派里級飛彈巡防艦
(上與下)派里級首艦奧利佛.赫塞.派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7),屬於短艦體構型。
1970年代初期的派里級與LAMPS-1反潛直昇機的想像圖。最初派里級歸類為巡邏巡防艦(PF)
因此首艦舷號預定為PF-109,接續在二次大戰時代建造的96艘塔科馬級(Takoma class)
之後。在1975年6月30日,PF與護航驅逐艦(DE)都併入巡防艦(FF),因此派里級改成
飛彈巡防艦(FFG),首艦舷號改成FFG-7,接續在布魯克級(原飛彈護航驅逐艦)之後。
早期藝術家筆下的派里級想像圖,攝於1975年7月。
派里級飛彈巡防艦瓦茲.沃斯號(USS Wadsworth FFG-9)與諾克斯級巡防艦羅伯特.派里號(USS Robert E. Perry FF-1073 )。
派里級是諾克斯級的後續艦,但兩者的設計理念有很大的不同。
三艘派里級編隊航行的照片,攝於1982年。由左而右是首艦奧利佛.赫塞.派里號、奧斯汀號(USS Antrim FFG-20)
、傑克.威廉斯號( USS Jack Williams FFG-24)
在陶德太平洋船廠(Todd Pacific Shipyards)西雅圖廠建造的四艘派里級,分別是澳洲訂購的FFG-03(雪梨號)
以及FFG-22、28、31。
派里級的克拉克號(USS Clark FFG-11)在1979年3月24日於BIW船廠下水前夕的照片
奧利佛.赫塞.派里號進行全船抗衝擊測試(full-ship shock trials)的畫面。測試完成後,
該艦部分鋁合金上層結構破裂,許多機械安裝座與組件都發生變形或損壞。
四艘並排停泊的派里級,由左而右是鄧肯號(USS Duncan FFG-10)、瓦德斯沃斯號(USS Wadsworth FFG-9)、
馬龍.泰斯德號(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27)以及路易斯.普勒號(USS Lewis B. Puller FFG-23)。
(上與下)七艘派里級的編隊。
派里級的克拉克號(USS Clark FFG-11) ,屬於短艦體構型。該艦除役後轉售給波蘭。
派里級的賽德號(USS Side FFG-14)正通過舊金山灣區金門大橋。
派里級的馬龍.提斯德號(USS Mahlon S. Tisdale FFG-27),屬於短艦體構型。
昂德伍德號(USS Underwood FFG-36),是第一艘長艦體(long hull)構型的派里級。
屬於長艦體構型派里級的麥克.克勞斯基號(USS Mc Clusky FFG-41)。
長艦體構型的派里級倫特茲號(USS Rentz FFG-46)
倫特茲號架在香港的船台設施,攝於1991年8月4日。
兩艘派里級正在巴斯鋼鐵(Bath Iron Work,BIW)廠建造,左邊為克拉克林號(USS Klakring FFG-42)
在BIW船廠建造中的派里級巡防艦考夫曼號(USS Kauffman FFG-59),此時工程進度約60%。
艦首MK-13飛彈發射器尚未安裝。
在BIW船廠建造中的派里級巡防艦考夫曼號(USS Kauffman FFG-59),此時工程進度約80%。
派裡級的瓦德斯沃斯號(USS Wadsworth FFG-9,右)與麥克.克勞斯基(USS McClusky FFG-41,左)
同時在聖地牙哥國家鋼鐵造船廠(National Steel and Shipbuilding Company,NASSCO)進行乾塢維修作業;
此次作業屬於一項價值470萬美元的維修合約,是NASSCO首次以一個乾塢同時搭載兩艘船艦進行作業。
攝於1997年10月24日。
同時在聖地牙哥進行乾塢維修作業的范德格里夫特號(USS Vandegrift FFG-48,左)以及
考爾特號(USS Curts,FFG-38),攝於2011年5月17日。
派里級飛彈巡防艦蓋瑞號(USS Gary FFG-51)的戰情中心,畫面中包括AN/SQQ-89(V)2反潛作戰系統的操作台。
派里級飛彈巡防艦的作戰中心
後期型派里級的主要電子系統,此為出售給台灣海軍的派里級巡防艦銘傳號(FFG-1112 ex-FFG-50 Taylor )。
包括主桅杆上的AN/SPS-49A(V)1長程對空搜索雷達、前方MK-92 Mod6射控系統的CAS天線、艦橋兩側的
AN/SLQ-32(V)5電子戰系統(含ESM天線與主動式伙伴干擾天線)等。攝於2019年9月28日台灣基隆港。
──by captain Picard
艦名/使用國 | 派里級飛彈巡防艦/美國(Oliver Hazard Perry class) |
承造國/承造廠 |
美國/
FFG-7、8、11、13、15、21、24、26、29、32、34、36、39、42、45、47、49、50、53、55、56、58、59──Bath Iron Works, Bath, Maine FFG-9、12、14、16、19、23、25、27、30、33、38、41、43、46、51、54、57、60、61──Todd
Pacific Shipyards, San Pedro FFG-10、20、22、28、31、37、40、48、52──Todd Pacific Shipyards, Seattle |
尺寸(公尺) |
全長135.6(短艦身構型)/138(長艦身構型)(水線長均為124m) 寬13.7 吃水4.9(艦體)/6.7(含聲納) |
排水量(ton) |
標準:2770(短艦身構型)/3010(長艦身構型) 滿載:3660(短艦身構型)/4100(長艦身構型) |
動力系統/軸馬力 |
COGAG
LM2500燃氣渦輪*2/41000 單軸CRP 單舵 輔助動力單元*2/350 |
航速(節) | 30 |
續航力(海浬) |
5000(18節) 4200~4500(20節) |
偵測/電子戰系統 |
AN/SPS-49(V)長程2D對空搜索雷達*1
AN/SPS-55平面搜索雷達*1 AN/SLQ-32(V)2/5電子戰系統*1(裝備於FFG-8,28,29,32,33,36~61) MK-36 干擾彈發射器*2(SRBOC) |
聲納 |
AN/SQS-56艦首聲納*1
AN/SQR-18(V)2/19拖曳陣列聲納(FFG-36以後部分艦隻) |
射控/作戰系統 |
JTDS艦載戰鬥系統
MK-92射控系統(包括CAS天線組與STIR照明雷達各*1) SYS-2(V)2整合自動偵測追蹤系統(IADT) (裝備於FFG-36、47、48~55、57、59、61) |
乘員 | 214 |
艦載武裝 |
MK-13
單臂發射器*1
(彈艙裝備量40枚,可發射標準SM1
MR防空飛彈及魚叉反艦飛彈。2000年代中期拆除) MK-38 25mm機砲*1(部分艦艇在2000年代後期陸續裝備) MK-75 62倍徑三吋(76mm)快砲*1 三聯裝324mm MK-32 Mod 17魚雷發射器*2(使用MK-46魚雷) MK-15方陣近迫武器系統(CIWS)*1 |
艦載機 |
LAMPS-1
SH-2F反潛直昇機*2
(短艦體構型) LAMPS-3 SH-60B反潛直昇機*2(長艦體構型) |
姊妹艦 |
共五十一艘,短艦體構型26艘(FFG-7~16、19~34),長艦體構型(FFG-36~43、45~61)25艘。短艦體構型的FFG-8、28、29、32、33在服役期間翻修時改為長艦體構型。 |
備註 |
1977~1989年陸續服役。
除役後提供給盟國: 埃及四艘(FFG-22、23、25、26) 巴林 二艘(FFG-24、FFG-49) 土耳其現役八艘(FFG-13、15、16、19、20、21、27、30),一艘當作備料(FFG-10) 波蘭二艘(FFG-9、11) 巴基斯坦一艘(FFG-8) 台灣二艘(FFG-50、51) |
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參考資料:
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367~370:派里級巡防艦的誕生與發展(張明德著)
(1) (2)
起源 1970年7月1日上任的美國海軍作戰長(CNO)松華特上將 (Admiral Elmo Zumwalt)擬定的Project60高低混合艦隊計畫中 ,一個重要的計畫是建造一種次等護航艦,替換大批二次大戰時代建造、屆齡退役的老舊護航艦艇,主要功能是在低威脅環境下為 次要艦隊(包括兩棲艦隊、勤務艦隊等)與船團進行反潛和防空護衛工作,或者是擔負主戰艦隊的外圍護航以及某些巡邏任務;此種護航艦艇戰力與功能相對有限, 但成本較低,能建造較多的數量來滿足各種低階任務需求,補充史普魯恩斯級等艦隊主力艦艇在數量上的不足。因此,本級艦在造價、排水量、人力上都有嚴格限 制,當然也不能採用較高檔或完整的裝備。 此種艦艇最初劃分為巡邏巡防艦(Patrol Frigate,PF),這是二次大戰時代一種低檔次的巡邏艦艇,級別介於砲艇(PG)與護航驅逐艦(DE)之間,噸位多在一千噸上下。 由於需求相當殷切,松華特在1970年7月上任CNO並完成Project 60計畫之後,並在1970年9月9日展開巡邏巡防艦的可行性研究(feasibility study),同年12月31日完成,1971年7月1日完成概念設計並發佈正式設計規格,1971年12月完成初步設計 ,編號為SCB 261。在1972年4月,美國海軍確認由Gibbs&Cox公司進行細部設計,並在同年10月將首艦派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7 ex-PF-109)的建造合約頒給貝斯鋼鐵造船廠(Bath Iron Work,BIW),價值9440萬美元。BIW廠在1973年5月展開首艦的施工設計,同年12月開始切割鋼板。 首艘本級艦以美國海軍史上的民族英雄──奧力佛.派里 (Oliver Hazard Perry,1785~1819)之名來命名。奧力佛.派里出身羅德島,他的成名作是1812年第二次英美戰爭中的伊利湖(Lake Erie)戰役,該役中他統率美國艦隊擊潰英國艦隊並將其俘獲(為了紀念該次戰役,倒數第四艘提康德羅加級飛彈巡洋艦(CG-70)便命名為伊利湖號); 接著,奧力佛率領運兵艦隊馳援底特律,擊潰當地的英軍並收復該城。隨後他擔任威廉.哈理森(William Herry Harrison)將軍的副官出兵加拿大,在泰吾士河之役中擊敗英軍, 使美國在第二次英美戰爭中獲得決定性的勝利。由於在此役中的出色表現,奧力佛成了美國的民族英雄。值得一提的是,奧力佛.派里的弟弟──同樣投身美國海軍 的馬太.派里(Matthew Calbraith Perry),在19世紀中葉率領幾艘近代化蒸汽鐵甲軍艦直抵東京灣 ,敲開日本德川幕府長年鎖國的大門,日本人稱之為「黑船事件」。 設計演進與成本控制 由於科技演進(包括飛彈時代來臨、電子技術急速複雜化等)以及追求遠洋作業能力,美國海軍艦艇在二次大戰以後,每一代新造艦都比前一代明顯更大更昂貴;以 艦隊型驅逐艦為例,1970年代建造的史普魯恩斯級滿載排水量來到8000噸級,而二次大戰時代的基靈級(Gearing)驅逐艦滿載排水量還不到 2700噸,成長了三倍之多。即便是次等的護航驅逐艦為例,二次大戰期間的護航驅逐艦滿載排水量約在1700噸級,戰後首批新設計、延續自二戰設計的狄萊 級(Dealey class)、克拉.瓊斯級(Claud Jones class) 在1900噸級上下,編制170人左右;而1960年代服役、搭載新反潛技術(包括大型低頻陣列聲納、ASROC反潛火箭、DASH遙控反潛直昇機等)的 布朗斯坦級(Bronstein class)護航驅逐艦滿載排水量就逼近3000噸級(已經大於二戰時的艦隊型驅逐艦),而稍後的賈西亞級(Garcia class)就突破3500噸,諾克斯級(Knox class)更突破4000噸級並需要編制近270人,因此護航驅逐艦在短短20年內排水量就翻了一倍。如果放任這種依照需求、性能導向的成長趨勢, 1970年代設計的護航驅逐艦排水量就會達到5000噸級,人力需求也會來到300人,如此美國海軍根本不可能有足夠的預算來建造、維持足夠的新艦來替代 大批屆齡除役的二戰型艦艇。而在1970年代,身陷越戰泥沼的美國由於戰費居高不下,導致軍費困難,如果不設法降低成本,則根本無法建造足夠的新艦。因 此,在規劃設計派里級時,松華特改變以往的作法,把控制成本和排水量當作最高優先,扭轉了下一代艦艇一定比前一代更大、更貴的趨勢。 在派里級的設計、建造流程中,美國海軍首度採用了許多創新的管理方法,證實成效相當良好。首先,以往美國海軍設計造艦都以「規格與需求」為導向,過程中歷 經種種修改、追加設備後,在設計階段中,排水量與價格通常逐步上揚,導致日後採購數量被迫縮減而無法滿足艦隊需求。由於派里級屬於需要建造足夠數量的低檔 艦艇,因此松華特採取了以成本導向(design-to-cost 或 design-to-price)的設計策略,而非過去的能力導向(design-to-capability);在這樣的策略上,美國海軍在派里級的設計過程中對三大指標嚴格限制,分別是造價、排水量與乘員編制,不惜以刪減裝備與降低規格來守住成本。派里級的成本考量也引進 「壽期成本」(Life Cycle)的觀念,評估每一項裝備從購置到壽期維護的成本,作為評估總成本的依據。派里級也是美國海軍第二種利用計算機輔助來完成設計工作的船艦。 先前美國海軍史普魯恩斯級驅逐艦採用國防部長麥納馬拉(Robert McNamara)引進的統包採購(Total Package Procurement,TPP)制度,包括設計以及全部30艘的建造工作都交給李頓.英格斯(Litton Ingalls)造船廠負責 。統包制度讓民間廠商在初步設計階段就參與,理論上能最大程度地增加競爭,從而提高執行效率與降低單位成本;然而就長遠而言,「贏者全拿」使得能在造艦產業生存的廠商減少,而拿下全部訂單的廠商就缺乏誘因改善生產流程,甚至憑藉唯一供應商的地位在日後抬價;此外,以採取統包制度設計建造的塔拉瓦級兩棲攻擊艦(LHA)的經驗顯示,執行過程中許多問題,仍需海軍單位大量參與解決,喪失了統包制度的原始用意。因此,以統包制度執行塔拉瓦級和史普魯恩斯級驅逐艦之後,美國海軍在1970年取消了統包制度,船艦設計工作回到海軍手中。因此,派里級則採用傳統的設計建造流程,由美國海軍完成初步設計之後,委由Gibbs & Cox公司進行細部設計,透過分批競標給至少三家船廠建造,並藉由標準化的建造流程來降低分 各船廠從頭建立產能的一次性成本。 在派里級的設計建造作業中,美國海軍首次應用類似軍用飛機的「先飛再買」(Fly-before-buy)策略,也就是先製造原型機、測試之後完成所有主要修改再開始量產的概念,拉長首艦與二號艦之間的交付間隔(原訂首 艦在1977年6月交付,二號艦在1978年10月交付,中間相隔16個月),理論上首艦的測試過程可以完成所有的修改,並且來得及落實在二號艦上。美國 海軍首先簽署派里級首艦的設計與建造合約,從二號艦開始就分批由多家廠商競標。 不同於史普魯恩斯級採用大量先進技術,派里級被要求在任何可建造驅逐艦類型船隻的船廠建造,並採用模組化建造方式,艦體由17個標準化的模組構成,可加快建造速度。此 外,派里級大量使用使建造工作簡化的設計,例如盡量使用平面的嵌板與艙壁,而且通道多半是直的。在實地造艦之前,派里級的各項次系統均先在陸地實驗場(如 推進系統)或其他艦艇上(如MK-75 76mm快砲、SPS-49雷達、SQS-56聲納等)進行測試,先一步解決可能出現的基本問題,避免船艦下水後才開始拖累整個進度。 1970年的設計指標 在1970年,美國海軍船艦工程中心完成FFG-7的可行性分析,成本上限設定在5000萬美元(1973年幣值),排水量基準為3700噸;最初艦上打算配備MK-26發射器,可同時裝備韃靼(後來是標準SM-1)防空飛彈以及ASROC反潛火箭,不需要像先前布魯克級飛彈護航驅逐艦(DEG)一樣配置MK-13與MK-112兩種發射器,可節省佔用的體積與重量。 在1971年6月,松華特將派里級的成本上 限訂在4500萬美元,排水量基準3400噸;在此原則下,美國海軍展開FFG-7的概念設計工作,由海軍作戰部長(CNO)辦公室負責水面艦的Op36的主管佛蘭克.普萊斯少將(Rear Admiral Frank Price)負責;由於普萊斯少將非常重視成本控制,所以美國海軍內部也戲稱FFG-7項目是「按成本設計」(Design to Price)。 概念設計過程中,美國海軍考慮過燃氣渦輪與單軸推進(相當於史普魯恩斯級的半邊推進系統,包括兩部LM-2500燃氣渦輪驅動一部推進器)、燃氣渦輪雙軸推進等。研究顯示單軸版本的成本約3380萬美元,比雙軸版低廉320萬美元,排水量也比雙軸版減少410噸;不過,雙軸版的航速比單軸版高1節。在1971年5月,FFG-7概念設計工作完成並提交海軍作戰部長松華特,而松華特選擇了單軸設計,並配備AN/SQS-23大型聲納。由於艦上配備反潛直昇機,攻擊距離遠超過ASROC反潛火箭,在節約成本的考量下,FFG-7刪除了配備ASROC的需求, 因此就可以把MK-26雙臂發射器改回較為便宜、裝載韃靼防空飛彈的MK-13。 1971年後的設計指標 在1971年11月,松華特下令變更派里級的設計,把直昇機攜帶數量由原本一架增為兩架,並且把原訂的SQS-23低頻聲納降級為SQS-56中頻聲納(見下文)來平衡增加的成本,如此成本上限增為4570萬美元,排水量 上限仍維持在3400噸級(極限門檻3600噸)。在合約設計階段,派里級又藉由刪減設備、降低人員數量(從原本235人降至185人)等手段,節省 約1400噸的排水量;然而這些被刪減的多半是艦體平台的裝備與規格(包括刪除穩定鰭、刪減輔助機電設備、緊急發電機功率由250KW大幅降至12KW、 簡化海上再補給裝置等),使得派里級的操作能力無可避免地遭到犧牲。 為了控制成本與排水量,松華特一開始甚至嚴苛地刪減派里級的壽期排水成長餘裕:一般而言,美國海軍艦艇設計時,都會要求保留未來特徵改變餘裕(future change characteristic margin)以及壽命週期餘裕(life cycle margin),前者是因應服役期間如要更改任務裝備而留下的餘裕,後者則是因應船艦服役週期因為增添設備而增加的重量。以派里級的載台而言,應該留下約100噸未來特徵改變餘裕以及150噸壽命週期餘裕,但 松華特決定刪除派里級所有的特徵改變餘裕,壽命週期餘裕也減至50噸;一旦付諸實行,派里級在日後服役生涯就很難有重大提升,想加裝新設備往往都必須相對應地移除一些設備,以避免超重。 隨著派里級的設計建造工作繼續進展,美國海上系統司令部認為松華特規定的嚴苛噸位需求與餘裕限制根本不可能達成,因此對於噸位逐漸放寬,一些原本刪減的設 計也補回(例如增加第四部柴油發電機組、補裝穩定鰭等);因此,派里級首艦派里號(FFG-7)合約設計完成時排水量就突破原訂3400噸上限而達到 3540噸,實際完工時則為3648噸;更不用提美國海軍之後進一步增加派里級的裝備並延長艦尾(見下文),排水量也一步步突破了4000噸大關。雖然如 此,整體而言派里級留下的排水成長餘裕的確是少之又少。
建造進度 1973財年:原型艦 在1973財年,美國海軍編列派里級首艦奧利佛.赫賽.派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7),在1973年10月3日與緬因州的巴斯鋼鐵(Bath Iron Works,BIW)造船廠簽署首艦建造合約,細部設計工作由美國海軍船艦工程中心(Naval Ship Engineering Center)、海軍的子合約商Gibbs and Cox、BIW船廠以及接下來潛在的第二承包商陶德船廠(Todd Shipbuilding Corporation)組成的團隊一同完成。陶德船廠有位於聖佩德羅(San Pedro)的洛杉磯廠以及位於西雅圖的廠區,這些廠區的基礎設施如起重機的大小、數量與BIW有一段落差,因此派里級必須在這幾個條件以及工序差異很大的船廠建造。與史普魯恩斯級相同,派里級的設計工作也引進計算機輔助(CAD),是美國海軍第二種使用計算機來協助設計工作的船艦。 前兩艘派里級最初預定的編號分別為PF-109與PF-110,這是接續在二次大戰時代建造的96艘塔科馬級(Takoma class,PF-3~108)巡防艦之後;然而1975年6月30日美國海軍頒佈新分類標準之際,PF與護航驅逐艦(DE)被取消並且和併入巡防艦(FF) ,因此派里級遂改成飛彈巡防艦(FFG),舷號則接續在布魯克級(Brooke class FFG-1~6, ex-DEG-1~6)飛彈護航驅逐艦之後,從FFG-7開始。首艦派里號(USS Perry FFG-7)在1975年6月12日安放龍骨,1976年9月25日下水,1977年11月交付美國海軍,1977年12月17日成軍。 首艦奧利佛.赫賽.派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7)下水典禮上發生一個插曲,該艦在擲瓶之後一度卡在滑道上沒有移動,即便動用一艘拖船也沒能把該艦拉下來;當時好萊塢影星約翰.偉恩(John Wayne)也在場觀禮,他隨即從觀禮群眾中走出,跳上典禮平台,然後伸出右手「推」艦首;約翰.偉恩右手接觸艦首沒多久,派里號終於開始滑動並成功下水。
(上與下)首艦派里號(FFG-7)於1976年9月25日下水典禮時,艦體
約翰.偉恩與下水之後的派里號合影。 1975~1979財年 在1973財年訂購首艦派里號(FFG-7)之後,松華特原本打算在5個財年(1975~1979財年)的造艦計畫中密集購買49艘派里級後續艦,平均每 個財年編列10艘;但由於 國防經費緊縮以及眾議院的阻力(國會一直有質疑派里級這種為了控制成本而大幅壓縮性能的設計的聲浪,松華特的死對頭──支持建造高價格核動力艦艇的李高佛自然 會鼓動其國會支持者掣肘松華特的計畫),美國海軍無法如期獲得足夠預算,導致這49艘後續艦只能在 後續10個財年裡編列;拖長的建造期程自然會受到更嚴重的通貨膨脹影響,使派里級無法達到松華特在1971年底設定的每艘4570萬美元的上限(1973年幣值)。依照松華特設定的採辦策略,派里級建造計畫以五個財年為基準修正一次(例如第一批次採辦計畫是在1975至1979財年),每次都要能將單艦成本控制在1973財年幣值的5000萬美元以內。 FFG-7首艦細部設計固定化之後,美國海軍在1975財年起編列量產型派里級。原訂美國海軍打算在1975財年與1976財年各編列10艘派里級,但由於眾議院的阻力,1975財年只編列 首批3艘(FFG-8~10),在1976財年編列6艘加上澳大利亞購買的2艘(FFG-11~18,FFG-17、18是澳大利亞訂購);這些9艘後續艦都在1976年2月27日簽署合約,分別由BIW以及位於西岸的陶德太平洋船廠(Todd Pacific Shipyards,包括位於聖佩德羅(San Pedro)的洛杉磯廠以及西雅圖廠)承包;其中,BIW獲得五艘(FFG-8、11、13、15、16),陶德太平洋洛杉磯廠(Todd Pacific Shipyards, Los Angeles Division)獲得3艘(FFG-9、12、14),陶德太平洋西雅圖廠(Todd Pacific Shipyards, Seattle Division)獲得3艘,包括美國海軍自用的FFG-10以及為澳洲海軍建造的兩艘(FFG-17與FFG-18,分別成為阿德萊德號FFG01與堪陪拉號FFG02)。派里級後續艦的首艘──二號艦麥金尼號(USS Mcinerney FFG-8)在1979年12月15日服役。 在1977財年,美國海軍原本爭取編列12艘派里級,實際上獲得授權編列8艘(FFG-19~26)。在1978與1979財年,美國海軍都分別爭取到編列8艘並在各加一艘為澳洲生產的船艦,其中1978年編列的9艘是FFG-27~35(FFG-35是為澳洲建造,成為雪梨號FFG03),1979財年編列的9艘是FFG-36~44(FFG-44是為澳洲建造,成為達爾文號FFG04)。總計前後四艘為澳洲建造的派里級(FFG-17、18、35、44)都由陶德太平洋的西雅圖廠建造。 松華 特在1974年6月從海軍作戰部長一職卸任後,之後美國海軍與國會對派里級的支持都未能堅定;這主要是因為派里級不是主力作戰艦艇,編列預算時優先順序經 常遭到排擠,而拖慢的建造進度自然對成本控制更為不利。 再者,原本松華特堅持控制成本而對派里級的裝備有許多限制,但美國海軍內部對於過度的刪減有所反彈,在日後陸續為派里級擴充裝備,然而這些修改設計以及增 添裝備都使派里級的成本與排水量進一步增高。當然,派里級誕生於國防經費困難的1970年代,是成本受到嚴格控制的原因,而1980年代美國軍費寬裕得 多,自然能從容地對派里級的作戰系統進行完善。事實上,松華特提倡「高-低混合」的海軍艦隊組成時,也遭受不少批評,反對者曾強調,這等於是讓美國海軍的官兵在低質量的船艦上陣亡。 依照美國海軍1974年的計算,建造50艘派里級後續艦的總預算估計為32億美元,平均每艘6400萬美元。然而由於1970年代由於石油危機引發的嚴重通貨膨脹,能源價格上漲五倍,連帶也使勞力與原物料大漲,導致派里級的建造總成本以驚人速度飛漲。僅僅一年 之後,1975年估計完成56艘派里級估計所需的經費就暴漲到68億美元,平均一艘要1.214億美元;增加的36億美元中,建造時程延後以及期間的通貨 膨脹就高達22億美元(在通貨膨脹期間,期程延後則漲價越驚人),因為設計變更(如增設第四部柴油發電機)的成本為3.86億美元,而增購6艘的費用只有 7.62億美元。 以首艦派里號(FFG-7)為例,實際完成時的成本為9400萬美元。在1976財年時,預估建造50艘派里級的總成本已經來到85億美元,平均每艘1.68億美元。 由於通貨膨脹,加上後續的派里級陸續追加不少 改良(包括追加LAMPS-3反潛直昇機、拖曳陣列聲納、改進電子戰系統等),美國國防部1978年9月30日公布的評估裡,建造50艘派里級的總成本已 經上漲到101億美元,平均每艘1.94億美元。僅僅五年內,派里級的單位成本就上漲三倍不止。 1979財年以後 原本美國海軍曾在1979到1984財年內編列建造48艘 派里級,加上1979財年以前已經訂購的28艘,使派里級總數達到76艘;但派里級成本飛漲以及國防預算的分配使得接下來派里級的採購數量大幅下滑,在 1980財年只編列5艘(FFG-45~49,其中FFG-44由澳洲訂購),1981財年則訂購6艘(FFG-50~55)。 依照1980財年幣值,派里級的單位成本已經超過2.5億美元,早已不是「可損耗」的艦艇。由於成本高漲,加上1981年伊朗人質危機爆發、美軍在印度洋 一帶進行作戰部署活動帶來額外開支,注重節約國防開支的卡特政府一度打算取消FFG-50,並打算讓派里級的建造工作在1983財年告終,使其總數停在 49艘;作為廉價的替代方案,卡特政府打算繼續規劃一種排水量比派里級更小、純粹以反潛為任務(相較於重視防空的派里級)的巡防艦,稱為FFX,其等級甚 至被視為比巡防艦(Frigate)更低一級的巡邏艦(Corvette),取代美國海軍預備役部隊(NRF)現有的老舊二戰型驅逐艦(經FRAM升級後 的基靈級)。然而1981年雷根政府上台,就放棄了這種廉價的FFX的構想,一度打算在1983到1987年訂購12艘規格簡化的派里級,其中1983到 1985這三個財年各2艘,然後在1986到1987財年各三艘;如果這個計畫獲得實行,派里級總數將達到61艘。 然而,雷根政府增購派里級的計畫,只有 1983財年編列的兩艘(FFG-59、60)獲得執行,緊接著正式提出的5年度造艦計畫(1984到1988財年)就取消了派里級的訂購,使派里級的總 數停在50艘;雷根政府 時代美國國防預算充裕得多,遂行「六百艦大海軍」、攻勢性的「前進戰略」等積極政策,因此海軍建軍著重投資在高價值、高性能的攻勢艦艇如尼米茲級核子動力 航空母艦、神盾巡洋艦、洛杉磯級核能攻擊潛艦等,派里級這樣低檔次的護航艦艇自然失去青睞。不過為了挽救營運陷入困難的陶德太平洋船廠(Todd Pacific Shipyards, San Pedro),美國國會在1984財年額外編列一艘派里級(FFG-61)並指定由陶德廠建造,而這也成為最後一艘派里級(第51艘)。 小結 綜觀派里級的建造過程,成本飛漲主要來自於與造艦無關的通貨膨脹,而造艦週期難免出現的修改設計、完善裝備也使價格上升;即便以固定幣值計算,加裝LAMPS 3反潛直昇機系統、RAST輔助降落系統、SQR-19拖曳陣列聲納等改良也讓派里級成本增加約47%(以1973年幣值計算,加裝這些系統之後,派里級的單位成本就達到8500萬美元 ),其中光是增加SQR-19拖曳陣列聲納就導致成本增加1000至1500萬美元(1979年幣值)。然而,以專案管理的如期(on schedule)、如質(meet requirements)、如預算(under budget)的標準,派里級整個專案執行在當時仍然締造美國海軍造艦史上最佳紀錄。大致上,派里級的艦造工作都能按計畫進行,甚至有些船能提前交艦。 派里級自然也是同時期美國海軍單位成本最低的主要造艦計畫,相當於史普魯恩斯級驅逐艦的一半,不到提康德羅加級神盾巡洋艦的30%;而派里級的操作成本也 相對低廉,依照1977年8月公布的數據,每艘派里級的年度操作經費約725萬美元,而史普魯恩斯級則要1300萬美元。相較於前一代的諾克斯級護航驅逐 艦,派里級由於採用大量新技術(包括以燃氣渦輪取代蒸氣推進),整體能力堪稱更強,但排水量與價格並沒有呈現如過往的躍升。 派里級共建造51艘,一度是二次大戰後美國海軍建造最多的作戰艦艇,此紀錄後來被柏克級飛彈驅逐艦打破 。
在BIW船廠建造中的派里級巡防艦考夫曼號(USS Kauffman FFG-59) ,此時工程進度約40%。
在BIW船廠建造中的派里級巡防艦考夫曼號(USS Kauffman FFG-59), 此時工程進度約60%。
在BIW船廠建造中的派里級巡防艦考夫曼號(USS Kauffman FFG-59) ,此時工程進度約70%。艦首MK-13飛彈發射器已經安裝。 基本設計 與過去美國海軍護航驅逐艦相同,反潛作戰是派里級的任務重心之一,同時加裝韃靼(Tartar,後來發展成標準SM-1)防空飛彈系統,為船團提供防空保護。 為了控制成本,派里級盡量簡化作戰、射控和武器系統,但在性能上有所犧牲;例如,相較於美國海軍前幾級反潛護航驅逐艦,派里級沒有大型低頻艦首聲納、ASROC反潛火箭與五吋艦砲,而防空裝備相較於亞當斯級(Adams class)飛彈驅逐艦與布魯克級(Brooke class)飛彈護航驅逐艦也進一步簡化,例如省去三維對空搜索雷達。 如同前述,最初派里級有規劃同時裝備韃靼防空飛彈以及ASROC反潛火箭,當時新推出的MK-26雙臂發射器兼容韃靼防空飛彈以及ASROC,不必像過去需要裝備兩種發射器(MK-13單臂發射器以及MK-112箱型發射器)才能使用這兩種彈種;然而,由於於艦上裝備反潛直昇機以及SQS-23低頻聲納(最初設計)的組合,攻擊距離遠超過ASROC,所以派里級就取消了ASROC,進而只裝備較便宜的MK-13單臂發射器來攜帶防空飛彈。 與先前建造的蒸氣動力護航驅逐艦相較,派里級的試航性堪稱不錯,這包括較高的船舷剖面、艦首設有擋浪板等,在海軍水面作戰中心的大衛泰勒船舶模型水槽(David Taylor Model Basin)的測試顯示,派里級在高海況的適航表現明顯優於噸位相似的諾克斯級護航驅逐艦以及亞當斯級驅逐艦等。而以派里級的尺寸和噸位,整體而言算是相當靈活有力,主要歸功於採用操作靈敏、啟動與加速快的燃氣渦輪。艦上攜帶587噸船用燃油,以及64噸直昇機用燃油。 最初派里級也跟先前建造的護航驅逐艦一樣,只配備一個機庫來操作一架反潛直昇機,不過松華特上將在1971年11月親自指示一項重大修改,將直昇機攜帶量 增為兩架,更能確保至少有一架反潛直昇機隨時可用,提高整體遠距離反潛效能。這項變更使派里級成為美國海軍第一種能攜帶兩架直昇機的護航艦艇,也是世界上 能同時攜帶兩架直昇機的最小型作戰艦艇(當時派里級滿載排水量約3500噸級,而先前能搭載兩架直昇機的艦艇都超過5000噸級)。為了平衡增加一架直昇 機造成成本與排水量上升,松華特決定以尺寸較小、價格較低的雷松(Raytheon)SQS-56中頻艦首聲納取代原本預定採用的AN/SQS-23低頻 艦首聲納,並且刪除拖曳陣列聲納(至少首批30艘派里級不裝)。為了設置兩個機庫,派里級的上層結構在此時又有了不小的變動。 依照松華特的 原始構想,派里級將與Project 60另一種重要的低檔艦艇──制海艦(Sea Control Ship,一種搭載十數架直昇機與數架STOVl攻擊機的小型航空母艦,詳見西班牙亞斯都利亞親王號航空母艦)形成反潛搭配,由四艘派里級與一艘制海艦組 成一個小型的反潛特遣艦隊,平時部署在前線擔任監視巡邏主力,開戰之後撤回後方並改由主力的航艦戰鬥群進入前線,而制海艦/派里級的編組則擔負船團反潛護 航或者主動在大西洋上尋找並列殺蘇聯潛艦, 其角色可說是二次大戰大西洋上英美以護航航空母艦與護航驅逐艦運用的翻版 ;不過制海艦在1974年松華特卸任之後就遭到取消。由於身為低檔的護航艦,派里級大量使用次級、獨力作戰能力不高、需要友軍支援的系統,而且省掉了一些冗餘備援配置。 派里級的基本構型不同於二戰結束以來基於反潛優化的美國海軍護航驅逐艦,並以燃氣渦輪取代過去的蒸汽渦輪推進系統 。為了降低成本,派里級直接將 「半套」史普魯恩斯級的推進系統(兩具LM-2500燃氣渦輪、一套傳動齒輪與一個大軸)移植過來,不僅能免除重新設計所需的時間與成本,日後的維護保修也能與史普魯恩斯級乃至於提康德羅加級取得一致。燃氣渦輪具有加速快、易啟動且自動化程度高等特點 。以巡防艦等級的標準而言,派里級的人員起居空間算是非常充裕。本級艦大量使用自動化程度較高的裝備,盡可能精簡人員配置;例如 ,艦上的推進系統、發電機、輔助設備都由集中的控制室統一監控,不像過去分散在不同的控制室,而且燃氣渦輪主機運作時不需要人員在基艙值班,對簡化人員編制甚有助益。 依照1980年代針對派里級人員的調查,艦上的起居條件大致讓人滿意,主要的兩大抱怨都與習慣有關,第一是艦上有大量不熟悉的新設備,第二是必須透過妥善的維護週期規劃才能讓艦艇維持良好的運作狀態 ;這是因為艦上擁有許多新穎的現代化設備(尤其是燃氣渦輪推進系統的相關組件),靠預防性的週期維護來維持狀態,萬一發生故障,只能透過更換新組件來解決(故障部件只能在後方廠站處理),而無法以艦上的人力與資源來自行解決。 在派里級合約設計階段,松華特規定人員編制上限為185人 (先前布魯克級飛彈護航驅逐艦編制約250人),以節約人事成本和排水量;然而,實際上這樣的人力編制無法應付實際作戰需求,評估顯示派里級連最基本的狀況1都需要192人,實戰的狀況3、4仍需要230人左右 。實際服役後,派里級 本艦運作就需要約200人上下,還要加上20名LAMPS反潛直昇機的相關組員;隨著裝備陸續增加,派里級的實際人力總需求也增加到230到240人左右。在1989年4月,當時美國海軍助理作戰部長辦公室(ACNO)下轄的水面戰鬥部門的賴瑞.卡特中校(Larry Carter)在接受訪談時表示,到1989年8月最後一艘派里級(FFG-61)服役時,此型艦最低人力的需求穩定在208人左右。 在乾塢中的派里級范德格里夫特號(USS Vandegrift FFG-48),可以看到單軸推進器。 一如二次大戰以來美國海軍建造的所有護航驅逐艦(1975年以後改為巡防艦),派里級採用單軸、單舵的設計,所有的輪機設備均集中於單一機艙 。理論上,雙軸船艦萬一發生機械故障時,可靠度與生存性高於只有單軸的船艦;然而根據二次大戰期間驅逐艦的戰損統計,單軸驅逐艦(護航驅逐艦)的可靠性似乎只比雙軸驅逐艦低3%;例如,統計二次大戰中30艘被魚雷擊中的驅逐艦(排水量3000噸級以內),17艘立刻被擊沉,其餘13艘倖存艦也只有3艘能靠自力返航;這些數據顯示在實戰中,雙軸船相較於單軸,可靠度與生存性實際上討不到太多便宜。而採用單軸設計可以節省可觀的成本,同時在設計上減少船艦易受損的脆弱區域。當然,在平時操作之下,單軸船艦自然比雙軸船 更容易因意外或故障而喪失航行能力。
(上與下)派里級艦底的輔助推進器(APU),能360度旋轉,平時收入艦體。APU能作為主推進器 失效時的備用推進器,或者在港灣等狹窄水域時用來提高船艦的操控靈活度。
為了彌補只有單軸推進的弱點,派里級的艦體前段設有一對伸縮式的可轉向電動推進器,稱為輔助動力單元(Auxiliary Propulsion Unit,APU)或輔助動力吊艙(Auxiliary Power Pod,APP)。APU由艦上的電網供電,每具出力350馬力 ,在平靜海況下能達到5至6節的航速;APU吊艙能夠360度旋轉,具備控制航向的能力。APU不僅作為一項簡單的備用動力,當船艦在港灣等受限狹窄水域移動時也十分好用,能有效增加船艦的操控性。此外,在低速反潛作業時,派里級還能可關閉主機以及大軸,改用輔助動力低速航行,如此能大幅降低噪音,利於艦上被動聲納工作。 派里級日常運作(含電子系統、武裝、日常維生)以及艦艏輔助推進器所需的電力,由四具 Detroit Diesel 16V-149TI柴油發電機組(SSDG)提供,每具功率約1000KW。在最原始的規劃,派里級打算使用卡特皮拉(Caterpillar)的柴油發電機,但由於卡特政府削減預算的考量,船艦設計單位只好換成較便宜的底特律柴油機(Detriots Diesel)公司的16V-149TI柴油機,每個機組由兩部V8柴油引擎通過通用曲軸組成;此種柴油機的可靠度與可維護性都不理想,首艦派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7)處女航通過五大湖區域時,發電機完全故障導致全艦「黑船」。日後第二批次派里級都改回Caterpillar 3512B柴油機組,較早期的同型艦則在日後翻修時換裝。 派里級大部分的人員住艙都位於艦體前段,以盡可能遠離主機艙,避免噪音與震動的干擾。為了方便 後勤維修作業,派里級在規劃艦內佈局時就考量到內部裝備搬動與拆卸的便利性,盡量使其便於移動;同時規劃了這些設備運送至艦內的動線,並在這些動線上設置 滑軌、滑車等,以便裝備的運送。由於主機艙就位於煙囪正下方,派里級進行燃氣渦輪拆卸時經由煙囪部位即可進出艦體,能在40小時內迅速完成燃氣渦輪的拆 換。 與同時期各國水面艦艇相同, 派里級的上層結構板材較多地使用鋁合金;雖然此種材料擁有重量輕、延展性好的優點,但卻有著燃點低的致命缺陷 ,這種問題在1982年英阿福島戰爭之後開始被各國海軍注意。 雖然派里級極力刪減各項規格來控制成本,但防護性能算是相對最沒有犧牲的項目之一。派里級是美國海軍第一種在艦上重要部位敷設凱夫勒(Kevlar)裝甲 板以強化防護能力的艦艇,指揮與電子設備艙室配備19mm厚的凱夫勒裝甲板,彈藥庫與主機艙則以19mm厚的凱夫勒裝甲板與16mm厚的鋼質裝甲保護。凱 夫勒裝甲板是在兩片鋼板之間加入由聚醯脂合成物製成的複合材料防彈夾層,具有重量輕、強度高、韌性佳與耐腐蝕等特性。凱夫勒碳纖維的比重只有 1.44,強度是同重量鋼板的5倍,自由震動衰減性能為鋼板的8倍,最高防彈能力可達鋼板的10倍。 如同前述,最初派里級嚴苛地限制重量成長,但隨著設計演變以及付諸建造,實際排水量仍節節上升。由於許多增加的重量都是來自於水線以上乃至上層結構,也導 致艦體重心升高。為了避免重心增高造成操艦與耐航性能降低,美國海軍也採取一些措施來壓低派里級的重量與重心,包括更高比例的艦體由強度較高HY-80鋼 板或重量較輕的鋁合金建造(這些材料都比一般鋼材更昂貴),並在艦體增設70噸壓艙物,然而這些措施的副作用是讓吃水變深、排水量進一步增加等。為了抑制 這種上部重量增加、不得不壓低重心而使吃水與排水量增加的惡性循環,美國海上系統司令部(NAVSEA)在1982年展開派里級的重量監視計畫;不過即使 如此,NAVSEA仍發現派里級的重量明顯高於預期,這歸咎於 艦上許多裝備組件比預期更重、原本欲留給輔助設施以及艦上人員的重量額度太低而不得不增加,以及船廠不會將船上零件耗材的重量計入等等。 艦體結構問題 派里級的結構設計有不少問題,包括應力分配不均,鋁合金製上層船樓容易破裂等。首艦奧利佛.赫塞.派里號(USS Oliver Hazard Perry FFG-7)進行全船抗衝擊測試後,部分鋁合金上層結構破裂,許多機械安裝座與組件都發生變形或損壞。為了降低成本,派里級的甲板沒有弧度(deck chaber),導致經常有積水產生不易排除,產生鏽蝕。 派里級的艦體配重並不理想,呈現艦艏、艦尾受力過大,但艦體中段相對較輕的情況,這是因為艦艏有MK-13垂直發射器,艦尾兩架反潛直昇機,但位於艦舯的 LM-2500燃氣渦輪主機偏偏又是重量最輕的艦用主機(相較於蒸汽動力與柴油機) ;而之後「長艦體構型」以容納LAMPS-3反潛直昇機的的派里級(見下文)艦尾加長,還在起降甲板之下設置RAST輔助降落系統的鋼纜絞盤,使艦尾重量 進一步增加。 由於這種受力不均,派里級服役後艦體經常出現「舯拱」(hogging)現象,也就是艦艏與艦尾下沈,中央拱起。「舯拱」的後果就是艦體中段底部受力扭曲過大,導致較上層的 艙壁裂開進水。美國與澳洲的派里級,都曾遇到這樣的問題 ,影響了本級艦的結構壽命。美國海軍解決派里級「舯拱」現象的對策,是在艦體中段下層艙室壓載艙(在人員住艙下方)放置120~140ton的鉛塊壓艙物,以平衡各處的受力 ,但這種「治標」的方法降低了船艦原本就不高的預備浮力,而且增加了吃水,使航速下降。美國海軍也研究出「治本」的設計修改,加厚艦體中段底部的鋼板,增 厚幅度從1倍至1.25倍不等,此外龍骨與主甲板也同時加厚,如此不靠壓艙物也能改善舯拱現象;不過加厚鋼板必須等到派里級入塢大修時才能進行,至於台灣 的成功級由於建造較晚,開工前即納入了這個改良設計。 派里級這類採用鋼質艦體與鋁合金上層結構的艦艇,由於兩種材料應力傳導特 性不同,在長年操作使用後容易會發生結構強度方面的問題,如果船艦運動普遍比較激烈或者服勤海象狀況較差,結構承受的應力破壞就會更為明顯 ;而派里級建造時,上層構造物沒有使用伸縮縫(Expansion Joints)來緩衝應力。派里級的鋁合金製上層結構設計是從艦橋一路延伸到直昇機庫,因此在船艛頂部形成一大片 一體成形的01甲板,長度涵蓋全艦一半以上,中間沒有任何構造物或伸縮縫予以隔開,因而獨自承受著大範圍艦體所傳遞的各種巨大應力;偏偏煙囪附近又 裝了一門OTO 76mm快砲,射擊時會產生巨大的後座力,進一步撕扯著01甲板。在派里級設計階段時,美國船艦設計部長(US Chief of the Bureau of Ships)羅伯特.高登上將(Adm Robert C Gooding)邀請頗有私交的英國皇家海軍建造團(Royal Corps of Naval Constructors)首席丹尼斯(R.J. Daniels)來提供建議,主要是關於可變距螺旋槳的配置;而在設計過程中,丹尼斯便指出,派里級的鋁合金製上層結構,將成為結構上的弱點。隨著服役年日增長,上層結構強度問題果然發生在派里級上,01甲板往往會出現不少裂縫 ;例如本級艦鄧肯號(USS Duncan FFG-10)的上層結構曾出現長達40英尺(12.2m)的大型裂縫。派里級這種箱型長船艛設計所衍生的另一個問題,就是導致艦體重心升高。
作戰裝備 1.作戰、射控系統 派里級的作戰系統是「小型戰術資料系統」(Junior Tactical Data System,JTDS),基本架構是亞當斯級(Adams class)飛彈驅逐艦的小型分享戰術資料系統(Junior Participating Tatical Data System,JPTDS)的簡化版(JPTDS則是海軍戰術資料系統(Nava Tatical Data System,NTDS)的簡化版),以 一部UYK-7主電腦為核心,稱為武器支援處理器(WSC),此外還有一具UYK-7整合於MK-92射控系統負責處理射控資料,稱為武器控制處理器 (WCS);戰情中心(CIC)設有一具MK-106與一具MK-107顯控台, 功能包括搜索追蹤、作戰控制、發射器指示、武器發射和發射後評估,其中MK-106專門負責操作CAS組合天線系統,MK-l07負責操作STIR雷達, 兩台顯控台均能顯示艦上搜索雷達的訊號。此外,戰情中心內設有5個UYA-4/OJ-194單色顯控台(分別是空中目標搜索追蹤、水面目標搜索追蹤、 武器控制官、戰術協調官)以及1個UYA-4/OJ-197單色顯控台(CIC指揮官),從1979年起又增加一個OJ-194作為反潛作戰顯控台 。JTDS能同時處理艦上對空搜索雷達、MK-92射控系統、聲納的目標資訊,然後交給武器指揮系統(WDS) Mk-13 mod2來進行威脅評估和接戰分派。JTDS與NTDS 在完成之初都屬於集中構型的艦載戰鬥系統,所有的處理能力都集中於少數幾台主電腦上 。JTDS只預設了Link-14單向電報打字資料鏈,而標準的Lnk-11雙向自動資料鏈則列為客戶選擇配備。 較早建造的派里級一開始配備Link-14資料鏈,不包括真正能收發數位戰術資料的Link-4/11,使之無法協同艦隊進行長距離整合防空作戰 ,因此相較於JPTDS能同時處理128個目標(其中64個是Link 11接收的友軍傳輸),沒有Link-11的JTDS只能同時處理64個本艦感測器獲得的目標 ;刪除Link 11主要是為了節省成本,在1973年12月時,為驅逐艦裝置一套JPTDS總共需要300萬美元,其中Link 11的相關設備需要90萬美元,因此JTDS刪除Link 11來壓低經費。FFG-36以後的派里級才開始裝備Link 11,隨後也在早期派里級上回溯補裝,同時處理目標的能力就回復到128個。JTDS與MK-92的組合是美國海軍第一種具備自動接戰能力的自戰系統,從 目標偵測、威脅判斷分類與射控鎖定都可自動完成,人員只需監視其運作,並在最後決定是否要加以攻擊 ,而接戰過程則完全交給MK-92射控系統負責。 在JTDS中,負責導控MK-75快砲與標準SM-1防空飛彈的是一套MK-92 Mod.2射控系統,包括一組位於艦橋上方的組合天線系統(Combined Antenna System,CAS)以及一具為標準SM-1提供照明導引的「分離標定與照明雷達」(Separate Target Illumination Radar,STIR,由SPG-60照明雷達的天線與荷蘭STIR後端組成);CAS將一 具高轉速(每分鐘60轉)搜索天線與一具射控照明天線整合在一起(共用發射機),當搜索天線發現目標後,便能立刻將照明天線轉向目標並展開照射,加快反應 時間,這是派里級因應蘇聯潛射反艦飛彈威脅的重要措施。透過CAS與STIR,派里級上一次能導控兩枚標準SM-1進行接戰,分別由STIR與CAS天線 各負責一枚 (一般而言,派里級接戰短程目標時使用CAS進行照明,接戰遠程目標時則使用STIR照明雷達)。 先前亞當斯級(Adams class)飛彈驅逐艦的射控系統架構,大致上是由武器指揮系統(WDS)結合MK-74防空飛彈射控系統(GMFCS)以及MK-86艦砲射控系統 (GFCS)構成,MK-74擁有SPG-51射控雷達,MK-86則結合AN/SPQ-9追蹤雷達與SPG-60照射雷達,此外艦上同時擁有2D與3D 對空雷達;而派里級的MK-92 Mod.2系統就兼具導引防空飛彈與艦砲的前/後端功能,其CAS組合天線結合了追蹤(相當於SPQ-9)以及照射(主要用於導引火砲,必要時能支援SM -1射控)功能,再加上一套由MK-92直接指揮的STIR照射器來專門負責導引防空飛彈,這樣的組合相較於過去各自獨立的GMFCS和GFCS,能節省 許多前端雷達與後端計算硬體的成本 。而MK-92 Mod.2與JTDS一同運作時,也負責為JTDS維護目標追蹤檔案、排定接戰順序、將目標追蹤通道指派給武器射控等,相當於WDS的角色。此外,派里級 只有一具AN/SPS-49長程二維對空搜索雷達,而沒有三維對空雷達, 這也是基於節省成本,是美國海軍唯一一種沒有三維對空雷達的區域防空艦;由於SPS-49只能提示方位資訊而不包含目標高度,JTDS將空中目標資料轉交 給MK-92射控系統之後,MK-92必須花費更多時間進行搜索,而使用筆狀窄波束的STIR執行這件工作相當沒效率(STIR照射雷達必須依照SPS- 49的方位資訊,在垂直面上進行大範圍俯仰掃描,才能捕捉目標並獲得高度資訊;而如果艦上配備能一併提示目標高度的三維雷達,STIR就只需要在較小的空 域搜索,能更快捕捉目標)。此外,雖然帳面上MK-92能提供與亞當斯級MK-74相同的兩個防空照射頻道,但只有那座獨立STIR能有效發揮SM-1防 空飛彈的射程,而在CAS天線組裡的照明雷達有效距離較短;更何況對於美國海軍某些分別配備GMFCS與GFCS的艦艇,平時用來導引艦砲的GFCS必要 時能為防空飛彈提供第三個距離較短的照射頻道,而MK-92永遠只有2個照射頻道。因此,派里級的作戰系統雖然配置精簡而節省了成本,但性能也有不小的妥 協,許多人認為派里級只算是一種能力有限的區域防空艦,而不是真正的區域防空艦。 直到1971年7月發佈的設計規格,派里級都將SPS-49對空搜索雷達與MK-92的CAS天線集中在艦橋後方高聳的主桅杆上,STIR照射器設置在艦 橋上方;由於此種設計導致桅杆過高,且天線過於集中而更容易在作戰中遭到全面癱瘓,因此藉由1971年11月變更機庫設計的機會,設計單位變更了派里級的 雷達布置,將幾具主要雷達分散在不同的桅杆上;其中,主桅杆往後移,而且只裝置較小型的平面搜索雷達、通信天線等;SPS-49對空搜索雷達移到主桅杆前 方一座較矮的格子桅上,CAS天線改移到艦橋上方的平台,而原本在艦橋上方的STIR照射器則移到主桅杆後方(76mm快砲之前)。 2.反潛作戰 反潛方面,作為一種船團護航艦艇,派里級在許多方面與過去美國護航驅逐艦不同。早期派里級曾考慮美國EDO公司外銷用的EDO 610E,隨後改成美國海軍飛彈護航驅逐艦和亞當斯級飛彈驅逐艦的SQS-23 PAIR艦首聲納 ;在1971年12月,由於設計變更、反潛直昇機攜帶量增為2架,又以比較便宜的SQS-56聲納替代SQS-23 PAIR。相較於SQS-23,SQS-56操作頻段較高、音鼓尺寸較小,偵測距離較低,成本也比較便宜;此外,原本派里級將SQS-23聲納音鼓設置在 艦首前端,改用SQS-56之後則改成龍骨配置,設置在艦首後方的艦底龍骨。先前美國海軍建造的布魯克級(Brooke class)飛彈護航驅逐艦同時保有ASROC、SQS-26大型聲納、一架反潛直昇機與區域防空飛彈系統,結果造價過於昂貴,原訂10艘的數量只好減為 6艘; 此外,當時美國海軍艦隊已經有相當數量的艦艇(包括大型飛彈巡防艦(DLG)與護航驅逐艦(DE))配備昂貴的大型SQS-26低頻艦首聲納,因此派里級 並沒有非裝這種聲納不可的必要性。SQS-56雖然具有抑制雜波的特性,十分適合在淺海作業,但只有使用直接聲學通道的能力,在大洋上的偵測距離比SQS -26遜色不少。由於SQS-56的操作距離大幅縮短,美國海軍反潛單位戲稱此聲納為「海倫凱勒」(Hellen Keller),意味看不到太遠。 派里級也是美國海軍第一種沒有裝ASROC反潛火箭的護航 艦艇。最初規劃派里級時有包括ASROC,但通盤考量之後,美國海軍認為過去經驗顯示,長距離偵測潛艦的低頻設備(如大型低頻聲納、拖曳陣列聲納)雖然能利用海底反射或匯聚區在遠距離探測目標,但精確度不足以讓 ASROC反潛火箭進行有效攻擊,還是必須仰賴能攜帶水聲感測器與武器的反潛直昇機前去標定與攻擊;而ASROC只能配合直接聲學通道的聲納操作模式,無 法有效應付更長距離的反潛作戰。由於派里級已經配備LAMPS反潛直昇機系統,基於降低成本、簡化系統的考量,遂捨棄了ASROC,只需要裝備MK-13單臂發射器來裝填韃靼防空飛彈即可(而不需要較昂貴、可裝備ASROC與韃靼的MK-26雙臂發射器)。 首艘派里級建造之後,美國海軍決定在後續艦納入拖曳陣列聲納,其偵測距離成長數倍 (光是達到第一匯聚區的SQR-18戰術型拖曳聲納,就40~50km的偵測距離);而隨後出現的SQR-19拖曳陣列聲納 探測距離更可達第三匯聲區。可惜派里級服役之後,由於預算因素,只有部分艦艇才裝備SQR-18/19拖曳陣列聲納。 派里級的反潛射控系統是AN/SQQ-89(V)2。由於派里級沒有ASROC,因此AN/SQQ-89(V)2省略了MK-116射控計算機,並且只有兩個OJ-452顯控台。 3.防空系統 防空方面,由於派里級在原始想定中需要保護船團或搭配的制海艦,必須擁有一定的對空監視與防空作戰能力;特別是蘇聯開始部署配備反艦飛彈的核能潛艦,例如 1960年代末期服役、裝備SS-N-7長程反艦飛彈的查里級(Charlie class)核能攻擊潛艦,對當時美國海軍造成莫大的壓力。由於這類潛射反艦飛彈可能是無預警地從海中突然冒出(如果是空射反艦飛彈,至少在數百公里外就 會被雷達偵測到,並遭到美國航空母艦艦載機的攔截),使護航艦艇的防空反應時間變得非常緊迫,這使得美國海軍必須設法強化護航艦艇的防空作戰能力,並且需 要特別強調反應速度。 過去美國海軍如亞當斯級、布魯克級等只能裝一座防空飛彈發射器的艦艇,選擇將防空飛彈發射器布置在艦體後方,把射界較佳的艦首位置讓給艦砲,然而這會對防 空作戰造成一些妨礙;如果空中威脅來自於前方,船艦就必須進行機動轉向才能將目標納入防空飛彈射界。對於派里級而言,艦隊船團防空的優先順序高於水面作戰 (例如提防蘇聯潛艦突然從船團前方冒出發射反艦飛彈),因此選擇將防空飛彈發射器放在艦首。 派里級配備標準SM-1防空飛彈系統,艦首裝有一座能容納40枚飛彈的MK-13單臂發射器,主要用於裝填韃靼/標準SM-1防空飛彈。相較於上一代的韃靼(Tartar)防空飛彈,SM-1採用全固態電子組件以及電動驅動裝置,因此暖機備便的時間大幅縮短。日後MK-13經過修改,也能容納至多9枚魚叉飛彈 (標準的配置為36枚標準SM-1飛彈與4枚魚叉飛彈),使派里級毋須裝置魚叉飛彈專用的MK-141四聯裝發射器 4.艦砲 火砲方面,派里級是美國海軍第一種採用MK-75 76mm艦砲(義大利OTO-Breda 76mm快砲授權美國生產的型號)的軍艦 。最初美國海軍鑑於派里級的主要任務是防空與反潛,而非水面交戰或岸轟,因此一開始甚至不打算裝置中口徑艦砲,只打算配置一座OTO Melera的GDM-C雙聯裝35mm防空機砲塔(砲身為兩具Oerlikon KCB 35mm機砲),直到1971年5月時都是這樣的配置;由於35mm機砲幾乎完全不具備水面作戰能力,權衡考良之後,1971年7月發佈設計規格時就換成一座76mm快砲。 雖然OTO 76mm快砲對付水面目標的射程和威力仍不如5吋艦砲,但重量較輕(原本GDM-C雙聯裝35mm機砲全戰備重量約8000kg,而OTO 76mm快砲約8520kg),對派里級上部重量的衝擊不大,而且成本也低於五吋艦砲,對派里級而言整體效益較佳。由於艦首砲位留給了MK-13飛彈發射 器,使得MK-75快砲被擠到上層結構機庫前方。 一開始派里級只打算配置一架反潛直昇機,MK-75快砲設置在上層結構後端、機庫之前,朝後射界沒有遮擋,並利用單一機庫兩側的多餘空間布置兩個較為低矮 的直立式煙囪(將機庫夾在中間,而且排煙口高度低於76mm快砲的砲口);然而1971年11月松華特下令變更設計、把直昇機攜帶量增為兩架之後,設計單 位遂大幅擴充派里級的尾艛容積來布置兩個機庫。新的雙機庫設計向後延伸,並且用盡了舷寬,沒有多餘空間在機庫兩側布置煙囪,因此改用單一的直立煙囪並設置 在尾艛中線上;而原本直昇機甲板依照位於艦體長度3/4處(依照操作經驗,這是受船艦縱搖影響相對最低的位置),也因為機庫向後延伸,而往後退至艦尾末 端。原本MK-75快砲設置在靠近艦尾艛末端的位置,艦尾艛延長之後變成上層結構中段,而且朝艦尾的射界被新的單一煙囪擋住;這使得MK-75mm快砲只 能朝向兩側開火,無論朝艦首或艦尾方向都出現巨大死角。然而,如果要重新布置艦砲,勢必要進一步變更設計,增加了成本並拖延計畫進度;考慮到水面作戰並非 派里級的主要任務,美國海軍遂遷就時間與經費壓力,沒有對火砲布置進行進一步的改善。 後續改進 1.升級電戰自衛 從1978財年訂購的FFG-27開始,派里級加裝SLQ-32(V)2電子戰系統 (不具備主動電子反制能力)、MK-36 SRBOC干擾彈系統以及一套MK-15方陣近迫武器系統,至此方才具備基本的電子截收與自衛能力;而先前建造的本級艦也陸續補裝。到1988年,所有的 派里級都加裝了方陣近迫武器系統。 2.「長艦體」構型:加裝LAMPS 3、SQR-19拖曳陣列聲納 派里級的第一項重大改進,是納入輕型空載多用途直昇機系統 Mk.3(LAMPS 3)和相關設備。松華特在1971年11月決定在派里級上使用較輕型的SQS-56中頻聲納來補償增加第二架直昇機的重量與成本,已經在美國海軍內部造成 許多爭議,更何況最早批次的派里級連SQR-18拖曳陣列聲納的預算都遭到刪除,欠缺低頻艦首聲納與拖曳陣列聲納使其廣區域反潛偵測能力大打折扣。因此美 國海軍後來盡量彌補派里級的反潛能力,早在1976年9月進行LAMPS 3的競標作業時,就打算將之納入派里級。 原本派里級艦尾起降甲板的尺寸已經足以起降LAMPS 3的SH-60B反潛直昇機,但甲板末端布置了如艦尾繫纜絞盤等設備。原本美國海軍起降SH-2F反潛直昇機時只要求直昇機能從斜向進場與降落即可,但等 到發展LAMPS 3時就提高了直昇機操作的安全要求,也能從船艦正後方直線進場降落,這使得起降甲板末端到艦尾艦面上所有的裝備、雜物都必須清空;因此,艦尾甲板必須增加 一段低於起降甲板的部位(最初評估需要延長6至12英尺)來安裝艦尾繫纜絞盤等必要設施。美國海軍的方案是在不改變艦體水線長度(408英尺,約124m)的情況下,將艦尾上甲板向 後延伸8英尺,從水線以45度斜角向外擴張,此延伸的部位比主甲板(即起降甲板位置)低25英吋,收容設置艦尾繫纜絞盤。此種「長艦體」構型派里級 全長從先前「短艦體」構型的445英尺(136m)增為453英尺(138m),而延長艦尾、增加RAST輔助降落系統與SQR-19拖曳陣列聲納則讓排水量增加450噸。除了修改艦尾之外,艦上戰鬥系統中也增加第三具 UYK-7主電腦,以支援LAMPS-3較高的資料處理需求,同時也設置了具備雙向傳輸能力的Link 11資料鏈來取代原本只能單向接收的Link 14。長艦體構型的派里級艦尾起降甲板長度68英尺6吋(20.87m),起降作業區長度53英尺6吋(16.3m),無障礙安全區長度15英尺 (4.57m)。 美國海軍在1977年初著手進行派里級的設計修改,包括前述延長艦尾的措施,並重新配置艦尾下層甲板來容納SQR-19拖曳陣列聲納以及配合SH-60B 直昇機的RAST輔助降落系統。重新設計工作在1979年上半結束前(6月30日)完成,然而1978年初美國海軍已經簽署前26艘的派里級(FFG- 7~35)的建造合約(除了首艦已經在服役之外,已有13艘已經展開了建造工作);雖然此時尚有12艘已經簽約的派里級還沒有開工, 但由於建造時程十分緊湊,如果要對這些已經開工或簽約的艦艇追加修改設計,勢必會影響既定的購料與建造工序,因此美國海軍決定從1979財年訂購的昂德伍 德號(USS Underwood FFG-36)才開始納入新設計。而對於前26艘派里級而言,美國海軍曾打算日後另編預算來改裝。為了測試新的設計,美國海軍選定派里級二號艦麥金尼號 (USS Mcinerney FFG-8)進行改裝,該艦在1981年在BIW進行艦尾段修改、加裝RAST設備等工程,隨後在1981年1月進行SH-60B反潛直昇機的艦上操作測 試。由於這項艦尾延長工程,派里級被分成原始設計的短艦體(short hull)與FFG-36起的長艦體(long hull)構型。 雖然派里級從FFG-36開始採用長艦體構型,1981年編列的FFG-40開始才首度裝備RAST輔助降落系統(FFG-36~39在日後才補裝);而 SQR-19拖曳陣列聲納則從1981財年訂購的FFG-55(美國海軍第45艘派里級)開始裝備,日後陸續回溯到先前建造的艦艇,而若干派里級曾暫時使 用SQR-18(V)2(最後並非全部的派里級都加裝了拖曳聲納)。除了用來測試的FFG-8之外,原本美國海軍打算為FFG-9~35逐年編列預算來改 成長艦體構型,但受制於預算,最後只對四艘(FFG-28,29,32,33)進行了改裝,剩餘21艘在整個役期都維持「短艦體」構型。 3.戰鬥系統改良(FFG-50~) 從泰勒號(USS Taylor FFG-50)起的派里級的戰鬥系統經過進一步改良,包括加入RVP/ADT雷達影像處理/自動偵測追蹤功能、改良Link-11資料鍊以及LAMPS- 3、升級AN/SPS-49(V)4對空搜索雷達、開始裝備SQR-19拖曳陣列聲納等等;除了作戰裝備改進之外,也在艦體兩側增設穩定鰭,增加艦體穩定 性與直昇機在惡劣海象起降的能力;先前完工服役的派里級也陸續補裝穩定鰭,為此原本裝在艦底的壓艙鉛塊(升級時為了配平增加的上部重量而加裝,約110噸)也需要調整,包括將穩定鰭位置的30噸鉛塊壓艙物移除,安裝穩定鰭之後在周圍補裝27噸鉛塊。所有的長艦體構型派里級(FFG-8,28,29,32,33,36~61) 最後至少都改良到FFG-50的水平, 她們也是派里級中較晚除役的。至於未經改良、仍操作LAMPS-1反潛直昇機的早期短艦身派里級則 率先除役。 4.戰鬥系統改良(FFG-61)
最後一艘派里級飛彈巡防艦英格拉漢號(USS Ingraham FFG-61)的戰鬥系統經過 大幅改良,最重要的是加裝SYS-2 IADT來整合所有雷達的顯示情資,使得防空 作戰效率大增。
在規劃建造最後一艘派里級巡防艦英格拉漢號(USS Ingraham FFG-61)時,美國海軍曾打算進行大規模改良,將MK-13發射器移除,原位置改裝四組八聯裝MK-41垂直發射單元來裝填標準防空飛彈,此外另外裝 置兩組四聯裝魚叉反艦飛彈發射器,戰系也經過大幅改良,而這個方案也打算作為日後改良派里級的參考。不過由於經費縮減,最後英格拉漢號仍維持與原本相同的 艦體與武器硬體設計,只針對偵測與作戰系統進行改良。 這些改良措施反應了1987年史塔克號(USS Stark FFG-31)遭到伊拉克飛魚反艦飛彈擊中的經驗(見下文),可有效提升派里級作戰系統面臨反艦飛彈威脅時的反應速度與存活率。 在英格拉漢號的戰鬥系統中,CDS射控管制系統 的UYK-7電腦被一部速度更快的AN/UYK-43B主電腦 (擁有雙CPU)取代,而MK-92射控系統原本只有一部UYK-7也增為兩部,分別作為武器控制處理器(WCP)與轉換控制處理器(CCP);此外,最 重要的改進是加裝SYS-2(V)2整合式自動追蹤系統(IADT),可結合艦上所有雷達包括MK-92 CAS、SPS-49、SPS-55的信號,編輯成目標追蹤檔案,使各種雷達能互相彌補各自的不足與死角,並提高目標更新速率以及電子反反制能力,有效增 加對付掠海反艦飛彈的能力。SYS-2本身就擁有兩具UYK-44電腦,不需要戰鬥系統的電腦支援 。派里級的SYS-2為(V)2版,使用兩具USQ-69顯控台。SYS-2在1991年於英格拉漢號上完成所有測試,證實其出色的性能。此外,英格拉漢 號的電子系統還有其他諸多改良,例如SPS-49雷達升級為使用數位信號處理技術的(V)5版,MK-92射控系統升級為經過相干接收/發射機 (Coherent Receiver/Transmitter,CORT)改良的Mod6版,SLQ-32(V)2也改良為具備主動電子反制能力的(V)5版本 ;此外,在英格拉漢號的戰鬥系統中,具備由SLQ-32引導防空接戰的能力,透過SLQ-32截收敵方電子信號並分辨來源,然後傳給標準SM-1防空飛彈 系統完成射控解算,操作人員只需按下按鈕就能發射飛彈接戰。 裝備MK-92 Mod6的派里級巡防艦,曾在演習中以標準SM-1擊落MM-38飛魚等第二代掠海反艦飛彈,足見系統反應速率、在抗海面雜波中鎖定小型目標的能力都有顯著提升。 由於預算有限,美國僅將12艘派里級(FFG-36、47、48~55、57、59)的裝備提升至英格拉漢號的標準,而1990年代以後美國也只對這12 艘派里級進行最完整的升級改良 ;相較於英格拉漢號的MK-92 Mod.6後端使用兩部UYK-7電腦,這12艘則改用兩部UYK-43B來作為WCP與CCP(另一說是WCP為UYK-43B而CCP為UYK- 44)。在1990年代後期,美國海軍對這12艘派里級的SYS-2進行現場改裝方案(Field Change 2),整合入一套名為目標追蹤資料處理系統(Track Management System,TMS)的套件。SYS-2 IADT與現場改裝方案請見NTDS/ACDS戰鬥系統一文。在 1999年1月,這12艘派里級又完成了「快速反飛彈整合防衛系統」(Rapid Antiship Integrated Defense System,RAIDS)改良計畫, 在現有戰鬥系統架構之上增加一套AN/SYQ-17套件,以一部採用Intel 80X86處理器的主機為核心(軟體由C語言撰寫),透過EtherNet區域網路將MK-92、SLQ-32電戰系統等連結在一起,可根據作戰系統、雷 達、電戰系統獲得的資料,加上敵我相對位置變化、風向等參數,進而向人員提出戰術動作建議(包改變航向、反制裝備的發射等)。此外,這批派里級的SQS- 56聲納在1990年代也經過EC-10程序改良,加裝與SQS-53C低頻聲納(用於柏克級飛彈驅逐艦)相同的淺水主動偵測套件(SWAK)以及王魚避 雷聲納,提高淺水域操作性能。在1990年代陸續以商用電腦技術改良之後,這12艘派里級的JTDS作戰系統架構已經由原先的集中式進步到半分散式。此外,這批派里級還進一步 將SPS-49雷達升級為SPS-49A(V)1,並換裝性能大幅提升且能對付慢速低空/水面目標的MK-15 Block 1B改良型方陣近迫武器系統。到了2000年代,美國海軍就只保留這12艘擁有最新戰系規格的派里級,其餘則陸續除役。 後續戰鬥系統改良 除了MK-92 Mod6之外,美國海軍在1990年代初期,也針對未升級成MK-92 Mod6的其餘派里級艦提出成本較低的商規改良方案(COTS Affordable near-ternm deficiency correcting Ordalt,CANDO), 在雷達信號與顯控台之間加入一個高速商規處理器,能改善系統在地形背景雜波、多重雜波與電子干擾之中的偵測能力,達到近似MK-92 Mod6的水準; 此外,艦上的SPS-49雷達也接受「中等脈衝回復速率(PRF)改進」(MPU)升級,成為AN/SPS-49A(V)1。在1992年12月,CANDO套件在派里級巡防艦卡普蘭號(USS Copeland FFG-25)展開發展測試, 而預量產型則於1994年3月安裝在派里級的史塔克號(USS Stark FFG-31)上進行測試。1994年8月15至16日,CANDO的全工程發展(EMD)版本 在卡普蘭號上完成測試。由於預算刪減與計畫延遲,至1996年4月,仍沒有一艘派里級進行CANDO改良,而原本預定換裝相位陣列雷達天線的計畫 也沒有付諸實現。最後只有10艘沒有換裝MK-92 Mod6的派里級(FFG-8、32、33、37、40、43、45、46、49、58)加裝了CANDO套件。 在1990年代初期,曾有一個針對派里級MK-92系統的改良項目被提出,原定從1992年度開始執行:在硬體方面,包括改進CAS雷達天線的資料傳輸,並改良若干容易失效的部件; 在戰術性能部分,改善後端系統的目標自動接戰排程、區段掃瞄等能力。接著,從1993年度起,開始改良STIR照明雷達的電子部件,包括CWI發射機。然而,這個計畫 所需的經費並未獲得批准。 派里級的約翰.海爾號(USS John L. Hall FFG-32)與提康德羅加級飛彈巡洋艦的雷伊泰灣號(USS Leyte Gulf CG-55)、維拉灣號(USS Vella Gulf CG-72)也作為整合生存管理系統(Integrated Survivability Management System,ISMS)的測試艦,這是一套應用商規加固電腦科技的整合式損管監控系統,能讓艦上人員在艦橋、戰情室與損管控制室掌握全艦所有的損管動 態,並附有損管決策支援軟體,能根據實際情況提出適當的損管策略、損管資源管理與艦體穩定性計算等,大幅提升損管工作的效率。 在2000年代,美國海軍也更換了派里級的柴油發電機組,以可維護性更好的Caterpillar 3512B的柴油機取代原本Detroit Diesel柴油機,以降低後勤成本。此外,剩餘的派里級也陸續換裝具備反水面能力的MK-15 Block 1B近迫武器系統以及MK-53 Nulka主動式誘餌。
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