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次世代主力戰艦. 發問者: ㄚ貓 ( 實習生 3 級)
發問時間: 2005-06-16 11:57:45
解決時間: 2005-06-16 21:26:56
解答贈點: 5 ( 共有 0 人贊助 )
回答: 1 評論: 0 意見: 0
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網友正面評價
80%
.共有 15 人評價.未來能稱霸海上的戰艦
可能會是什麼樣子?
有什麼功能?
什麼樣戰略地位?
最佳解答發問者自選
.. 回答者: ~~V~~ ( 研究生 2 級 )
回答時間: 2005-06-16 12:15:07
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次世代打擊巡洋艦計劃
Next Generation Strike Cruiser, NGSC
新世代重巡洋艦 人面獅身獸級
Neo Heavy Cruiser Sphinx Class
By 安國寺
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一.NGSC計劃概述
本計劃構想始於2000年,以強化現有巡洋艦威力,取代部分航艦火力投射,提昇現代巡洋艦地位為出發點,有下列大綱:
1.目的:由於驅逐艦的日漸大型化,以致在排水量,武器搭載量上未有大幅發展的巡洋艦漸漸與驅逐艦混為一體,而本計劃之重點即在於為海軍開發更強力的艦艇,以作為水面艦隊之核心。並希望能開發初擁有取代部分航艦武力投射能力的大型艦船。
2.排水量部分:以當代驅逐艦達9000噸級為準,本計劃所發展的巡洋艦應由當代的10000噸級提昇至20000噸級。
3.火力投射量部分:應當提昇至目前巡洋艦水平之200%。
4.搭載武裝部分:中長程防空飛彈,反潛火箭(以上兩者裝置於垂直發射系統),超音速反艦飛彈,巡弋飛彈,AGS先進炮術系統(口徑提昇至今者之160%),近迫防衛系統等。
5.艦型方面:採用三體船式,增加甲板面積,提供主船體側面防護。
6.被動防禦方面:裝甲的再啟用,應配備足以抵擋次音速反艦飛彈兩擊和超音速反艦飛彈一擊之裝甲。
7.艦載航空機方面:寬大的飛行甲板作業空間,足以裝備垂直起降戰機兩~三架或直昇機三~四架之機庫空間。
8.推動系統與動力方面:燃氣渦輪為主,全艦全面電力化。
9.指揮能力部分:應足以擔任艦隊旗艦。
2000年,以以上九點為大綱,展開了NGSC的設計工作。如果經費方面沒有問題,預計於2015年完成。
二.Sphinx Class 人面獅身獸級新世代重巡洋艦
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性能諸元表:
全長 180.2m
全幅 59.42m
中船體水線幅 20.8m
基準排水量 16500噸
滿載排水量 20300噸
吃水 6.5m
推進系統 燃氣渦輪機=電動機
導管式二軸雙舵
速度 34節
主要武裝 電磁彈射垂直發射器八連裝24基共192管,供防空飛彈與反潛火箭使用
超音速反艦飛彈,巡弋飛彈四連裝通用電磁彈射發射器四基共16管,備彈120枚
30mm20連裝機炮+短程防空飛彈複合式彈砲合一近迫防衛系統四基
12.7公分60倍徑連裝AGS+同軸76公分快炮複合式炮塔二基
20.3公分120倍徑VGAS八門
艦載機組合 反潛直昇機4架
或垂直起降戰機四架
或垂直起降戰機二架+反潛直昇機2架
1.船體構型
為了一舉提昇萬噸級巡洋艦的火力投射量與防護力,象徵新世代巡洋艦的本級艦採用了三船身設計。這種設計有許多優點,首先,甲板面積較傳統單船體增加了近一倍多,不管是在武器的裝備上還是航空甲板的配置方式,都有極大的優勢。從圖上可知,本艦甲板十分寬闊,艦尾航空甲板作業空間十分充足,而艦橋、上部結構等也因為面積的增加而大幅的降低了其高度,使得重心大為降低,從而提昇了復原性。此外,由於上部結構降低,使得本級艦的空氣動力性能更好,造型更加流線,風阻更小。
雖然雙船體亦擁有甲板面積較大的優勢,不過卻有著艦內空間狹小,推進系統難以配置,遇到海象惡劣時容易大幅度降低復原性,而且作用於兩邊艦身的波浪力量將使得兩船身中間的聯繫結構極易斷裂,另外,就軍艦而言,雙船體船一邊船身的戰損將導致嚴重後果,首先是動力失去半邊,迴旋性能馬上降低到難以行動的地步,而且,只靠一邊船身推進,速度亦將降低至難以接受的程度。
三船體則沒有這些缺點,三船體的設計並不如雙船體需要兩邊船體一樣大小,而允許將較多的排水量集中於主船身,兩旁船身的作用則是提供更多的排水量和對於主船身的額外防護。由於主艦身較大,部用擔心艦內空間狹小的問題,而且,動力系統亦能裝置在主船身,不用擔心必須分裝於雙船身,由於兩艦身較小,在遇到惡劣海象時,其所受的力量在連接主艦身結構上所造成的彎曲力矩較小,而且全艦將以排水量較多的主艦身為中心有如不倒翁似的搖擺,優於雙船身甚多。就軍艦而言,最重要的一點或許就是兩邊較小的艦身可以提供主艦身的直接防護,成了主艦身的護盾,不管是砲彈飛彈還是魚雷,要打一定先打到兩旁的小船身,這樣一來就可以安心的將推進系統,作戰中心一類重要的設施放置於主艦身,有了兩邊艦身作肉盾,主艦身裡配置的設施幾乎難以受到任何攻擊。
本級艦為了因應未來海戰的環境,強調匿蹤性能,從外型上即可看出,船身及上部結構等各處都具有逆蹤設計,有著經過電腦運算出來的最佳配置角度。在艦舷的設計上,採用了下外傾上內傾的ㄑ字型艦舷。外傾艦舷,即傳統式艦舷,擁有甲板面積大,凌波性能佳等優點,但是在逆蹤的設計上就是以內傾艦舷較能減少RCS,因為他能直接把雷達波往天空反射,不過,可想而知的就是海浪將順著內傾的艦舷一個波浪直接打上甲板,這將嚴重影響甲板作業,對於在甲板上嵌設垂直發射器的現代軍艦來說,更加的嚴重,不只是海水滲入發射管的問題,其所挾帶的鹽分亦將腐蝕垂直發射器的開閉機構。ㄑ字型艦舷同時擁有以上兩者的優點,並互相彌補了彼此的缺點。下外傾,海上的波浪打不上甲板,上內傾,能減少雷達回波。
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2.動力與推進系統
作為新一代的主力艦,Sphinx級巡洋艦並未選用核動力作為能量來源,一方面是考慮到空間問題,一方面也是考慮到成本問題。既然燃氣渦輪能夠達成不錯的性能,又何必苦苦追求昂貴且龐大的核動力系統呢?而且本艦採用三船體設計,兩邊艦身都能額外攜帶燃料,敘航力自有增加,雖然核動力一裝上去可以幾年不用替燃料補給發愁,不過軍艦卻不可能連續執行作戰任務達數年的時間,必定有定期回塢維修的需要,如此一來,龐大且昂貴的核動力又有何必要呢?美國建立全核子動力化艦隊的迷夢早已在80年代破滅,身為新一代的主力巡洋艦,雖然身居要職,不過排水量也只達兩萬噸,在今日甚至明日的考量,三萬噸以上的軍艦,如俄羅斯的基洛夫級,才適用於核子動力系統。
本級艦採用大出力燃氣渦輪,並使用了新一代艦艇必備的「整合式全電力推進系統」(Integrated Electric Drive)概念,其主要精神在於將整艘艦艇所使用的多種動力系統,如主機的推進,艙門的開閉,電子設施電能的發電,飛彈裝填機構的動作動力,艦炮的轉動撫養動力等,全部整合為電力,也就是說,從燃氣渦輪機輸出的能量將先傳到發電機,然後產生電能供給以上各部位能源所需,如此一來,就不會有浪費能源的遺憾,而且在裝備的模組化,插頭式化上更有重大的影響。高溫超導的技術將大幅提昇電動機的功率,加上三船體設計的特性,使得全電化推進的本級艦足以達到34節的最高速度。不過此一整合式全電力化系統對於軍艦來說有一致命缺點,這也是許多整合工程化繁為整後的必然出現的缺陷,就是弱點過於集中。也就是說,如果發電機或電力供應設施遭受破壞,則全艦將完全失去戰力。不過,由於本艦採用三船體,所以可以將重要的電力生產/供應設施至於主艦身,兩旁有小艦身的防護,敵人火力幾乎難以一擊損害該位置的重要設施。
由於採用電動機,艦身中燃氣渦輪機/發電機組合成的動力產生區段與電動機(動力輸出區段)間不需要如同傳統式的傳力軸連結,只需電纜相接,一方面在輪機配置上更有彈性,一方面也大幅節省艦內空間。此外,本級艦的動力輸出區段,也就是電動機/螺槳,亦有特殊設計。首先是導管式的吸/推水裝置,說穿了就是將螺槳置於一個封套中,有點類似噴射戰機的進氣/噴氣口,這種方式有三個優點,一是能減少噪音,降低被敵人潛艦發現的機率,二是降低螺槳遭受異物損壞的機會,三是能在導管噴水處加以直接方向疏導,即類似戰機中所謂的向量噴嘴概念,能提昇艦船的迴旋性能。不過本級艦並未使用向量導管,而是固定式導管。
本級艦的導管/螺槳位置較一般艦船為前方,也就是說螺槳距離艦尾較遠,一般的艦艇螺槳都較本級為後面,也就是說更接近艦尾,其缺點就是海水經由螺槳推向後以後,有一部份的水流經由艦尾流向上方,這些水流等於是浪費掉的,對於船艦的推進幫助不大。而像本級艦螺槳的位置配置法,水流在通過螺槳被推向後以後,上方仍有一部份艦尾,讓那些向上流的水流撞壁,乖乖的改向直後方流去。本級艦兩軸兩葉,也就是說有兩個噴嘴,每個噴嘴後各有一面舵。另外,在三船體兩邊的船身艦尾處水線下,亦有如同魚類的尾鰭機構,能進一步加強艦船的回旋性能。又,本級艦的推進系統裝置於主艦身,有兩旁艦體保護,在戰場上有極高的生存能力,敵人除了從後方直擊外,十分難以直接破壞螺槳部分。
3.武器裝備
Sphinx級巡洋艦的武器裝備均高度模組化,全艦佈置了幾個性質不同的武器裝置區塊,分別是舷側彈艙、艦首艦炮區塊、垂直發射器區塊、上部結構近迫系統區塊、垂直發射艦炮區塊等,各個武器區塊皆"插頭式化",也就是說在更遠的未來,當武器系統更加進步時,本艦在各項武器的更換上不會有太大的困難,只需以整個區塊為單位更換武器裝備,並切換戰情中心的武器運作系統即可,讓這艘擔任艦隊旗艦的兩萬噸級巡洋艦經得起時代的考驗。未來預計更換的武器裝備,如艦首艦炮改換電磁炮、近迫系統的演化、垂直艦炮的加大加長、反艦飛彈的進化等,在本艦上都不會成為問題。
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Sphinx級巡洋艦內部區塊配置圖
A.中長程防空系統方面
Sphinx級新世代巡洋艦的主動防禦部分分作中遠程防空飛彈與近迫防衛系統兩部分,防空飛彈方面集中配置於艦首至艦橋前的垂直發射器區塊,以藏在主桅中的相位陣列雷達及主桅下的戰鬥管制中心作為防空戰鬥執行的主要部分,原理性質與今日美國神盾系統相去不遠,在此不加贅述,不過預計於搜索目標數和計算功能上將有更進一步的發展。由於三船身設計,燃油槽可置於兩邊船身,所以主船身內將可以搭載更多數量的飛彈武器,艦首的垂直發射器區塊即裝設了八連裝垂直發射器達二十四基,總共算起來足足有192個發射槽,可以攜帶大量的防空飛彈,光是發射管數就已經超過今日美國神盾巡洋艦提康得羅加級所裝備的總數(約122管)。另外,垂直發射器內也預計將一部份發射管裝填入反潛火箭。身為艦隊旗艦的本艦擁有統領全艦隊防空作戰,規劃最佳迎擊策略的能力,艦隊指揮官坐鎮在本艦主桅下方的戰鬥指揮中心內,接受電腦推算出的最佳防空迎擊策略,並對僚艦下達發射飛彈攻擊指定目標的命令,使得整隻艦隊在一個統一的指揮下分工合作,擁有迎擊彈海攻擊的能力。
B.近迫防衛系統方面
由於考慮到未來海戰中超音速反艦飛彈的普遍化,而將現有的近迫系統提昇至另一等級。本級艦的近迫系統採用彈砲合一制,機炮方面是採用30mm20連裝機炮,而近程飛彈方面則是採用於今日海公羊系統同級的類似系統。30mm20連裝機炮乃是20門30mm機炮以矩陣方式結合而成,發射時將在空中造成一個彈著矩陣,對於飛彈的命中率應超過今日方陣系統的密集彈著。彈砲合一制的優點是集合了直接命中和間接命中的優點,直接命中法,如今日的方陣系統,擁有極高的射速,不過卻必須直接命中才能摧毀敵彈,而間接命中法,就是大口徑機炮,或短程飛彈,能裝備近炸信管,不需直接命中敵彈,不過卻有射速上的顧慮。而本艦的彈砲合一系統則結合了兩者的優點,以機炮直接向敵彈傾洩大量子彈,並有短程飛彈提供近炸信管的優點。全艦於四個角落分別裝配四具彈砲合一系統,由於艦型低矮,所以不會有複雜的上部結構或桅杆阻擋近迫系統的操作。本級艦的近迫系統較過去系統更晉一級的發展就是將採取中央近迫防衛管制方法與雙重打擊制,由相位陣列雷達提供來襲飛彈資訊,傳至防空戰鬥中心的近迫防衛管制系統,由電腦計算出最佳迎擊策略,再下達至各近迫火力射擊系統,發射機炮與飛彈擊落之,其中,所謂最佳迎擊策略指的就是採取雙重打擊制或是近迫火力射擊單元單獨迎擊,在來襲飛彈數較少時,電腦將指揮兩具近迫射擊單元共同打擊同一目標,以達絕對擊落之目的,但是如果來襲飛彈數增加至某一程度,近迫防衛管制系統將分配各射擊單元不同的目標與以迎擊,以免浪費火力資源。未來海戰可預見的是將面臨大量超音速反艦飛彈飽和攻擊的局面,所以由中央管制系統控制的近迫防衛系統也成為未來軍艦的必備裝備。
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Sphinx級巡洋艦裝備了30mm20連裝機炮+短程防空飛彈複合式彈砲合一近迫防衛系統四基
C.反艦/對陸導彈方面
今日美系萬噸級巡洋艦的最大缺點,就是對艦/對陸火力投射量不足,其實美系巡洋艦的設計目的即是作為航艦的護航作用,反艦對陸火力頭上自然是交給航艦執行。不過本級艦設計目的即在部分取代航艦火力投射任務,所以必須裝備足量的反艦/對陸武裝。在對艦/對陸火力投射量方面,質與量的提昇均為重要發展項目。本級艦基於從航艦艦隊編制脫離而出的想法,所以必須裝備超音速反艦飛彈,並非今日如魚叉飛彈等級所能夠滿足,另外,對陸攻擊方面,本艦亦將裝備足量巡弋飛彈,以執行對陸重要戰略戰術目標之精確火力投射任務。
由於裝備了大型超音速反艦飛彈,難以裝備於與防空飛彈同型垂直發射器中,所以本艦不擬將反艦飛彈裝備於另一型號之垂直發射器,又,由於頂攻飛彈的發展,大量的垂直發射器亦形成一潛在的防禦弱點,所以本級艦將反艦飛彈與巡弋飛彈以發射架形式裝備於艦上。今日一般巡洋艦的反艦飛彈發射架有的裝備於艦身中部,有的裝備於艦尾,有的以斜置方式裝備於艦首,但共同的是難以大量裝備,而且皆暴露於外,一但遭擊中後果不堪設想。Sphinx級新世代巡洋艦由於採用三船體設計,乃將反艦飛彈/巡弋飛彈發射架橫向置於寬闊的兩舷,單舷各裝備四連裝反艦飛彈/巡弋飛彈通用發射架兩座,發射架皆置於艦體結構中,只留兩個裝甲艙門開閉,發射架兩邊剩下舷側空間是儲彈空間,內建導彈儲備庫,具有裝填用軌條與機械手臂等,當發射架中導彈射完,即從兩旁同時裝填飛彈。這種配置方式的優點可分為攻擊面和防禦面兩方面。首先,在攻擊面上,由於兩舷寬闊,導彈搭載數量有明顯的飛增,可達到大量裝備的要求,這使得本艦擁有極為龐大的火力投射量。在防禦面上,發射架架設於上部結構裝甲保護中,並非裸露在外,免除了被敵人艦炮或反艦飛彈直擊引爆的隱憂,而且,這種配置方式消除了垂直發射系統裝備反艦/對陸飛彈的幾個缺點,首先,垂直發射系統必須埋藏在艦身中,佔去許多艦身空間,其次,垂直發射系統易受頂攻飛彈的攻擊而大量引爆,本艦只在舷側留下一發射架的開口,架上導彈射完再裝填,既然反艦對陸導彈不需要像防空導彈般即時大量射出,又何必使用垂直發射器呢?此外,本級艦的發射架採用與防空飛彈一樣的電磁彈射裝置,將彈體以電磁力彈出彈艙再點火,以免飛彈發射時排出的大量廢氣遺留在舷側彈艙中。
D.艦砲方面
雖然Sphinx級巡洋艦已經攜帶了大量的反艦飛彈及巡弋飛彈,不過AGS(Advanced Gun System 先進炮術系統)的發展實在不容忽視,所以本艦亦配備了強力的AGS系統。由於導彈的發展和航空機的進化,艦炮的地位在二次大戰以後就急速的下降,在1980年代時,常見的最大汎用艦載炮也只不過頂多五吋出頭,而且是拿來打擊小型艦艇用的。在波灣戰爭後,海軍充分的了解到巡弋飛彈的缺點就在於他本身的造價,而且也發覺近岸火力支援只使用艦艇上搭載的幾門五吋炮是根本不夠的,於是,先進炮術系統的想法就被提出。以美國海軍作為先驅,開發出了口徑達155mm的先進炮術系統,預計裝用在DD-21型驅逐艦上。AGS的特點如下:使用增程彈大幅增加射程,導向砲彈技術可以使用GPS導航精確轟擊目標,總而言之,最主要的就是以低於巡弋飛彈的價格,部分達成巡弋飛彈的目的,另外,AGS砲彈體積遠比巡弋飛彈小,可以大量攜帶。
除了AGS以外,Sphinx級巡洋艦也預計搭載另外一項技術,VGAS(Vertical Gun for Advanced Ship)垂直發射艦炮。他的原理如下:先將導向砲彈垂直打上高空,然後以GPS導航,砲彈在空氣稀薄,阻力較低的高空朝著目標轉向點燃推進火箭而去,由於砲彈被垂直打上高空,所以落地時間較傳統砲彈為久,射程自然延長許多。VGAS系統雖然有點驚世駭俗,不過自然有他的好處,由於垂直裝載,倍徑可以延長許多,另外,後座力作用於船底,口徑也可以增大。想必在未來的對陸火力支援任務上,射程、威力都超過AGS的VGAS必然擔當啟十分重要的任務。不過,AGS有一項深得用兵方喜愛的優點,就是可以拿來進行海面砲戰。當Sphinx級碰到敵人的飛彈快艇或是小型砲艦時,使用VGAS,把砲彈垂直射上高空,然後再等待他落下擊中敵艦,實在有點不合理,相較之下,具有傳統旋轉砲塔形式的AGS可以馬上反應,直接旋轉並俯仰對準敵艦轟擊。
NGSC的設計團隊遇到了必須在兩者擇其一的困難問題,VGAS擁有即常的射程和威力,但是AGS卻能用於傳統海戰。參考最前面的計劃大綱,要求增加搭載艦砲口徑至現今所有者之160%,也就是說,本級艦應當要裝備八吋以上的艦砲。如此一來,似乎就沒有必要執著於AGS了,因為即使砲塔全自動化,要以八吋炮的射速來攻擊速度高達四五十節的快艇,實在是有點困難,那麼,艦砲對陸火力投射方面就只需裝載VGAS即可。但是對海面目標的攻擊上仍存在著一定的顧慮,以VGAS攻擊快艇是難以達到的,使用高價昂貴的超音速反艦飛彈也極度不合理,況且還有最短射程的問題。這樣的問題在傳統艦艇上或許十分棘手,不過由於本計劃的武器裝備上模組化程度甚高,所以不必在是否搭載某項武器上大傷腦筋。設計師們在艦首保留了兩個武裝區塊,能夠搭載傳統砲塔式艦砲,也能搭載AGS系統。
本艦於VGAS區塊裝用的是八吋120倍徑垂直艦砲八門,射程在兩百二十公里以上,足以對岸上目標投射廉價、數量可觀且連續不間斷的火力。由於本艦是在1950年代後第一艘裝上八吋艦炮的巡洋艦,所以被海軍史學家稱作新世代重巡洋艦Neo Heavy Cruiser(NHC),這是因為昔日戰間期、二戰時代的巡洋艦分類法則是裝備六吋炮的為輕巡洋艦,而擁有八吋砲等級者則為重巡洋艦。這是從艦砲口徑論之,不過,除了艦砲以外,從本級艦龐大的排水量、優越的防禦能力、驚人的火力投射量及具備艦隊旗艦功能的各項特點看來,都不愧被稱為新世代重巡洋艦。
艦首的傳統式砲塔區塊上裝載的是兩座擁有匿蹤外殼的全自動砲塔式AGS艦砲,砲塔內預計裝用兩門五吋艦砲,和一門76mm快砲。計劃本來預計在全艦裝用兩座76mm快砲及兩座五吋連裝AGS,不過這樣就必須裝設四個砲塔,而且為了遵守兩舷同等最大火力的艦砲佈置原則,佈置在中心線上是較好的選擇,但是如此裝配會佔去中線太多長度,將影響到艦首垂直發射器的數量,另外,數量這麼多的砲塔將影響本艦的匿蹤構型。於是設計團隊破天荒的將76mm快砲與五吋連裝砲同軸裝設在同一座砲塔裡,高度自動化的裝填設備和裝置於砲管外匿蹤外殼的砲管冷卻系統使得這種奇怪的射擊得以實用化。這種裝備方式有著複合五吋砲較大單發破壞力和76快砲較高射速的長處,和節省空間並同時達成兩舷火力相等最高化的優點。砲塔中的五吋砲雖具有AGS功能,但是在實戰中並不被預設有多大的對陸攻擊發揮空間,倒是與76mm快砲合作打擊任何想靠近的敵人快艇才是他的本職,另外,兩者皆配備了近發信管砲彈,能隨時切換模式為對空射擊。
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Sphinx級巡洋艦裝備了12.7公分60倍徑連裝AGS+同軸76公分快炮複合式炮塔二基
E.艦載機與其他武裝
NGSC計劃最主要的目的就在於建造出一隻高性能重火力巡洋艦,足以擔當無空母艦隊或配備了輕空母的艦隊的旗艦,所以,艦載戰機兵力的擁有是除了前幾項火力投射量的增加外,最重要的課題。2000年後,垂直起降戰機的發展已經跨越海獵鷹等級,進化至美國JSF戰機的水準,而巨型航艦的必須性也因此有所滑落,取而代之的是中小型空母的重現江湖。NGSC計劃就是在這樣的海軍發展環境下所誕生的計劃,中小型航艦雖然能搭載垂直起降戰機,但是在火力投射量上仍遠不及巨型航艦,所以才需要由巡洋艦來填補,甚至,由巡洋艦上同時提供防空戰機與火力投射能力。Sphinx級巡洋艦朝著這方面踏出了第一步。由於採用三船身設計,本級艦擁有極為寬闊的甲板空間,加上反艦對陸飛彈置於兩舷側,艦砲與垂直發射器集中於艦首,本艦的艦尾甲板寄寬闊而且毫無任何障礙物存在,而且直通與上部結構合為一體的龐大機庫,因此,本級艦最多可以供四架垂直起降戰機或直昇機操作,甚至大型運補直昇機也可以在艦尾甲板降落,提供物資補給。垂直起降戰機與直昇機的組合視作戰任務而定,一般認為如果所率領艦隊中沒有航艦,則本艦將全數攜帶垂直起降戰機,反潛直昇機的搭載則交給艦隊中其他較小艦艇去負責,畢竟只有本艦擁有裝備/整補垂直起降戰機的能力。一隻艦隊中初步預計裝備兩艘本級艦,如此一來整個艦隊就擁有至少八架垂直起降戰機的搭載能力,由於裝備了高性能的垂直起降戰機,艦隊在任務的彈性上將有更大的進步。
另外,機庫中亦攜帶了無人飛機,依任務而定能執行偵查、中端導引、甚至攻擊的任務。機庫兩旁較低矮的舷側空間內容納了遙控自走水中機雷處分器具,Sphinx級巡洋艦負有對陸火力打擊的任務,沿岸的對機雷戰亦不能夠忽略輕視,要是給廉價的機雷炸中而損失慘重,實在不符合經濟效益。三連裝反潛魚雷管和干擾絲發設計都隱藏在舷側空間裡,在需要派上用場時才打開艙門露出。
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Sphinx級巡洋艦擁有寬闊的艦尾空間
4.被動防禦
被動防禦方面或許是本級艦與現有船艦最不同的地方。從二次大戰後,對付巨炮的厚重的裝甲不再被列入軍艦設計的一項重點,大部分的軍艦不是毫無裝甲可言就是只裝備了不及兩吋的裝甲,例如美國Long Beach級核動力巡洋艦只裝備了僅44mm的鋁裝甲,這在二次大戰是絕對被當作不可思議的一件事。另外,為了減輕艦體結構重量,導彈軍艦不惜採用熔點、強度、硬度都更低的鋁合金來代替鋼材作為軍艦結構的主要材料。這種觀念到了美國柏克級驅逐艦後才得到修改,由於發現鋁材熔點太低,遭受反艦飛彈擊中時容易在高溫狀態下融化,嚴重影響艦體結構的安全性,所以在柏克級驅逐艦上改用了較重的鋼材來代替鋁材,並在內部襯上一層凱夫勒裝甲,雖然重量因此大幅增加,不過在面臨俄系超音速反艦飛彈的威脅下,一向強調主動防禦的西方軍艦也不得不回過頭來參考參考被動防禦面上的發展。本級艦擁有遠超過當今軍艦的被動防禦措施,分以下幾點敘述之:
A.裝甲材質與厚度
作為新世代的重巡洋艦,Sphinx級裝上了遠超乎當今所能想像的裝甲,厚度在最厚處達八吋,即20.3公分,回復到了二次大戰重巡洋艦以上的等級。不過,本級艦的裝甲絕非僅有厚重而已,因為材料科技的發達,今日金屬甚至複合材料裝甲以非昔日高硬度鋼材所能比擬。本級艦所裝備的特殊裝甲(至今仍未透漏是何種材料)具有質輕、硬度大、熔點高、韌性強等優點,據推測有可能是某種金屬(有可能是鋁材)在晶界中加入特殊物質導致機械性能大幅提高的金屬裝甲。當然一艘重達一兩萬噸的軍艦無法如同戰甲車裝用高價的衰變鈾裝甲或是陶瓷複合材裡襯,不過厚達八吋的金屬裝甲將提供本艦擁有承受大型超音速反艦飛彈一擊乃至次音速反艦飛彈二擊的防禦能力。
B.舷側彈艙防禦
為了在Sphinx級巡洋艦上裝上近代罕見的裝甲防護,設計團隊翻開了二次大戰以前的軍艦裝甲配置方法歷史,從砲擊距離較短的注重舷側裝甲帶主義,到主炮射程延長,開始注重甲板防禦的後日德蘭時代戰艦,到美國一系列集中式裝甲配置All or Nothing思想,德國的全艦裝甲思想,日本大和級厚重裝甲延伸至水線下等等,試圖找尋出適合未來海戰的裝甲配置方法。攤開Sphinx級巡洋艦的艦型構造與武裝、輪機配置藍圖,設計師們指出了幾個必須加以重裝甲保護的地方:兩舷的反艦飛彈/巡弋飛彈艙,是最重要的地方,一旦遭受敵彈直擊,恐有連續引爆乃至炸沉全艦的危險,所以必須裝上厚重的裝甲。其實武裝配置與裝甲配置工作是同時進行的,當武裝工程師要求將大型反艦飛彈/巡弋飛彈艙裝設在舷側以增加攜帶量時,就必須考慮到該部為遭受敵彈直擊的問題。當代相似配置,將飛彈置於舷側的軍艦,以俄系軍艦如光榮級巡洋艦、現代級驅逐艦為主,皆將大型反艦飛彈直接外露裝備,實際上十分危險。本艦的攜彈量又遠超乎前二者,更需要考慮到這一方面的問題。如果將飛彈垂直裝備的話,舷側敵彈直擊引爆的威脅是可以減少沒錯,不過由於頂攻飛彈的發展,使得一彈一孔全部分布在甲板上的垂直發射器配置方式亦遭受到很大的質疑。防禦設計師則以高機械性能裝甲防禦解決了這一問題,全艦最厚的裝甲就是裝置在舷側的飛彈艙外面,而僅留一個四連裝發射價的開口供飛彈發射,連開閉的艙們也襯以裝甲。另外,在與主艦體上部結構的連接部,即彈艙內壁(和艦橋-上部結構外壁)亦裝有同厚度的裝甲,以免彈艙誘爆後將艦橋及位於中船身內部的戰情中心炸爛。不過,一般認為,只要在彈艙中引爆飛彈,整艘軍艦的上部可能就因此灰飛湮滅,因此除了裝甲保護外,彈艙內亦建有完備的滅火系統,以軌條式裝設於彈艙頂部,能即時噴灑大量滅火劑。另外,從外型上來看,傾斜的舷側彈艙外壁也擁有良好的避彈效果。綜合以上幾點,Sphinx級巡洋艦的舷側彈艙雖然極其危險,不過其安全性卻位於今日各種垂直發射器、外露飛彈架之上。
C.水線帶、水線下與三船身設計
本級艦由於採用三船體設計,在水下防禦部分具有異於今日船艦的對策,最重要的一點就是兩旁的艦身可以提供防禦,也就是說,能夠作為主艦身的肉盾。因此,兩旁艦身長度延長至與主艦身同長,在正側面上完全將主船身遮蔽住,只有主艦身前端的聲納室露出。舷側彈艙的裝甲也延伸至水線下,即兩側艦身的外側,不過厚度減少許多,兩側艦身裝甲的內側是傳統對魚雷對策的配置法:油層與水層,內部容納部分燃油以及水,遭到水下攻擊時頂多漏油漏水,不會傷及重要部位如武器庫或是主機。由於有了兩邊艦身的防禦,主艦身就完全沒有裝甲防禦的必要,而只以防水隔間來增加不沉對策。因此,相對於水線下的攻擊,裝置於主艦身內的戰情中心、主輪機、電動機、垂直發射器、艦炮區塊等都處於十分安全的狀態。甚至面積寬闊的甲板和上不結構,在船體浸水過多的情形下,亦能提供浮力,讓本艦的生存能力更上一層樓。
D.上部防禦
軍艦的煙囪,一直是令人最感到頭痛的防禦弱點,試想若是一枚炸彈或是飛彈掉進煙囪,將直抵位於軍艦心臟位置的鍋爐,引起大爆炸,瞬間消滅該艦的航行能力,況且,現今配備的任何主動防禦裝備,都難以將從頂部俯衝而下,攻擊速度極高的頂攻飛彈擊落,而且,現代/未來軍艦又大量的裝備了垂直發射器,所以頂攻飛彈的問題是必要在未來加以解決。Sphinx級巡洋艦的對頂攻飛彈對策分為下列幾點:
垂直發射器:
Sphinx級巡洋艦於艦首區塊配備了大量的垂直發射器,換言之,就是將全數的防空飛彈一枚一枚排好塞在甲板裡,這正是頂攻飛彈的最愛,若一但引爆將引起連續誘爆,到時整個艦首就會被炸飛掉,而垂直發射器內空間緊密,又不可能像舷側彈艙一樣有空間裝備有效的滅火裝備,所以本艦只好以裝甲來防禦之。本艦的垂直發射器與現今各國使用者之差異點在於其飛彈裝填深度較深,飛彈頭部上面到甲板的空間為一空艙隔間,空艙的上面才是發射管蓋,而發射管蓋上面又以每十六門發射管為一單位蓋覆裝甲平移式艙門,也就是說,當進入飛彈發射狀態時,大型裝甲艙門會向兩旁滑開,然後各發射管的蓋子才會分別打開,飛彈以電磁彈射方式射出,在一定高度點燃火箭,開始迎擊敵彈。
煙囪:
頂攻飛彈的另一個最愛就是煙囪,但是很抱歉的,如果敵人的頂攻飛彈飛臨Sphinx級巡洋艦上空,那他將大失所望,因為本艦根本沒有設於頂部的煙囪。那煙囪跑到哪裡去了呢?這又是三船體船身設計的功勞了,排煙設備設於兩艦身與主艦身連結部的下側,在位置上就是位於舷側彈艙的下部。朝下面排煙,除了移除頂攻飛彈攻擊的缺點外,亦能利用海水降溫,減低被紅外線偵測儀器發現的機率。
艦橋.戰情中心:
即使頂攻飛彈沒有打到垂直發射器和煙囪,直擊艦橋也能收到不錯的效果。本級艦的艦橋純屬航海艦橋,而且在防禦完備的戰情中心內亦有相同裝置能操控航行,所以即使艦橋遭受直擊,影響仍低於當代傳統式軍艦。另外值得一提的就是本艦的戰情中心,位於全艦最安全的位置,也是全艦最中心,離外界最遠最深的位置,所以不管在接受到各方面攻擊,都是最慢被波及到的地方,即使在頂攻飛彈直擊上部結構,仍難以直接炸燬戰情中心。他的位置就在於全艦長度、寬度的中點,垂直位置則是位於主桅干下,從側邊來的火力有兩旁艦身可以抵擋,來自上方的攻擊還有主桅可以當頂蓋承受,所以戰情中心將是全艦最後一個失去功能的位置,這一點在於艦隊旗艦的要求上是十分重要的。
E.主桅設計
本艦的主桅,如圖所見,是一個具有向上內傾角的塔狀物,這個塔狀物乃是由具有電波穿透特性的材質所製成,能讓雷達在該材質壁內依然運作如常。這種主桅設計一來是大幅降低RCS以達匿蹤效果外,亦有防止破片直擊電戰系統與防止鹽分侵蝕等額外功效,在未來軍艦上將被大幅採用。
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5.總結
本計劃之所以被稱為「打擊巡洋艦」(Strike Cruiser),其在武裝上的因素佔了大部分的原因。綜觀巡洋艦發展史,從早期的艦隊之眼,裝甲巡洋艦,一直發展到戰間期(也是條約期)海軍的中堅力量,上承戰鬥艦之餘威,下接驅逐艦之不足,後來大型戰艦沒落,航空思想竄起,火力投射地位雖改以航艦為主,不過巡洋艦至少仍位居海軍水面非航空戰鬥艦艇之首。二戰以後巡洋艦發展思想分做兩派,美系風格由於以航艦為重,巡洋艦自然成為航艦的首席侍衛,以常伴航艦行動為期主要發展目標,重視主動防禦面的性能﹔而俄系風格則由於航艦部隊積偌不振,對艦火力投射任務就落到巡洋艦的肩頭上,因此,俄系巡洋艦多重視攻擊面的性能發展,並因此發展出許多超音速大型反艦飛彈,甚至有如昔日巡洋戰艦般特性,排水量遠超乎當代巡洋艦的基洛夫級巨型巡洋艦。不過,俄系風格軍艦卻因為蘇俄解體而漸漸在國際舞台上失去了原本的地位,反而由中國、印度等親俄系海軍繼承,但是,此兩國海軍之發展仍落後西方諸列強甚多。
本計劃乃是為了提昇當代萬噸級巡洋艦的威力,使其足以部分替代航艦火力投射功能而設計。也就是說,既非俄系純重攻擊面的發展思想,更非美系替航艦護航之設計理念,乃是基於取代航艦,發展攻守一體之主力巡洋艦為目標,使巡洋艦再度躍上海軍水面作戰艦之理想。其原因主要是由於航艦發展日趨大型化,中小國家根本負擔不起,甚至就連大型海軍國家如美國亦感到壓力十足,所以思考提昇巡洋艦火力投射量,使其代替部分航艦任務,讓海軍艦隊組成能更有彈性。
Sphinx新世代重巡洋艦是基於NGSC次世代打擊巡洋艦計劃大綱設計出來的一艘重火力旗艦級巡洋艦,其各項性能,反艦能力、對陸火力投射量、被動防禦力、主動防禦力、艦載機搭載能力、旗艦指揮能力均超過各國當今巡洋艦甚多,足以擔當新世代重巡洋艦(Neo Heavy Cruiser)的稱號。他的發展環境是為了因應未來中小型航艦地位提昇、對岸攻擊作戰的加強、超音速反艦飛彈的普遍化、高性能垂直起降戰機的實用化的種種環境變遷。預計在未來的海洋上,本級艦將依任務需求,率領著包含同級艦至少一艘、驅逐艦三至六艘、巡防艦三至六艘、輕空母一艘的艦隊,在海戰中與列強諸國的海軍艦隊搶奪制海權,或是與登陸艦隊搭配,一方面維持登陸作戰的制海、制空安全,一方面提供大量即時且威力強大的對陸火力投射。
總而言之,Sphinx級巡洋艦將是未來海軍大國,特別是擁有中輕型空母的海軍中等國家艦隊旗艦的最好選擇,但是對於小型海軍國家,這種近兩萬噸的巡洋艦就絕非他們能夠負擔得了的,況且,他們也沒有相對應的艦艇足夠與之編成艦隊。
參考資料
http://mbox.hchs.hc.edu.tw/~military/dream/sphinx/sphinx.htm [ 快速連結 ] 其它回答( 0 ) | 意見( 0 ) | 評論( 0 )
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