未來大型水面船艦(LSC)

 

 

 

艦名/使用國 未來大型水面作戰艦艇/美國

(LSC)
建造國/建造廠 美國/
尺寸(公尺)

 

排水量(ton)  
動力系統/軸馬力  
航速(節)  
續航力(海浬)

乘員

偵測/電子戰系統 AMDR相位陣列雷達系統(含S頻長程對空搜索雷達、X頻中短程追蹤/射控雷達)

整合光電偵測/射控系統

其餘不詳

聲納  
射控/作戰系統  
艦載武裝

 

艦載機/小艇

 

姊妹艦  
備註

 

 

──by captain Picard


 

1990年代,美國海軍就開始規劃替代提康德羅加級( Ticonderoga class)飛彈巡洋艦的未來巡洋艦,稱為21世紀巡洋艦(CG-21)概念計畫,到2000年代演變成CG(X)(另有專文介紹)。當時CG(X)打算配備大型高功率AMDR相位陣列來進行防空與防空反彈道飛彈任務、數量比DDG-1000松華特級(Zumwalt class)陸攻驅逐艦更多的垂直發射器,並配備研議中的反彈道飛彈動能攔截器(Kinetic Energy Interceptor,KEI);而CG(X)艦體平台則考慮以DDG-1000為基礎(包含全電力推進系統),此外也考慮過核子動力方案。

然而,2009年初歐巴馬政府上台後,由於金融海嘯重創經濟以及歐巴馬政府裁減軍備的政策,CG(X)被認為成本將遠高於預期;加上原訂作為CG(X)關鍵裝備的KEI動能攔截器在2009年5月遭到美國國防部取消,導致CG(X)存在的必要性大減。於是在2010年2月,CG(X) 正式遭到取消,並從美國國防部2011財年展開的未來30年造艦計畫中消失。當時,美國海軍決議建造搭載縮小版AMDR雷達(天線直徑14英尺)的改良型柏克級飛彈驅逐艦作為未來防空/反彈道飛彈主戰艦艇,就是柏克Flight 3。

然而,1980年代設計的柏克級飛彈驅逐艦經過30年的發展,到Flight 3時成長餘裕已經基本耗盡,很難應付未來美國海軍的戰場需求(例如搭載更大型防空雷達、提供更大功率來支持直接能量武器或高功率電子戰武器等)。此外,提康德羅加級飛彈巡洋艦的主要任務是貼身保護美國海軍航空母艦並指揮航母戰鬥群的整個防空作戰,一些能力(如防空指揮等)並非柏克級飛彈驅逐艦可以完全勝任。所以雖然CG(X)遭到取消,且柏克Flight 3付諸實行,但美國海軍仍繼續研究替換提康德羅加級的全新未來大型作戰艦艇。

原本美國海軍希望替代提康德羅加級的新型防空艦首艦能在2028財年開工,2030年代開始服役;但在2014年7月,美國海軍表示由於俄亥俄級彈道飛彈潛艦替換計畫(ORP)帶來的巨大支出,不僅柏克Flight 4飛彈驅逐艦勢必取消,提康德羅加級替代艦也無法如期展開建造

未來水面船艦(FSC)

在2017年2月下旬,美國海軍水面船艦項目主管辦公室(Director of Surface Warfare,OPNAV N96)主管神盾艦與反彈道飛彈防禦(Aegis and Ballistic Missile Defense)的助理部長Chris Sweeney上校向美國海軍新聞社(USNI)透露,美國海軍正進行未來水面作戰船艦(Future Surface Combatants,FSC)概念研究,打算發展一系列不同的船艦來取代美國海軍現役巡洋艦、驅逐艦以及LCS濱海戰鬥船艦,構成未來數十年的美國海軍水面艦隊。此時FSC的需求與細節尚未完全確定,初步方向是發展三種水面作戰船艦,包括一種大型船艦、一種小型船艦以及一種無人的水面作戰載具,這些不同水面作戰平台會由共通的整合作戰系統(integrated combat system)來結合;這個計畫後來發展成水面作戰能力演進計畫(Surface Combatant Capability Evolution Plan,或稱Surface Capability Evolution Plan,SCEP)。三者之中,大型船艦暫稱為大型水面船艦(Large Surface Combatant,LSC)。

在2017年2月15日美國海軍工程社群(American Society of Naval Engineers)的科技、系統、船艦會議(Technologies, Systems and Ships conference)中,Chris Sweeney上校透露美國海軍已經在2016年10月完成兩項作戰能力評估,檢視美國海軍目前作戰與技術上的缺口;這兩項評估都指出,美國海軍必須加強致命性(lethality)、武力分佈( distribution of forces)、人機團隊(human-machine teaming)、整合效用(integration of effects)等四個方面。基於這些評估,加上美國海軍的未來艦隊架構(Future Fleet Architecture)研究,美國海軍的水面艦社群準備在2017年6月進行大規模的兵棋模擬推演,初步驗證相關的概念,然後在7月產出「水面武力初始概念文件」(Surface Force Initial Capabilities Document),使得「未來水面作戰船艦」能進入採辦階段。

在這些初步概念論證中,關於兩種大型水面艦艇,相關討論包括以單一一種大型水面戰艦來同時取代現有神盾巡洋艦、驅逐艦,或者以一種共通艦體設計搭載不同任務籌載,或者推出多種不同的艦型設計來滿足不同功能...等等。而關於無人水面載具則有更多更廣泛的討論,包括是否該推出多種不同尺寸、不同酬載、不同能力、不同船體設計(如單體或小水面雙體等)的無人載具來函蓋各種作戰需求,以及無人水面載具與其他水面作戰船艦該如何整合(例如戰鬥系統的整合程度)等等;而FSC的兩種載人船艦設計勢必也得攜帶這些無人水面載具。

在2018年初美國海軍水面學術研討會(Surface Navy Association 2018 symposium,SNA 2018)中,美國海軍主管水面船艦的Ronald Boxall少將透露,他的團隊正在研究接替提康德羅加級神盾巡洋艦的方案,但這並不一定是另一種「巡洋艦」;美國海軍的團隊正從高階概念到實務層面分析美國海軍對未來水面作戰船艦的需求,甚至考慮到無人技術的應用。

在2018年7月11日,美國海軍船艦計畫執行官(Program Executive Officer(PEO)for Ships)連同五角大廈的水面作戰指揮官(surface warfare directorate)William Galinis 少將以及其他官員聯合表示,下一代大型水面作戰船艦(large surface combatant)仍在非常初期的概念階段,一切尚未明朗,例如還不確定是否要使用現成的船艦設計作為發展的母型,也不確定是否有任何現成船型符合這種需要;然而,作戰系統方面,大方向已經大致明朗,目前的方向是以柏克Flight 3的最新版神盾作戰系統以及AMDR主動相位陣列雷達,作為發展的起點,搭配新的平台架構(船艦設計、動力系統、機電等)。

在2018年8月28日,美國海軍水面船艦項目主管辦公室(Director of Surface Warfare,OPNAV N96)向美國海軍新聞社(USNI)透露,未來作戰船艦(FSC)中的大型水面船艦(Large Surface Combatant,LSC)是美國海軍優先項目。此種新作戰船艦會比伯克Flight 3飛彈驅逐艦更大、更昂貴,擁有更多空間與功率來因應未來數十年的作戰需求。OPNAV N96表示,這種新型大型船艦會結合柏克Flight 3以及松華特級(Zumwalt class)飛彈驅逐艦的要素。美國海軍高層在近日簽署了關於FSC系列系統的初始能力文件(Initial Capabilities Document,ICD),此文件定義水面艦隊未來的能力需求,以及四種未來水面作戰船艦如何滿足美國海軍未來的整體需求(身份包括提供傳感數據、火力、指揮控制協助等不同角色)、每種水面作戰船艦的數量需求等;ICD簽署後,美國海軍水面船艦主管(Surface Warfare Director)Ron Boxall 上將以及他的團隊就能開始深入探討每種作戰船艦的細節。美國海軍在往後六個月繼續研究新大型水面船艦的基本需求;這種新大型艦艇將擁有足夠的空間攜帶直昇機與無人系統,配備長程飛彈與武器系統,具備指揮防空作戰與攻勢作戰的指揮管制系統,涵蓋現役巡洋艦的指揮作戰能力(負責指揮整個航母戰鬥群的防空作戰);此外,新大型水面艦艇很可能也會具備與松華特級驅逐艦類似的整體匿蹤能力以及整合電力系統(IPS)等嶄新技術。當然,新的大型水面艦也會具備高度的彈性與模組化程度,能迅速更換任務裝備以及升級,在服役期間容納美國海軍所有希望整合的新技術與新能力。

美國海軍水面船艦主管(Surface Warfare Director(OPNAV N96))Ron Boxall 少將表示,新的大型水面作戰船艦不一定稱為巡洋艦或驅逐艦。Ron Boxall 上將形容,目前發展新大型水面船艦的軌跡比較類似當年美國海軍從提康德羅加級神盾巡洋艦過渡到柏克級神盾驅逐艦,把提康德羅加級神盾巡洋艦的現有能力移植到全新發展的艦體平台上;而更早之前從史普魯恩斯級(Spruance class )驅逐艦過渡到提康德羅加級神盾巡洋艦,則是以史普魯恩斯級現有的艦體平台為基礎,移植當時全新開發的神盾作戰系統(然而神盾系統的規模超出了史普魯恩斯級原始設計的餘裕,導致提康德羅加級巡洋艦剛進入服役就面臨上部超重、成長空間飽和的窘境)。Ron Boxall 少將表示,此時美國海軍正開始撰寫柏克Flight 3的能力發展文件(Capability Development Document,CDD),通過一個由海軍、業界組成的大型水面船艦需求評估團隊(Large Surface Combatant Requirements Evaluation Team )協助完成,包含需求、採辦策略與工程等方面;此工作會在6個月完成,最後產出「修改柏克Flight III CDD文件」。等待這項CDD文件完成,美國海軍未來大型水面船艦的主要框架與規格或許就能明朗。

依照2019年5月上旬華盛頓的海上/空中/太空展(Sea Air Space 2019)透露的信息,LSC的作戰系統與柏克Flight 3為基礎。美國海軍還計畫將AMDR-S/SPY-6系列主動相位陣列雷達安裝在大型無人水面作戰載具(LDUSV)上,LSC等有人作戰艦艇通過資料鏈取得LDUSV的探測數據,然後以自身武器接戰。

在2019年10月上旬,美國國會預算辦公室(Congressional Budget Office,CBO)表示,依照美國海軍在2019年3月提交的2020財年預算中的未來30年海軍造艦計畫,打算至2049財年為止購買61艘LSC,平均每艘造價17億美元,與當前柏克Flight 3的成本相當。CBO認為,這暗示美國海軍規劃中的LSC的排水量相當於現行飛彈驅逐艦,比起現階段柏克Flight 3只有小幅度變革,或者是一種比較小型但大量採用新技術的船艦。依照CBO本身的估計,LSC排水量約為12000噸級(比柏克Flight 3增加2000噸),平均每艘造價28億美元,比海軍的估算高65%。依照美國海軍2020財年預算中的未來30年海軍造艦計畫,LSC項目在2020財年到2049財年總預算需求為1020億美元,但CBO估計實際上需要1690億美元,差距達到670億美元。

依照先前美國海軍透露的信息,LSC可能是將現有柏克Flight 3的主要技術特徵移植到新設計的艦體平台上,新艦體平台可提供更高的功率、更好的隱身特徵以及更多安裝新武器系統的餘裕;部分美國海軍官員則暗示,相對於現有的柏克級,LSC的外觀可能會更偏向於DDG-1000松華特級驅逐艦。然而,依照2020財年預算中美國海軍未來30年造艦計畫中對LSC的價格估計,反映出LSC只會在柏克Flight 3的基礎上進行發展。以上信息似乎顯示美國海軍還沒有很清楚未來LSC的定位與能力。

LSC計畫時程

在2019財年美國海軍預算中,首度出現關於LSC的規劃,打算在2023財年訂購首艦──緊接在2018至2022財年的柏克Flight 3批次(Block)生產之後。從維吉尼亞級核能攻擊潛艦、柏克Flight 3到LSC,美國海軍採取以五年為週期的批次生產與升級(Block Buy/ Block Upgtade)策略。在五年的批次建造週期內,配合2017年提出的水面船艦能力演進計畫(Surface Combatant Capability Evolution Plan),照著穩定的節奏納入軟硬體升級;這種規律的發展與升級循環能使軍方內部研發工作以及業界能夠準確預估,那些發展中的新技術可以在下一個五年「批次」週期發展成熟,適時修改船艦設計,納入下一個五年「批次」計畫中編列建造的船艦;而成熟度預期還不足的技術,則等到再下一個五年「批次」週期才納入。

在2018年10月26日,Ronald A. Boxall少將接受訪問時進一步重申,在一年之前,美國海軍對未來大型水面船艦(LSC)、巡防艦或無人載具等都還沒有明確的計畫;然而,此時美國海軍已經有明確的時程,要在2023至2024財年 開始簽署LSC的建造合約。美國海軍作戰部長(CNO)堅定地表示要建造具有高度彈性與適應性的LSC,將許多柏克Flight 3的能力(如SPY-6 AMDR雷達)移植到一個新的艦體上。此外,Ronald A. Boxall也透露美國海軍其他有興趣用在LSC上應用DDG1000驅逐艦的整合電力推進系統,或者其他更合理的技術。Ronald A. Boxall形容,新的LSC的船艦設計是一種「穩健而從容的升級」(upgraded in stride),而不是以一個冗長而昂貴的程序發展一種最頂尖的艦體平台(如先前的DDG1000驅逐艦)。Ronald A. Boxall強調,美國海軍需要更頻繁地進行這種穩健的更新,每次更新的花費相對較小、週期較短。Ronald A. Boxall少將也預估,柏克Flight 3只會建造10至12艘(包括兩艘首製艦,以及在2018年簽署、為期五年總數10艘的多年份生產合約),然後就會轉入LSC的建造工作。

在2019年3月12日美國海軍提出的2020財年預算案中,接下來五個財年(2020至2024財年),都沒有編列建造任何LSC。美國國會研究處(Congressional Research Service)海軍研究專家Ron O’Rourke向美國海軍新聞社(USNI)透露,依照美國海軍的規劃,在2025財年才會建造第一艘LSC,因此自然不會出現在2020至2024財年的計畫中;此外,USNI還從另外兩個海軍內部消息來源確認,美國海軍將訂購首艘FSC的時間從原訂2023財年推遲到2025財年。除了LSC之外,美國海軍在2020財年預算中調整、推遲了許多船艦訂購以及維修計畫,包括取消哈利.杜魯門號(USS Harry S. Truman,CVN-75)航空母艦原訂在2024財年進行的更換燃料棒與複雜檢修(Refueling and Complex OverHaul,RCOH)工作(等於將這艘航空母艦提前除役),此外還推延一些新兩棲艦艇的訂購時程(包括LHA-9以及LPD 17 Flight 2)以及調整部分現役艦艇的維護升級,減少戰機採購數量,將更多資源投注在訂購新艦(包括同時採辦兩艘航母CVN-81與82、2020財年訂購三艘維吉尼亞級核能攻擊潛艦等)、符合分佈式海上作戰(Distributed Maritime Operations)的新武器以及包括無人載具等未來新武力技術項目。在2019年8月8日,美國海軍的水面船艦項目辦公室(Program Executive Office, Ships)主管Bill Galinis少將向美國海軍新聞社(USNI)表示,此時美國海軍暫時將編列第一艘LSC的時間設定在2026財年或之後

在2019年4月上旬,美國海軍主管海上作戰系統(naval operations for warfare systems,OPNAV N9)的Bill Merz中將接受美國海軍新聞社(USNI)專訪時表示,目前LSC未來大型水面艦項目預定在2025財年編列首艦,但如果業界有任何可以加快時程的有效方案,進度或許可以提前一到兩年。依照美國海軍2020財年預算中提交的兵力結構分析(Force Structure Analysis,FSA),之後美國海軍可能傾向增加較小型艦艇在艦隊中的比重;新的技術同樣能賦予小型水面艦艇足夠的殺傷力,並且使得美國海軍艦隊結構在成本與數量之間取得更好的平衡。

美國海軍在2020財年首度編列LSC項目的相關預算,2021財年持續擴大推進相關工作,包括額外的成本與能力(cost vs. capability)分析,此外進行相關概念驗證研究(concept feasibility studies)工作,以產生能力發展文件(Capabilities Development Document,CDD)以及規格的草案。美國海軍持續進行一系列基礎設計( Based Design)工作,逐漸窄化次系統概念,並發展作戰概念(Concept of Operations,CONOPS)草案。在與業界接觸(Industry engagement)方面,2021財年預算書附件表示,LSC會更專注在可採辦性(producibility)與可負擔性(affordability)的分析。

依照2020年2月10日公布的2021財年預算文件,美國海軍打算在2021財年啟動一項為期五年、關於下一代大型水面艦艇的研究、測試與設計項目。依照2021財年預算計畫,下一代大型水面船艦是將已經驗證的系統安裝到新的艦體平台上,新的平台具有高度彈性與成長餘裕來滿足未來艦隊系統的需求。這是美國海軍首次針對LSC項目大規模地編列預算並推動項目,在2021財年首先申請4645萬美元,到2022財年增加三倍達1.295億美元,2022財年進一步增至1.459億美元。2021財年預算也提到LSC的系統發展需求、初步設計工作等,這些會在2021年第二季需求審查階段時完成。LSC的CDD草案會在2021財年第一季出爐,在第二季執行系統需求審查( System Requirements Review),正式進入初步設計階段(Preliminary Design Phase);接下來,美國海軍就會與業界展開設計相關工作,在2025年第三季完成先期審查(preliminary review);第一艘LSC預定在2020年後期開工。

依照2021財年關於LSC的研究項目經費,美國海軍水面作戰中心位於費城的分部(Naval Surface Warfare Center Philadelphia)分配到210萬美元,負責部分船艦平台、機械、電子系統的研發工作;位於馬里蘭州卡德洛克的分部(Naval Surface Warfare Center Carderock)獲得620萬美元經費進行船體設計;位於維吉尼亞州的達格倫分部(Naval Surface Warfare Center Dahlgren Division in Virginia)獲得185萬美元,負責戰鬥系統相關的工程工作。而其他工作包括船艦設計工程合約(Ship Design Engineering Contract),總值1615萬美元,將分成好幾個部分來分包;此外,其他政府機構也會分到950萬美元進行艦載系統發展(hipboard systems development)。此外,美國海軍打算投資515萬美元在陸基整合測試(Land Based Integration and Test),用來整合測試未來主要作戰艦艇關鍵系統的裝備;這是基於先前研製福特級航空母艦先進武器升降機(Advanced Weapons Elevators,AWD)的教訓,沒有經陸基測試設施充分驗證就倉促裝艦,裝艦之後才面臨各種整合與技術問題。

而關於未來水面船艦的推進與能源系統,美國海軍也投資建設了整合推進與能源系統測試設施(Integrated Power and Energy System Test Facility,ITF),在2021財年達成初始作業能力(Initial Operational Capability,IOC),包括ITF的數位雙胞胎(digital twin,純粹在計算機上的虛擬機)、工程發展模型(engineering development models)、原型裝備(prototypical equipment),而這些會為LSC的關鍵系統界定風險。