於福克蘭戰爭慘痛的教訓,對於生存設計與損管能力絕不會為成本因素而妥協。降低艦艇跡訊(包括雷達、紅外線與聲噪等)的概念從1980年代開始被先進國家付諸實行,而Type 23正是 皇家海軍首次應用到匿蹤技術的艦艇,上層結構的外型傾斜約7度左右,艦體外緣沒有尖銳的折角,以上設計皆可分散雷達反射波,減少朝著敵方雷達反射的雷達波強度。 不過,Type 23設計初期,有許多降低雷達截面積的考量,然而隨著皇家海軍對作戰需求的演變,不僅導致艦體尺寸逐漸放大, 而且艦面上的設備越來越多,都沒有經過妥善的匿蹤處理,導致最後Type 23巡防艦的雷達匿蹤水平並不十分突出。

為了盡量降低艦體自身噪音對聲納系統的干擾、增加反潛偵測的效能,Type 23在靜音方面下了極大的功夫,其中最突破傳統的創舉為採用複合柴電與燃氣渦輪 (Combined Diesel Electric And Gas Turbine,CODLAG)動力系統。在這套推進系統中,燃氣渦輪 透過減速齒輪箱與離合器驅動大軸;此外,兩根推進軸都各直接串聯一個直流推進電機,設置在離合器之後(因此離合器僅控制燃氣渦輪減速齒輪與推進軸的離合),推進電機轉子由大軸以及傳動系統軸承支撐;直流推進器的用電由艦上主發電機組或電池供應。在高速航行時,燃氣渦輪透過減速齒輪與離合器直接驅動大軸,而此時發電機組也能同時向直接連結大軸的推進電機供電輸出;而在反潛作業(例如 部署2031Z拖曳聲納)等中低速場合,則切換由兩部直流電(DC)電動馬達直接驅動推進器(電力由柴油發電機組或電池提供)。Type 23在柴電推進模式下,推進器以90rmp的轉速輸出時,航速可達13至17節。由於Type 23的直流電動機直接連結推進器而不經過減速齒輪箱,因此在低速模式下離合器將燃氣渦輪主機與齒輪箱斷開,兩者都處於停機靜止狀態,因此可達 到最佳的靜音效果,對拖曳聲納的干擾降至最低。採用柴電推進的另一好處是巡航時的耗油量大幅降低,使得Type 23的續航力幾乎為其他同噸位艦艇的兩倍 。在中低速柴電推進模式下,Type 23巡防艦65%的發電功率用於推進,其餘35%則供應艦上各系統的運作。為了降低噪音,Type 23採用固定距螺旋槳推進器,無法透過改變螺距來逆轉;艦上減速齒輪箱也是結構較為簡單的形式,不具備逆轉功能。因此,船艦的減速、減速是透過電動推進器來完成(改變電流流向)。

Type 23的CODLAG推進系統架構。注意到兩部直流推進電機直接串聯大軸,不經過減速齒輪箱。

艦上四部660V主發電機的輸出經過配電盤之後,分別輸入直流推進電機以及440V的艦上一般電網

(中間透過馬達發電機組連接)。燃氣渦輪透過減速齒輪箱與離合器連接大軸,同時間直流電機

也能一起輸出運轉。

主機方面,除了威斯敏斯特號(HMS Westminster F-237)完工時使用兩具Spey SM-1A燃氣渦輪(核心機為Spey TF41A渦輪扇發動機,單機輸出功率17100軸馬力)之外,其餘Type 23都使用兩具 改良後的Spey SM-1C(單機輸出功率為19500KW,約26150軸馬力),爾後威斯敏斯特號應該也換成了SM-1C。艦上主發電系統為四具GEC-Alsthom Paxman Valenta 12RPA-2000CZ柴油發電機,單機功率1510KW(2025軸馬力),輸出電壓為600V,經由600V配電盤,供應艦上艦上的440V交流電網(這是皇家海船艦的標準電壓)以及供應推進電機的600V直流電。660V交流電輸出給推進電機之前,先透過晶體閘流管(Thyristor)整為直流電,而控制直流推進電機轉速的方法是透過改變輸入電機的直流電壓。由於晶體閘流管會在配電盤上產生諧波電流(harmonic currents ),為了降低諧波對艦上電網的妨害,600V主配電盤輸出的交流電先通過兩個440V、1200kVA的馬達發電機組(Motor Generator,MG set)緩衝,才會進入440V艦上一般交流電網。為了降 低輻射至水中的噪音與震動,這四組柴油發電機組都安裝於木質彈性基座上,其中兩組甚至安裝於上甲板而非在主/輔機艙,距離水線較遠,能更進一步降低傳入水 中的噪音,至於另外兩組則設置於前部主機艙中。兩部低速用的推進直流電機是由法國Alstom集團機電部門 (Alstom Power Conversion,APC,2005年成為獨立公司Converteam,2011年9月被美國GE集團購併)提供,單機功率2980KW(4000軸馬力)。

 帳面上,Type-23的最大航速通常記載為28節,不過實際上其高速性能不只如此;以本級艦蘭開斯特號(HMS Lancaster F-232)為例,該艦在壽命中期大翻修之前都還能跑出32節的航速,甚至據說有Type 23在剛完工試航時曾跑出34.4節的航速。為了降低螺旋槳空蝕產生的噪音,艦尾位於水面下的部位截去了全艦長的15%,而螺旋 槳與兩側穩定鰭等部位也設有氣泡產生器,以氣泡幕降低這些物體向外傳送的噪音。此外,Type 23的煙囪也設有氣冷系統,降低廢氣的熱訊號。Type 23的自動化程度 頗高,因此全艦編制人員低於同時期同噸位的其他艦艇,標準作戰編制185人,平時只需編制146人;艦上的軍官擁有單人艙房,士兵住艙設置於噪音較低的艦 體前、後部,起居空間與環境優於以往的英國艦艇。

Type 23的 聖愛爾班號(HMS St Albans F-83),攝於2012年4月4日 樸次茅茲軍港。

福克蘭戰爭爆發時,Type-23的細部設計已經接近完成。福克蘭戰爭的教訓使皇家海軍非常重視新造艦挺的防護與損管能力,並立刻反映在尚未開工建造的 Type-23,進一步強化損管生存能力。Type-23艦體全面採用鋼材製造而捨棄易融易燃的鋁合金,以不易燃燒且燃燒時不產生有毒氣體的塗料取代易燃 且會產生毒氣的傳統滷化乙稀塗料,而電纜外皮、艦內裝潢也以具有防火能力的材料取代滷化乙稀。最初Type-23的艦體以兩個防火艙壁分隔成三個損管區, 然而鑑於Type-42驅逐艦防火損管區太少(只有2個)的教訓, 皇家海軍遂修改Type-23的設計,艦內防火損管區的劃分遂增為五個,盡量增加滅火的速度,各防火區由四道延伸至最上層甲板的橫向防火艙壁區隔而成,每 個防火區各自擁有獨立運作的 輸配電、通風排煙設施,如此消防工作將更靈活容易,而且單一消防區域機能的受損不會影響其他區域。艦內主通道的艙門加裝以隔煙防火門簾,並強化艦上幾個重 要指揮中樞周遭艙壁,以提高防禦破片的能力。為了方便消防與救生作業,艦上各防火、防水艙口都予以擴大,使讓穿著防火服、攜帶供氧裝置的消防人員也能夠迅 速出入,艦上各處並設置供氧裝置。艦上除了主損害管制室之外,艦橋露天部位還設有一個備用的損管中心。Type-23的緊急用消防海水泵設在艦首和艦尾, 所需的電源由獨立的應急發電機供應。機艙通風與艦內空調系統為各自獨立的設置,艦內並具備完善的空氣過濾器,並以專門的管路通往機艙;艦上艙房具備氣密能 力,能在核生化環境下遂行封閉運作。

電子系統

雷達方面,Type 23擁有一具Plessey Radar(現為BAE SYSTEMS) 在1980年代發展的Type-996型 (外銷型號為AWS-9)三維 S(E/F)頻中程對空/平面搜索雷達,除用於對空、對海監視之外,還兼作艦上海狼防空飛彈的目標導引雷達。Type 996雷達 採用一個多波束帶狀餽入相位陣列天線(Multibeam Stripline Feed, Phased Array Antenna),使波束持續在縱軸向進行掃描來獲得目標高度資訊,性能優異,探測戰機的距離約115km,目標點/軌跡都由後端軟體處理取得,能同時追 蹤超過100個目標,在高強度雜訊與電子干擾的環境中仍能精確鎖定小型目標 。Type 996雷達轉速為30轉/分,雷達基座具備雙軸(水平、垂直)穩定機能,發射器由行波管(TWT)與射頻放大器組成,接收器為雙倍超外差/脈衝壓縮 (Double superheterodyne/pulse compression),有兩個頻道,目標動態指示(MTI)為3與4脈衝消除器(pulse canceller)。艦上的射控雷達則為兩具BAE SYSTEMS的911型,負責導引海狼防空飛彈以及艦首的Mk.8型4.5吋自動艦砲;此外,艦上另一重要射控裝備為一具BAE Systems的GSA-8海射手30(Sea Archer-30)光電射控系統,主要用於指揮艦首的MK-8 4.5吋艦砲射擊 ;海射手的感測器整合於一個球型外罩內,包括波長8~12um的紅外線熱影像儀、電視攝影機以及雷射測距儀。

聲納系統方面,Type 23的艦首裝有Thomson Marconi Sonar(現為Thales Underwater Systems)的2050型主/被動聲納,具有不錯的淺水偵測能力。聲納方面,前11艘本級艦(F-229~239)裝有Dowty(現為Ultra Electronics)的2031Z型低頻被動拖曳陣列聲納,此聲納先前已被第二與第三批Type-22巡防艦採用,能偵測遠距離目標;事實上, Type-23的艦體設計的最大考量之一,就是能順利地拖行體積龐大的2031Z拖曳聲納進行作業。2031Z拖曳陣列聲納全重70噸,全長1000m, 由500m長的拖曳纜繩與500m長的低頻被動聽音陣列構成 ,工作頻率100~300Hz,並透過纜繩施放的長度以及改變拖曳速度,將聽音陣列拖行在特定的部署深度;2031Z進行拖曳操作時,船艦的航速需限定於 10節以下。2031Z的偵測距離極遠,並具備 不錯的方位精確度,因此一般運用時係以2031Z進行早期偵測,發現可疑接觸後,便派遣本身反潛直昇機至目標範圍內以聲納浮標或吊放聲納進行精確定位,或 者由艦首的主/被動聲納進行精確標定;當然,在發現遠程目標後,也能呼叫友軍反潛機等平台前往作業。另外,艦上還裝有費倫蒂 /湯姆森。辛特拉公司生產的2050型低頻主動/被動式聲納,作為近距離對潛攻擊時使用。對於一艘四千噸級巡防艦而言,2031Z長程拖曳陣列聲納是一種 龐大而奢侈的裝備 ;雖然其偵測距離長,但也付出較龐大複雜、較為脆弱的代價。

Type 23巡防艦威斯敏斯特號(HMS Westminster F237)的艦橋。

威斯敏斯特號艦橋的舵手控制席,可以看到掌舵的方向盤。

(上與下)Type 23的作戰室。

艦載戰鬥系統方面,最初英國打算讓Type 23採用與Type-22巡防艦同系列的CACS-4型戰鬥系統 ;在1987年4月,英國政決定發展更新一代的「水面船艦戰鬥系統」(Surface Ship COmbat System,SSCS)取代(又稱Outfit DNA 1),而後續的本級艦則一開始就採用SSCS,最早期的幾艘則在日後追加。SSCS是Dowty公司的產品 ,以Ferranti公司的FM2400電腦架構為基礎,取代原本CACS-4的FM 1600電腦架構。SSCS採用全分散設計,即使部分系統受損也不至於完全喪失戰力。SSCS擁有12個多功能控制台,各操控台之間 以雙冗餘度光纖乙太(Ethernet)區域網路連結。SSCS的應用處理器為Intel 80386(後來則升級為80486),並搭配Motorola 80386顯示處理器,軟體由美軍軍規ADA語言撰寫。此外,艦上還有Matra Marconi(現為Astrium)SCOT 1D衛星通訊系統。搭配SSCS的Type-23巡防艦,是皇家海軍首次將艦上的感測系統與各艦載武裝整合在一起,並由決策支援輔助系統來幫助指揮官在最短時間內下達正確戰術指令 。艦上的敵我識別器(IFF)為1010/1011型。本級艦 埃斯敏斯特號(HMS Westminster,F-237)在服役時便已安裝了天網衛星通信系統的第二階段軟體,較早服役、沒有整合數據系統的姊妹艦也在日後陸續換裝;而後續階段的軟體則從1997年開始安裝於新完成的幾艘本級艦上。

Type 23電子戰裝備包括675型或Scorpion電子反制系 統、Rical公司的UAF-1(前七艘本級艦)或Thron-EMI公司的UAT(1)(後9艘本級艦)電子支援裝置以及130mm六聯裝北約海蚋 (NATO Seagnat)誘餌發射器等, 此外還擁有Type-182拖曳式魚雷反制系統。海蚋誘餌發射系統可選擇的彈藥包括金屬干擾絲式的Mk214欺誘式誘餌(Seduction Chaff)、Mk216干擾誘餌(Distraction Chaff)以及Mk245 巨人(GIANT)紅外線誘餌,其六聯裝發射器構型與美國MK-36 SRBOC相似。 UAF擁有四組八方向比振幅測向天線,分別涵蓋不同的頻率範圍,並可結合比相式干涉測量裝置進行更精確的測向;UAF沒有獨立的測頻用全向天線,而是以測 向頻道(channels)進行瞬時測頻。至於UAT則是Thron-EMI新推出的系統,採用八方向非搜索/比振幅測向,並配備晶體視頻接收機;從 1990年代起,Type-22巡防艦、Type-42飛彈驅逐艦與無敵級航空母艦的皇家方舟號(HMS Ark Royal R-07)都換裝了UAT系統。

武器系統

GWS.26垂直發射海狼防空飛彈系統

Type 23最主要的防空自衛武器為B砲位的GWS.26-1海狼防 空飛彈垂直發射系統,共有32管 ,提供相當強大的點防空自衛能力。海狼防空飛彈使用指揮至瞄準線(Command to line of sight,CLOS)方式導引,先由搜索雷達偵獲目標位置,再由電腦將射控雷達對準目標並發射飛彈接戰;射控雷達同時追蹤來襲目標與海狼飛彈,將資料傳 至射控電腦計算兩者的相位差,對海狼飛彈發出航向修正的指令,指揮飛彈朝著射控雷達與目標之間的瞄準線飛去,直到命中目標。事實上,早在1960年代英國 就以海狼飛彈測試艦載垂直發射的可行性,此計畫稱為SIMMER,咸信是西方國家研究垂直發射的最早嘗試;在1968年,皇家海軍在一艘巡防艦上成功垂直 發射了一枚海狼飛彈,演示了垂直發射具有可行性。然而,由於當時一些技術限制無法突破,這個計劃只能先予以擱置。

Type-23巡防艦李奇蒙號(HMS Richmond F239)艦首垂直發射 器發射GWS.26海狼防空飛彈

的瞬間。此時32個發射管之中只有18管裝填了飛彈。

Type-23巡防艦李奇蒙號 在2014年12月上旬進行海狼Block 2飛彈實彈射擊的畫面,

此時飛彈的向量推力噴嘴正使飛彈轉向目標。

GWS.26的研發工作始於1982年。與Type-22巡防艦使用的GWS.25第一代 海狼相較,Type 23的GWS.26做出許多重大改良:首先,以垂直發射取代Type-22的六聯裝旋轉發射器,免除了再裝填問題,且對抗飽和攻擊的能力更強。第二,以Type-996三維搜索/追蹤雷達取代原本的Type-967/968搜索與追蹤雷達組合 。第三,原本GWS.25使用Type-910射控雷達對超低空掠海目標效能不佳,所以加裝一具電視攝影機 來輔助;而GWS.26則換成GEC-Marconi Type-911型射控雷達,結合了I頻追蹤天線與K頻射控鎖定天線,整體性能更為良好,故省略了電視攝影機 。原本垂直發射海狼系統打算選擇的是荷蘭信號公司(Hollandse Signaalapparaten)的VM-40追蹤雷達,最後仍選擇英國本國廠商,因此這個決策曾引發爭議。為了適應垂直發射,GWS-26的海狼飛彈換裝 由Cadiz開發的新火箭發動機,尾部有一個燃氣舵來加速飛彈升空後的轉向,並增加一個捷聯式慣性測量裝置使飛彈能在轉向後順利進入預定航道;GWS.26的海狼飛彈最大射程由GWS-25的6km增加為10km,最大速度則約2.5馬赫。

GWS.26靈活度頗佳,英國號稱其有攔截現代化掠海反艦飛彈 的能力 。GWS-26的垂直發射管採用圓形截面,採用熱發射方式,發射蓋採用一次性的易碎材質,飛彈發射時便直接將其衝破;發射管內的排氣系統直接整合於飛彈儲 存箱內,四個排氣管道沿著發射管內壁裝設,正好位於飛彈的四個彈翼之間;飛彈在管內點火發射時,產生的高熱尾焰便被引導至四個排氣道內轉180度,然後向 發射管上方排出。反觀美國MK-41採用可開闔的發射門,廢氣排放系統則獨立設置於發射器的底部。海狼飛彈垂直發射系統被一圈遮板包圍,可能是用於遮檔飛 彈發射時產生的火焰與煙霧。

在2000年2月,皇家海軍與MBDA(前Alenia Marconi Systems的飛彈部門)簽署價值6.98億美元的海狼Block 2防空飛彈研發與生產合約,在2005年中期開始交付。在2000年11月, 皇家海軍進一步與MBDA(前Alenia Marconi Systems的飛彈部門)簽署價值4.64億美元的合約,針對Type-22/23巡防艦的海狼飛彈系統(Type-22為GWS.25 Mod3,Type-23為GWS.26 Mod1)進行改良,稱為海狼飛彈壽命中期升級(Sea Wolf Mid Life Update,SWMLU),針對海狼飛彈後端系統的追蹤射控、導引和武器管理功能進行升級。海狼Block 2與SWMLU除了性能升級之外,也一併更換原本系統中已經停產的過時零件。

SWMLU項目包括提升Type-911雷達追蹤系統 ,並新增一個基於BAE system的SiMA 8-12微米紅外線熱成像單元的光電感測模組,增強對抗電子干擾的能力 ;升級後Type-911以一個卡爾曼濾波器將來自三種感測器(I、K波段雷達以及紅外線熱影像儀)的資料進行融合,具備優異的整合追蹤、射控導引與抗干 擾能力。配合紅外線熱影像儀,作戰中心(Operation Room)的海狼飛彈操作顯控台組增加一個紅外線熱影像儀的顯控台 。英國號稱經過升級的海狼飛彈系統透過整合雷達、紅外線的感測與追蹤能力,能攔截6000m以內如板球大小、以三倍音速飛行的目標。

海狼Block 2飛彈的具體更新項目包括以新的電動彈翼制動系統 取代原本的高壓氣體驅動系統,從而改善了飛彈的控制性並延長了有效射程;換裝新型雙模式引信,包含紅外線/Mk.4無線電(IR/RF)感測器,改善了接戰低跡訊目標的成功率; 此外,利用與MBDA集團生產的ASRAAM空對空飛彈的組件來替換原本飛彈導引段的過時老舊組件,使飛彈上的任務模組重量減輕但實際的飛行狀態運算能力反而增強,同時簡化了生產程序並降低購置成本。SWMLU從2003年8月開始測試 ,2004年9月完成關鍵設計審查並進入系統整合階段,整合測試工作在切姆斯福附近的Bushy Hill以及朴次茅茲(Portsmouth)附近的弗雷塞試驗場進行;海狼Block 2飛彈於2004年9月在瑞典維德塞爾試驗場進行點火發射測試,在2005年完成海上測試並投入生產,而SWMLU系統則在2007年開始交付,2008年投入服役 ,2012年完成所有換裝工作。 在2008年7月, BAE Systems宣布獲得1.41億英鎊的海狼飛彈服役期間支持( Seawolf In Service Support,SWISS)合約,與負責提供飛彈的MBDA一同保障皇家海軍的Type 23巡防艦隊的海狼防空飛彈系統,合約效期直到2017年。

原本皇家海軍還打算基於SWMLU/海狼Block 2進一步改良,稱為海狼Block 3,希望應付2015年以後的威脅,不過爾後皇家海軍決定以MBDA發展的未來局地防空系統(Future Local Area Air Defence System,FLAADS,英國稱之為海攔截者(Sea Ceptor),詳見Type 26巡防艦一文),取代Type 23裝備的海狼系統。

 

Type-23巡防艦李奇蒙號(HMS Richmond F239的海狼GWS.26的Type 911射控雷達,

結合I頻追蹤天線、K頻射控天線以及一個紅外線熱影像儀。

除了海狼飛彈之外,Type 23的另一項防空武器為兩座具有穩定能力的DS-30B單管 30mm 75倍徑防空機砲,使用Oerlikon KCB 30mm 75倍徑氣體驅動火砲射速達650發/分,火砲系統與砲座由英國製造研究公司(British Manufacture and Research Company,BMARC,爾後成為MSI Defense)設計,採用穩定式動力砲座,迴旋速率55度/秒,砲身俯仰速率55度/秒,砲身俯仰範圍-20~+65度,兼具防空與反水面能力,對水面目標射程10km,防空射程則為2.75~3km,砲座備彈160發。這也是根據福克蘭戰爭的經驗而加裝。在這場戰爭中,皇家海軍發現只要以機砲對阿根廷戰機發射曳光彈,就算不能擊中也能大大地干擾其投彈,從而降低命中率。相較於雙聯裝的GCM-AO2/AO3 30mm機砲(裝備於Type 22巡防艦、兩棲艦艇等)重量達2150kg,只有單砲身的DS-30B重量僅1200kg。

DS-30B 30mm單管機砲。

反艦武器方面,Type 23的艦首裝有一門BAE SYSTEM RO Defence生產的MK-8 4.5吋自動艦砲,對海射程22km,對空射程6km;MK-8艦砲與海射手射控系統的組合具有對空與對海警戒模式,只需按下一個按鈕就能切換,對空警戒模式係由射控系統自動帶動火砲進行對空搜索,縮短了接戰所需的反應時間。此外,垂直發射器與船艛之間裝有 兩組四聯裝魚叉反艦飛彈發射器 ,英國稱魚叉飛彈的射控系統為GWS-60。

反潛武器方面,Type 23本身裝有兩具固定式雙聯裝324mm雷發射器 (設置在船艛兩側),使用英國國產魟魚(Stingray)輕型反潛魚雷 。Type 23艦尾設有一個 直昇機庫 ,可容納兩架超級大山貓中型反潛直昇機或一架海王/梅林等級的大型反潛直昇機,提供落地加油與裝彈等作業。 

Type 23在設計階段雖然被定位為廉價的反潛巡防艦,但是 在設計階段逐步擴充,演變成一種多功能艦艇,除了具備優異的反潛能力之外,防空能力也相當出色,因此在 冷戰結束後北約各國作戰需求巨變的情況下,仍能成為皇家海軍倚重的多功能艦艇,伴隨著皇家海軍特遣武力在衝突地區出沒。

魟魚魚雷

魟魚魚雷的研發工作始於1960年代中期。在1950年代,皇家海軍裝備的國產MK-30被動聲納歸向空投魚雷被認為無法對付越來越安靜的新型潛艦;雖然英國在開發MK-31主動歸向魚雷,但由於遇到諸多技術問題而無法通過驗證。於是在1960年代,英國只能先後從美國引進MK-44與MK-46輕型魚雷。然而,皇家海軍仍希望擁有國產魚雷而不是只能依賴美國,因此在1964年開始研發新一代的國產輕型魚雷。英國軍方這項需求代號為海軍與空中參謀需求(Naval and Air Staff Requirement,NASR)7511號,直到1970年代末才正式命名為魟魚(Sting Ray)魚雷。魟魚魚雷由GEC-Marconi(今為BAE System)開發。

依照最初的構想,魟魚魚雷打算採用浮力推進(buoyancy-propelled)設計,在高爆戰鬥部後方接一個氧化聚乙烯(polyethylene oxide)儲存艙 ,航行時在魚雷前方釋放氧化聚乙烯來降低航行阻力。在1969年的測試中,這種設計證實能降低至多約25%的阻力;然而,皇家海軍在1969年決定放棄這種構想,決定將儲存氧化聚乙烯的空間用來裝置更大容量的電池。魚雷導引系統的研發工作從1960年代中期展開,最初打算
使用旋轉式磁盤(硬碟)透過蝕刻來儲存導引系統的聲學演算法,但最後改用新開發的積體電路技術(Integrated Circuit,IC),因為魚雷從空中投入海中時的震動可能會讓磁盤損壞。最初皇家海軍打算在魚雷上使用簡單的全向破片(omnidirectional blast)彈頭,然而1970年代的研究顯示這樣的威力不足以有效摧毀具有雙層船殼的大型潛艦,因此隨後發展出成形破片定向聚能高爆戰鬥部。由於設計不斷修改演變,導致新魚雷的研製工作不斷落後與超支;在1976年,新型魚雷的設計與初期構想已經完全不同。然而,皇家海軍仍堅持完成此種魚雷的研發工作,而不是轉向美國購買,因為英國這種新型魚雷的性能預期將優於同時期美國的MK-46型號,而且這是純粹的英國國產武器。由於研發進度落後,魟魚魚雷趕不上1982年爆發的福克蘭戰爭,當時英國還緊急向美軍借調200枚MK-46輕型魚雷。在1983年,魟魚魚雷終於進入皇家海軍服役,研發工作總計耗資9.2億英鎊,超出了原訂預算。魟魚魚雷的雷體由MSDS工廠
(後來成為MUSL)製造,包括位於柴郡(Cheshire)的內斯頓(Neston)以及樸次茅茲(Portsmouth)附近的滑鐵盧維爾(Waterlooville)兩地的工廠,導引系統由Sperry Gyroscope產製。在魟魚魚雷的研製過程中,總共進行約500次水下航行測試。

魟魚魚雷第一種量產型為Mod.0 ,在1983年進入皇家海軍服役。魟魚魚雷長度2.6m,重量267kg,戰鬥部重45kg,採用主/被動聲納歸向,導引系統能對抗敵方潛艇的干擾措施, 以鎂/銀氯化物(magnesium/silver-chloride)海水電池帶動一個噴射泵推進,最大航速45節(此時射程超過8km),射程8~11km,最大攻擊深度約750m。在魚雷發射前,發射平台(船艦、航空機等)就預先將目標與環境相關資訊輸入魟魚魚雷的導引系統;魚雷發射後就完全自主操作,由戰術軟體控制的導引系統控制魚雷,以主/被動聲納尋標器進行搜索,導引軟體具有對付敵方反制措施的能力。魟魚魚雷具有良好的淺海域操作能力,魚雷射出發射管後推進裝置便立刻啟動,使魚雷入水後立刻擁有推進與控制力,導航陀螺儀也 立即啟動,在最短時間內測量魚雷姿態,進而控制魚雷在撞擊海底前進入正確航道。

黃鯛魚的第一種主要改進型號是Mod1,主要改進導引系統,提高淺水環境下的作業能力,並改用一個TWD產製的成形裝藥鈍感(Insensitive)戰鬥部來提高儲存時的安全性。在2003年2月,皇家海軍與BAE System簽署魟魚Mod1的發展合約,主要是研製數位導向/控制系統。魟魚Mod1的第一階段試射是在2002年5月、在巴哈馬群島水域的AUTEC靶場進行,以一艘航行中的特拉法加級核能攻擊潛艦(會採取規避行動)發射10次,其中8次瞄準成功;第二階段測試是在2002年9月進行,以中等深度、淺深度和坐底潛艦為目標,然而對坐底潛艦的測試失敗;經過改進與調整軟體之後,第三階段測試在2003年11月於桑德蘭水域的BUTEC靶場進行,以一艘機敏級核能攻擊潛艦為目標進行6次試射,其中5次瞄準成功;總計魟魚Mod1在研製過程中總共實際試射了150枚,由於先前黃 鯛魚Mod.0研製與試射工作已經累積、蒐集大量數據,皇家海軍遂這些資料為基礎發展出「乾靶場」模擬測試方案,使得許多先前需要實際試射才能蒐集的資料能事先進行,進而減少了魟魚Mod.1所需的實際試射次數,節省了研製成本。魟魚Mod1在2006年開始服役。 

(上與下)英國國產魟魚324mm輕型魚雷。攝於2012年9月2日Type 42驅逐艦

約克號(HMS York D98)上。

(上與下)Type 23側面的魚雷管發射魟魚魚雷。

Type 23的固定式魚雷發射管開口。

 

梅林(Merlin)反潛直昇機

(上與下)皇家海軍21世紀初期的主力反潛直昇機──EH-101的英國反潛版梅林(Merlin)。

攝於2011年8月伯恩茅茲航空嘉年華。

 梅林直昇機的機腹,注意兩側不對稱的掛架可攜帶四件反潛武器(照片中配置兩枚魟魚

魚雷以及兩枚反潛炸彈)。鼻輪後方是Blue Kestrel搜索雷達,機腹左側的圓孔是

2089吊放聲納的施放口。

一架梅林正部署2089吊放式聲納。

一架梅林直昇機投擲魟魚魚雷。

停在Type-23蒙特茅茲號(HMS Monmouth F235)甲板上的梅林直昇機

如同前述,Type-23原始設計的起降甲板與機庫尺寸都是配合當時新開發的HM Mk.1梅林(Merlin)重型反潛直昇機(其尺寸與重量比當時皇家海軍現役最大型的海王反潛直昇機還大),但由於梅林的開發速度趕不上Type-23的服役,因此服役初期先操作一架 現役的大山貓(Lynx)HMA.8反潛直昇機,而梅林則在1998年12月進入皇家海軍服役並裝備於Type-23巡防艦。

從1998到2002年皇家海軍共接收44架梅林 ,平均每架成本高達970萬英鎊,相當於Type 23巡防艦的57%。梅林反潛直昇機以三具Rolls Royce RTM322渦輪軸發動機為動力,配備GEC-Ferranti(後來被BAE System合併)的Blue Kestrel機腹搜索雷達、英法合資的Thomson Marconi Sonar(現為Thales Underwater Systems)的Flash吊放式聲納 (皇家海軍制式型號為2089型)、兩組內置10聯裝聲納浮標發射器、磁異偵測器(MAD)、GEC-Marconi的AQ-S903反潛任務系統、Orange Reaper的ESM. 44電子對抗生存裝置等,最多可掛載四枚MK-46 Mod5或魟魚魚雷,Flash吊放式聲納能與Type 23護衛艦的Type 2087主/被動低頻拖曳陣列聲納(2005年起加裝)一同操作。 由於體型夠大,梅林直昇機堪稱當今作業能力最完整的反潛直昇機,機上的AQ-S903反潛任務系統能完全處理機載所有反潛感測器(包含吊放聲納、MAD磁異偵測器、自身投擲的所有聲納浮標)的資料,完全不需要透過資料鏈轉發到母艦上協助處理;美國LAMPS 3系統的SH-60B是全世界第一種裝備機載聲納浮標信號處理單元的直昇機,但機上的系統只能同時處理5個指向性被動聲納浮標的信號資料,無法同時涵蓋每次反潛搜索任務投擲的12個聲納浮標。

梅林的2089型吊放聲納水下沈浸部位重80kg,最大升降速度10m/s,絞車電纜長度750m,最大部署深度700m,採用可擴展型收發基陣(接收與發射陣列分離,聲納沈浸入水後發射陣列向外擴展,接收陣列本體直徑70cm),工作頻率3.5~5.5KHz, 主動拍發的最大作用距離約24.7km。法國、瑞典、挪威的NH-90反潛直昇機系列也都使用Flash吊放式聲納,美國MH-60R反潛直昇機的AN/AQS-22吊放式聲納也是基於Flash的硬體結合美國的後端信號處理、軟體而成。

為了配合操作重量接近15噸級的梅林直昇機,Type-23的直昇機起降甲板配備Mac Taggart Scott公司生產的Prism直昇機輔助降落系統,基本上是Mac Taggart Scott公司先前的TRIGON系統(用於Type 42、Type 22等直昇機操作艦上)的發展型,以一個設在起降區的方形金屬網孔來捕捉降落的直昇機(直昇機著艦後機腹伸出一根捕捉橫桿鉤住網孔完成固定);先前 TRIGON系統單純以纜繩/滑輪組將直昇機牽引回機庫,Prism系統則使用一組三軌式牽引軌道以及絞車組來牽引直昇機,三條牽引軌道分別用來引導直昇 機的三個起落架,每個牽引軌道各有一組絞車以及車輪牽引裝置。 降落在甲板上的直昇機先透過一組旋轉絞車調整方向來對準牽引軌道的中央軌,甲板人員分別將三條軌道的車輪牽引裝置連接到梅林直昇機三個起落架輪框外側的軸 延伸(axle extensions)機構上,然後啟動三組絞車拉著三個起落架輪,將梅林直昇機沿著三軌式軌道拖回機庫。相較於TRIGON系統,Prism的剛性軌道 提高了牽引過程的安全性,尤其是在較高海況、艦體搖晃較大的情況下。

 

(上與下)停在Type-23蒙特茅茲號甲板上的梅林直昇機的前輪特寫

,注意固定機鼻輪的牽引裝置。

 

大山貓/野貓反潛直昇機

皇家海軍超級大山貓(Lynx)HMA.8反潛直昇機。攝於2012年8月31日伯恩茅茲航空嘉年華。

山貓HMA.8將原本位於機首的雷達移到機首下方的盤型外罩裡,騰出上面的空間安裝FLIR

紅外線熱影像儀。

(上與下)發展自超級大山貓的野貓(Wild cat)HMA.2,在2015年進入皇家海軍服役

,陸續取代大山貓。 雖然基本設計源於大山貓,但野貓在細部設計上等於全新的直昇機,

只有5%的零件與原本的大山貓HMA.8相同。

韓國海軍訂購的AW-159野貓反潛直昇機,此時正吊放FLAH聲納進入水中。

機體側面的橘色物體是韓國國產K745藍鯊反潛魚雷。

 

除了梅林反潛直昇機之外,Type 23巡防艦也會操作大山貓(Lynx)反潛直昇機。皇家海軍從1981年就引進大山貓HAS.1,隨後的大山貓HAS.2投入了1982年的福克蘭戰爭。在1980年代,皇家海軍的大山貓HAS.2都陸續升級為HAS.3,以Gem 42-1渦輪軸發動機取代原本的Gem 2(單機功率900馬力);在1990年代,皇家海軍的大山貓依照超級大山貓(Super Lynx)100的標準進行升級,稱為大山貓HMA.8,改用Gem 42-200發動機、新型 BERP旋翼系統,並在機首加裝FLIR紅外線熱影像儀,原本位於機首的對海搜索雷達移到機首下方的圓盤型外罩內。大山貓反潛直昇機可攜帶魟魚(Sting Ray)324mm反潛魚雷、深水炸彈或海賊鷗(Sea Skua)輕型反艦飛彈(詳見Type 42飛彈驅逐艦一文)。皇家海軍的大山貓反潛直昇機在2017年3月正式除役,被AW-159野貓(Wildcat)直昇機取代。

在2002年,英國國防部與奧古斯塔.偉斯特蘭 (AgustaWestland )簽約,發展供英國陸軍、皇家海軍使用的大山貓後繼機型,早期稱為未來山貓(Future Lynx)以及山貓-野貓(Lynx Wildcat)。在2006年6月22日,英國國防部與奧古斯塔.偉斯特蘭簽約購買70架未來山貓,40架給英國陸軍,30架給皇家海軍,另外附帶增購 10架選擇權,價值10億英鎊;不過在2008年12月,英國國防部宣布將未來山貓的訂單總數降至62架,英國陸軍與皇家海軍的數量分別是34架與28 架。在2008年9月,英國正式確定未來山貓使用兩具LHTEC CTS800-4N渦輪軸發動機(單機功率1362軸馬力),驅動BERP IV主旋翼系統。在2009年4月29日,未來山貓被賦予AW159野貓(Wildcat)的正式型號,皇家海軍稱為野貓HMA.2,首架量產型在 2012年5月交付皇家海軍,2015年3月23日開始擔負戰備,配合Type 23巡防艦蘭開斯特號(HMS Lancaster F229)進行部署。皇家海軍的野貓HMA.2配備SELEX Galileo的海沫(Seaspray)7000E固態電子掃描雷達,機首配備L-3 Wescam MX-15D整合光電/紅外線觀測瞄準系統,機內可搭載Thales的FLASH系列的緊致型低頻主動吊放聲納(Compact Sonics low-frequency active dipping sonar)。除了可攜帶魟魚(Sting Ray)324mm反潛魚雷、深水炸彈等反潛武器外,野貓HMA.2也能配備對水面攻擊武裝,包括至多20枚Thales集團的Martlet輕量化多功 能攻擊飛彈(Lightweight Multirole Missile,LMA,前身是輕型對地攻擊飛彈,Future Anti-Surface Guided Weapon(Light) ,2014年6月簽署合約,價值4800萬英鎊),或者至多四枚歐洲飛彈公司(MBDA)的海毒式(Sea Venom)反艦飛彈(前身是重型對地攻擊飛彈,Future Anti-Surface Guided Weapon(Heavy) ,合約在2014年3月簽署,用來接替海賊鷗反艦飛彈);LMA與海毒式飛彈在2018年由奧古斯塔.偉斯特蘭整合到野貓直昇機上(合約價值9000萬美 元),2020年10月達成初始作戰能力(IOC)。雖然發展自大山貓,但野貓只有5%的零組件與既有的陸軍大山貓MK.7或海軍HMA.8共通(包括燃 油供應系統、主旋翼變速箱),其餘95%都是全新組件。

除了皇家海軍自用外,韓國在2013年1月15日宣布採購AW-159野貓來取代現有的超級大山貓反潛直昇機隊;韓國首批訂購8架AW-159,分兩批各 四架在2016年交付(分別是2016年6月13日與11月);在2016年1月,韓國媒體報導韓國將斥資9000億韓元(7.84億美元)進一步增購 12架野貓。韓國版AW-159使用Seaspray 7400E電子掃描雷達,具備360度全方位掃描能力,搭配的攻擊性飛彈是2014年選定的以色列Spike NLOS,搭配的輕型魚雷是韓國國產的 K745 藍鯊(Blue Shark)。在2016年3月,菲律賓也訂購兩架AW-159,價值1億英鎊。

 

後續改良

進入2000年代,皇家海軍陸續升級Type 23巡防艦的作戰裝備,包括換裝新的MK-8 Mod1艦砲(由首艦諾福克公爵號在2001年率先換裝)、以自動化小口徑火砲(ASCG)取代原本DS-30B 30mm機砲 (見下文)以及海狼防空飛彈壽命中期提升工程(Sea Wolf Mid Life Update,SWMLU)等項目。MK.8 Mod1較原先Mod0減輕 6ton,以體積重量較輕、精確度較高的電力伺服控制機構取代原本的液壓系統,並換裝新的匿蹤外殼。在2004年4月,第十艘本級艦李奇蒙號(HMS Richmond F-239)開始接收BAE SYSTEM RO Defence新研發的4.5吋增程型高爆彈藥(High Explosive Extended Range,HE ER),是首艘配備此種砲彈的Type 23;HE ER射程延長至27km,MK-8 Mod0/1火砲皆可發射。

皇家海軍人員正將Mk 251海妖(Sirea)主動式誘餌裝填入六聯裝 130mm

海蚋誘餌發射器中。此為海洋號(HMS Ocean L12)兩棲攻擊艦上的照片。

電子戰方面,Type 23在2000年代接受BAE Systems的升級,整合新開發的Mk 251海妖(Sirea)主動式誘餌(2004年1月進入皇家海軍服役), 整合於海蚋誘餌發射器中。Mk 251誘餌裝有主動干擾波發射機,能發射模擬的雷達波與干擾波,吸引、欺騙敵方射控雷達或反艦飛彈雷達尋標器。Mk 251 Siren誘餌會發射後會在離船艦一定距離(至少500m)的空中作業,火箭燃燒完畢後會展開降落傘,延長在空中飛行的時間。此外,Type 23也在2000年代陸續在艦橋兩側下方加裝四個Outfit DLF-3 水面假目標誘餌系統的發射管,在船艦上電子截收系統(ESM)探測到目標來襲之後,能在極短時將充氣誘餌投擲在船艦附近海面上並充氣部署完畢,充氣展開後能形成雷達截面積達500,000平方公尺的假目標。

皇家海軍海洋號(HMS Ocean L12)兩棲攻擊艦上的MSI DS30M Mk.2 30mm遙控機砲。皇家海軍

自用的DS30M Mk.2通常仍沿用原本DS 30B的砲座(右側設有人工操作戰位),

外觀上的主要區別就是以MK-44 30mm鏈砲取代原本的Oerlikon KCB 30mm砲身。

(上與下)Type 23的聖愛爾班號(HMS St Albans F-83的MSI DS30M Mk.2 30mm遙控機砲

(上與下)出口給泰國的DS30MR Mk.2 30mm遙控機砲,攝於英國授權泰國建造的

甲米號(HTMS Krabi OPV-551)巡邏艦上。此種出口版DS30 MK.2的砲座屬於輕量化構型,

取消了位於砲座側面的射手控制席,完全由艦上作戰控制室裡的顯控台遙控。

皇家海軍在2000年代中期發展自動化小口徑火砲(Automated Small Calibre Gun,ASCG)計畫,以新發展的自動化30mm機砲取代原本艦隊中的DS-30B 30mm機砲(兼具防空與反水面能力,射速達650發/分,反水面射程達10km,防空射程2.75~3km)。這是Type 23巡防艦升級項目的近海防禦性反水面作戰(llittoral Defensive Anti-Surface Warfare,ASuW)項目的主體;英國國防部啟動ASCG的原因,主要是國防部的水上裝備能力分部(Directorate Equipment Capability (Above Water Effect),DEC(AWE))以及艦隊指揮官等單位在一份報告中指出,面對在近岸遭遇大量小型船艇或高速快艇之類的威脅(可能配備短程飛彈、火箭、RPG單兵火箭、機槍或自殺炸彈等),皇家海軍船艦當前缺乏有效的對抗武器。在2005年8月,英國國防部海上火砲與飛彈系統整合計畫團隊(Maritime Gunnery and Missile Systems Integrated Project Team)與 MSI-Defence Systems(日後成為MS International plc)簽署合約,為皇家海軍提供26套ASCG火砲系統來裝備13艘Type 23巡防艦,總價值1500萬英鎊(約3070萬美元)。ASCG的型號為DS 30M Mk.2,以美國ATK的Mark 44蝮蛇二型(Bushmaster II[)30mm外動力鏈砲(射速有每分鐘100或200發兩種選擇,對水面有效射程約5.1km)取代原本DS-30B的Oerlikon KCB 30mm 75倍徑機砲,砲座為動力操控、陀螺儀穩定,與外部的光電指揮儀(Electro-optical Director,EOD)整合,由外部的控制台遙控操作,砲座外殼具有低雷達截面積、低紅外線、低磁性訊號特性。DS-30M Mk.2首先在英格蘭西北坎布里亞(Cumbria)的艾斯克米爾靶場(Eskmeals Firing Range)進行測試;在2007年中旬,MSI-Defense交付首批兩座DS-30M Mk.2火砲系統給皇家海軍,在2007年8月安裝於Type 23的薩默賽特號(HMS Somerset F82)上,隨後由該艦在10月於英吉利海峽進行海上測試。第一艘正式換裝DS-30M Mk.2的Type 23巡防艦是蒙特羅斯號(HMS Montrose F236),配合2009年1月起的六個月塢修工程(在 Rosyth船塢進行)加裝;隨後,DS-30M Mk.2也陸續裝備於Type 45飛彈驅逐艦、獵級(Hunt class)水雷反制艦、海洋號(HMS Ocean L12)兩棲攻擊艦、皇家勤務艦隊海浪統治者號(RFA Wave Ruler A390)等船艦上。DS-30M Mk.2隨後也外銷印尼、阿曼、泰國、巴西、伊拉克等國。

(上與下)在2000年代,Type 23在艦橋下方加裝Outfit DLF-3水面誘餌發射管,

無源 誘餌發射後在水面充氣膨脹,製造一個雷達回跡很大的假目標來欺騙敵方雷達尋標器。

同時,Type 23在改良時也陸續加裝新開發的未來防衛資訊基礎建設(Defense Information Infrastructure (Future),DII(F)),能與此一網路內的皇家陸、海、空三軍單位以及國防部實現資訊與資源共享。英國軍方從1998年戰略防衛報告 (Strategic Defence Review)正式決議建構DII(F),在2000年10月組成整合計畫團隊(Integrated Project Team,IPT),並在2005年3月選擇ATLAS Consortium公司作為主承包商,同月31日正式簽約,其他參與廠商包括HP Enterprise Services(原屬Informerly EDS)、富士通( Fujitsu)、EADS與Logica等公司;DII(F)係以Windows作業系統系列為基礎,透過民規網路以及IE瀏覽器來分享各種資訊、檔案 與應用程式等資源,並支持影像與聲音(透過VOIP)的即時傳輸,資料傳輸時有加密機制;而此一軍用網路包含2000個國防部網站、至少150000個終 端(固定式電腦工作站或移動式裝置)以及至少300000個使用者帳號,未來還打算把航空機納入聯網範圍之中。

壽命中期翻修改良工程

雖然在設計階段,Type 23從最初的「陽春反潛艦」演進成為擁有可觀綜合戰力的艦艇,但整體設計(包含艦體結構、預留發展空間等等)仍不脫「低檔船」的範疇;因此,最初 皇家海軍只打算讓Type 23 服役18年,服役期間不進行任何大規模更新翻修;但由於Type 23的後繼者──規劃中的未來水面作戰艦艇(Future Surface Combact,FSC)一再推遲,在2004年11月遭到取消重新規劃,故皇家海軍只好將Type 23的役期延長為22年,並規劃從2005年起陸續展開壽命中期翻修與改良作業 ,此時預估平均每艘花費1500至2000萬英鎊,每艘工期約12至18個月。

公爵级的壽命中期升级工程期間除了繼續更新前述的作戰裝備之外,主要是對艦體、艦內起居空間、輔助性機械設備進行必要的翻新與升級。包括修改艦尾線型與推進傳動系統,在艦尾水線以下加裝擾流板(transom flap)來減少低壓區, 這些措施能減少航行阻力、降低13%的燃料消耗,並使最大航速增加1節;以Thales Underwater Systems主導開發的2087型低頻主/被動低頻拖曳陣列聲納(low-frequency active sonar,LFAS)取代原有的2031Z型拖曳陣列聲納 ,而原本沒有安裝2031Z型聲納的後五艘本級艦(F-78~83)也加裝2087型。

除了作戰裝備的升級之外,艦上起居工作環境、廚房設施與輔助機械設施等也會在 延壽工程中全面升級;全艦換裝新設計的空調系統,即便在最極端的氣溫下 (例如波斯灣的炎熱氣候)也能確保較為良好的工作條件,此外起居設施獲得改善;艦上加裝新的空氣過濾系統,確保在核生化作戰環境下,艦內仍有新鮮的氧氣供給。此外,艦上新增一套精密的事故檢測系統。 為了防止生物、海藻在水下船體表面生長而使阻力增加、堵住進排水口並侵蝕結構等問題,Type 23在中期翻修時還引進新的超音波技術來保護水線以下的艦體。

2087型拖曳陣列聲納

Type23巡防艦埃斯敏斯特號(HMS Westminster F-237)艦尾的Type 2087拖曳陣列聲納,

此時絞車正準備部署主動拖曳體(黃色物)。

Type 23巡防艦肯特號(HMS Kent F78)艦尾,左側黃色物體就是Type 2087拖曳聲納的拖曳體。

攝於2012年4月4日樸次茅茲。

2087低頻主/被動拖曳陣列聲納堪稱23式巡防艦改良計畫中的核心項目之一,此系統採用Thales的CAPTAS MK4主/被動拖曳陣列聲納 的感測器硬體架構,搭配英國的後端控制系統(包含四個DRS Technologies的OPUS-2單螢幕多功能操控台)等軟硬體組成;感測器部分包括獨立的主動與被動拖曳體(早期CAPTAS MK2與MK2 V1採用主/被動拖曳體合一的設計),分別由艦尾兩個不同絞車施放 ;其中,主動聲納的拖曳體由拖曳浮體處理系統(Towed Body Handling System)收放,設置在艦尾左側,而被動拖曳陣列則由拖曳陣列處理系統(Towed Array Handling System)收放,拖曳纜線從艦尾中線原本Type 2031拖曳陣列聲納的施放口收放;主動拖曳體由四個環形換能器構成(早期CAPTAS V2與MK2 V1的主動部位只有兩個環形換能器),工作頻率0.5~2KHz。其被動被動聽音陣列(操作頻率0.1~2KHz)的單元由品字形三體換能器構成,在約600Hz以上的操作頻率能直接分辨聲源方位來自於左邊或右邊,而不需要仰賴艦艇轉向

近年許多先進國間紛紛發展低頻主動拖曳陣列聲納,係著眼於現代化潛艦越來越安靜且多半配備消音瓦,不僅被動聲納只能在極短的距離(通常僅有個位數的海里甚 至數百公尺)偵測到一艘以靜音部署的現代化潛艦,中/高頻主動聲納的偵測效率也因為潛艦外層的消音瓦而大打折扣;低頻(2KHz以下)主動聲納技術則可藉 由波長較大的特性在海中傳遞更遠的距離,同時也避開了現行潛艦消音瓦最有效的吸收頻段;不過由於低頻波段的波長大,解析度低,若欲取得較佳的精確度,發射 /接收單元必須採用較大的孔徑來提高精確度,因此艦首聲納有限的空間便難以達成需求。低頻主/被動拖曳陣列聲納則提供了一個可行途徑,利用不受艦體外部尺 寸直接限制的拖曳構造來裝設低頻主動發射與接收裝置,同時也透過拖曳而遠離艦體噪音,並利用改變部署深度而布置在最適合的水溫層,盡可能提高聲納運作效 率。然而,低頻主動聲納也被懷疑極易嚴重傷害鯨、豚聽音器官,導致鯨豚大量迷航擱淺死亡事件。

2087型的整體性能優異,無論深水或淺水操作性能與主/被動工作效率都大大超過了2031Z,在演習中面對扮演假想敵的英國核能潛艦時,可展現數十海里 級有效偵測能力,使其遠在潛艦魚雷攻擊範圍之外就獲得相當程度的目標範圍(以往英國反潛艦面對英國核能潛艦之類的現代化潛艦時,有效偵測距離只剩下個位數 的海里),然後輕鬆地以艦上的梅林反潛直昇機迅速前往確認並解決目標; 皇家海軍認為擁有長距離有效偵測潛艦的2087型聲納之後,使水面艦在面對現代化靜音潛艦時,更容易奪回喪失已久的作戰優勢,使反潛艦艇在潛艦能打擊水面 船團之前就發現它,並輕鬆地指揮反潛直昇機前往潛艦附近加以解決。然而,2087型所費不貲,每套總價將近6000萬英鎊,拖曳體與絞車佔據直昇機甲板與 機庫下方大部分空間,服役早期也發現拖曳體的單纜絞車在作業時經常卡住,未來可能將以雙纜絞車取代。

皇家海軍從2005年起展開2087聲納的換裝作業,2006年起正式進入皇家海軍服役 ,在2007年11月達成初始操作能力(IOC),全部換裝工作於2012年完成。 不過,皇家海軍只購買八套Type-2087聲納來裝備Type 23(共耗資1.66億英鎊),有五艘被排除,分別是摩爾斯頓號(HMS Montrose F236)、芒茅茲號(HMS  Monmouth F235)、鐵公爵號(HMSIron Duke F234)、蘭開斯特號(HMS  Lancaster F229) 、阿蓋爾號(HMS Argyll F231) ,因此這些船艦只會執行反潛需求較低的常規部署。Type 2087拖曳陣列聲納系統的初期採購單價約3530萬美元,第二批次採購價則降至2820萬美元(以2005年幣值計算;若以2016年幣值計算則為3423萬美元)。

由於Type-2087拖曳陣列聲納系統性能優越,因此美國也採用若干套,用於LCS近海戰鬥艦艇的反潛任務套件之中,作為美國AN/SQR-20整合式多功能托曳陣列聲納(MFTA)服役前的過渡性裝備。

在2016年12月,皇家海軍與Cohort plc集團旗下的系統工程評估(Systems Engineering & Assessment Ltd ,SEA) 公司簽署一系列針對皇家海軍各型艦載聲納、水聲裝備的支持合約,包括Type 2087拖曳陣列聲納的科技更新第二階段(Technology Refresh Phase 2)。

 

 

LIFEX延壽工程

Type 23巡防艦的阿蓋爾號(HMS Argyll F231)在2010年代換裝Type 997三維對空/平面搜索雷達。

一艘正在朴次茅茲船塢中進行改裝工程的Type 23巡防艦,攝於2016年9月15日。

注意該艦主桅杆頂部已經換成Type 997雷達,艦橋頂部原有的海狼防空飛彈

射控雷達也被移除,顯然已經換裝了新的海攔截者(Sea Ceptor)主動雷達導引防空飛彈。

完成延壽工程改裝的Type 23威斯敏斯特號(F237)。此時主桅杆頂部已經換成Type 997雷達,

艦橋頂部原有的海狼防空飛彈射控雷達也被移除,海狼防空飛彈系統

被新的海攔截者(Sea Ceptor)主動雷達導引防空飛彈取代了。

 

從2011年起,皇家海軍為Type 23進行延壽工程(Life Extension ,LIFEX) ,這是前述Type 23壽命中期翻修改良作業的進一步延伸 ,包含對空搜索雷達、防空飛彈、作戰系統等核心裝備都會更新,此項目稱為能力持續計畫(Capability Sustainment Programme,CSP);此外,前一期還沒有執行完的翻新改良工程項目也會繼續補齊。

在CSP項目中,艦上原本的Type-996雷達被BAE System新開發的Artisan三維對空/平面搜索雷達(皇家海軍編號為Type-997,詳見Type 26巡防艦一文)取代,第一艘換裝的是鐵公爵號(HMS Iron Duke F 234),約在2013年完成換裝。艦 上的SSCS DNA(1)戰鬥系統 也進行升級,稱為DNA(2),包括更新軟硬體、擴充功能,並與與新的Type 2087低頻主/被動拖曳陣列聲納(見下文)以及Outfit DLH主動式誘餌系統結合,此外還能整合新開發的海攔截者(Sea Ceptor)短程防空飛彈系統(即CAMM通用模組化防空飛彈的英國艦載防空版,詳見Type-26巡防艦一文) ,就此取代原有的海狼飛彈。

原本英國打算將Type-23的海狼飛彈系統的射控程式升級為可進行分時照射,讓一具射控雷達能同時導引一枚以上的飛彈;然而 在2010年英國國防部的戰略審查報告(SDSR 2010)中,就打算以海攔截者防空飛彈系統取代海狼系統 ,而海狼飛彈系統也就此陸續從皇家海軍汰除。為了盡量減少換裝工程的複雜度,海攔截者飛彈系統將沿用現有GWS.26-1海狼飛彈系統的基礎設施和介面節點來與艦上Outfit DNA(2)作戰系統整合,包括飛彈發射管(海攔截者可直接裝填於現有海狼GWS.26的垂直發射管裡),此外還需要加裝與海攔截者防空飛彈實施上/下鏈傳輸的裝載船艦資料鏈終端(Platform Data Link Terminal,PDLT,艦上需安裝兩個來覆蓋360度方位),整套海攔截者防空飛彈系統的編號為GWS.35。由於海攔截者飛彈採用終端主動雷達導引,因此原本用來導引海狼飛彈的Type 911射控雷達就遭到拆除,而兩部Type 911射控雷達原位置就用來安裝兩個配合海攔截者飛彈的PDTL資料鏈天線。在2015年8月,Type 23的阿蓋爾號(HMS Argyll F231)展開現代化改裝工程,是第一艘換裝海攔截者短程防空飛彈系統的Type 23。在2017年9月初,完成所有LIFEX延壽項目的阿蓋爾號成功進行了海攔截者的第一次海上試射。

此外,皇家海軍也升級Type 23原有的Type 2050聲納,解決組件過時問題。在2014年底,皇家海軍與Ultra Electronics簽署價值2700萬英鎊的合約,為Type 2050提供技術更新,升級後型號改稱S 2150(或Type 2150),而聲納系統整合工作由洛馬集團加拿大分部負責。S 2150換裝Cohort 旗下SEA公司研製的全數位化模組陣列音鼓,原有的760個聲納換能器減少到440個,內部配線減少了一半,後端顯示、控制與處理設備都予以更新及整合,電子機箱數量減少80%,整個聲納系統硬體的體積重量降低,耗電也降低。在2017年底,S 2150聲納完成關鍵設計審查,並在蘇格蘭的格里灣(Loch Goli)進行測試。

  

(上與下)在2017年9月初,Type 23阿蓋爾號進行海攔截者防空飛彈的首次海上試射。

(上與下二張)Type 23阿蓋爾號首次發射海攔截者防空飛彈的瞬間;海攔截者飛彈靠著氣體彈射

裝置發射升空,飛彈的火箭發動機在半空中才點火。

 

 

此外,皇家海軍也為Type 23更換更強而有力的柴油發電機組,此計畫稱為發電/機械控制/監控系統更新(Power Generation and Machinery Control and Surveillance (MCAS) Update,PGMU)。Type 23巡防艦原有的四部Paxman Valenta 12 RP2000 CZ柴油發電機組設計於1960年代末期,服役到2010年代時已經顯得老舊,可靠度日漸下降;原本這些發電機組單機功率約1.3MW(1767馬力),在熱帶海域時就只剩下約1MW(1360馬力)。皇家海軍要求PGMU計畫能讓Type 23的供電能力成長約20%,滿足Type 23巡防艦剩下壽期的所有需求。PGMU計畫的執行分為數個部分:Lot 1是新柴油發電機組(供應電力為600/440V,要求單機功率1.4~2MW,必須能安裝在Type 23現有的機艙空間內),Lot 2是電壓轉換器(Power converters),Lot 3是新配電盤(後來取消,仍沿用原有的設備),Lot 4是機械控制/監控(Machinery Control and Surveillance,MCAS),Lot 5是系統整合、測試認證、撰寫新的訓練維護程序以及提供相關文件等附屬項目。原本皇家海軍打算為12艘Type 23進行PGMU升級,但隨後削減至11艘。在2015年,英國國防部又重新修訂PGMU的計畫綱要,強調使用現有成熟可靠技術。在2015年4月,英國國防部 防衛裝備與支援(Defence Equipment and Support,DE&S)選定Rolls-Royce旗下的MTU柴油機廠為PGMU項目提供MTU  12V 4000 M53B柴油發電機組(Lot 1)(競爭對手包括MAN廠),每艘Type 23裝備四具,單機輸出功率1.65MW(2244馬力),合約價值6800萬英鎊(1.06億美元),2016年底開始交付;而電壓轉換器(Lot 2)則由位於奧地利的Hitzinger提供,合約價值1200萬英鎊(1870萬美元),合約在2015年8月簽署。在2016年1月,Rolls-Royce獲得價值1800萬英鎊的合約,提供機械控制/監控(MCAS)相關設備(Lot 4)。在2016年11月,英國國防部與巴布克海洋科技(Babcock Marine and Technology)簽約,執行PGMU項目的系統整合等相關支援項目(Lot 5),合約價值360萬英鎊(451萬美元)。PGMU相關項目在2024年執行完畢。

艦載/空射反艦飛彈替代計畫

在2014年7月,英國國防部防衛裝備與支援(Defence Equipment and Support,DE&S) 決定在2018年底招標新的艦載反艦飛彈接替艦載魚叉Block 1C反艦飛彈系統(英國稱之為GWS.60),而魚叉反艦飛彈則會在2020至2023年除役;然而到2016年11月中旬,皇家海軍卻證實,會在 2018年12月停止對GWS.60魚叉反艦飛彈系統的後勤支持,作為節約經費的手段,而且在接下來十年左右都不太可能購買接替的艦載反艦飛彈系統(英國 與法國 雖研議合作開發新一代超音速反艦/陸攻巡航飛彈,但在2030年之前不太可能服役)。由反潛直昇機搭載的海賊鷗反艦飛彈也會在2017年3月除役,而接替的海毒(Sea Venom)空射反艦飛彈要等到2020年後才能服役,因此如果英國在2018年將魚叉飛彈,中間會產生超過2年的空窗,此期間皇家海軍艦艇將沒有任何艦射與直昇機載反艦飛彈可用。在2017年9月中旬,英國國防部在倫敦舉行的防衛安全裝備年會(Defence and Security Equipment International,DSEI 2017)上表示,將延長魚叉飛彈系統的役期至少到2020年。

經過評估後,英國國防部打算讓皇家海軍裝備於13艘Type 23巡防艦與三艘Type 45驅逐艦的魚叉Block 1反艦飛彈系統延長役期到2023年;在2018年7月11日,英國國防部證實正在尋找一種現役的過渡性反艦武器,在2023年接替除役的魚叉Block 1C反艦飛彈,填補在2030年英法合作的未來巡航/反艦飛彈(Cruise/Anti-Ship Weapon,FC/ASW)開發完成之前的空窗期。依照英國防衛裝備與支持組織(Defence Equipment and Support,DE&S)首長西蒙.伯隆爵士(Sir Simon Bollom)向英、法議會聯合聽證會提供的證詞,任何延長現有魚叉Block 1C反艦飛彈的計畫都十分困難,很難將服役期限延長到2023年以後;而國防部主管軍事能力(Military Capability)的參謀會議副主席(Deputy Chief of Defence Staff)馬克.波法里( Mark Poffley)也提到目前評估的過渡性武器選項包括波音魚叉Block 2、瑞典SAAB RBS15 MK3、歐洲MBDA的MM-40 飛魚Block 3、MBDA義大利分公司的Otomat Mk.3、挪威康斯堡航太防衛(Kongsberg Defence & Aerospace ,KDA)的NSM、美國雷松(Raytheon)的反艦型戰斧以及美國洛馬(Lockheed Martin)的AGM-158C遠程反艦飛彈(Long Range Anti-Ship Missile,LRASM)等,目前國防部正與英國財政部( Treasury)討論關於評估作業和經費的需求。

海毒(Sea Venom)輕型空射反艦飛彈由英、法兩國合作開發,英國的計畫名稱是未來反艦導引武器(Future Anti-Surface Guided Weapon(Heavy),FASGW(H)),法國則稱之為空射反艦飛彈(Anti-Navire Léger,ANL) 。海毒式由歐洲飛彈公司(MBDA)開發,用於取代現役的英國海賊鷗(Sea Skua)以及法國AS-15TT輕型空射反艦飛彈,可由皇家海軍AW-159野貓(Wildcat)以及法國海軍的NH-90、AS-565美洲豹 (Panther)艦載直升機發射。海毒式反艦飛彈長2.5m,直徑20cm,全重110kg,戰鬥部重30kg,採用固態火箭推進,射程約20km,一 架AW-159最多可攜帶四枚。海毒式使用紅外線熱影像尋標器(另可選用半主動雷射導引),並結合雙向資料鏈,直昇機組員透過雙向資料鏈接收飛彈紅外線尋 標器傳回的目標熱影像,機組員可選擇鎖定攻擊目標船艦的特定部位,並可選擇飛彈的飛行模式(包括全程掠海攻擊目標船隻的水線,或終端拉高俯衝攻擊目標上層 結構)。

(上與下)英國、法國合作開發的海毒式空射反艦飛彈,是現役海賊鷗反艦飛彈的替代者。

一架AW-159野貓直昇機的側面武器籌載,外側就是一枚海毒式反艦飛彈,而內側則是一組

五聯裝輕量化多任務飛彈(Lightweight Multirole Missile,LMM)發射器(軍方名稱為岩燕飛彈,

Martlet)。LLM原計畫名稱是輕型未來反艦導引武器(Future Anti-Surface Guided Weapon(Light)

,FASGW(L)),而海毒飛彈原本計畫名稱則是重型未來反艦導引武器(FASGW(H))。

 

艦隊縮減

由於財政困難,英國國防部在2004年7月宣布裁減現役艦隊規模,驅 逐艦/巡防艦隊規模將由原先32艘縮減至25艘;因此,Type 23的數量減至13艘;故Type-23的諾福克號、卡夫頓號(HMS Grafton F-231)與馬波羅號(HMS Marlborough F-233)從2005年4月到2006年3月先後除役。在2005年9月7日,英國與智利的國防部簽訂合約,以1億35萬英鎊(包含船艦本身、維修打理 費用以及人員訓練成本)的超低總價將這三艘Type 23售予智利──服役才八年的卡夫頓號的造價就已達到1億五千萬英鎊。其中,諾福克號在2006年移交給智 利,更名為康查倫號(Almirante Cochrane FF-05),同年11月22日成軍;卡夫頓號於2007年移交,智利將其命名為林其號(Almirante Lynch  FF-07),2007年3月28日成軍;而馬波羅號則在2008年移交給智利,並重新命名為康迪爾號(Almirante Condell  FF-06),2008年5月28日成軍。除了趁著英國財政困窘撿來這三艘性能良好的艦艇之外,智利在2004至2007年也陸續自荷蘭購入道爾曼級與希 姆斯科級巡防艦各兩艘,全都是熱艦移交。

智利海軍對於這項十分划算的交易樂不可支,但英國國內對於國防部大舉裁減海軍並將狀況良好的艦艇拋售他國的舉動就反應不一,部分專家認為此舉將使皇家海軍在緊要關頭沒有可用之兵,「將她們封存都比轉售好」──英國Warship World雜誌主編說道。

在2008年公布的戰略審查報告(Strategic Defence and Security Review,SDSR)記載, 皇家海軍水面作戰艦艇總數為30艘(應含OPV巡邏艦),其中第一線驅逐艦/巡防艦共25艘,這是考慮到 維持伴護航母編隊以及全球各水域的任務,至少要有10艘驅逐艦/巡防艦在值勤的狀態, 而水面船艦以40%出勤率來計算,得出需要25艘驅逐艦/巡防艦的數字。  

Type 23的蘭開斯特號(HMS Lancaster F229)在2015年12月17日結束部署返回朴次茅茲後就暫時停役封存(皇家海軍稱為擴展待命狀態,extended readiness),因為皇家海軍面臨人力短缺(在2016年4月,英國獨立報也披露,Type 45飛彈驅逐艦不屈號(HMS Dauntless D32)因為人力短缺與機械因素而降為訓練艦)並等待進行升級工程。在2017年3月31日,處於封存狀態下的蘭開斯特號被拖船從朴次茅茲拖帶離開,前往普利茅茲(Plymouth)進行升級改裝工程;此時該艦的許多裝備如艦砲、對空搜索雷達等都已拆除。

在2017年3月31日,Type 23的蘭開斯特號在封存狀態下被拖帶離開朴次茅茲,前往普利茅茲

進行改裝。此時該艦已經停役封存一年,艦砲、防空雷達等都已經拆除。

 

在2017年10月下旬,有消息傳出皇家海軍由於人力與經費短缺(維持現有裝備的經費,每年的缺口約3.5至5億英鎊),而即將服役的兩艘伊莉莎白級航空母艦需要可觀的資金與人力來維持,因此即將出爐的2017年戰略審查報告(SDSR 2017) 將進一步裁減皇家海軍兵力;除了確定會將兩艘獵級(Hunt class)獵雷艦HMS Atherstone(M38)與HMS Quorn (M41)提前除役之外,更會將兩艘阿爾賓級(Albion class)船塢運輸艦除役,並將皇家陸戰隊現有的6500名兵力裁減掉1000人(此時,英國國防部已經通過裁減200名皇家陸戰隊人員的方案),已經排訂在2018年除役的海洋號兩棲攻擊艦(HMS Ocean L12)外傳即將賣給巴西;此外,外傳將裁減的艦艇還包括多艘Type 23巡防艦,例如2017年10月下旬詹氏(Janes)防務新聞表示,皇家海軍最快有可能在2018年供售兩艘Type 23,到2023年再增加三艘(可能的客戶是已經擁有三艘Type 23的智利海軍);而同時期泰吾士報(Times)也披露,皇家海軍有官員私下透露正考慮脫手三艘Type 23,因為部分同型艦狀況不佳,需要更多資金才能正常運轉,而現在皇家海軍沒有足夠的經費與人力。當然,此時英國國防部官方否認提前除役阿爾賓級與數艘Type 23巡防艦的傳聞,表示並未與巴西、智利等國接觸出售軍艦,並強調皇家海軍驅逐艦/護衛艦總數將維持在SDSR 2010開始規定的19艘。

在2017年12月下旬,消息傳出此時皇家海軍沒有任何一艘第一线水面船艦部署在遠離本土的水域(不包括第二線小型艦艇與潛艦),這是「史無前例」的情況,顯示皇家海軍經費與資源短缺的情況已經亮起紅燈。此時,19艘第一線驅逐艦/巡防艦之中,六艘Type 45驅逐艦全部停在樸次茅茲維修或等待維修,13艘Type 23巡防艦之中有12艘停在樸次茅茲或達文波特基地進行維修,只有一艘Type 23聖愛爾班號(HMS St Albans F83)能夠出勤。  

在2017年12月23日聖誕節前夕,Type 23巡防艦的聖愛爾班號(HMS St Albans F83,前)監視

通過英國本土周邊水域的俄羅斯Project 22350高西可夫上將號(Admiral Gorshkov)飛彈巡防艦(後)。

此時,聖愛爾班號是皇家海軍19艘驅逐艦/巡防艦中唯一能夠值勤者。

智利海軍Type 23升級工程

在2014年8月,消息傳出智利打算購買已經被英國採用的海攔截者飛彈系統,以取代陣中三艘Type 23海狼防空飛彈 (此時英國準備以海攔截者替換海狼防空飛彈系統,如此智利就會成為全球僅存的海狼GWS.26系統用戶,將很快面臨維護與升級商源消失的問題)。 不過之後智利決定採用公開招標的方式選擇為Type 23升級的方案,包括更新作戰系統、防空搜索雷達與防空飛彈系統。在2016年3月,智利正式對外發出Type 23防空系統升級案的需求徵詢書(RFP),收到的廠商在7月之前提交方案。

在2015年,智利選擇四組團隊參與競爭,包括英國BAE Systems與QinetiQ組成的團隊,以色列IAI的 MBT Division、美國洛克西德.馬丁集團加拿大分公司(Lockheed Martin Canada)以及泰拉斯集團荷蘭分公司(Thales Nederland)等四組。其中,英國BAE System為本國Type 23防空升級提出的類似方案(結合Type 997 ARTISAN三維雷達、DNA(2)戰鬥管理系統、MBDA的海攔截者防空飛彈系統),以色列IAI提出以閃電八型(Barak-8)防空飛彈系統結合 Elta的MF-STAR主動相位陣列雷達系統;洛馬集團加拿大分公司的提案以該集團先前為加拿大海軍哈利法克斯級現代化改良計畫(Halifax Class Modernization Project,HCMP)的方案,戰鬥系統以瑞典SAAB的9LV MK-4戰鬥系統開發,搭配Thales的SMART-S MK.2三維對空搜索雷達;而Thales荷蘭分公司的提案咸信是基於為荷蘭、比利時進行的凱若.道爾曼級(Karel Dorman class)的升級方案(結合SEASTAR 系列相位陣列雷達)。其中,洛馬集團加拿大分公司曾表示,該集團提供多個防空飛彈選項,包括MBDA的海攔截者防空飛彈以及美國的ESSM發展型海麻雀防 空飛彈;不過後來智利選擇將主動雷達導引的MBDA海攔截者以及以色列閃電八型納入考量,半主動雷達導引的ESSM則遭到排除,而洛馬加拿大分公司與荷蘭 Thales的提案都選擇搭配海攔截者飛彈。在2016年7月5日,美國國防部軍事安全合作局(DSCA)曾公布一個對智利的可能海外軍售(FMS)項 目,總價值1.4億美元(主要設備項目約7320萬美元),包含33枚ESSM飛彈、三套MK-41 Baseline VII垂直發射系統、10個配合MK-41的MK-25四合一ESSM飛彈發射箱(Quad Pack Canisters)、五套射控所需的MK-73連續波照射器、相關的技術支援/訓練/文件/後勤料件工具等等,顯示曾有美國廠商向智利Type 23巡防艦升級案提供過ESSM選項。

BAE System與MBDA的團隊強調,如果智利選用他們的方案,就能直接套用與皇家海軍Type 23巡防艦相同的升級方案,不僅可以節省另外重新整合的經費,日後兩國的Type 23巡防艦隊也能一起升級與維護,長期維持成本與風險較低。最後,智利決定為三艘Type 23的升級方案包括CMS 330戰鬥管理系統、TRS-4D電子掃描雷達、以MBDA海攔截者防空飛彈取代海狼防空飛彈等,此外也考慮是否引進MBDA的MM-40 Block 3飛魚反艦飛彈。整個升級延壽工程將耗資約6億美元,使這三艘Type 23能在智利海軍服役到2030年左右。

水下設備方面,智利陸續為三艘Type 23購買了Type 2087拖曳陣列聲納,並準備將原本的Type 2050艦首聲納升級為Type 2150。



Type-23的替換

皇家海軍剩下的13艘Type 23預估必需效力至2020年代,才會 有新一代艦艇接棒,2036年左右 才能全數退役;由於財政惡化,英國國防部2010年10月的戰略防衛審查(SDSR)報告決定將皇家海軍的驅逐艦/巡防艦總數減為19艘,皇家海軍被迫在2011年1月到4月間將四艘Type-22第三批巡防艦提前除役,此後Type-23成為皇家海軍碩果僅存 的巡防艦。英國下一代水面作戰艦艇FSC未來水面艦艇從1990年代研擬以來,歷經無數波折,終於在2010年3月25日正式定案,由BAE System進行設計,計畫名稱確定為Type-26巡防艦,首艦希望能在2021年左右服役,在2020年代陸續替換皇家海軍陣中的Type-23型巡 防艦。Type-23巡防艦除役時,艦上的Type-2050艦首聲納以及Type-2087拖曳陣列聲納都將移植到Type-26上。

在2015年11月21日英國國防部公布的戰略審查報告(SDSR 2015)中記載,Type 26的建造數量確定為8艘,此外將建造一種排水量比Type 26更低、任務彈性更好的新型多用途巡防艦,使皇家海軍驅逐艦/巡防艦總數到2030年代能維持在至少19艘 (在2030年代研究進一步增加驅逐艦、巡防艦總數),因此新型多用途巡防艦的總數至少為5艘。