神盾戰鬥系統

 

從1980年代開始,配備神盾作戰系統的提康德羅加級飛彈巡洋艦(前)與柏克級飛彈驅逐艦((後二艘)

就成為美國海軍最倚重的水面艦艇。

一個美國航母打擊群編隊,畫面中有三艘提康德羅加級神盾巡洋艦、三艘柏克級神盾驅逐艦與一艘派里級飛彈巡防艦。

神盾艦艇為美國航母戰鬥群提供了堅實的防空監視與攔截能力,使得航空母艦起飛的戰鬥空中巡邏能放心地將

敵方轟炸機發射的長程反艦飛彈交給神盾艦攔截,而專心擊落敵方攻擊機群,進而向外推展戰鬥空中巡邏的

作業範圍;這是神盾艦為整個航母戰鬥群帶來的強大體系加成效應。

柏克級Flight 2A飛彈驅逐艦史泰瑞特號(USS Sterett DDG-104)連續發射四枚標準SM-2防空飛彈的鏡頭。

神盾系統被設計來同時接戰大量空中目標。

 

主要資料、數據來源:

1.尖端科技軍事雜誌221、222期──「成功級、紀德級與神盾系統艦之戰鬥系統與作戰能力分析」(張明德著)

2.全球防衛雜誌275、276──「神盾前傳」(張明德著)

3.AEGIS: ADVANCED SURFACE MISSILE SYSTEM──by JAMES D. FLANAGAN and WILLIAM N. SWEET

 

 

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 ──by captain Picard


 

連結:神盾艦艇家族

美國 提康德羅加級飛彈巡洋艦
美國 柏克級飛彈驅逐艦
日本 金剛級飛彈驅逐艦
日本 愛宕級飛彈驅逐艦
西班牙 艾爾瓦洛.迪巴贊級飛彈巡防艦
挪威 南森級巡防艦
南韓 KDX-3世宗大王級飛彈驅逐艦
澳洲 AWD防空作戰艦艇

 


神盾的起源

在1963年11月提豐(Typhon)艦載防空系統被取消的同時,美國國防部長麥納馬拉(Robert McNamara)提出另一個替代方案──先進水面飛彈系統(Advanced Surface Missile System,ASMS),目的為發展可摧毀飛機、飛彈及水面目標的飛彈系統 ,其電子反反制能力要求比提豐稍低,但維持大致同級的多目標接戰能力(例如要求同時追蹤400個目標,與提豐巡洋艦版系統相同),並且著重於利用新科技來降低系統的體積與功率需求,並應用先前 提豐計畫獲得的大量技術與管理經驗, 遊戲避免重蹈提豐系統過於龐大、複雜與昂貴的覆轍,這就是神盾系統的前身。美國海軍武器局( Bureau of Weapons,BuOrd)的水面飛彈計畫辦公室(Surface Missile Systems Project Office,SMSPO)在1964年初開始向各廠商徵求ASMS設計提案,並於1965年1月成立ASMS評估團隊(ASMS Assessment Group),該小組以退役的美國海軍少將威辛頓(F.S. Withington)領銜,故又稱為威辛頓委員會,其餘參與的研究單位還包括海軍船艦局(Bureau of Ships,BuSHIP)、武器局(BuOrd)、IBM的貝爾實驗室;先前負則監督提豐飛彈項目的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory,APL)繼續扮演技術諮詢(Technical Advisor)角色,並協助研究許多關鍵核心技術(例如關於相位陣列雷達),此外也從陸軍防空飛彈部門以及海軍單位借調若干民間專家。為了在計畫起始階段就充分參考業界意見,ASMS評估團隊也邀請當時美國七家民間主要軍工廠商以及相關的主要次承包商的代表,對照當時美國軍方的慣例,算是十分罕見。ASMS評估團隊進行研究、分析、評估之後,產生一系列初始文件如初期技術發展報告(preliminary Technical Development Plan)與建議規格與操作需求( Recommended Specific Operating Requirement)等,為之後的實際工程發展奠定基礎。

最初美國海軍規劃的ASMS系統架構仍類似提豐系統,其核心仍為一套類似SPG-59的全功能電子掃瞄雷達, 防空飛彈也繼續沿用TVM導引機制,唯將雷達波段由C波段改為波長較長的S波段;在ASMP小組最初的評估中,兵器局基於本位考量而主張繼續沿用精確度高的C波段,以利於飛彈射控,而艦艇局則力主搜索距離較長的S波段 。最後,小組主席威辛頓裁示以偵測能力優先,並將搜索距離性能指標追加到超過當時SPG-59的250海里,故S波段最後得以獲勝;此外,此階段ASMS增加了原本SPG-59雷達所沒有的250海里外長程攔截管制能力,因此採用S波段勢在必行。由於S波段的波長較長,鑑別度較差,若要達成目標鎖定等級的射控能力,就必需採用更大的天線孔徑,這對於容積有限的飛彈而言根本無法接受,勢必得使用波長較短、精確度高的波段(通常為X波段,波長比C波段更短),故S波段雷達勢必無法與飛彈尋標器匹配。因此,ASMS小組最後將照明機能從雷達中獨立出來,交由專門的X波段照明雷達負責,整個系統架構遂得以簡化。此外,ASMS小組也決定新雷達捨棄SPG-59技術艱困複雜的球面天線/倫波電磁透鏡技術,改用類似企業號核能航空母艦、長堤號核能巡洋艦使用的SPS-33雷達的平板天線,並完全以移相器(phase shifter)技術來控制波束變換方向;此外,ASMS也以併聯的正交場放大器(CFA)來取代原本SPG-59後端的併聯小型TWT發射機。

由於電子科技日益進步(尤其是固態電晶體器件的發展),完全使用移相器組成能用波束覆蓋半球的相位陣列雷達 已經成為可能,不需要再使用先前SPG-59雷達龐大複雜的倫伯電磁透鏡,也不需要像SPS-32/33般分別用兩種天線滿足遠程搜索與多目標精確追蹤能力。為了避免重蹈SPG-59與SPS-32/33的覆轍,ASMS雷達系統在起步階段時便十分重視後端數位系統的研發與整合,以便有效控制主波束並縮小旁波瓣,並精確完整地處理接收到的雷達信號,如此才能確保新系統能有效運作,而不像先前SPG-59與SPS-32/33在原型測試階段才發現性能有諸多問題 ;此外,逐漸成熟的新固態電子科技,為ASMS提供更好的條件來縮小體積與功率。為了將來漫長服役生涯的發展,新雷達系統的後端系統/軟體與雷達發射機/天線本身是完全獨立的,這使未來雷達能在不更動硬體架構的情況下,仍能透過軟體與元件的更新來完成升級,並且增加系統操作時的可維修性與可靠度,這些考量在日後被證實是非常成功的。ASAM的雷達系統的性能指標較SPG-59寬鬆,並能根據研發情況適度降級,以避免研發成本進度失控等問題。

從1965到1969年,APL負責進行關於ASMS的各項技術實驗與研究,盡可能降低技術風險,並驗證全系統以及各項子系統的概念設計。在這段期間,APL最主要的工作就是研究ASMS的一大關鍵技術──配套雷達系統,概念研究階段稱為先進多功能陣列雷達(Advanced Multi-Function Array Radar,AMFAR),具體的工作包括驗證AMFAR所需的一系列關鍵技術,例如構成雷達發射機(transmitter)的正交場放大器(Crossed-Field Amplifier,CFA)、在天線陣面用來移動波束指向的石榴石(garnet)移相器(phase shifters)等等;APL將各個關鍵技術、組件項目分包給次承包商開發實作,然後進行測試驗證。AMFAR雷達是種逐個脈衝收/發(pulse-by-pulse transmit/ receive),所有的波束收發操作都由後端數位計算機控制。在1967到1970年,AMFAR可說是是整個ASAM計畫的核心項目。AMFAR項目最後的正式型號成為AN/SPY-1相位陣列雷達,採用了APL在AMFAR計畫中開發的各種關鍵技術。

艦體方面,在1965年的最初規劃中,ASMS評估團隊建議將此系統安裝載排水量5000~7000ton的飛彈巡防艦(DLG)上,此系統採用模組化建造方式,相關的次系統(尤其是雷達)容納於兩座大型艙室結構中,等到艦體建造後期再安裝於上層結構。不過隨後由於技術要求的不斷增加,ASMS的體積重量與複雜度也水漲船高,所需的艦體規模遂成為原本估計的兩倍左右。在1969年時,美國海軍的新造艦艇裡,只有規劃中的DLGN-38核子動力飛彈巡洋艦(日後的維吉尼亞級)有搭載ASMS的條件,因此美國海軍部長便指示ASMS必須鎖定DLGN-38來設計,而DLGN-38也必須預作搭載ASMS的準備。

在ASMS的發展過程中還發生一個小插曲:當ASMS評估團隊在1965年5月向ASMS計畫辦公室提交初步研究結果時,美國國防部長辦公室(OSD)注意到當時美國陸軍也有一個野戰防空飛彈(Mobile Field Army Air Defense System )計畫即將展開初期概念發展,此計畫稍後改稱為SAM-D(日後成為愛國者防空飛彈);而特別注重經濟效益的國防部長麥納瑪拉便指示 設法將兩軍種的需求案合併成一個陸/海軍通用的飛彈計畫,為此特別成立一個合併ASAM與SAM-D的陸/海軍聯合研究小組。由於陸軍與海軍的作戰環境與需求有著本質上的極大差異,聯合研究小組便在初步評估結論中反對將兩案合併,但麥納瑪拉拒絕這個結果,要求陸軍SAM-D向廠商發出需求書時,另需擬定一份以海、陸軍系統共通為基礎的需求書作為備案。由於海軍與陸軍各有本位主義,加上兩軍種需求上的本質差異,故此一被強行搓合的通用化計畫自然不可能順利發展,很快就成為徒具形式、純粹是向麥納瑪拉敷衍交差的裝模作樣。由於海軍ASMS發展進度較快,加上背後有NTDS的研發經驗基礎,其數位技術比陸軍進步,自然在這個聯合案中處於優勢;因為如此,美國陸軍害怕如果什麼都沒做,國防部就會取消SAM-D而完全依著海軍ASMS走,因此不得不決定在系統運算單元上與ASMS達成共通,以便交代麥納瑪拉。因此雖然陸軍SAM-D選擇的新電腦接近開發完成,但還是在部分地面系統中採用陸用版的NTDS系統──也就是ASMS使用的標準電腦。不過很快地,美國海軍與陸軍的合作就已經走不下去,所謂的「共通程度」已經降到徒具形式,雙方根本無法達成共識。ASMS/SAM-D共通化小組只存在了四個月,便於1966年初解散。

在ASMS/SAM-D共通化鬧得風風雨雨的同時,美國海軍內部對ASMS的發展方向也有了新的看法。SMSPO認為現階段ASMS的發展模式(各系統都是全新開發、另起爐灶)只會步上 提豐計畫成本節節高漲、進度嚴重落後的後塵。由於當時美國海軍對韃靼、小獵犬防空飛彈的改良十分成功,ASMS計畫遂改為利用現有飛彈系統為基礎進行改良,搭配一套全新設計、具備多目標接戰能力的偵測與射控系統,整個計畫的成功率遂可進一步增加 。在1970年代初期,ASMS當局正是決定以現有標準SM-1防空飛彈為基礎,換裝新的尋標系統與電子元件,成為ASMS的配套防空飛彈,這就是後來的標準SM-2防空飛彈;由於另有專文介紹SM-2,在此便不予贅述。 此外,美國海軍也體認到水面艦艇面臨來自空中、水面與水下,且日益精密的武器系統之威脅,便擴充、延伸ASMS計畫,最後演變成發展一種精密複雜的全方位艦載戰鬥系統。

在1967年,美國國防部批准ASMS進入實際執行階段。ASMS在1967至1968年進行技術研究與合約規範擬定階段,ASMS評估團隊在這段期間從28個提案中,挑選了由波音、通用(GD)與美國無線電公司(Radio Corporation of America,RCA)三家公司進入定義階段,並於1968年2月簽訂價值1800萬美元的發展合約。在1969年12月1日,ASMS計畫辦公室正式選擇RCA作為主承包商,並簽訂一份價值2.59億美元的系統工程發展合約;同時,ASMS正式更名為 先進電子化導引攔截系統(Advanced Electronic Guided Interceptor System,AEGIS),而其縮寫恰巧與希臘神話中宙斯使用的盾牌為同一個字,所以「神盾」就成為這套系統的俗稱了。 而神盾計畫辦公室的代號則為PMS400。在1969年,國防部長大衛.帕卡德(David Packard)批准防衛第16號概念白皮書(DCP-16,Development Concept Paper),定義了神盾系統發展計畫的關鍵參數,包括各項設計參數、基礎(cornerstones)、各性能指標的最低門檻值;一旦測量到任何性能參數未達門檻值,都會觸發審查程序,甚至可能導致開發終止。DCP-16的部分參數是參考1981年11月4日出版(第二捲)的3T防空飛彈缺陷(the shortcomings of the 3T's, Volume 2, Number 4, 1981 )

鑑於過去提豐系過於龐大複雜導致失敗的經驗,當時美國國防部長辦公室參謀斯特克上校(Louis Stecker)便要求RCA進行神盾系統架構簡化的研究,並指派當時一位正從美國海軍退伍轉入RCA神盾計畫辦公室的前上校英曼(Bryce Inman)作為該研究的負責人,他在海軍服役期間曾接觸ASMS計畫。當時美國海軍已經開始研議在新規劃的史普魯恩斯級大型驅逐艦上安裝神盾系統,然而當英曼進入RCA並接手神盾計畫時,發現其尺寸重量比過去ASMS的時代大幅膨脹,於是他立刻索取一份當時剛剛完成的DD963史普魯恩斯級整體設計配置圖的副本給RCA團隊,要求作為搭載神盾系統的基本參考。以當時神盾系統的尺寸重量並非DD963的設計可承受,所以RCA努力進行架構簡化,透過設計變更縮減了SPY-1雷達發射機與信號處理器的50%重量,射控裝備重量也減少1/3,並對其他設備進行刪減或整合,最後終於將神盾系統縮減到可以搭載於DD963艦體上的理論程度。

在神盾系統的簡化與減重工作中,應用物理實驗室(APL)扮演了重要的角色;APL負責審查承包商(即RCA)的概念系統,然後進行多個改進步驟;這些研發工作由APL主導定義與評估工作,然後委由合約商進行實作,最後將這些技術變更納入神盾系統的工程發展工作中。例如,最初神盾系統的設計包括四面相位陣列天線、四個雷達發射機、兩個雷達信號處理器以及兩個計算機控制系統;四個天線陣面分為前、後兩組,分別安裝在船艦上層結構前部與後部,每組有兩個天線陣面、兩個雷達發射機、一個雷達信號處理器與一套計算機控制系統。而由APL主導的系統簡化研究則進一步簡化了系統,首先研製出高功率微波開關(high-power microwave switch),使兩個天線陣面能以分時(time sharing)方式共用一部雷達發射機,此外也將原本兩個信號處理器的功能整合在單一的中央信號處理單元中,原本兩個計算機控制單元也被整併在一個單一記憶體共享(single memory sharin)、多中央處理器( multiple CPU)的計算機單元內。經過APL與相關承包商的努力之下,神盾系統雷達的架構簡化為四個天線陣面、兩個雷達發射機(前、後各一),並使用單一雷達信號處理器以及單一計算機控制單元。這顯著減低了神盾系統的體積重量,更有利於安裝在體型小一號、衍生自史普魯恩斯級驅逐艦的神盾飛彈驅逐艦(DDG-47,後升格為巡洋艦)。在神盾系統研發與改進過程中,APL始終作為美國海軍的技術顧問,驗證確保承包商的設計滿足美國海軍的技術要求,識別出這些技術領域的風險所在,規劃符合技術要求的解決方案,並負責為這些技術方案提供關鍵審查(critical evaluation)。

相較於提豐系統時代打算採用TVM射控技術,為神盾系統發展標準SM-2時,電子技術已經進步到能將包含慣性導航儀在內的自動駕駛儀放入飛彈裡,自動駕駛儀靠著發射艦間歇性提供的上鏈修正指令以及終端分時照射提供的資訊,就能自動修正自身位置資訊並產生新的控制指令,因此可將導引機制簡化為中途指令修正與終端分時照射半主動導引,不再需要TVM以及附帶的追蹤射控雷達。

神盾系統大要

神盾系統的正式編號是神盾武器系統(Aegis Weapon System)Mk7,是全世界第一種全數位化的艦載戰鬥系統,是美國海軍第一種具備決策輔助功能的系統,也是史上第一種利用電腦將艦上所有作戰次系統(包括雷達、聲納、電子戰、武器系統等等)連結在一起運作的整體化艦載戰鬥系統,其整合程度為史上空前,大幅增加了系統運作效率,並減少接戰時的系統反應時間。在以往一般人的印象中,神盾系統只是一個防空作戰系統,但實際上 艦上所有的作戰裝備──包括對付空中、水面與水下的所有感測器與武裝──都由神盾系統全權整合控制,是一個完整而全面的艦載戰鬥系統,可對付空中目標、水面艦艇、水下潛艦等在現代海戰中一切可能出現的威脅。在這些威脅中,最主要的就是由敵機、敵艦或敵方潛射來的掠海反艦飛彈,或者來自於潛艦的威脅。其中,掠海反艦飛彈極低的終端彈道使其雷達跡訊隱藏在海浪的雜訊裡,再加上某些飛彈具備的複雜欺敵路徑,使得偵測與攔截的難度大幅增加。而美國在冷戰時期的主要對手蘇聯為了制衡美國的航艦戰鬥群,銳意發展各種威力強大、速度快的反艦飛彈,其海空力量更擁有同時從空中、水面、水下不同載台在同時間以不同軸向朝目標投射大量反艦飛彈的驚人飽和攻擊能力,在冷戰期間成為美國航艦戰鬥群最頭痛的問題。因此,神盾系統最強調的部分就是對大量空中目標的偵測、管制與同時接戰多目標等能力,以應付蘇聯海空力量對美國航艦發動的強大飽和攻擊,所以其防空能力才會特別被凸顯。

神盾系統組成

神盾戰鬥系統的組成是由若干中樞的控制單元,整合艦上各種射控與武器系統;神盾系統之下子系統本身往往就是可以獨立運作的子系統,例如AN/SQQ-89反潛作戰系統、艦砲射控系統等,神盾系統負責頂層的整體資訊融合、判斷與決策,將必要資訊與作業指令分派給各個子系統,接下來個別子系統就自行負責分派的接戰任務。神盾的核心包括指揮決策系統(C&D)、武器控制系統(WCS)、神盾顯示系統(ADS)、作戰整備檢視系統(ORTS)、AN/SPY-1相位陣列雷達等,以其為中樞,連結艦上各種偵測、電子戰、通訊與武器等次系統,包括:

MK-99防空射控系統(包含AN/SPG-62照射器)、AN/SLQ-32電子戰系統、衛星導航系統、美國海軍軍規的Link-4A/11/14等NTDS資料鏈(Baseline5以後又納入Link-16 JTIDS)、敵我識別系統等電子裝備,從配備神盾Baseline2的提康德羅加級的聖賈辛托號(USS San Jacinto CG-56)起開始配備AN/SQQ-89反潛作戰系統(整合有MK-116Mod7反潛戰鬥系統、LAMPS-3輕載多用途反潛系統、SQS-53艦首聲納與SQR-19拖曳陣列聲納),以及艦砲射控、標準防空飛彈、魚叉反艦飛彈、戰斧巡航飛彈、方陣近迫武器系統等,在未來還將整合公羊(RAM)短程反飛彈系統。艦上的各種武器系統本身就是可獨立操作的完整系統,但與神盾系統連結後則接收來自WCS的指令而操作。神盾艦上的許多裝備都是現貨,並非專為神盾系統而發展出來,不過在神盾系統中樞的高度整合下,卻彰顯出遠高於各系統單打獨鬥的戰鬥效率。以下便分別介紹神盾系統的核心部位:
 
指揮決策系統(Command & Decision System,C&D)

C&D是一艘神盾艦艇的指揮/控制核心,負責建立戰術原則,顯示、整合並處理船艦上以及艦載直昇機各感測器獲得的所有資料,接著進行敵我識別、威脅判斷、排定目標的優先接戰順序以及接戰時的火力分配,然後指揮WCS遂行接戰,此外也負責協調與控制整個神盾作戰系統的運作。

依照人力介入的程度,C&D有以下四種運作模式:全自動標準飛彈接戰模式(Auto SM Special)或稱全自動模式(Automatic Special)、自動模式(Automatic)、半自動模式(Semiautomatic)以及人工操作(casualty)。

其中,「全自動接戰模式」一種教範模式(Doctrine Mode),在此模式下神盾系統乃至於艦上所有作戰裝備的運作都無須人力介入,C&D統整所有感測器 獲得的目標資料,依照程序邏輯完成分析判斷,只要目標判斷符合威脅條件,C&D就立刻命令WCS分派艦上武器系統(主要是標準系列防空飛彈或日後整合的ESSM發展型海麻雀防空飛彈等) 接戰。在此模式下,SPY-1雷達探測到目標後,C&D系統首先排除可能是大氣或周遭背景環境造成的虛警,然後透過雷達目標特性(包括速度、航向)判斷是否是威脅(包括目標是否朝船艦來襲、飛行速率是否超過500節門檻值、目標的敵我識別詢答器是否回傳非民用代號...等 ),完成這些分析之後就馬上將資料傳給WCS展開接戰。一般而言,在全自動接戰模式下,目標只要一出現在戰情室(CIC)的雷達顯示器上,下一秒鐘WCS就 會將待射的標準防空飛彈發射升空接戰。然而,即便在「全自動接戰模式」下,操作人員仍能隨時介入覆寫,只要按下「正常教範」(Normal Doctrine)的按鈕,就可以變更C&D的運作模式。

至於其他三種操作模式的作業中都需要人力介入工作流程(man in loop),介入的程度依照模式而有不同。例如,「自動模式」比前述的比「全自動接戰模式」次一級,最後是否發射接戰需由人員來決定;此模式下系統仍全自動進行所有運算與接戰準備工作, 備便之後就會在CIC操作人員的顯控台上提出「建議開火」(Recommend Fire)的選項,操作人員的工作只有選擇是否按下「盡快發射」(Fire ASAP)的按鈕,按下之後WCS就會發射武器接戰。 而即便是在更次一級的「半自動」接戰模式下,只要雷達探測到飛行速率高於500節(門檻值)的目標,作戰系統就會強制進入「自動模式」,對該目標進行接戰處理。 即使在「自動模式」與「半自動模式」下,C&D仍會自動對所有目標進行分析、將有威脅目標加入接戰佇列(engagement queue),並規劃與分配所需的飛彈、終端照射等資源,只須由操作人員決定是否開火。

如果神盾系統已經朝目標發射防空飛彈接戰,若要停止接戰,操作人員只須按下「停火」(Hold Fire)按鈕,就可以對已升空的防空飛彈下達自毀指令(透過AN/SPY-1相位陣列雷達上鏈傳輸)。如果已知附船艦在不會有敵情威脅,但附近有可能會出現強制觸發C&D進入自動接戰模式的情況(例如在己方或友軍軍事基地,空中很可能出現超過500節的飛行目標),則操作人員可以按下一個「禁止自動接戰」(PROHIB AUTO ENGAGE)按鈕,如此在任何情況下C&D系統都只會維持在半自動或人工接戰模式。

由於神盾系統隨著時間進行一直改良,因此C&D也隨著神盾系統版本的演進而逐步精進,編號也有所不同。提康德羅加級飛彈巡洋艦的C&D編號為MK-1,柏克級飛彈驅逐艦的則改稱為MK-2。
 
武器控制系統(Weapon Control System)

WCS是神盾艦艇所有武器系統的管制中樞,由C&D指揮控制,接收C&D傳輸的指令與資料後,針對各武器系統進行目標分配、攔截計算、下達發射指令以及飛彈發射後的導控工作等。因此,WCS連結並控制艦上各武器系統的射控系統(包括MK-99飛彈射控系統、MK-86艦砲射控系統(僅提康德羅加級裝備)、MK-116(提康德羅加級的CG-47~55)或SQQ-89反潛作戰系統(SQQ-89還配備在以反潛為主要任務的史普魯恩斯級驅逐艦的後期型上,足見神盾系統不光只是種防空作戰系統,對反潛也相當重視)等,在進行標準SM-2防空飛彈的導引照射工作時還可命令SPY-1相位陣列雷達將資料傳輸過來,以校正標準飛彈的航道以及SPG-62照射器的指向。而WCS的所有資料也將回饋至C&D,並顯示在控制台螢幕上供決策者參考。

在提康德羅加級上,WCS的編號為MK-1,到了柏克級則變成MK-8。
 
神盾顯示系統(Aegis Display System,ADS)

ADS位於神盾艦艇的戰情中心,由一些大型顯示螢幕以及負責控制顯示的電腦組成,負責將神盾系統統整的資訊顯示給艦上的最高指揮官。
 

作戰整備檢視系統(Operational Readiness and Test System,ORTS)

ORTS相當於神盾系統中各部位的「後勤支援單位」,與作戰任務無直接關係,但卻是不可或缺的幕後角色。ORTS連結神盾系統的各主要與子系統,監視各系統的運作,故障時進行自動檢測,並調整整個神盾系統的運作,將故障裝備的影響降至最低並盡量維持整個神盾系統的正常運作。具體而言,如果神盾系統的局部部位發生問題,ORTS就能將該部分與整個系統加以隔離,避免妨礙其他部分的運作;此外,ORTS也會告知故障的發生,並立刻提供維修記錄,供負責維修與排除問題的人員參考。提康德羅加級的ORTS編號為MK-1,在柏克級上則為MK-7。
 
在不同版本的神盾系統中,上述神盾系統核心使用的硬體都逐漸改良,這些將列於下文簡介神盾系統各版本中。至於神盾艦艇中最主要的偵測系統──AN/SPY-1相位陣列雷達由於已有專文介紹,故在此不予贅述。

優越的防空效能

神盾系統核心的防空管制能力極為出色,加上搭配了功能強大的SPY-1相位陣列雷達,使其可同時處理大量目標 。相較於以往一座射控雷達需為同一枚雷達指揮或半主動雷達導引防空飛彈提供全程導引的老方法,多目標同時追蹤能力優秀且作業能量強大的SPY-1雷達在搜索監視之餘還能同時為多枚標準防空飛彈提供中途導引,僅需在終端導引階段需藉助SPG-62照射器的分時照射,同時接戰多目標的能力便較以往高出三至四倍。絕大部分神盾艦艇使用的MK-41垂直發射系統突破了發射速度與射擊範圍的問題,更使神盾系統應付飽和攻擊的能力倍增。

得益於SPY-1相位陣列雷達的高速掃瞄能力與高精確度,與先前使用SPS-48E雷達掃瞄空域的防空艦艇(如維吉尼亞級、紀德級等)相較,神盾系統在防空接戰時無論是反應時間或連續接戰表現都大幅提昇。以SPS-48E為例,至少需要三次 接觸才能建立目標檔案,再花費一次接觸取得第二次目標的方位距離並計算出速率,再經由數次計算速度向量來完成威脅判定 ,而SPS-48E的最大水平旋轉速率是每四秒一周,三次接觸就要花費12秒,更不提後續還需要更多雷達接觸來完成速率計算與威脅判定。即便是紀德級這類同時擁有兩具防空雷達的NTU艦,能以SPS-49雷達保持360度水平搜索、用SPS-48E專門指向特定方位來大幅節省掃瞄時間,也需要3到4秒才能建立目標檔案並計算出速率, 到完成威脅判定至少需要10秒;接著,由於SPS-48E本身精確度不足,因此需要再將資料轉移給MK-74飛彈射控系統,再由MK-74啟動SPG-51照明雷達重新在空中搜索目標並展開射擊接戰 ,又要多花費數秒,因此從SPS-48E首次接觸目標到第一枚飛彈射出,最快也不可能低於15秒。而SPY-1相位陣列雷達接觸目標並建立追蹤檔案 (此過程約亦需三秒左右)之後,只需要幾十分之一秒的時間就能朝目標方位密集送出波束並完成速率計算和威脅判定,而且由於SPY-1精確度足夠,能直接指揮SPG-62照明 器 指向目標方位發送照射脈衝(不需要重新搜索目標,稱為「僕役照明」(Slave Illuminators),詳見標準系列區域防空飛彈一文),因此從第一次雷達接觸到發射第一枚飛彈可在10秒以內完成。首波接戰後,SPS-48E需要3至8次掃瞄才能判定是否攔截成功 ,即便繼續天線保持在固定方位,起碼也需要3至8秒;如果發現攔截失敗,很難有機會以標準飛彈進行第二波攔截(只能仰賴艦上近迫武器系統自行接戰);而精確度與掃瞄速率高的SPY-1則可在不到1秒的時間完成再掃瞄,因此仍有時間進行第二次發射 標準飛彈。 以上假設還是基於威脅來自於單一軸線,如果同時因應兩個以上不同方向的威脅,考慮到SPS-48E還需要花費額外時間輪流轉至不同的威脅方位進行精確鎖定,加上配套SPS-49雷達比SPS-48E更低的精確度與目標更新速率(最快只能五秒完成一周掃瞄),整個接戰過程花費的時間只會更長,但同時對周遭全部空域保持密集監視的SPY-1相位陣列雷達則不受影響。

此外,在神盾系在設計階段時已經考慮到蘇聯各種電子反制措施的進步,故花了極大的心力,使神盾系統能在強烈的電子干擾環境中運作。

神盾載台的選擇

松華特規劃的DG/Aegis方案想像圖,這是一種簡化的六千噸級神盾驅逐艦。此圖是較後期的設計,發射器從最初的MK-13

改為MK-26,並且加上一座額外的SPS-49對空搜索雷達(最初方案只裝備SPY-1雷達)。由於DG/Aegis極端控制

成本與排水量,性能縮水到無法接受的地步,等到松華特去職之後就被擱置。

美國海軍在1970年代規劃的神盾艦艇──CSGN核子動力打擊巡洋艦,滿載排水量超過17000ton。

美國海軍船艦工程中心技術總監李波德在1975年自行提出的CSGN Mk2提案,基本上是一種配備神盾系統的航空巡洋艦,

搭載數架STOVL戰機與直昇機。 此模型的艦首與艦尾各裝置一座MK-26雙臂發射器,稍後艦尾的MK-26就換成一座新推出

的MK-41垂直發射系統。

後期CSGN Mk.2把艦尾的MK-26換成一座MK-41垂直發射器。

CSGN在1977年取消後,美國海軍以維吉尼亞級搭載神盾系統成為CGN-42,不過還是在1979年被取消。

由史普魯恩斯級驅逐艦衍生而來的DDG-47神盾驅逐艦(左)以及CGN-42核子動力神盾巡洋艦(右)。

DDG-47是第一種付諸建造的神盾艦艇,在建造過程中被升格為巡洋艦,成為提康德羅加級。

位於加州聖地牙哥的美國海軍海洋系統中心(Naval Ocean System Center,NOSC)所製作的CGN-42縮尺水線船模,

用於電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)測試。目前這座模型陳列於馬里蘭州安納波里斯的

美國海軍學院(US Naval Academy)的李高佛廳(Rickover Hall)中。

 

美國海軍在1980年代末期又提出一個搭載神盾系統與大量飛彈的STOVL機航空巡洋艦構想,稱為Mission Essential Unit (MEU)

或CG V/STOL,艦體長度約700英尺(231.36m),寬97英尺(29.57m),排水量約25000噸,搭載神盾作戰系統、

AN/SPY-1相位陣列雷達、AV-8B獵鷹V/STOL戰機、12架草擬的SV-22傾斜旋翼反潛巡邏機(V-22的反潛型,

最後未能實現)、SQS-53艦首聲納以及超過200管的MK-41垂直發射器。當然,此方案只停留在紙上概念。

 

 

在神盾系統的發展期間,美國海軍也陸續規劃神盾系統的載台,其間歷經了十年的曲折。以下便依照時間順序介紹神盾載台的演進,直到第一種付諸實現的提康德羅加級(Ticonderoga class)為止。

1.DLGN-38飛彈巡防艦

這是美國第一個打算用來配備神盾系統的載台,是1960年代末期規劃的DLGN-38型核子動力飛彈巡防艦上 ,也就是維吉尼亞級;由於另有專文介紹,在此不與贅述。由於維吉尼亞級的造價太過高昂,美國海軍在1970年代初期也開始感到難以負荷,在建造前四艘未配備神盾系統的 維吉尼亞級後,便於1975年取消了所有的後續建造計畫。

2.DG/Aegis神盾驅逐艦

根據美國海軍分析中心(CNA)在1971年4月提出的NAVWAG 69評估報告,美國海軍需要從1980年代開始建造18~35艘神盾艦艇,才能有效滿足航艦戰鬥群的護航需求,並取代屆齡除役的亞當斯級飛彈驅逐艦。在1971年8月,上任僅一年的新任海軍部長松華特上將(Adm. Elmo Zumwalt, Jr)指示海軍軍備司令部開始研究一種名為神盾飛彈驅逐艦(DG/Aegis)的方案,作為當時在成本上已出現隱憂的DLGN-38的備案 ,而這種DG/Aegis的預備設計工作從1972年4月展開;而這種DG/Aegis就是松華特1970年上任時擬定的「Project 60」高/低混合造艦計畫中的其中一種低端艦艇

一開始,這種神盾驅逐艦的排水量限制在5000ton,以當時新出現的燃氣渦輪為動力,一開始給定的造價限制是1.2~1.8億美元 (相當於當時規劃的派里級飛彈巡防艦的兩倍),稍後更降至一億美元(1973年幣值)以下。不過由於成本和艦體規模的限制過於嚴苛,所以此計畫進行第一輪電腦分析中,139種候選船型只有一種能滿足這樣的成本/噸位限制,此船型只能搭載一座裝有16枚飛彈的MK-22單臂發射器(MK-13的輕量縮水版),而且艦上只容得下SPY-1相位陣列雷達,無法安裝其他的備用2D對空搜索雷達, 其他如直昇機起降設施(起降甲板與機庫)、聲納、ASROC、魚叉飛彈系統、艦砲等一應俱缺,甚至為了限制成本而把Link-11資料鏈刪除;因此這樣的神盾驅逐艦不僅完全無法發揮神盾系統的潛能,也不能滿足艦隊的各種實務需求,甚至連配合艦隊進行作業的能力都沒有。 而為了兼顧續航力以及跟隨航艦戰鬥群的30節航速需求,DG/Aegis還被迫採用美國造艦界一向不熟悉的複合柴油機或燃氣渦輪(CODOG)推進系統,而不是全燃氣渦輪推進(COGAG)。

於是,松華特被迫將成本/噸位限制調高到1.25億美元/6000ton,因此海軍能在艦上增添一些裝備,包括一套艦體聲納、一具SPS-49對空搜索雷達,並改用MK-26 Mod1雙臂飛彈發射器(備彈量44枚,相容於標準飛彈和ASROC),此外艦尾設置一座直昇機起降甲板(無機庫)。不過海軍方面仍堅持艦上需加裝兩座飛彈發射器,才能具備可接受的防空接戰火力。因此,DG/Aegis在1973年演變成配備兩座MK-13發射器(備彈量各40枚,只能選擇標準飛彈),具備SPS-49雷達與LAPMS-1反潛直昇機的操作能力;不過這種設計的排水量提高到6161ton,造價則為1.361億美元,超出松華特給定的上限。爾後美國海軍又認為MK-13的性能與彈種選擇性不敷需求,因此又改回一具MK-26 Mod2雙臂發射器,備彈量提高為64枚。此一版本的噸位還在松華特的上限以內,但是成本卻高達2億美元,接近DLGN的七成,但無論是武器籌載量或續航力都遠遜於DLGN;。雖然如此,此時DG/Aegis仍被視為能滿足艦隊防空需求的最小型載台。在1973年6月,DG/Aegis進入預備設計階段,並列入1977預算年度的需求計畫中。這種DG/Aegis的設計在1974年8月大致定案,輕載排水量4375.8ton,滿載排水量約5884.3ton,艦體長148.8m,舷寬16m,吃水4.94m,艦上配備兩具照明雷達;除了MK-26 Mod2發射器外,其他裝備還包括兩座MK-32魚雷發射器、一架LAMPS-1/SH-2F反潛直昇機等,主機功率70000馬力,最大航速29.4節,以20節速度的續航力5000海里。

但是採用傳統動力的DG/Aegis卻影響到當時美國海軍十分重視的「核能化」政策,美國海軍部長約翰.華納(John Warner)在1973年春季檢視美國未來五年的造艦計畫時,認為美國海軍必須在1979年度之前訂購一艘新艦來取代屆齡的首艘DLGN班橋號,不過海軍內部希望接替者還是核子動力船艦,因此華納在1973年5月指示海軍恢復以核能動力艦艇作為神盾載台的計畫。在1974年,最支持DG/Aegis的松華特離開海軍軍令部長職位,由偏好核子動力船艦的詹姆.哈羅威三世上將(Adm. James Holloway III)接任,所以DG/Aegis立刻人去政息,在1974年5月喊停。

3.DG(N)核子動力飛彈巡防艦

1974年哈羅威上任海軍軍令部長後,神盾載台的研究再度回到核子動力艦艇,型號暫訂為DG(N)。DG(N)並未去找業已過於昂貴的維吉尼亞級當載台,而是努力尋求性能與成本的折衷點,最後美國海軍決定將輕載/滿載排水量分別訂為9144/9695 ton,水線長度為530英尺(161.6m)。幾經研究後,DG(N)的初步方案於1974年1月正式提出。DG(N)的動力系統仍與維吉尼亞級相同,採用功率60000馬力的二座D2G反應器,配備兩座MK-26 Mod2雙臂飛彈發射器(總備彈量128枚)以及四具終端照明雷達,戰情中心(CIC)擁有更多飛彈顯控台,使其防空接戰能量大增,此外還裝備兩座研發中的MK-15方陣近迫武器系統,並能操作二架LAMPS-1/SH-2F反潛直昇機。雖然DG(N)的戰鬥力強於DG/Aegis甚多,但輕載/滿載排水量提高到9961/10708ton,稍後在1974年4月又把滿載排水量提高到11900ton,比維吉尼亞級還大。不過,哈羅威部長認為DG(N)功能太單純,缺乏足夠攻擊火力,遂在1974年7月終止DG(N),代之以更具野心的核子打擊巡洋艦(Strike Cruiser,CSGN)。

4.CSGN核子打擊巡洋艦

CSGN可說是完全基於美國海軍作戰需求、沒有過多成本限制的「理想方案」,基本上是提豐系統時代的17000噸級核子打擊巡洋艦的延續。CSGN結合了核子動力系統無遠弗屆的續航力、神盾系統的卓越防空能力、包括魚叉反艦飛彈/戰斧巡航飛彈在內的強大反艦/對地打擊能力、藉由大型拖曳陣列聲納與反潛直昇機獲得的充裕反潛自衛能力,其直昇機甲板在必要時甚至能支援STOVL戰機的操作。美國海軍認為全能的CSGN可在沒有航艦支援的中強度威脅環境下,獨自進行水面作戰任務,並以之為核心組成水面作戰群(SAG)。

在1974年11月,CSGN通過防衛裝備獲得評議會(DSARC)的審查,進入細部設計階段。由於當時採用的兩具D2G反應器只能提供60000軸馬力,因此CSGN在1975年5月完成的初步方案刻意減低了尺寸,不過即便如此,這樣規模的艦艇還是大得驚人,其水線長度176.78m,滿載排水量12700ton,配備兩座MK-26 Mod2發射器,總備彈量高達128枚;此外,艦上還安裝兩座四聯裝MK-44戰斧飛彈發射器以及四組四聯裝MK-141魚叉反艦飛彈發射器,艦尾機庫可容納兩架新型LAMPA-3/SH-60B反潛直昇機,此外裝備一具SQS-53大型艦首聲納以及兩組MK-32型324mm魚雷發射器,但省略拖曳陣列聲納。此外,艦上沒有設置任何中口徑艦砲,唯一的火砲是兩座MK-15方陣近迫武器系統。除了神盾系統外,CSGN還配備獨力作戰所需的艦隊指揮設施,不過只具備戰隊層級(Squardon)的指揮能力。

安裝MK-71八吋艦砲原型的佛萊契級驅逐艦胡號(USS Hull DD-945)

不過負責神盾系統開發的PMS 403組織認為此一方案的對地、反艦攻擊能力不足,航速也不夠,因此在1975年7月要求變更設計。CSGN的新變更方案重點為加強對水面與陸地的攻擊火力,在艦首MK-26飛彈發射器後方加裝一座當時正在研發的MK-71八吋大口徑輕量化艦砲(MCLWG,在1978年因經費問題取消),艦尾則裝置一門MK-45五吋艦砲;此外,最初規劃的拖曳聲納也予以恢復。新設計也強化了艦體防護裝甲,關鍵區域以及彈艙均設置箱型裝甲來保護,全艦空間也具備核生化防護能力。為了提高航空支援能力,CSGN也特地強化起降設施,飛行甲板起始於艦首算起全長3/4處,可操作兩架SH-60B反潛直昇機與兩架AV-8B獵鷹STOVL攻擊機。飛行甲板後方艦尾處設置第二組MK-26飛彈發射器,較直昇機甲板降低一層,避免干擾飛行甲板運作。動力方面,CSGN擬換用兩具改良後的D2G反應器,增加輸出功率,使其航速恢復到30節。CSGN的主要防空系統為神盾與四面SPY-1相位陣列雷達,並搭配三具照明雷達與一套備用的SPS-49 2D對空搜索雷達。

CSGN的相位陣列雷達配置曾引發爭論,四面天線集中在單一上層結構可節省相關管路的長度,並降低SPY-1天線與照明雷達之間的校準誤差,且能節約甲板面積的使用,但是受損時完全癱瘓的機率也隨之增加。而將雷達分散在兩座獨立的上層結構則擁有較佳的生存性,但是將佔用較多的體積,排水量與造價都會上升 ,而要確保雷達安裝精確度也比較困難。不只是雷達,當時CSGN對於究竟要將主機集中於單一艙間抑或分置於兩個獨立艙室也有爭論,前者的成本與效率較佳,後者的生存性較高。此外,也有人批評此階段CSGN對雷達導波管等電子設備的防護仍然不足。

在1975年12月,美國海軍正式提出CSGN提案,艦體長度進一步增加到201.17m,全長213.4m,寬24.3m,吃水6.7m,滿載排水量大增到17172ton,兩組推進系統(各由一具反應器、一具蒸汽渦輪與一套傳動系統構成)分別位於兩個獨立的主機艙內,兩艙一前一後,之間的距離達30.17m,同時被癱瘓的機率大幅降低。此外,防護能力進一步加碼,不僅為雷達導波管設置防護裝甲,戰情中心也移至水面以下。雷達布置方面,四面SPY-1天線最終選擇分置於兩個獨立的上層結構之中,兩個船艛盡可能集中在兩主機艙上方的位置。此外,艦首MK-71八吋主砲移至MK-26發射器前方,以改善火砲的前方射界,而這不會對MK-26的射界造成太大妨礙,甚至前方砲塔還能對MK-26發射器形成一定的遮蔽保護作用;此外,艦上還裝備兩具MK-15近迫武器系統與兩組MK-32魚雷發射器,照明雷達增為四具。

CSGN Mk.2神盾航空巡洋艦

在CSGN規劃的同時,美國海軍船艦工程中心技術總監李波德(Reuven Leopold,即史普魯恩斯級驅逐艦的設計師)也在1975年推出自己規劃的CSGN提案,當時暫稱為CSGN Mk2。李波德認為如果CSGN要滿足海軍期望的獨立打擊能力(不依賴航空母艦),就必須將重點放在航空武力的強化,而非一味地增加飛彈數量。因此,李波德設計的CSGN Mk.2就成為一種航空巡洋艦,艦體左側設有航空起降甲板,可搭載數架STOVL攻擊機 。船艛結構設置在右舷,採用長方形佈局,底部是一層機庫,船艛前段的艦橋結構頂端安裝兩具朝向前半的SPY-1相位陣列雷達天線,船艛後段另設置一個高起的結構物,裝置兩面朝向後半的SPY-1陣列天線;由於機庫設置在船艛內,而不是位於主甲板以下,因此不需要安裝昂貴而沈重的甲板升降機 。飛行甲板從艦體中部左側(約上層結構前緣處)突出舷外,一直延伸到艦尾 ;至於艦首仍維持傳統的巡洋艦式,在此處配備武器系統。這樣的CSGN Mk.2全長約203m,舷寬24.3m,吃水7.77m,輕載排水量18896ton,滿載排水量21146ton,除了SPY-1之外還擁有備用的2D對空搜索雷達以及四具照明雷達 。早期CSGN Mk.2的艦首與艦尾各配置一座MK-26雙臂飛彈發射器,爾後則把艦尾的MK-26換成一組最新開發的MK-41垂直發射系統(VLS),能大幅增加武器發射的速度。由於CSGN Mk.2以STOVL戰機作為主要的火力投射手段,原本的MK-44戰斧飛彈發射器就被取消,而魚叉反艦飛彈發射器則減至八具 ,設置在機庫結構上方、艦橋與後方相位陣列雷達塔的中間。

雖然CSGN Mk.2的滿載排水量增加到21000ton以上,但整體成本相較於CSGN並未大幅膨脹。李波德設計的CSGN Mk.2有K、L、M三種版本,其中K版本仍沿用CSGN的艦體,L構型則採用全新設計的全通甲板構型,M構型則是在L構型的艦首加裝一門MK-71八吋艦砲。

DDG-47神盾驅逐艦

由CSGN的噸位演進可知,最初美國海軍還打算在成本與性能之間取得一個平衡,但是隨後便改弦易轍成為專注追求作戰能力,不斷地追加新的裝備,導致其噸位直線上升,甚至大幅超過最初已嫌昂貴的維吉尼亞級。明顯地,只會比維吉尼亞級昂貴得多的CSGN,風險與成本極高,很難獲得國防部的認同;而哈羅威部長也意識到這點,遂又向當時的國防部長史勒辛格(James Schelsinger)提出另一種高/低搭配的神盾艦艇方案,以8艘高端CSGN搭配16艘由極成功的現有史普魯恩斯級驅逐艦修改而來的傳統動力版神盾驅逐艦(暫稱DDG-47,編號接在法拉蓋特級飛彈驅逐艦之後)。 早在1970年,美國海軍就已經開始研究在當時規劃中的史普魯恩斯級驅逐艦上加裝神盾系統的可能。

根據美國海軍的規劃,首艘CSGN將於1978年開始建造,在1977年先編列1.7億美元購買該艦所需的核子推進系統與神盾做戰系統,1978年度編列其餘12億費用,故首艦將達到13.7億美元的天價;而首艘DDG-47神盾驅逐艦的預算則在1977財政年度編列,除了首艦之外的後續艦的報價預計為5.1億美元。不過當時福特政府所制訂的1978~1982預算年度的造艦計畫中,僅在1979與1982預算年度各納入一艘CSGN,以及總數10艘的DDG-47,比美國海軍的需求數量少很多。隨後卡特政府走馬上任,在1977年2月22日以成本過高、工期過長與效益不佳等理由,將昂貴的CSGN腰斬,只保留DDG-47計畫;當然,前述李波德設計的CSGN Mk.2也同時不了了之。

5.長堤號改裝案

長堤號改裝神盾系統的想像圖。

美國海軍發展CSGN的同時,也打算以CSGN的主要裝備規格來大幅改造現役的長堤號核子動力飛彈巡洋艦(詳見長堤號核子動力飛彈巡洋艦一文)。雖然美國國會同意在1978預算年度編列改裝長堤號的3.71億美元經費,不過當時的福特總統卻在卸任前夕,於1977年1月17日取消了長堤號的改裝案。關於長堤號的神盾改裝案,請見長堤號飛彈巡洋艦一文。

6.CGN-42核子動力飛彈巡洋艦

衍生自維吉尼亞級的CGN-42核子動力神盾巡洋艦。

雖然卡特政府一上任便取消了CSGN,不過還是同意海軍發展一種較為便宜的核子動力神盾巡洋艦,並承諾可建造四艘左右。新計畫的代號為CGN-42,接續在1975年升格為飛彈巡洋艦的維吉尼亞級(CGN-38~41)之後。CGN-42舊事重提地以維吉尼亞級為基礎進行「神盾化」,艦體的主要變更包括將隔艙數目由原本的527個增至634個,兩座MK-26發射器的構型分別為Mod 1/2,飛彈搭載量由原本68枚增至108枚(仍比CSGN低20枚),上層結構安裝四面SPY-1A相位陣列雷達天線(同樣分置於兩個上層結構中),照明雷達數量由原本兩具增為四具,搭載的反潛直昇機數量也由一架增為兩架,此外增設拖曳陣列聲納。與維吉尼亞級相同,CSGN-42配備兩門MK-45艦砲、兩座MK-32魚雷發射器、兩座MK-15近迫武器系統、兩組四聯裝MK-141魚叉飛彈發射器與兩組四聯裝MK-44戰斧飛彈發射器。 原本維吉尼亞級的兩座MK-26分別設置於艦首MK-45艦砲之前與艦尾MK-45艦砲之後,追求MK-26的射界最佳化;然而,實際操作經驗卻顯示真正需要優先考量射界的其實是艦砲,飛彈發射器反而可以在其次,所以CGN-42將艦首、艦尾的MK-26發射器與MK-45艦砲的位置對調,讓艦首艦砲在MK-26之前、艦尾艦砲在尾部MK-26之後,使得艦砲在艦首與艦尾方向有最好的射界;而DDG-47也比照辦理。經過以上種種變更後,CGN-42的排水量比維吉尼亞級增加近2000ton,達到12185ton,全長172.2m,寬19.2m,吃水7.3m。雖然CGN-42將使用兩具改良後的D2W反應器,不過最大航速還是比維吉尼亞級低一節。CGN-42的戰力雖遠不及CSGN,但仍不失為一個更務實且相對廉價的方案。

美國海軍預計在1979、1981、1983、1985年各編列一艘CGN-42型的建造預算,首艦報價約10.82億美元,後續艦的成本則介於8.4~10億美元。然而,卡特政府在1978年3月首先將CGN-42的建造數量砍至兩艘,緊接著國防部長布朗(Harold Brown)又認為一艘CGN-42的造價幾乎等於兩艘DDG-47,但防空能量卻完全相同,加上核子動力的高成本以及麻煩的核廢料處理問題,抵銷了續航力等優點,因此在1979年1月將CGN-42取消,只剩下DDG-47繼續存活。雖然美國海軍在1981年3月意圖讓CGN-42復活,最後還是在1983年2月遭到取消(也是最後一次的取消),從此以後美國海軍再也沒有任何核子動力水面護航艦艇的計畫。爾後DDG-47在1980年1月1日被美國海軍升格為巡洋艦(CG),就是今日的提康德羅加級。提康德羅加級總共建造27艘,在1983至1994年陸續服役。由於另有專文介紹提康德羅加級,在此便不予贅述。

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