ASROC反潛火箭/VLA垂直發射反潛火箭

(上與下)RUM-5 ASROC反潛火箭,攝於已經除役的基靈級(Gearing class)驅逐艦

約瑟夫.甘迺迪號(USS Joseph P. Kennedy, Jr. DD-850)

諾福克號(USS Norfolk DL-1)領導驅逐艦裝填RUM-5 ASROC到MK-112發射器的畫面。

在1962年5月11日多米尼克作戰(Operation Dominic)之中的劍魚測試(Swordfish test),

一艘基靈級驅逐艦USS Agerholm(DD-826)發射一枚攜帶有MK-17核子深水炸彈的RUM-5 Mod5 ASROC反潛火箭

,照片攝於核子戰鬥部引爆瞬間。

(上與下)日本海自朝霧級驅逐艦夕霧號(DD153)的ASROC反潛火箭發射器,此為日本版的MK-16,

日本方面的制式型號為74式。攝於2014年6月14日橫須賀基地。

(上與下二張)朝霧級的天霧號(DD-154)的ASROC發射器,此時處於開啟狀態。注意發射器後方的船樓

配合設置四組再裝填艙口。攝於2023年10月13日橫須賀基地。 

 

 

朝霧級的天霧號(DD-154)的ASROC發射器,攝於2023年10月13日與14日橫須賀基地。 

台灣海軍濟陽級(原美國諾克斯級)巡防艦蘭陽號(FF-935,ex-USS Hewes FF-1078)的

MK-16八聯裝ASROC反潛火箭發射器。攝於2016年11月12日台灣高雄左營軍港。

(上與下)台灣海軍濟陽級巡防艦蘭陽號的ASROC發射器。注意發射器後部船艛前方設有配合ASROC的四個再裝填艙蓋,

再裝填艙蓋右側還有一個ASROC發射時的人員觀察室。

柏克級Flight 2A飛彈驅逐艦穆斯汀號(USS Mustin DDG-89)發射RUM-139 VLA反潛火箭的瞬間。

柏克級Flight 1飛彈驅逐艦貝瑞號(USS Barry DDG-52)2016年9月發射RUM-139 VLA反潛火箭的照片。

──by Captain Picard


 

RUM-5A:直徑33.7cm  長4.5m,翼展84cm  射程800~9100m 重434.1kg(Mod3)/486.7kg(Mod 4)

RUM-139:直徑42.2cm 長4.85m(練習彈5.04~5.08m) 翼展68.3cm 射程900~13700m 重633.15kg(練習彈619.65kg)

(上與下二張)從MK-112八聯裝發射器發射的RUM-5(ASROC)。

ASROC也能從1960年代飛彈巡洋艦上的MK-10雙臂發射器發射。

二次大戰結束後,由於潛艦的航速、潛航深度與續航力日益進步,雖然陸續有成熟的導向魚雷問世, 但受限於當時技術,無論是水中航行速度與射程都極為不足。由於魚雷是在水中航行,水的阻力使得魚雷航速大受限制,很難有重大突破。 由於聲納的有效真測距離也越來越遠,因此美國在1950年代開始研究反潛火箭的概念,利用火箭搭載一枚魚雷, 發射後在空中飛行一段距離,最後將魚雷投入目標區水域進行攻擊。此種武器使得反潛艦艇能在本身聲納最大搜索距離上就展開攻擊, 在最短時間內將魚雷投擲在敵方潛艦所在水域,為本身爭取更多可能需要的反應與迴避時間,並壓縮敵方潛艦的迴避、反應時間。

在1953年,美國海軍航空試驗單位開始發展鼠式(RAT)反潛火箭來替代二次大戰以來的刺蝟砲,最早以MK-24空射魚雷作為籌載(RAT A),爾後改用MK-43 Mod0/1輕型魚雷成為RAT B,發射器安裝在3吋或5吋艦砲砲塔的兩側,能輕易加裝在驅逐艦上。 RAT B在1957年測試成功,1958年起開始裝備於驅逐艦上 ,有效攻擊距離約5000碼(4572m),搭配AN/SQS-4聲納。由於MK-43魚雷的性能有限,RAT B只適合對付距離3000碼(2743m)以內、航速11到16節、潛航深度400到600英尺(122~183m)的潛艦,完全無法應付性能日漸精進的蘇聯潛艦:在1950年代後期,美國預測蘇聯在1960年代就會擁有水下航速30節的核能潛艦,美國海軍必須將聲納和配套武器的射程提高到20000碼才能因應。RAT的最終型號是RAT C,以MK-44魚雷取代MK-43,有效攻擊距離1000到10000碼。

為了應付蘇聯即將推出的新型核子潛艦,美國海軍在1956年開始研製RUR-5反潛火箭(Anti Submarine Rocket,ASROC), 從1961年起服役,取代了早期的RAT系列。ASROC最初打算使用一種12聯裝發射器,佔掉一座五吋砲塔的空間;爾後由於ASROC加大彈翼來改善彈道特性,所以發射箱尺寸增大,從原訂的12聯裝降至8聯裝。依照1963年頒佈的武器編號統一標準,ASROC便改稱RUM-5。ASROC主要以八聯裝方盒型旋轉發射器發射, 最早的型號為MK-112,再裝填作業必須以人工進行;從諾克斯級巡防艦開始,ASROC八聯裝發射器增加了自動化再裝填設備,整體型號改為MK-16,除ASROC外亦可裝填魚叉飛彈。此外,飛彈巡洋艦上的MK-10、MK-26雙臂發射器也可發射RUM-5。 ASROC的主承包商是漢緯公司,隨後西屋電器成為第二供應商。

ASROC的主要結構分為戰鬥部、彈體構架、點火分離裝置和一具MK-37固態火箭助推器等,戰鬥部攜帶一枚武器。早期的RUM-5搭載一枚MK-44魚雷 ,稱為Mod3,全重434.1kg;後來的RUM-5 Mod4則改用更新型的MK-46魚雷,射程是MK-44的二倍,全重486.7kg;而RUM-5 Mod5的戰鬥部籌載則改成一枚 MK-17核子深水炸彈(含一枚當量10KT的W44核子戰鬥部),此型號隨著MK-17的除役而從美國海軍武器庫裡除名。

在1962年,美軍執行名為多米尼克作戰(Operation Dominic)的核武測試任務,期間總共引爆31枚核子戰鬥部,總當量3810萬噸;其中在5月11日的劍魚測試(Swordfish test),一艘基靈級驅逐艦USS Agerholm(DD-826)發射一枚攜帶有MK-17核子深水炸彈的RUM-5 Mod5 ASROC反潛火箭,核子戰鬥部引爆時距離USS Agerholm只有4000碼;另有一艘巴勞鱵級(Balao class)潛艦USS Razorback (SS-394)也停在距離引爆位置約4000英尺處。因此,USS Agerholm成為第一艘發射核子反潛武器的艦艇。

ASROC接戰過程如下:船艦聲納接觸目標後,由MK-114/116反潛射控計算機進行射擊解算,依照敵我相對位置與相對運動而求出射擊參數(方位、距離、飛行時間等),然後據此發射ASROC;發射時,發射器轉至 目標方位,發射管調至45度仰角,目標距離則換算出飛行時間與速度等參數並輸入ASROC。 發射後,ASROC沿直線彈道飛行,抵達預置的飛行時間與所需的速度時,點火分離裝置發出信號,引爆固態火箭分離裝置 的藥包,使火箭助推器脫離;包含戰鬥部在內的彈體架構繼續以慣性飛行,飛行一段特定時間(可預先設置,最長為55秒)之後, 點火分離裝置再度發出信號,引爆彈體架構的分離裝置,使戰鬥部與彈體架構分離,而戰鬥部隨即落入目標區的海域。 如果戰鬥部是魚雷,魚雷尾端還會設置一個降落傘,當魚雷脫離彈體架構時便打開降落傘,減緩落水速度,避免造成損壞,魚雷落水後打開尋標器開始尋找潛艦並加以攻擊; 而如果戰鬥部是深水炸彈,與彈體架構脫離後便直接落入水中,並在預定的深度引爆。以往RAT的助推火箭會一直燃燒到燃料耗盡,而ASROC則改用可控制關閉時機的火箭,能依照預先設定的時間關閉,因此能有效控制攻擊的射程,涵蓋1000到10000碼。

由於ASROC在空中只能無導引直線飛行,這段期間敵方潛艦的位置改變,就只能靠魚雷本身尋標器彌補。最早ASROC籌載為MK-44魚雷,早期型MK-44魚雷的尋標器偵測範圍僅457m;如同前述,ASROC最長飛行時間約55秒,如果此時敵方潛艦以25節(46km/hr)的速率航行,55秒就會移動700m,超出MK-44魚雷落水後的偵測距離。因此,美國便對MK-44的尋標器進行改良,使其有效距離提高到914m以上。

隨著1970年代美國海軍開始配備LAMPS載人反潛直昇機系統、大型的SQS-26低頻艦首聲納以及拖曳陣列聲納之後,ASROC這類長距離直攻反潛武器的效益就開始受到質疑。第一種配合ASROC的美國海軍艦載聲納是1950年代末服役的SQS-23,主動模式能以直接聲學通道在10000碼的距離上提供精確度夠高的目標指示。 之後SQS-26以及拖曳陣列聲納則可以利用海底反射、聲學匯聚等間接通道大幅延長探測距離(SQS-26可達第一匯聚區,約25海里),遠遠超過了ASROC的有效射程;然而,使用這類間接聲學通道的操作模式距離雖遠,但由於只適用於傳播距離遠的低頻,精確度不足以讓ASROC落在籌載魚雷有效追蹤與殺傷目標的範圍內,因此ASROC依舊只適用於直接聲學通道操作模式。

在1962年,美國海軍曾提議發展增程型ASROC(Extended-Range ASROC,ERA)或LASROC來配合SQS-26聲納的性能,但這個計畫並沒有獲得支持。

 

垂直發射反潛火箭(VLA)

(上與下)從MK-41 VLS發射的RUM-139(VLA)。

在1970年代後期,甫問世的MK-41垂直發射系統即將 成為美國新一代大型艦艇的主要裝備,除了規劃中的神盾巡洋艦之外,史普魯恩斯級反潛驅逐艦也打算以MK-41取代原本的MK-112發射器 ;因此,開發相容於MK-41的ASROC,乃是勢在必行。由於VLA的發射管長度遠高於過去的MK-112,美國海軍也打算順便大幅提高垂直發射版ASROC的射程,以匹配越來越遠的聲納探測距離。

在1978年4月,一枚改裝過的ASROC 從垂直發射模擬器上進行了首次發射,測試中暴露若干問題,顯示RUM-5難以直接修改成垂直發射的版本。因此,美國海軍決定展開 全新的垂直發射反潛火箭(Vertical Launch ASROC,VLA)計畫,發展一種專門配合垂直發射系統的反潛火箭,使用射程更長的火箭發動機、新的推進器分離技術、 新整體結構、適用於垂直發射的轉向/飛行控制系統,各種先期測試顯示此一概念可行。

在1983年,羅瑞爾防衛系統(Loral Defense System)公司(目前屬於洛馬集團)在激烈競爭中擊敗對手, 成為VLA的主承包商。1984年7月,VLA完成第一次展示暨驗證階段的試射。此計畫在1988年一度遭到 取消,因為另一個正在研發的UUM-125「海矛」(Sea Lancd)反潛火箭具有更長的射程。但是該年度美國國會還是提供預算,在1988年度購買300枚VLA,以便填補海矛反潛火箭服役 前的空檔,使得VLA的研發工作得以繼續進行,但是進度已經延遲了許多。在1991年,海矛因為預算被國會否決而告夭折 ,VLA遂擔負起未來美國海軍中/長距離反潛武器的地位。 VLA在1990年8月進行10次試射,有三次戰鬥部與彈體在飛行途中爆炸,只有五次戰鬥部順利脫離推進器並落入水中, 然而其中只有四次成功命中目標,被認為不符合需求且可靠度低,其計畫遂遭到延遲;但羅瑞爾公司隨後為VLA辯護,指出是當時的支援裝備與試射環境無法配合,才導致如此難 看的成績。經過改善之後,在1991年5月的4次飛行測試中,四枚VLA全部落入目標區,這使VLA在1991年9月又獲得生產30枚的少量經費 ;但VLA並未就此步入坦途,因為美國國會將採購VLA的經費從1992年度預算中刪除,挪作購買遠程反潛武器的研發,候選者包括 爭取敗部復活的海矛,以及以魚叉、戰斧飛彈來修改的方案。不過根據1991年11月出爐的評估結果,美國海軍 認為上述三種遠程反潛武器都無法在有效射程內達到高獵殺率,而且發展成本昂貴,這終於讓VLA穩坐美國海軍新一代距外反潛武器的位置。

VLA編號為RUM-139,其飛行過程仍與RUM-5A相同;由於採用垂直發射,VLA可攻擊任何方位的敵方潛艦。VLA配備更強力的MK-114火箭發動機, 射程與飛行速度都大幅增加,並換裝MK-46魚雷系列最新的Mod5型,擁有更快的速度、更深的攻擊深度與更高的精確度。在設計階段時, 美國海軍要求VLA最短飛行距離5000碼(4572m),最大飛行距離15000碼(13716m),服役後帳面飛行距離範圍是900~13700m,最大攻擊距離 (含魚雷入水後射程)約達30km左右。最早服役的RUM-139A使用MK-46 Mod5A(S)魚雷,而從1996年起出現的RUM-139B則換裝提升淺水攻擊能力的MK-46 Mod5A(SW)魚雷, 日後還可進一步改用新一代的MK-50(已取消)以及MK-54魚雷來取代MK-46Mod5。

RUM-139於1993年開始量產,隨後部署於所有配備MK-41 VLS的美國巡洋艦、驅逐艦上,包括大部分的史普魯恩斯級、提康德羅加級以及全部的柏克級。最初美國打算購買總數10000枚以上的VLA, 但由於冷戰結束,國防經費縮減,反潛作戰的優先順序也大幅降低,使得VLA最終只有數百枚的產量。 到目前為止,日本是唯一引進VLA的國外客戶,這是因為1990年代日本新造各型防空、反潛驅逐艦已經全面使用MK-41垂直發射器 。到2001財年,美國海軍所有的反潛火箭都統一為VLA構型。此外, 近年美國又推出與MK-26雙臂發射器相容的VLA,故引進紀德級飛彈驅逐艦的台灣亦對此型VLA產生興趣,不過並未購買。

反潛火箭是靠著火箭推進器延伸射程,然而光是這樣也很難直接提高武器系統的效能,主要理由是低頻聲學設備利用海底反射或匯聚等通道獲得極遠距離接觸、但精確度不足以直接用於反潛火箭射控的問題。在這樣的情況下,遠距離反潛的主力成為艦載直昇機,能飛到到拖曳陣列聲納首次接觸目標的區域, 部署聲學感測裝置(例如聲納浮標或吊放式聲納,都是使用直接聲學通道的高頻系統)進行搜索,才能精確標定潛艦位置;既然直昇機已經飛抵目標區,最直接的辦法就是直接由直昇機投擲反潛魚雷,而不是從船艦上射出長程的反潛武器。另外,ASROC/VLA在飛行期間只能直線前進,一旦飛行距離延長,就容易發生飛抵目標區投擲魚雷之前,潛艦已經離開了反潛火箭的殺傷包絡(魚雷落水後的有效搜索與追擊距離),不過這種問題可以採用類似澳洲投杖(Ikara)反潛飛彈在空中更新目標資訊並修正飛行航道的方式來 改善。由於前述問題,加上後冷戰時代反潛火力密度的要求降低,單靠反潛直昇機就能兼顧遠程的反潛標定與獵殺工作,VLA已經不是美國海軍最優先需要的反潛武器。作為對照,中國海軍受制於直-9反潛直昇機籌載性能有限,搭載了反潛探測裝備就無力攜掛魚雷,因此在2000年代推出了射程長達數十公里、具備中途上鏈修正功能的魚-8火箭助推魚雷,直昇機標定潛艦目標後由船艦發射魚-8來攻擊敵方潛艦,攻擊距離甚至超過直-9的作戰半徑。

在2015年8月台北世貿航太展中洛馬集團展出的新版VLA,基本結構是將供P-8A高空投擲魚雷

的滑翔套件加上火箭助推器,射程比原版VLA更長。

在2010年代中期,VLA的新發展,是改用配合P-8A反潛機的高空空投魚雷套件加上火箭助推器,成為能垂直發射器發射的艦載版,可發射到更高的高度並展開滑翔, 飛行距離比原本RUM-139進一步增加,此外咸信也增加了飛行中途更新彈道的機制。