23型护卫舰的设计特点

2025-04-06 07:17:43

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回答1：

虽然公爵级的实际尺寸与吨位都远高于1981年的原始设计，不过仍低于22型系列护卫舰。公爵级在基本设计与作战装备上却使用了许多优于22型的当时最先进技术，而且基于马岛战争惨痛的教训，对于生存设计与损管能力绝不会为成本因素而妥协。降低舰艇迹讯（包括雷达、红外线与声噪等）的概念从80年代开始被先进国家付诸实行，而公爵级正是皇家海军首次应用到隐身技术的舰艇，上层结构的外型倾斜约7度左右，舰体外缘没有尖锐的折角，以上设计皆可分散雷达反射波，减少朝着敌方雷达反射的雷达波强度。
马岛战争爆发时，23型的细部设计已经接近完成。马岛战争的教训使皇家海军重新审视新造舰挺的防护与损管能力，并立刻反映在尚未开工建造的23型，进一步强化损管生存能力。23型舰体全面采用钢材制造而舍弃易融易燃的铝合金，以不易燃烧且燃烧时不产生有毒气体的涂料取代易燃且会产生毒气的传统卤化乙稀涂料。最初23型的舰体以两个防火舱壁分隔成三个损管区，然而鉴于42型驱逐舰防火损管区太少（只有2个）的教训，皇家海军遂修改23型的设计，舰内防火损管区的划分遂增为五个，尽量增加灭火的速度。公爵级采用复合柴电与燃气涡轮（CombinedDiesel Electric And Gas Turbine，CODLAG）动力系统。在高速航行时，以燃气涡轮通过齿轮箱直接驱动大轴；至于在拖行着2031Z拖曳声纳的反潜作战场合（10节以内），则以柴油发电机发电，通过电动马达来驱动推进器，此时减速齿轮箱处于静止状态，可达到最佳的静音效果，对拖曳声纳的干扰可降至最低。采用柴电推进的另一好处是巡航时的耗油量大幅降低，使得公爵级的续航力几乎为其他同吨位舰艇的两倍。在中低速柴电推进模式下，65%的功率用于推进，其余35%则供应舰上各系统的运作。
除了埃斯敏斯特号（HMS Westminster F-237）使用两具Spey SM-1A燃气涡轮之外，其余本级舰的燃气涡轮主机皆为两具改良后的Spey SM-1C，总输出功率约为34000轴马力；舰上的柴油机为四具GEC-Alsthom Paxman Valenta 12RPA-200CZ，功率达8100轴马力，搭配两具由法国Alstom集团机电部门（Alstom Power Conversion，APC，2005年成为Converteam，2011年被美国GE集团购并）的直流电动机来驱动螺旋桨，功率4400轴马力；为了降低辐射至水中的噪音与震动，这四组柴油发电机组都安装于木质弹性基座上，其中两组甚至安装于上甲板而非在主/辅机舱，距离水线较远，能更进一步降低传入水中的噪音，至于另外两组则设置于前部主机舱中。
23型的最大航速通常记载为28节，不过实际上其高速性能不只如此；以本级舰兰开斯特号（HMS Lancaster F-232）为例，该舰在寿命中期大翻修之前都还能跑出32节的航速。为了降低螺旋桨空蚀产生的噪音，舰尾位于水面下的部位截去了全舰长的15%，而螺旋桨与两侧稳定鳍等部位也设有气泡产生器，以气泡幕降低这些物体向外传送的噪音。此外，公爵级的烟囱也设有气冷系统，降低废气的热讯号。雷达方面，公爵级拥有多功能的Plessey（现为BAE SYSTEMS）996型3D E/F频中程对空/平面搜索雷达，除用于对空、对海监视之外，还兼作舰上海狼防空导弹的目标导引雷达。996雷达性能优异，在高强度噪声与电子干扰的环境中仍能精确锁定小型目标。舰上的火控雷达则为两具BAE SYSTEMS的911型，负责导引海狼防空导弹以及舰首的Mk.8型4.5英寸自动舰炮；此外，舰上另一重要火控装备为一具BAE Systems的GSA-8海射手30（Sea Archer-30）光电火控系统，主要用于指挥舰首的MK-8 4.5英寸舰炮射击。
声纳系统方面，公爵级的舰首装有Thomson MarconiSonar的2050型主/被动声纳，具有不错的浅水侦测能力。声纳方面，前11艘本级舰（F-229~239）装有Dowty（现为Ultra Electronics）的2031Z型低频被动拖曳阵列声纳，此声纳先前已被第二与第三批22型护卫舰采用，能侦测远距离目标；事实上，23型的舰体设计的最大考虑之一，就是能顺利地拖行体积庞大的2031Z拖曳声纳进行作业。2031Z拖曳阵列声纳全重70吨，全长1000m，由500m长的拖曳缆绳与500m长的低频被动听音阵列构成，并通过缆绳施放的长度以及改变拖曳速度，将听音阵列拖行在特定的部署深度；2031Z进行拖曳操作时，船舰的航速需限定于10节以下。
2031Z的侦测距离极远，并具备不错的方位精确度，因此一般运用时系以2031Z进行早期侦测，发现可疑接触后，便派遣本身反潜直升机至目标范围内以声纳浮标或吊放声纳进行精确定位，或者由舰首的主/被动声纳进行精确标定；当然，在发现远程目标后，也能呼叫友军反潜机等平台前往作业。另外，舰上还装有费伦蒂·汤姆森。辛特拉公司生产的2050型低频主动/被动式声纳，作为近距离对潜攻击时使用。对于一艘四千吨级护卫舰而言，2031Z长程拖曳阵列声纳是一种庞大而奢侈的装备；虽然其侦测距离长，但也付出较庞大复杂、较为脆弱的代价。舰载战斗系统方面，公爵级采用英国在90年代初期发展的更新一代“水面船舰战斗系统”（Surface Ship COmbat System，SSCS），SSCS是Dowty公司的产品，以Ferranti公司的FM2400计算机架构为基础，取代原本CACS-4的FM 1600计算机架构。SSCS采用全分散设计，即使部分系统受损也不至于完全丧失战力。SSCS拥有四个多功能控制台，各操控台之间则直接以采用Ethernet技术的二重光纤区域网络连结。SSCS的应用处理器为Intel 80386，并搭配Motorola 80386显示处理器，软件由美军军规ADA语言撰写。
公爵级电子战装备包括675型或Scorpion电子对抗系统、Rical公司的UAF-1（前七艘本级舰）或Thron-EMI公司的UAT（1）（后9艘本级舰）电子支援装置以及130mm六联装DLF-3北约海蚋（NATO Seagnat）诱饵发射器等，此外还拥有Type-182拖曳式鱼雷对抗系统。UAF拥有四组八方向比振幅测向天线，分别涵盖不同的频率范围，并可结合比相式干涉测量装置进行更精确的测向；UAF没有独立的测频用全向天线，而是以测向频道（channels）进行瞬时测频。公爵级拥有齐全而强大的武装。公爵级最主要的防空自卫武器为B炮位的GWS.26-1海狼防空导弹垂直发射系统，共有32管，提供相当强大的点防空自卫能力。海狼防空导弹使用指挥至瞄准线（CLOS）方式导引，先由搜索雷达侦获目标位置，再由计算机将火控雷达对准目标并发射导弹接战；火控雷达同时追踪来袭目标与海狼导弹，将资料传至火控计算机计算两者的相位差，对海狼导弹发出航向修正的指令，指挥导弹朝着火控雷达与目标之间的瞄准线飞去，直到命中目标。
除了海狼导弹之外，公爵级的另一项防空武器为两门具备自动操作能力与稳定基座的Oerlikon DS-30B 30mm 75倍径防空机炮，对水面目标射程10km，防空射程则为3.5km，这也是根据马岛战争的经验而加装。在这场战争中，皇家海军发现只要以机炮对阿根廷战机发射曳光弹，就算不能击中也能大大地干扰其投弹，从而降低命中率。反舰武器方面，公爵级的舰首装有一门BAE SYSTEM RO Defence生产的MK-8 4.5英寸自动舰炮，对海射程22km，对空射程6km；此外，垂直发射器与舰桥之间装有两组四联装鱼叉反舰导弹发射器。
反潜武器方面，公爵级本身装有两具三联装324mm雷发射器，使用英国国产黄鲷鱼（Stingray）轻型反潜鱼雷。舰尾设有一个直升机库，能提供落地加油与装弹等作业。如同前述，23型原始设计的起降甲板与机库尺寸都是配合当时新开发的HM Mk.1梅林（Merlin）重型反潜直升机（其尺寸与重量比当时皇家海军现役最大型的海王反潜直升机还大），但由于梅林的开发速度赶不上23型的服役，因此服役初期先操作一架现役的大山猫（Lynx）Mk.8反潜直升机，而梅林则在1998年12月进入皇家海军服役并装备于23型护卫舰。

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