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“佩里”级护卫舰

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佩里级护卫舰的发展与演变

佩里于1970年9月开始可行性研究,1971年5月完成概念设计,1971年12月完成初步设计。1972年4月,美国海军确认由Gibbs&Cox公司负责详细设计,同年10月,美国海军奥利弗·哈扎德·佩里·FFG号(USSOliverHazardPerryAmerica-7EX-PF-109)的建造合同授予巴斯钢铁厂(BIW),价值9440万美元。BIW工厂于1973年5月开始第一艘船的建造设计,同年12月开始切割钢板。首舰“佩里”号原定编号为PF-109,接替二战期间建造的96艘“塔科马”级护卫舰(PF-3~108);但1975年6月30日,美国海军颁布新的入级标准,PF随护航驱逐舰(DE)一起改为护卫舰(FF),于是佩里级改为导弹护卫舰(FFG),佩里的舷号改为布鲁克级DEG-1~6护航驱逐舰之后继续。美国海军佩里·FFG号(USSPerrySchmidt-7)于1975年6月铺设龙骨,1976年9月下水,1977年11月交付美国海军,随后于12月17日成军。第二艘佩里级舰于1980年4月2日服役,距离首舰还有两年多的时间。这是吸收空军用原型机试飞的概念。原型机先运行一段时间,然后海军参与船厂的运行,把需要修正的部分加入到后续的舰船工程中。该级舰首舰以美国海军史上的民族英雄奥利弗·哈扎德·佩里(1785~1819)的名字命名。奥利弗·佩里出生于罗德岛。他的成名作是1812年第二次英美战争中的伊利湖战役,在这场战役中,他率领美国舰队击败英国舰队并将其攻占(为纪念这场战役,第四艘提康德罗加级巡洋舰(CG-70)被命名为伊利湖号);接着,奥利弗率领运兵船队来到底特律,打败了当地的英军,收复了这座城市。后来担任威廉·威廉·亨利·哈里森将军的副官,出兵加拿大,在泰晤士河战役中击败英军,使美国取得了第二次英美战争的决定性胜利。由于在这次竞选中的出色表现,奥利弗成为了美国的民族英雄。值得一提的是,奥利弗·佩里的弟弟马修·佩里(matthewperry)也加入了美国海军,他在19世纪中期率领几艘现代化的蒸汽装甲战舰来到东京湾,敲开了锁国多年的日本德川幕府的大门。日本人称之为“黑船事件”。该级共建造51艘,曾是二战后美国海军建造数量最多的战斗舰。这个记录后来被伯克级驱逐舰打破。在项目管理的按时、满足要求和低于预算的标准下,整个佩里级项目是当时美国海军造船史上的最佳记录。

佩里级护卫舰的设计特点

与同时期其他国家的水面舰艇一样,佩里级的上层建筑采用铝合金;这种材料虽然具有重量轻、延展性好等优点,但有燃点低的致命缺陷,1982年英美战争后开始被各国海军所注意。钢质船体和铝合金上层建筑的佩里级舰船,除了耐火性能差之外,由于两种材料的应力传导特性不同,经过多年的运行,还容易出现结构强度问题。如果船舶运动一般比较激烈或者海况较差,结构的应力破坏会比较明显。佩里的船体配重不太理想,表现为船头和船尾受力过大,但船体中间部分相对较轻。这是因为舰首装有MK-13导弹发射装置,舰尾装有RAST辅助着陆系统的缆索绞车和两架反潜直升机。然而,位于船尾的LM-2500燃气轮机是最轻的船用主机(与蒸汽动力和柴油机相比)。由此,佩里级舰体经常出现“拱起”现象,即舰体的舰首和舰尾下沉,中心拱起。“拱起”的结果是船体中段底部扭曲过大,导致上舱壁开裂进水。美国的佩里级和澳大利亚的佩里级都遇到过这样的问题。虽然是一艘“可消耗”的低级舰,但佩里级也是美国海军中第一艘在舰艇重要部位铺设凯夫拉尔装甲板以加强防护能力的舰艇。指挥和电子设备舱配备了19毫米厚的凯夫拉尔装甲板,而弹药库和主发动机舱由19毫米厚的凯夫拉尔装甲板和16毫米厚的钢装甲板保护。凯夫拉装甲板是在两块钢板之间用聚酰亚胺复合材料制成的复合防弹夹层,具有重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀等特点。碳纤维Kefle比重仅为1.44,强度是同重量钢板的5倍,自由振动衰减是钢板的8倍,最高防弹能力可达钢板的10倍。佩里的作战系统是初级战术数据系统(JTDS),是美国海军第一代舰载作战系统NavaTatical数据系统(NTDS)的简化版本。以两台UYK-7主计算机(一台集成在MK-92中负责目标跟踪,一台用于火控)为核心,战情中心(CIC)配备一台MK-106和一台MK-107显控台,其功能包括搜索跟踪、战斗控制、发射装置指示、武器发射和发射后评估。其中MK-106负责操作CAS组合天线系统,MK-l07负责操作STIR雷达,两个显控台都可以显示该舰搜索雷达的信号。JTDS和NTDS在建成之初都是集中式舰载作战系统,所有处理能力都集中在少数几台主计算机上。JTDS和MK-92的组合是美国海军第一个具有自动交战能力的自我作战系统。目标探测、威胁判断与分类、火控锁定都可以自动完成。人员只需要监控它的运行并最终决定是否攻击,交战过程完全交给MK-92火控系统。JTDS只预置Link-14单向电报打字数据链,而标准的Lnk-11双向自动数据链被列为客户的可选设备。起初,早期的佩里级装备的是只有接收功能的Link-14数据链,而不是当时美国海军同时具备接收和发送功能的Link-11,这使得其无法配合舰队进行远距离综合防御空作战。后来,这些早期的佩里级用Link-11取代了Link-14。在反潜方面,作为舰队护航舰艇,佩里级在很多方面与美军护航驱逐舰不同。首先,佩里级装备了鼓尺寸更小、探测距离更低的SQS-56中频弓声纳,而不是之前美国使用的SQS-26大型低频声纳。SQS-56虽然具有抑制杂波的特性,非常适合浅海作战,但在海洋中的探测距离远不如SQS-26。佩里也是第一艘没有Aslok反潜导弹的护航舰艇。与之前的护航舰艇相比,佩里级在反潜方面唯一的改进就是可以容纳/操作两架反潜直升机。放弃低频声呐和Aslok的第一个重要原因可能是该舰已经装备了标准的SM-1区域防御空导弹和两架直升机,为了降低成本不得不做出牺牲;此前,美国海军建造的布鲁克级护卫舰拥有Asrock,SQS-26大型声纳,一架反潜直升机和一个区域反[/K0/]导弹系统。结果成本太高,原来的10艘不得不减到6艘。另外,ASROC的作战方式是根据舰首声纳的直线探测结果进行射击,最大有效射程在10公里以内;第一艘佩里级舰建成后,美国海军决定在后续舰艇中纳入拖曳式阵列声呐,探测距离增加数倍,势必要派直升机到声呐接触区域,利用声呐浮标或沉浸式声呐进行精确校准,然后投掷鱼雷攻击。因此,新一代SQR-19拖曳式阵列声纳(可达第三回波区)和LAMPS-3反潜直升机的出现,直接导致Aslok重要性的下降。遗憾的是,佩里服役后,由于预算因素,只有部分舰艇装备了SQR-18/19拖曳式阵列声纳。佩里的反潜火控系统是安/SQQ-89(V)2。由于佩里级没有ASROC,安/SQQ-89(V)2省略了MK-116火控计算机,只有两台OJ-452显控台。佩里级装备有AN/SPS-49(V)远程2D对空搜索雷达,可对舰艇群外围实施空远程监视。佩里级装备了标准的SM-1反[/K0/]导弹系统,舰首安装了容量为40枚导弹的MK-13单臂发射装置,主要用于装载标准的SM-1反[/K0/]导弹,同时还可以容纳最多9枚鱼叉导弹(标准配置是36枚标准SM-1导弹和4枚鱼叉导弹),这样佩里级就不需要装备鱼叉了。与上一代的鞑靼反[/K0/]导弹相比,SM-1采用全固态电子元器件和电驱动装置,因此预热时间大大缩短。佩里级是美国海军第一种采用MK-75型76毫米舰炮的战舰(意大利奥托·梅莱拉的76毫米舰炮被授权在美国生产)。由于在军舰船头安装了MK-13导弹发射装置,MK-75被推到了上层建筑机库的前面。MK-92火控系统负责引导和控制MK-75舰炮和标准SM-1反[/K0/]导弹,包括一套位于舰桥上方的组合天线系统(CAS)和一个为标准SM-1提供照明制导的“分离目标照明雷达”(STIR),由SPG开发。CAS集成了一个高速(每分钟60转)搜索天线和一个火控照明天线(共用发射机)。当搜索天线发现目标时,它可以立即将照明天线转向目标并对其进行照射,从而加快反应时间。这是佩里应对苏联潜射反舰导弹威胁的重要举措。通过CAS和STIR,佩里班可以引导和控制两架标准SM-1进行最后一次交战,STIR和CAS天线分别负责一架(一般来说,佩里班在与近程目标交战时使用CAS进行照射,在与远程目标交战时使用STIR照射雷达)。到了80年代,所有的佩里级都在机库顶部安装了MK-15密集阵近程防御武器系统(CIWS)。

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