是匡扶海軍或誆海軍?
震海案膠著之際,
國造輕巡防艦的利弊(上)
2018年,中科院曾展出台船合作的1400噸輕型巡防艦概念圖。 圖/中科院Youtube頻道
2021年與2022年之際,關於我國海軍的話題焦點,莫過於餘波盪漾的「輕型巡防艦」了。2021年12月3日,據傳由於國艦國造4,500噸巡防艦「震海計畫」戰鬥系統自力開發延宕多時、海軍與中科院各執一詞,在某位國安會諮詢委員建議、層峰批准下,海軍將暫時擱置震海計畫,修改其戰系構型,另外建造八艘2,000噸到2,500噸的輕巡防艦,分為四艘防空型、四艘反潛型,盡速在2027年前填補戰力空隙。據稱南部造船業雙雄更已躍躍欲試,可望在2023年開工建造第一艘。
這起消息極具震撼性,發展更是急轉直下。12月12日,海軍厲聲駁斥「輕巡防艦連預算科目都還未編列」,表示已另訪商找到合適的戰系,未來會藉由盟邦協助自某國購得,並由台船取代中科院擔任4,500噸巡防艦主合約商。但在「闢謠」見報數天前的同月7日,正是海軍司令部自行於政府電子採購網登載「高效能艦艇後續艦四至六艘監造」技術服務案、「輕型巡防艦防空型及反潛型監造」技術服務案等兩項公告(案號PT11005L),「公開徵求」輕型巡防艦的監造方案,亦即在取得資料後就可直接進行限制性招標。此事於18日由上報披露後,大眾才明白「多的是你不知道的事」。
這項公告於2021年12月14日修正,23日前後撤下,證實海軍仍未放棄震海計畫,但也在為可行的備案暖身,也就是以傳言中2,000到2,500噸、分成防空及反潛型的輕巡防艦,先行汰除最老邁的濟陽級(我國1990年代向美國買斷的Knox級)巡防艦。
2021年12月7日,海軍司令部刊出輕型巡防艦防空型及反潛型監造的技術服務案,14日修訂公告,隨後撤下,證實輕巡防艦規劃案確有其事。 圖/截自政府電子採購網
陽春巡防艦,外界猛質疑
根據各界已知資訊,海軍規劃國艦國造的防空、反潛型輕巡防艦,噸位介於2,000噸到2,500噸之間,武裝預計為76快砲、雄風系列反艦飛彈、海劍二中短程防空飛彈與海劍羚近迫防禦飛彈、輕型魚雷發射管,能容納一架反潛直升機落艦,也可望搭載國造的相位陣列雷達、配備分散式架構的「迅聯」戰鬥系統。
此艦可能的載台,來源有二:
其一,是以中科院與台船2018年高雄國際海事展推出的1,400噸輕巡防艦概念為藍本,結合海軍2019、2020年間的「國艦國造新型艦艇船模水槽試驗案」研究基礎,放大構型為2,500噸、穿浪船艏的高速排水型單體船,具有較先進的雷達匿蹤外型。
其二,是根據海巡署現役2,000噸巡防救難艦(台南艦、新北艦)及新造1,000噸巡防救難艦(CG1001)的船型進行修改;此即聯合船舶設計發展中心(現簡稱為「船舶中心」)當年的RD-200高速排水型單體船,據稱原為因應海軍「光華五號」二級艦所開發,早在1998年便曾送抵瑞典的SSPA進行非規則波斜浪試驗,在該計畫取消後才於2007年轉供海巡署使用,具有完整的設計產權和操作參數,惟缺乏雷達匿蹤外型。
RD-200高速排水形單體船,已有海巡署的2,000噸艦、新造1,000噸艦等實績,是成熟的載台。 圖/國科會專題報告(編號:NSC 97-2221-E-019-050-MY3)
儘管如此,國造輕巡防艦的規格,從見報起便備受質疑。軍事觀察家梅復興、呂禮詩均直陳,這樣的載台,其實反艦火力與700噸級的塔江艦相差無幾,反潛能力也許較佳(但效能尚待驗證),但偵蒐能力比起塔江艦的少數優勢,只在於能安裝較高、較大型的旋轉式相列雷達,甚至可能相去不遠。而輕型巡防艦必須分為防空、反潛兩構型,更引來兩人「是否魚與熊掌不可充分兼得」、「犧牲戰力,加劇台海軍力向中國傾斜」的批評。各大軍事論壇也不乏網友「高不成,低不就」的批判。
海軍在震海計畫膠著之際,考慮以輕巡防艦填補戰力空隙,的確令人意外。原先4,500噸的震海艦,都無法容納自製四面固定式相列雷達、且迅聯戰鬥系統整合緩慢,如今要建造滿載排水量僅略高於2,000噸、更難容納全套高性能戰系、僅有二級艦水準的艦艇,自然讓人質疑:這與當初的12項造艦計畫是否符合、對海軍能有多少助益?但從某些角度來思考,似乎又在情理之中。
中科院與台船2018年展出的輕巡防艦概念圖,從尺寸、裝備到性能,廣泛受到網友詬病。 圖/中科院Youtube頻道
優點一:落實任務分層負責、編制與升遷正常化
首先從艦隊編制、人員歷練、人力運用、任務分層來看,二級艦確實有存在的理由。
我國海軍作戰艦艇從1950到1980年代末期皆維持三級制(一級艦艦長為上校階、二級艦中校階、三級艦少校階),但從1990到2000年代陸續換裝二代艦後,便打破既有常規,擁有高達26艘一級艦(基隆級、成功級、康定級、濟陽級),三級艦卻僅有12艘(錦江級、沱江級),二級艦更在「山字號」除役後完全掛零。如此不但使耐波性、居住環境都較差的三級艦,經常被迫負擔超過原始設計極限的任務,加速結構老化,也讓一級艦疲於奔命。主戰艦艇的主官養成訓練與升遷管道,則因「三級艦過少,一級艦過多,二級艦懸缺」的畸形編制,產生極大的跨越梯度跟挑戰,並非理想情形。
若以八艘新型二級艦替換現役一級艦中的六艘濟陽級,海軍主戰艦隊將從如今「26:0:12」回到蜂腰狀的「20:8:12」比例,讓少校到中校的升遷管道較為寬裕,三級艦主官可循序漸進向上歷練,也有助於擇優考核(在此暫時忽略人事關說因素)。而比較操作人力需求,現役濟陽級每艘高達267人、六艘共需1602人;新型輕巡防艦每艘約需70到100人、八艘僅需800人,以自動化程度較高的新艦汰換舊艦,能紓解志願役軍士官兵長期招募不足的困境,若屆時仍有編餘人力,可轉往岸置反艦飛彈單位,因應美國近年來售台四百枚機動型岸置魚叉飛彈,海軍大幅擴編岸置反艦飛彈部隊的需求。
此外,二級艦的載台空間、耐波性、續航力,均優於三級艦,可在更廣闊的水域執行中低強度海上巡防、短程防空、快速運補乃至反潛護航任務,成為真正的海上軍馬(workhorse),分擔我國海軍一級艦的責任,撙節操作成本,落實「三級艦棕水到綠水、二級艦綠水到藍水、一級艦藍水」分層分域負責的目標。
位屬三級艦的錦江級,原為500噸的近岸巡邏艦,因海軍缺乏二級艦而常常「越級打怪」並不斷增加武裝,導致結構快速老化。 圖/中華民國海軍官網
優點二:配合國艦國造口號、兼顧現實水平的妥協
再從技術、備戰、政治三方面觀察,國造輕巡防艦或許是較能扶植中科院研發能量、滿足海軍中低強度敵情威脅,解開雙方震海計畫遺留僵局的「下台階」。
回溯2014年海軍公布「未來15年兵力整建願景」、2016年提出「12項國艦國造計畫」時,震海計畫「整體獲得規劃書」的初期規格,是以台船設計的4,500噸船體,容納中科院將自製四面固定式被動相列雷達(PESA)、海弓三防空飛彈、技轉美造Mk41垂直發射系統整合而成的迅聯戰鬥系統,並未要求整合電戰與聲納系統。
誰知中科院戰系研發從2018年一路延宕(據稱是因為美方Mk41戰術型輸出許可延遲一年),等到終於在2020年通過初期戰鬥測評,海軍已出於某些考量(包括解放軍海軍已大幅成長,且PESA已面臨消失性商源問題,未來四十年壽期內會落伍)變更需求,要求中科院戰系能整合電戰與聲納系統,相列雷達偵搜能力也要與國外先進主動相列雷達(AESA)相等。
問題是,中科院的PESA雷達技術雖然成熟(咸信源自於1980年代RCA技轉的長白雷達),卻也較為老舊,比起偵搜性能相等的新式AESA雷達,所需體積與重量較大,能源效率較差、消耗功率較高,意味要動用噸位更大、供電功率更強的船體。當海軍提高4,500噸載台的性能要求後,原先的四面固定式PESA雷達勢必跟著「長高長胖」到擠不進載台,得另覓國外功能更強、體積更緊緻、戰系更先進的產品配合,中科院到手的訂單等於飛了。2021年12月29日,中科院前院長張忠誠在立法院辯稱「此型(PESA)雷達是針對『當初』『近岸巡防艦』來作的,沒有過大」,正好說明了此案「海軍要4,500噸,中科院要6,500噸」的轉折過程與爭議來源。
中科院海鷹眼雷達高度參考SMART-S系列,但屬於AESA雷達,並非單純的仿製品。 製表/廖英雁,2022.
中科院並非沒有發展AESA雷達,2020年7月、10月刊載於《新新季刊》的S波段海用旋轉式相列雷達(俗稱「海鷹眼」)便是初步成果。其外型酷似法國Thales集團的SMART-S系列單面旋轉PESA雷達,公開性能諸元介於SMART-S與SMART-S Mk2兩代之間(掃描仰角上限70°;水平方向靠機械旋轉達到360°掃描,採電子穩定;防禦模式時每分鐘27轉,偵搜距離167公里;能同時追蹤500個空中/水面目標,有三個海面射控頻道、具備飛彈上下鏈功能),而海鷹眼使用AESA技術與氮化鎵固態功率模組,比SMART-S系列更進步,也可看到國人自研的努力。
不過,SMART-S系列雷達採單面旋轉式設計,資料更新率最高僅2.2秒/次,掃描仰角上限70°也缺乏對上方高角度空域的感知能力,可見其為應對中低強度威脅的產品,主供歐洲國家4000噸以下的艦艇使用。而海鷹眼雷達承襲這些特點之外,天線振子又採用八木宇田(Yagi-Uda)天線,儘管偵搜距離較長、指向性佳,離軸掃描範圍卻也較小(約20°到40°),不如國外以偶極子天線和貼片天線為主流的AESA雷達(掃瞄範圍廣達120°到140°),造成其戰場監控、感知、管理、接戰能力仍難以和四面固定式相列雷達比擬,容易被不同方向出現的多個超音速目標掠海突破防禦。
理想很豐滿,現實很骨感,中科院迄今能交出的最佳艦用雷達成績單,就是海鷹眼了。海軍在震海計畫延宕多時後,喊出「載台國造、戰系外購」,恐怕也與中科院AESA技術進度較落後,仍未產出四面固定式AESA雷達、由其研發可能緩不應急有關。但凡事總有一體兩面。AESA雷達已確定是艦用雷達未來的主流。若由國安會出面為海軍另建一案,以國造的海鷹眼雷達、海劍二防空飛彈及迅聯戰鬥系統搭配新型二級艦,則其對空偵搜性能和多目標接戰能力比起現役艦艇,仍然有所成長。
例如:現役編制一級艦的成功級巡防艦,號稱有「艦隊區域防空」能力(標準一型MR Block VI飛彈射程46公里、射高1萬9800公尺),理論上備彈40枚,但Mk13單臂發射器備射彈僅一枚、最高射速八秒一發;艦上的AN/SPS-49(V)5長程L波段雷達無法測高、不具照明功能,接戰須交給一具STIR照明雷達負責遠程和一具CAS雷達對抗近程目標,標一飛彈又必須全程照明(Home All the Way, HAW),導致實際接戰多目標時(尤其是末端彈道能衝刺到4馬赫的超音速反艦飛彈)很容易被飽和。
至於規劃中的輕巡防艦,海劍二飛彈射程固然短於標一飛彈(約與法國Aster-15相當,15到30公里),幸有左、右斜向發射箱能減短發射間隔,16枚備彈理論上均為備射彈,射速明顯高於Mk13發射器,助推火箭與燃氣舵則能使飛彈發射後快速轉向。海劍二2.4馬赫的極速略遜於標一飛彈的2.5馬赫,但以海鷹眼雷達的分時上/下鏈功能,可對飛彈中途修正慣性導引誤差,等到彈道末端再開啟主動尋標器,使飛行路徑較有效率,也有利於接戰多目標。海鷹眼雷達比起美軍最新型的AN/SPY-6系統雖然望塵莫及,不過數位塑波能力、資料更新頻率、同時追蹤目標數,仍然超越海軍現役最強基隆級驅逐艦上的AN/SPS-49E相列雷達,是以綜合而言,輕巡防艦的「近程區域防空」能力,應該不遜於或略優於成功級。
被動相列的蜂眼雷達原為陸軍低空預警之用,但在艦艇防空上,除了X波段波束精確度較佳之外,戰場監控、感知、管理、接戰能力都遜於海鷹眼雷達。 圖/聯合報資料照
再看曾被比較的對象,即新一代三級艦「塔江級」,雖也有16枚海劍二防空飛彈,但持平而言,其對空偵搜只靠一具艦用版蜂眼雷達(單面旋轉式PESA、X波段、每分鐘30轉、探測距離約54公里,最高約1萬公尺、掃描仰角上限60°、能同時追蹤64個目標、飛彈上下鏈功能不明),另一具STIR照明雷達則主要用於導引火砲射擊,未必有飛彈上下鏈功能(即使有上下鏈模組,每次僅能追蹤一枚在空飛彈),且雷達高度低、視野侷限,可知塔江級僅能勝任「點防禦」,並不具備新二級艦的近程區域防空能力。
塞翁失馬,焉知非福。海軍與中科院在「迅聯專案」投注67億2543萬餘元,耗時逾五年,辛苦整合四面固定式PESA、海弓三、Mk41垂直發射系統仍難以滿足需求,導致震海計畫可能改採外購戰系(目前傳出可能是洛馬集團的AN/SPY-7),確實是一大慘敗。此後若以海鷹眼雷達作為國造AESA的基礎,先以較小的新造二級艦為載台,持續「小步快跑」驗證並精進設計,既可達到國艦國造的政治目的,也可培養自主國防能量,為日後建造更大型的主戰艦艇累積經驗。
塔江級巡邏艦發射海劍二防空飛彈;彈尾助推火箭和燃氣舵清晰可見。 圖/國防部政戰局Youtube頻道。
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濟陽級(美造Knox級)巡防艦以反潛見長,惟艦齡已逾50年,動力系統老舊,自動化程度低,應及時汰換。 圖/中華民國海軍官網
是匡扶海軍或誆海軍?
震海案膠著之際,
國造輕巡防艦的利弊(下)
比起膠著的震海計畫,喧騰一時的輕巡防艦,最大賣點為預期能及早完成設計、招標、開工、下水、海試,汰換老邁的濟陽級,填補戰力空隙。其定位為二級艦,能彌補海軍一級、三級艦之間的勤務需求,改善艦隊編制、人事升遷、與人力運用情形。從國防自主「願景」與技術水平「現實」的落差來看,此案較能在中科院的實際能力與海軍的需求間搭起橋樑。
當然,輕巡防艦艦體較小,又限於角色定位,難以容納全套的高性能防空、反潛裝備,僅能分成兩構型分別安裝,並採混合編組以量補質。若優先採用較成熟、研發時程較短、成本較低的既有技術或成品,實屬情理中事,但這也容易在「性能要高」、「預算要合理」與「進度要快」三方面捉襟見肘。所以必須審慎取捨,以免「高不成、低不就」一語成讖。
預算跟進度要管,生存能力更要顧
以船舶生存性為例。從1982年雪菲爾號巡防艦、1987年史塔克號巡防艦被飛魚反艦飛彈命中的慘案可知,鋁合金船艛的抗打擊能力不佳。目前傳言的幾種輕巡防艦載台方案裡,2,500噸國艦國造船艏水模僅有船體(hull)而無船艛、中科院與台船1,400噸概念圖未說明船艛材質,至於船舶中心RD-200船型(即海巡署2,000噸艦及新造1,000噸艦)的船艛正是鋁合金,同樣具有價昂、防護力低、易燃的問題。
1982年福島戰爭裡被飛魚飛彈重創的英國42級巡防艦雪菲爾號(HMS Sheffield),暴露出鋁合金上層結構的弱點。 圖/維基共享資源
儘管鋁合金船艛比鋼質船艛輕盈,可避免船舶上層重心過高,在不改變主機設計下利於高速航行,但現代軍艦的生存性已不只單靠航速(縱使超過30節也快不過超音速反艦飛彈),更是訊(噪)跡隱匿、遠程偵搜、情資整合、快速反應與軟/硬殺能力的綜合表現。況且新型輕巡防艦或許會考量空間、供電、造價等因素,「軟殺」只靠近程T-MASS干擾彈發射器,無力安裝AN/SLQ-32主動電子干擾設備(或安裝此系列僅有電子截收能力的基本款),因此更應重視抗戰損能力,例如:以鋼材強化船艛重要部位、使用不易被引燃的艦內漆料,並考量適當融入匿蹤設計,包括內傾斜面船艛、傾斜多面體桅杆、雷達匿蹤塗料,從前期就降低被發現的機率。
獵鯊只靠拖曳聲納?艦艏聲納和直升機不可少
再看反潛能力。傳言中的各種載台方案(RD-200原始構型、國艦國造穿浪船艏水模、中科院與台船1,400噸輕巡防艦)均無艦艏聲納設計,僅有中科院與台船輕巡防艦概念圖配有拖曳式聲納模組,著實讓人費解。
2018年中科院的1400噸輕巡防艦概念影片,未配置艦艏聲納,僅以拖曳聲納進行反潛,飛行甲板疑似不足以讓海鷹直升機起降。 圖/中科院Youtube頻道
誠然,現代潛艦及其武器性能大幅進步,水面艦必須盡量將偵潛範圍外推到第二、第三匯聲區(Convergence Zone),所以拖曳式低頻聲納陣列(Towed Array Sonar, TAS)及可變深度聲納(Variable Depth Sonar, VDS)、能快速趕抵現場的反潛直升機不可或缺;相形之下,採直接聲學運作原理的艦體固定式聲納,易受斜溫層影響,遠程偵潛能力較差(即使是濟陽級的AN/SQS-26CX大型低頻聲納,偵測距離也僅及第一匯聲區)顯得有些式微。而輕巡防艦空間有限,先進的低頻拖曳聲納又已輕量化到能由中小型艦艇以20節以上高速拖曳(如L3Harris集團的Model 980 ALOFT),也是艦艏聲納被取消的可能原因。
聲音會在水中沿著聲速減小的方向彎曲折射,往上匯聚到水面形成匯聲區。但範圍內的其他區域未必聽得到。因此把聽音範圍盡量外推到更遠的匯聲區,有助於及早偵獲潛艦。 圖/Introduction to Ocean Acoustics.
不過,比起拖曳聲納,中/高頻艦體聲納在淺海或近距離要偵測無人水下載具、智慧型水雷等目標,及時分辨目標位置,並容許船艦作出較激烈的戰術運動,仍有難以取代的優勢。而以水動力、聲效能條件考慮艦體聲納安裝位置,艦艏又比艦舯理想,如果僅在艦舯安裝小型、廉價的高頻主動聲納,將雷同當年的錦江級巡邏艦(裝備一具挪威SIMRAD廠的SS-247聲納,工作波段12至25kHz,偵測距離僅有500至12,000公尺),聲效能易受艦體與水流的噪音抵銷,實際反潛與避碰水/魚雷能力不彰。
將艦艏中/高頻、主/被聲納整合進新型輕巡防艦,當然需要重新設計船艏,連帶影響艦上戰鬥系統的架構、戰情中心的布局,可能拉長全案進度、延後建造時程;然而長遠來看,解放軍已有大量先進、寂靜的柴電潛艦,海軍誇耀的新型三級艦(塔江級)則缺乏反潛能力,如果輕巡防艦只因預算有限與急於成軍,讓防空型毫無聲納,反潛型則僅有拖曳聲納,將難以抗衡敵軍「鯊群」。因此,在兩構型皆安裝能遠程偵潛的拖曳聲納,並於反潛型配備艦艏聲納,供其靈活併用,將能讓水面作戰支隊及早偵獲可疑水下動態,提升狀況知覺能力。
海巡2000噸艦的飛行甲板有操作海鷹直升機的潛力,但機庫變更設計為其他用途,且不具捕捉輔降設備,直升機難以隨艦。圖中為5噸的海豚直升機。 圖/CG127新北艦臉書
飛行甲板、機庫、助降設備與直升機,同樣攸關反潛戰力。須知匯聲區的寬度相當狹窄,第一匯聲區更窄,可能只有三到五海里,現代潛艦航速又快,即使柴電潛艦衝刺時速也達20節,如果艦載拖曳聲納偵獲可疑目標後,艦艇沒有直升機趕赴現場投下聲納浮標繼續偵測(海鷹族系S-70C(M)1、2及MH-60R巡航時速約120節,十分鐘即可移動20海里),敵潛艦很可能在十分鐘後就逃離匯聲區,從容的躲在聲納陰影區裡朝我方發起攻擊。沒有反潛直升機的水面艦絕非其對手。
2018年中科院與台船1,400噸的輕巡防艦方案,飛行甲板相當狹小,面積與強度可能不足供重逾十噸、長約二十公尺的海鷹族系直升機起降,機庫就更不必談了。而船舶中心的RD-200船型,從2015到2016年間的「海巡艦機結合爭議」監察院調查報告可知,其飛行甲板較長(約十九公尺),若結構強度符合美軍DDS 130-2規範,能供陸基型黑鷹直昇機緊急降落,意即有操作海鷹族系直升機(輪距較陸基型短、尾桁與懸翼可折疊)的潛力。惟海巡署2,000噸艦已變更機庫設計,海軍若選用RD-200為輕巡防艦載台,實應保留機庫。
由於國造輕巡防艦的等級、巡弋範圍都已超越三級艦,又可能接替濟陽級的反潛任務,所以需要面積、強度皆能滿足海鷹族系的飛行甲板和機庫,並至少在反潛型上安裝RAST-ASSIST助降系統,才能在海象惡劣的台灣周邊海域操作直升機,擁有立體偵潛能量。
專案延宕、性能未必達標……光環下的中科院
平心而論,國造輕巡防艦能否順利開工、如期如質竣工,仍高度取決於中科院的實力。畢竟與先進國家軍工複合體相比,中科院的資金、人力、廠房、設備、產能等規模相對迷你,不少關鍵組件仍仰賴外購或技轉,且客戶僅來自我國各軍種,致使研發延宕、可靠性不如國外同等品、產品生產慢、參數累積與改良時程長等等問題時有所聞。國造輕巡防艦案正是檢視這些疑義的試金石。
中科院開發中的海劍羚近迫防禦飛彈,就是典型的例子。2017年,中科院於台北世貿國防展中宣稱,海劍羚有獨立型(備彈12枚,自帶X波段版本的海鷹眼雷達與光電系統)、戰系型(備彈24枚,不具獨立雷達,與艦上雷達連線,由其指揮導引)兩種,2018年中科院1,400噸輕巡防艦的宣傳影片裡,更以獨立型與輕巡防艦搭配。但到了2021年間6月間高雄艦海試時,外界才發現海劍羚迄今僅有戰系型能上艦測試,惟其缺乏獨立雷達、需由艦上蜂眼雷達指揮導引,亦即經歷了四年時光,海鷹眼的X波段版本進度仍是未知數。
塔江艦的艦舯後半段,被一座獨立蜂眼雷達塔佔據。 圖/中華民國海軍臉書
RD-200船型的船舯狹窄(黃色虛線內所示)、桅杆與煙囪間距短,若裝備戰系型海劍羚,額外增設的雷達塔可能佔據有限的武器安裝空間。 圖/CG127新北艦臉書
假如國造輕巡防艦成案並開工,中科院的獨立型海劍羚研發進度卻跟不上,當然可以先裝備較早實用化的戰系型海劍羚,或暫時以除役舊艦拆下的方陣快砲墊檔,但前者要為蜂眼雷達另外架設桅杆或匿蹤雷達塔、占用艦上有限的空間,後者的近迫防禦能力則沒有進步。眼看海鷹眼X波段雷達持續延宕,中科院的專案控管能力令人憂心。
垂直飛彈發射系統能否安裝,也是廣泛討論的話題。一個常見的理論是,輕巡防艦若以「一坑四彈」將海劍二飛彈裝入垂直發射系統,即每個發射井埋入四枚飛彈,只要安裝一具Mk41自衛型的4×2八聯裝發射單元(占用甲板面積長×寬約3.17×2.08公尺)就可容納32枚備射彈,防空火力是原本艦舯斜向發射箱16枚的兩倍。但這個構想忽略了彈長與搭配的發射器。
比起美軍的ESSM(進化型海麻雀)飛彈(彈徑254公厘、彈長3.6公尺)或法國的Aster-15飛彈(彈徑180公厘、彈長4.2公尺),國產天劍二型飛彈明顯長得多,原始彈徑190公厘、彈長高達3.6公尺,在加裝助推火箭成為海劍二後,長度更直逼標準二型飛彈(彈長4.72公尺,必須由發射井深達6.75公尺的Mk41戰術型容納),估計可達4.6公尺。再考慮發射時的排焰空間,恐難由深度5.3公尺的Mk41自衛型容納!況且垂直發射版海劍二,原本是為了康定級巡防艦升級案所開發,後者B砲位01甲板深度約5.4公尺,配合的垂直發射系統是中科院「華陽專案」自製的發射器;縱使海劍二能由Mk41自衛型容納,也因未付費取得原廠洛馬集團的授權,短期內只能搭配華陽系統。
國武國造固然令人振奮,惟從天弓三型、蜂眼雷達後勤維護費居高不下的先例可知,像華陽系統這樣專為海劍二開發,規格特殊(無法整合海弓三、ASROC垂發版反潛火箭)、預計產量不到15套的孤版發射器,將有獲得費用昂貴、運作費用更高、零件籌組困難、補保欠撥待料的隱憂。若發射器為了容納飛彈,使深度超過康定級B砲位下方空間,安裝後將會稍微突出01甲板,破壞艦體匿蹤外型,而此情形在模深、吃水、甲板深度更淺的輕巡防艦上(例如RD-200船型)會更嚴重。反過來說,如果中科院為了縮減彈長,「削足適履」取消垂發版海劍二的助推火箭與燃氣舵,更會讓有效射程急遽降低到點防禦的水準,也不符合作戰需求。
天劍二型飛彈外型比ESSM飛彈(如圖)細長,造成海劍二整合垂直發射系統時,很難在彈長、發射器深度與有效射程都令人滿意,安裝限制比ESSM飛彈與Mk41系統多。 圖/維基共享資源
所以,除非海劍二的固態火箭確定有突破性進展,可大幅提升射程,否則在此之前,「輕巡防艦是否要裝垂直發射系統」,仍應以康定級升級案裡垂發版海劍二的表現為基礎,討論其效益才有意義。
國造迅聯戰鬥系統與反潛裝備的整合,則是更大的問題。眾所周知,老邁的濟陽級自動化程度低,聲納獲得的參數需由人工輸入Mk-114類比式射控計算機;儘管部分艦隻曾於1980年代加裝FFISTS跟C-STEM戰鬥管理系統,運算速度仍難以滿足現代作戰瞬息萬變的需求。在震海計畫的迅聯專案進行後期,海軍即曾向中科院迅聯戰鬥系統追加要求,希望納入電戰與聲納情資,使戰情中心自動匯整各種感測器的圖資並即時判斷,不必再像過去以人力逐級下達口令、延誤時效。但在震海計畫「迅聯專案」結案後,國造艦用戰鬥系統是否還有經費挹注,進一步整合水下情資?
雖說迅聯戰鬥系統是商規元件、開放式架構,要納入新感測器、武裝與增設操控台相對容易,如今電腦運算速度也遠勝1980年代的產品,但在新型輕巡防艦能取得的聲納尚不明朗前,很難了解迅聯戰系對於水下情資的整合、追蹤能力如何,遑論射控解算能力。而國造戰系在複雜作戰環境下的可靠度如何?中科院對此也不應迴避。
澄茂企業的CM-T19-P三螢幕船舶操控台,大量使用商規零件(例如CPU為i7-6600U),方便後勤補保,咸信與中科院迅聯專案頗有淵源。 圖/澄茂企業
至於機—艦聯合攻潛作業方面,美軍是以機載AN/ARQ-44、艦載AN/SRQ-4兩者組成的海鷹資料鏈(Hawk Link)系統,讓反潛直升機實時回傳機載的聲納浮標資料,再整合艦上AN/SRQ-19拖曳聲納的資訊,由AN/SQQ-89水下射控系統解算射擊參數,最後交由通信範圍內共享資料的母艦、直升機或友軍P-3C反潛機任一者發射武器。但海軍目前僅有由美軍熱艦移交的銘傳(PFG-1112, ex USG Taylor FFG-50)、逢甲(PFG-1115, ex USG Gary FFG-51)兩艦具備此等能力。
若中科院未來無法取得AN/SRQ-4艦載接收端的輸出許可,並付費授權整合至迅聯戰系,或者未能循長風三號電戰系統(台版AN/SLQ-17)、蜂眼雷達拆裝復仇者STC介面盒等先例「研製」出類似的國造機–艦資料鏈,則輕巡防艦與直升機聯合反潛時,仍將重演成功級仰賴人工整合直升機回傳情資,耗時長、精度低的困境,立體自動攻潛能量比起要取代的濟陽級進步有限。
這些問題,在在反映了中科院研發能量有限的現實。國內軍事迷們流傳的「科科院」、「烏龍院」玩笑背後,是體諒國造武器辛勞之餘,更盼望性能精進的痛切期許。
同為派里級巡防艦,美國售台的逢甲號(原艦名為:USS Gary,艦身編號:FFG-51),裝有AN/SRQ-4資料接收天線(黃圈所示)、SQQ-89水下作戰系統與SRQ-19拖曳聲納,立體自動攻潛能力遠優於國造的成功級。 圖/維基共享資源
真正的挑戰:恐引發預算排擠,造艦方向須明確
總結前述分析,國安高層在震海計畫延宕之際,評估另案建造國造輕巡防艦,所要面對的課題依然不少。
固然,我國過去十餘年間海軍、海巡各種造艦案,已累積不少民間造艦能量,而中科院T-MASS干擾彈、海劍二、海劍羚、海蜂眼、海鷹眼、華陽垂發、迅聯戰系等專案也有一定的成績,但上述成果能否順利整合於二級艦上,滿足中低強度的防空、反潛作戰需求,恐怕仍有參差不齊的困難。再看傳聞中的載台選項,中科院與台船板,1400噸方案欠缺海鷹直升機操作能力,RD-200船型則沒有雷達匿蹤外型,兩者都需要相當程度的構型修改(可能包括船舶主機、發電機),才能符合需求。
另外,由於軍事科技與通貨膨脹同樣快速發展,現代軍艦造價並不便宜。以預算被凍結的震海計畫4,500噸艦為例,2020年台船對外法人說明會的「新一代飛彈巡防艦原型艦」報價為新台幣245億4,900餘萬元;又如700噸的塔江級後續艦單價,2021年底報價也在64億3400餘萬到75億6300餘萬元之間。可見比起船體載台,艦上各項感測、運算、通訊、射控單元及武裝彈藥才是真正昂貴之處。輕巡防艦預計分為防空、反潛兩構型,反而可能讓中科院委製的某些裝備產量減半(畢竟特定為防空、反艦加強的設備,只會擇一安裝),也使單價連帶提高。
換言之,「以2,000噸艦填補4,500噸艦成軍前的戰力」,除了載台較小、能較快竣工之外,比起震海計畫並沒有簡單、廉價到哪裡去。此案若付諸實行,要克服的國產武器研發、整合、測試挑戰依然少不了,這也將是預算支出最高(甚至可能追加)、進度最為耗時,也最易在國會引發爭議的焦點。
尤其該擔心的是,國造輕巡防艦原本不在海軍造艦計畫中,如今橫空出世,是否會對凍結中、構型未明的震海計畫產生預算排擠?近年美國對台軍售質與量明顯增加,造成我國國防預算大幅提高,又舉債編列高昂的特別預算支應中科院多項專案,在強化國防的風光表象下,實為財政吃緊、打腫臉充胖子。當資源愈趨有限,各軍種競食預算大餅將更形白熱化,其他軍種能否容忍海軍在八艘輕巡防艦「插隊」後,又分到預算建造多艘4,500噸飛彈巡防艦?
另一個取捨課題則是:若輕巡防艦的規劃案大致底定後,震海案峰迴路轉,透過外購取得戰鬥系統,能委由中科院整合、迅速開工,屆時性能較遜的輕巡防艦,是要依照預期興建?或是予以放棄,重演光華二號計畫「捨蔚山級、就拉法葉級」的歷史?這些都需要國安委員會、國防部、海軍司令部等各層級進行詳盡、務實的分析,及早綢繆,而不只是迫於國內研發單位的遊說壓力而配合,或在人治領導下,長官大筆一揮說了算。
輕巡防艦規劃案,究竟是匡扶海軍或誆海軍?國人恐怕只能祈禱「守得雲開見月明」了。
輕巡防艦若開工興建,其建造預算與國造裝備的整合進度,仍將成為朝野關注焦點。 圖/立法院議事轉播視訊系統