F125巴登-符腾堡級巡防艦

德國新一代F-125巡防艦,基本設計衍生自F-124,擁有諸多配合陸上攻擊與特種作戰的武器或裝備設施。

圖為早期的F-125想像圖,艦首配備一門155mm陸攻艦砲。

2007年以後的F-125想像圖,155mm艦砲以及GMLRS多管火箭都遭到取消,艦首改用一門OTO 127mm 64倍徑艦砲。

2010年代初期的F125想像圖。

F-125首艦巴登.伏騰堡號(FGS Baden-Württemberg F222)艦首船段的照片。F-125的艦首由呂森(Lürssen)船廠建造,

完成後經由水路運至布隆.沃姆斯廠,與艦尾段結合並下水。 

F-125首艦巴登.伏騰堡號(FGS Baden-Württemberg F222)艦首船段的照片,攝於2012年12月16日。

地點是布隆.沃姆斯(B&V)漢堡廠的移動乾塢

建造中的巴登.伏騰堡號,攝於2014年上旬,正在安裝桅杆構造。

F-125三號艦薩克森.安哈特號(Sachsen-Anhalt F224)的艦首段正由水路運往漢堡的布隆.沃姆斯造船廠。

兩艘正在布隆.沃姆斯廠建造的F-125,左為北萊茵-西伐利亞號(Nordrhein-Westfalen F223),

右邊在乾塢裡的是三號艦薩克森.安哈特號(Sachsen-Anhalt F224)。此照片攝於2015年5月5日。

(上與下二張)F125四號艦萊茵蘭.普法斯號(Rheinland-Pfalz F225)的艦首正運往漢堡的布隆.沃姆斯造船廠。

上圖攝於2016年4月24日,下兩圖攝於4月25日。

(上與下)巴登.伏騰堡號首次試航的畫面,攝於2016年4月上旬。

 

停在布隆.沃姆斯廠乾塢裡的北萊茵-西伐利亞號(Nordrhein-Westfalen F223)。攝於2016年11月8日。

(上與下)側面看巴登.伏騰堡號

航行中的巴登.伏騰堡號

正面看巴登.伏騰堡號

後方看巴登.伏騰堡號

高速轉彎中的巴登.伏騰堡號。注意主桅杆後方的上層甲板放置兩個白色的標準集裝箱,

用來容納特種部隊所需的裝備。

俯瞰巴登.伏騰堡號

巴登.伏騰堡號正面。

巴登.伏騰堡號的前甲板。注意艦首OTO 127mm艦砲以及兩側的Hitrole-NT遙控12.7mm機槍

巴登.伏騰堡號寬廣的艦橋。

巴登.伏騰堡號的操舵席。

攝於2018年8月下旬的布隆.沃姆斯船廠。左側是首艦巴登.伏騰堡號,該艦在2017年12月底由於測試不過關而

不得不回到布隆.沃姆斯船廠長期整修。後方還有另外兩艘F125巡防艦。

──by captain Picard

艦名/使用國

巴登-符腾堡級巡防艦/德國(Baden-Württemberg class,F-125)

承造國/承造廠 德國/

Blohm&Voss in Hamburg(
TKMS)

Friedrich Lürssen Werft( 位於Bremen與Wolgast)
尺寸(公尺) 長149.52 寬18.8 吃水5
排水量(ton) 滿載約7276
動力系統/軸馬力 CODLAG

LM-2500+燃氣渦輪*1/26820

MTU 20V 4000 M53B柴油發電機*4/15600

推進用電動機*2/6118~6390*2

雙軸CPP

艦艏推進器*1/1341

航速(節) 26~27
續航力(海浬) 4000/18節

5000/12節

偵測/反制系統 TSR-4D 三維多功能相位陣列雷達系統*1(陣列天線*4)

Raytheon Anschutz X頻導航雷達*2

Raytheon Anschutz S頻導航雷達*2

SI-MONE整合式全週界光電監視系統

Rheinmetall MSP 600光電偵蒐儀

S頻敵我識別器

雷射警告器

GEDIS KORA-18整合電子反制/截收系統

TKWA/MASS誘餌發射器*4

聲納 Atlas Elektronik Cerberus Mod2近距離水下人員、障礙物探測器
射控/作戰系統 FüWES指揮控制與武器部署系統
資料鍊 Link-11/16/22
乘員 標準110~120,外加50~70名特戰人員或指揮人員

最多容納190人
艦載武裝 OTO 127mm 64倍徑艦砲*1

21聯裝MK-49公羊短程防空飛彈(RAM)發射器*2

四聯裝魚叉或RBS-15 Mk3反艦飛彈發射器*2

MLG-27 27mm機砲*4

Hitrole-NT遙控式12.7mm機槍*5

人力操作12.7mm機槍*2

艦載機/小艇 MH-90反潛直昇機*2

SFB 10.1 11m高速突擊艇*4

ROV水下遙控載具*2

姊妹艦

4艘

艦名 簽約時間 安放龍骨 下水時間 服役時間
F-222 Baden-Württemberg 2007/6/26 2011/11/2 2013/12/12洗禮儀式

2014/3/31下水

原訂2014
F-223 Nordrhein-Westfalen 2007/6/26 2012/10/24 2015/4/16洗禮儀式 原訂2015
F-224 Sachsen-Anhalt 2007/6/26 2014/6/4 2016/3/4洗禮儀式 原訂2016
F-225 Rheinland-Pfalz 2007/6/26 2015/1/29 2017/5/24洗禮儀式 原訂2017

 


 

起源

在完成F-124防空巡防艦的設計之後,德國海軍緊接著在1997左右開始規劃新一代的艦艇研發,這就是F-125巡防艦計畫(Typ F-125 Fregatte)。 起初F-125被規劃成一種擁有諸多嶄新技術特徵的艦艇系列,範圍涵蓋排水量六千噸之廣區域防空艦艇 (戰力與九千噸級的美製神盾驅逐艦相當)到排水量不滿一千噸的小型巡邏艦;不過由於這個計畫太過前瞻遠大,對中短期的需求反而不切實際,故F-125在2000年代初期便轉型為較為務實的方案,發展一種以對地投射武力、支援登陸作戰為主要任務的通用巡防艦,用於取代八艘F-122不萊梅級(Bremen class)巡防艦。至於F-125的原始構想,則被期程更為長遠的FDZ-2020防空艦等計畫來繼承,另有專文介紹。

依照最初構想,改弦易轍的F-125滿載排水量在6000噸以下(後來增加至7000噸級),防空方面僅配備足以自衛的短程武器。

計畫進度

從2000到2002年,德國海軍與國防技術單位完成了F-125的技術需求文件。在2004年,德國政府將F-125巡防艦與增購的212型潛艦列為海軍優先採購項目,在2007年之前投資3.37億歐元的研發經費,在2010年之前投資20億歐元作為採購經費 ;同樣在2004年內,德國政府發佈F-125的需求徵詢書(RFP)。F -125計畫的主承包商是Thyssen Krupp Marine System(TKMS)以及Friedrich Lürssen Werft造船廠,並由德國巡防艦聯盟(ARGE)成立的F-125專案辦公室(簡稱ARGE  F125)負責整個計畫的管理。在2006年3月,EADS被選定為F-125的作戰系統整合開發主承包商。

德國國防技術與採購聯邦辦公室(Federal Office for Defence Technology and Procurement,BWB)在2007年6月26日與ARGE簽訂首批四艘F-125的建造合約, 總值22億歐元(約合29.6億美元),平均單價5.5億歐元,相較於2000年代歐洲國家數種新型防空艦艇堪稱十分低廉 ,不過到了2010年代初期估計已經上漲到每艘6.5億歐元左右;建造期程比原訂計畫提前兩年,亦即四艦成軍時間從原訂2016至2019年,提前為2014至2017年。德國海軍希望最終能購買8艘F-125,以一對一的方式汰換不萊梅級 ,首艦原訂在2012到2013年服役;不過由於預算緊縮,德國政府沒有訂購第二批四艘F-125 ,而首批四艘F-125的建造期程也比原訂推遲。原本四艘F-125預定在2019年交付完畢。

F-125首艦巴登.伏騰堡號(FGS Baden-Württemberg F222)艦首船段經由水路拖往

布隆.沃姆斯造船廠途中。艦首段由呂森(Lürssen)船廠建造。


巴登.伏騰堡號(FGS Baden-Württemberg F222)在2013年12月12日在布隆.沃姆斯廠舉行命名洗禮儀式。

該艦在2014年3月31日真正下水。

2015年4月16日,F125二號艦北萊茵-西伐利亞號(Nordrhein-Westfalen F223)舉行命名洗禮儀式。

與首艦不同的是,二號艦在命名洗禮儀式之前就已經下水。

2016年3月4日,F125三號艦薩克森.安哈特號(Sachsen-Anhalt F224)在

布隆.沃姆斯廠舉行命名洗禮儀式。

F-125不僅是德國海軍新一代的骨幹艦艇,其運作理念與基本設計源於德國國防軍的新一波轉型。依照德國在2006年10月25日公布的國防白皮書,德軍展開新一輪大規模組織改革,打破過去陸、海、空三個軍種的傳統劃分方式,完全依照部隊任務而區分成三種,包括負責在世界各地執行高強度聯合作戰的「快速打擊部隊」、負責國土防禦與國際維和等中/低強度作戰任務的「穩定部隊」,以及專門負責後勤支援與國內安全的「支援部隊」。依照新的作戰架構,F-125屬於穩定部隊的一員,其任務包括:作為維和作戰或人道救援行動的指揮艦、支援反恐與特種作戰、提供中/短距離的聯合對地火力支援、平時的海上治安維護/經濟海域保護/領海與交通線巡護等例行勤務,並參與中/低強度的作戰任務。

F-125計畫的一項重點 ,就是在遠離本土完善後勤設施時的長期持續操作能力,德國海軍希望此型艦能在為期兩年(24個月)的海外派遣活動中都不需要回到母港基地進行完善的保修,且在這段期間內,每年平均出海值勤時間超過5000小時,約208天(先前F-124薩克森級的設計要求是每年2500小時出海值勤),意味每年60%的時間必須在值勤;為此,艦上系統的可靠度、可維護性與耐久性,以及動力系統的續航能力,都需要經過特別的考量 ,例如輪機與電子裝備必須達到每年運作五千小時的標準,並保證每次出勤時能連續運作21天。而為了長期讓船艦在海外值勤,經過仔細研究後,德國海軍為每艘F-125編制160名人員,分成兩組來輪替,每四個月進行一次輪換,輪換作業可在任務區域內進行,並於24小時內完成交接,船艦不必回到母港,而能繼續在原處執行任務。而為了能在執行任務期間順利而迅速地完成人員輪替,並讓接手的組員能立刻進入狀況,背後的作業經驗、訓練與組織結構將是最主要的關鍵。在上述理念之下,F-125的主要技術特徵包括:首重系統的穩定可靠,以便長期在海外運作,盡量縮減所需的定期檢修作業;重要系統採取冗餘配置,使得船艦遭遇故障或戰損時不易立刻喪失所有能力;在原始設計中納入操作特種部隊所需的空間與裝備,武器系統首重對地武力投射。

基本設計

上為2008年歐洲海軍展(Euronaval 2008)展出的F-125巡防艦模型,下為最終構型。

巴登-符腾堡級的艦體基本設計將 以F-124為基礎並進行大幅改良, 起初規劃的滿載排水量約在5500ton之譜,後來增至7200ton。不同於法、義合作的FREMM多用途巡防艦以反潛、水面作戰任務為主再加上一定程度的陸攻能力, 巴登-符腾堡級的設計一開始就圍繞著對地武力投射以及高/低強度水面作戰為主。巴登-符腾堡級主要作為對陸地的火力投射平台以及特戰部隊進出敵國沿岸的海上基地,故艦上不僅擁有形式多元的陸攻武器 (後來悉數遭到取消),也將配備較多的高速快艇;此外,艦上還必須容納額外的高層指揮人員,以滿足對陸地作戰時的指管通情需求。透過資料鏈系統, 巴登-符腾堡級將能連結友軍海上、空中與陸基單位進行協同作戰。

巴登-符腾堡級十分注重艦艇存活設計 ,全艦縱向由五道具有防爆能力的防爆水密艙壁分隔成六個損管區(Damage Control Zoon,DC Zoon),每個損管區域的重要設備如發電、輸配電、消防、平台管理都能各自獨立運作;每兩個相鄰的DC Zoon又劃分為一個損管區段(Damage Control Section,DC Section),因此艦上總共有三個損管區段。艦上的系統採用冗餘配置,各項重要系統均備有兩套,並設置於艦 上不同的位置;例如,艦上的相位陣列雷達天線以及其他指管通情(C3I)相關設備分置於兩個塔式桅杆內,而不像F-124般集中於同一座,以避免一處受損便導致整個系統癱瘓的情況發生。艦上的煙囪整合於後部塔式桅杆內,並 以冷卻措施來降低熱訊號。巴登-符腾堡級編制110~120名左右的船員,分成兩班,採用四個月交替一次的方式 ,此外艦上還擁有搭載50名特戰人員或司令部指揮人員的額外空間;必要時,艦上的額外起居空間最多能容納70名人員(總共190人)。類似於MEKO A系列,巴登-符腾堡級的前桅杆後方的甲板空間可以安裝兩個6.1m標準集裝箱,用來安裝、儲存特戰部隊所需的相關設施 ,包括獨立的指揮室以及與槍械彈藥室,能支援規模50員的特種部隊,艦上搭載的4艘快艇與直昇機亦可支援特種作戰。此外,巴登-符腾堡級的空間餘裕也可作為海外撤僑或者有限度的人道物資輸送。

巴登-符腾堡級的整體匿蹤設計(包括降低雷達截面積、紅外線訊號、聲噪與磁訊號等)將借鏡先前F-124以及B&V廠MEKO A系列巡防艦的種種技術(例如四艘艦載高速快艇的收容艙平時以艙門加以封閉),匿蹤程度將更勝於F-124,動力系統則為了滿足長時間持續操作的需求,採用複合燃氣渦輪及柴油電力推進(CODLAG)架構,以往只有英國Type-23公爵級巡防艦採用過這種動力系統。巴登-符腾堡級的 複合燃氣渦輪與柴電(COmbined Diesel-eLectric And Gas turbine,CODLAG)推進系統由一具出力達20MW(26820軸馬力)的 美國GE LM-2500+燃氣渦輪主機、四具出力各3015KW(4099馬力,此時轉速1800rpm)的MTU 20V 4000 M53B型柴油發電機組以及兩具出力各4.5~4.7MW(6118~6390馬力)的推進用電動機構成,驅動雙軸可變距螺旋槳(CPP);為了增進低速航行的操縱性,艦艏還配備一具功率1MW(1341馬力)的橫向輔助推進器。四具柴油發電機 同時供應推進以及艦上運作所需的電力,與傳統由大型柴油機負責推進、小型柴油機專供發電的模式相較, 巴登-符腾堡級的設計將能簡化艦上主機的種類,並增加動力分配的彈性。

F125的傳動系統,兩側的推進電動機與中央燃氣渦輪主機輸出透過傳動機構與大軸連結。

F125的傳動系統由Renk公司研製,包含四部多盤離合器 、一部SSS離合器、兩部大軸齒輪箱、一部橫向交叉連結齒輪箱( 使燃氣渦輪主機的動力同時輸入兩個大軸的齒輪箱)。其中,兩部推進電機(輸出功率4500KW、轉速130/189 rpm)各透過一部離合器連結一根大軸(可選擇直接連接大軸,或連結大軸齒輪箱與燃氣渦輪併聯輸出);而燃氣渦輪主機(輸出功率20MW、轉速為3600/3250 rpm)則透過SSS離合器輸入橫向交叉連結齒輪箱,橫向交叉連結齒輪箱 的兩個輸出端各有一個離合器,分別與兩個大軸的齒輪箱連結;透過這些離合器的選擇,傳動系統可以選擇連結低速推進電機(轉速130rpm)、單純由燃氣渦輪 直接驅動(轉速170rpm)或者由燃氣渦輪與柴油電動機併聯驅動(轉速109rpm)。

在經濟巡航時,巴登-符腾堡級以柴油發電機組驅動兩具推進電動機,帶動雙軸螺旋槳, 此種模式下最多可達到20節的巡航速度, 航速18節時續航力約4000海里, 航速12節時續航力約5000海里;在加速時,燃氣渦輪便接上推進器,可獲得26至27節的最大速度。巴登-符腾堡級只配備一具燃氣渦輪主機,顯示此級艦比較著重於燃油消耗的經濟性 以及機械的可靠度,而不是高速航行性能。

電子系統

巴登-符腾堡級的作戰中樞是EADS-Defense主導開發的指揮控制與武器部署系統(Fuhrungs-und Waffeneinsatzsystem,FüWES),此系統將以EADS先前研製的先進海軍戰鬥系統(ANCS)為基礎進行發展 (結合Atlas Elektronik OMADA顯控台),而ANCS系列的 ANCS 2000系統已經被芬蘭哈密納級(Hamina class)飛彈快艇採用。導航與航行控制方面,巴登-符腾堡級 配備Raytheon Anschütz的整合導航艦橋系統(Integrated Navigation and Bridge System,INBS),應為NautoScan NX系列 ,包含X頻與S頻導航雷達 各兩具(前、後部各部至一組S頻與X頻雷達),最大探測距離96海里。

巴登.伏騰堡號的艦橋

巴登-符腾堡級配備Diehl BGT Defence開發的船艦紅外線監視觀察與導航裝備(Ship Infrared Monitoring Observation and Navigation Equipment,SI-MONE)的新型整合式全週界光電監視系統,此系統整合有數具涵蓋所有水平方位的第三代紅外線焦平面影像陣列 (無須冷卻),並以此 融合成無縫線(stitches)的360度水平全方位紅外線監視圖像(垂直向為50度),能自動偵測並警示周遭來自於空中與海面的可能威脅 ,可同時探測、追蹤1000個周遭水域與空域的目標(更新速率約為20Hz)。SI-MONE後端系統使用Linux作業系統平台,提供標準介面與艦上作戰指揮系統(CDS)與警戒中心連結(使用Ethernet區域網路),操作時能容許的周邊氣溫環境從攝氏-20~+60度。

巴登.符腾堡號的主桅杆塔,上面裝有TRS-4D多功能主動相位陣列雷達的固定式陣列天線。

桅杆頂部的直立天線塔上佈置著GEDIS KORA-18電子戰系統的截收天線,桅杆塔頂裝有

MSSR 2000敵我識別器天線以及Rheinmetall的MSP 600光電偵蒐儀。艦橋頂部裝有一組

Raytheon Anschutz 的S頻與X頻導航雷達,X頻位於右舷(畫面左側),S頻位於左舷(畫面右側)。

後部船艛頂端設有第二組Raytheon Anschutz  S/X頻導航雷達。

  

由側面看巴登.伏騰堡號的前桅杆塔。上面裝有兩具TRS-4D多功能雷達的固定式相位陣列天線

(朝前半球)。桅杆頂部的直立天線塔上佈置著GEDIS KORA-18電子戰系統的截收天線;

塔頂裝有一具MSSR 2000敵我識別器天線Rheinmetall的MSP 600光電偵蒐儀

由側面看巴登.伏騰堡號的後桅杆塔。上面裝有兩具TRS-4D多功能雷達的固定式相位陣列天線

(朝後半球)。桅杆塔後部平台有一部Rheinmetall的MSP 600光電偵蒐儀。桅杆塔之後的

平台則裝置MSSR 2000敵我識別器天線(上)以及一部Raytheon Anschutz S頻導航雷達(下)。

SI-MONE船艦紅外線監視觀察與導航裝備的紅外線感測器,畫面中的結構體就裝置了五個

第三代紅外線焦平面影像陣列感測單元。

 

此外, 巴登-符腾堡級還裝備萊茵金屬(Rheinmetall)模組化感測平台(Rheinmetall Modular Sensor Platform)系列的MSP 600光電偵蒐儀,結合紅外線熱影像儀、日間電視攝影機、雷射測距儀(最大有效使用距離40km)以及雙用追蹤器,並結合粗糙/精細( Coarse / Fine)調整系統來抵銷周圍光學環境干擾。MSP 600可強化船艦在航行或作戰時,對周遭環境的感知,具備日/夜間與各種天候的操作能力。

巴登-符腾堡級其他的電子裝備尚包括:兩具EADS MSSR 2000 S頻自動敵我識別器、Gedis KORA-18整合電子反制/截收系統、雷射警告器、四具TKWA多重彈藥軟殺(Multi Ammunition Softkill System,MASS)誘餌發射器、艦艏聲納 以及Link-11/16/22資料鏈,能透過完善的數位傳輸與本國及盟國的機艦進行協同作戰。 水下探測方面,巴登-符腾堡級配備Atlas Elektronik Cerberus Mod2近距離高精確度聲納,可探測附近水域的障礙物或潛水人員,不過這並非反潛聲納。

為了增加匿蹤性與各天線的電磁兼容性,巴登-符腾堡級的兩座塔式桅杆採用整合式多感測器桅杆(IMSEM)技術,將各種對空偵測、通信、導航、電子戰天線盡量集中於桅杆之內,桅杆表面使用頻率選擇材料(FSS)讓特定頻率的電磁波能穿透。

TRS-4D相位陣列雷達

 

採用單面旋轉天線的TRS-4D電子掃描雷達。巴登-符腾堡級採用的是固定式四面陣列天線的版本。

偵測與射控方面,巴登-符腾堡級最初預定採用APAR主動相位陣列雷達的輕量簡化版──SEAPAR,其性能亦較APAR有所降級 。由於巴登-符腾堡級並非防空艦艇,因此對空雷達系統只求擁有適度性能(包括對空、對海監事等,且不需擔負照明射控)即可,並著重於減輕重量與成本,所以沒有必要沿用為防空艦艇設計的APAR。不過,後來德國決定委由 歐洲航太防衛公司(European Aeronautic Defence and Space Company,EADS)旗下負責安全防衛的部門Cassidian負責開發 巴登-符腾堡級所需的相位陣列雷達系統,型號為TRS-4D。EADS在2013年7月31日宣布將併入空中巴士集團,並與位於阿斯特里姆的空中巴士軍事(Airbus Military, Astrium)合併成為空中巴士防衛與太空(Airbus Defense & Space)公司,在2014年1月起正式成立,因此TRS-4就成為空中巴士防衛與太空公司的產品

TRS-4D是一種 主動電子掃描雷達(Active Electronically Scanned Array,AESA),功能涵蓋三座標中距離對空監視與快速目標提示、 高距離分辨能力的對海監視 、為艦上作戰系統提供空中/水面目標分類與接戰分派、目標精確追蹤、具有落點水花檢測能力的水面火砲導控能力、直昇機 進場精確管制( Ship-controlled helicopter approach,SCA)、電子干擾來源探測/追蹤與抑制、對特定扇形區域進行掃描、為艦上發射的飛彈提供高精確度的目標追蹤與指示 、內建的敵我識別(IFF)詢答能力,並能與各種作戰管理系統整合。雷達的運作與管理由後端軟體定義,能滿足各種任務需求,並能輕易透過修改軟體來擴充、改進功能。

比起採用傳統旋轉天線的三維監視雷達更精確、反應更快速,更能在複雜的環境(例如沿海大量民間小型船舶以及低空航空機)下快速地辨別出形跡可疑的目標,例如準備發動恐怖攻擊的快艇或低空慢速機 ;TRS-4D具備量好的快速初始確認能力,波束第一次掃描就能確認目標存在,能精確跟蹤小型快速移動目標。TRS-4D的天線陣面採用Cassidian研製的氮化鎵(GaN)半導體技術 製造的T/R組件,其擊穿電場/電壓是先前砷化鎵(GaAs)半導體的數十倍,因此擁有更好的運作功率與效率;而Cassidian在歐洲是氮化鎵半導體技術的領先者 ;而TRS-4D也是全世界第一種頻率在5~6GHz、應用氮化鎵半導體T/R器件的雷達系統。TRS-4D採用C波段(5.25-5.925 MHz),波束俯仰範圍-2~+70度,波束掃描的目標更新速率高於每秒一次,最大偵測距離可達250km,最小監視距離約100m,可偵測雷達截面積0.01平方公尺的小型目標,能同時偵 對1000個目標進行三座標的偵測與追蹤。TRS-4D的平均重大故障間隔(Mean Time Between Critical Failure,MTBCF)在3000小時以上,平均修復時間(Mean Time To Repair,MTTR)在半小時以內。Cassidian公司宣稱,TRS-4D雷達不僅全壽期維持成本非常低,而且此型雷達連續工作3個月、無需任何維護的機率到99%。為了降低開發成本,TSR-4D大量使用現成的商規組件與次系統。

TRS-4D具有監視模式(Surveillance Mode)、自衛模式(Self Defense Mode)以及扇區精確掃描模式(Sector Mode) 。監視模式,天線旋轉速率(採用旋轉天線的版本)為每分鐘15轉,目標更新速率為中速或高速,有效探測距離介於0.1~200km,能對10公里以內的近距離目標或20公里以外的水面目標提供雷達影像(Video display)。自衛模式下,天線旋轉速率(採用旋轉天線的版本)為每分鐘30轉,目標更新速率為高速,有效探測距離介於0.1~80km,能對10公里以內的近距離目標或20公里以外的水面目標提供雷達影像。而在扇區精確掃描模式下,波束會集中在正/負50度範圍帶狀區域進行精確掃描,此時旋轉版本的天線會固定在一個方位,有效探測距離介於0.1~200km,能對20公里以內的近距離目標或20公里以外的水面目標提供雷達影像。

巴登-符腾堡級使用的TRS-4D為四面固定式天線的構型,分散於前後兩個塔式桅杆上;此外,TRS-4也有一種採用單一陣列天線配合機械旋轉的輕量/低價版本。EADS將TRS-4D定位為中/小型水面艦艇或海岸防衛隊船艦都能採用的雷達,性能遠優於傳統的對海、對空監視雷達,但價格與體積重量低於過去多半裝備於高檔大型艦艇上的相位陣列雷達系統 ;在2015年5月,消息傳出美國海軍決定後續建造的強化版近海作戰艦艇(LCS)以TRS-4D(應為單天線版)來取代原本使用的EADS TRS-3D(自由級)以及SAAB Sea Giraffe ABM(獨立級)雷達。在2013年初,Cassidian為 巴登-符腾堡級提供的第一套TRS-4D雷達通過廠方測試,並於同年8月交付船廠。

武器系統

巴登-符腾堡號的MLG-27 27mm遙控機砲正在射擊

巴登-符腾堡級巡防艦採用的Hitrole-NT遙控槍塔,結合FN M2HB 12.7mm機槍、整合光電追蹤系統等。

旁邊就是用來操作的整體式顯控介面,可安裝在艦內艙室。

武裝方面,巴登-符腾堡級一反過去通用驅逐艦比較強調反潛能力的配置,首重陸攻能力,對地武器包括一門155mm陸攻艦砲以及一座衍生自M-270 MLRS多管火箭系統的12聯裝GMLRS導引多管火箭發射系統,但在2007年4月取消,代之以一座OTO-Breda 127mm 64倍徑陸攻艦砲,詳見下文。反艦武裝方面,巴登-符腾堡級服役初期暫時配備八枚美製RGM-84D魚叉反艦飛彈(德國海軍現有裝備),之後則換裝瑞典Saab Bofors Dynamics的RBS-15 Mk.3/4反艦飛彈(具有攻擊陸地目標的能力),防空自衛則仰賴兩具21聯裝MK-49公羊短程防空飛彈(RAM)發射器 。為了因應在近岸作業環境下可能面臨的敵方高速小型船舶或低空飛行器突襲, 巴登-符腾堡級還備有多種因應近距離對空/對水面作戰的裝備,包括兩具搜索用大型探照燈、四門新型MLG-27 27mm遙控機砲、7挺12.7mm機槍(其中5挺安裝於Hitrole-NT遙控槍塔,2挺為人力操作型),以及兩挺作為驅離用途的高壓水槍(Water Cannon)等,這使其具備充分的能力來應付海上治安維護、經濟海域維護、臨檢或近海反恐等工作;而其他執行臨檢巡察的裝備包括高功率探照燈以及定向擴音器等。

由OTO Melara生產的Hitrole-NT遙控槍塔整合有光電搜索追蹤系統(包含紅外線熱影像儀、電視攝影機、雷射測距儀、目標自動追蹤器等),採用全電力伺服操作,結合一挺FN M2HB 12.7mm機槍(射速450~550發/分,射程2km),人員透過一個小型的整合顯控介面操作(包括獲得目標、追蹤、瞄準射擊等),此介面能設置在船艦艙室內,使得操砲人員不需暴露在敵火之下也能射擊。Hitrole-NT遙控槍塔能獨立操作,也連結到艦上作戰系統中。

巴登-符腾堡級艦體兩側各有一個小艇施放艙門,總共搭載四艘長11m、航速40節的FASSMER Special Operations Boats SFB 10.1高速突擊快艇,作為海上臨檢與特戰用途;此外,艦上還搭載兩具水下遙控載具(ROV),推測是作為水下搜索及水雷反制之用。艦尾設有兩個直昇機庫,可搭載兩架MH-90直昇機(德國版的NFH-90),此直昇機主要任務是反潛以及投射反艦飛彈;此外,推測 巴登-符腾堡級的直昇機操作能量也可用於特戰用途 ,或者用來操作UAV無人飛行載具。

未成的陸攻武裝強化方案

F-124的二號艦漢堡號 (F-220)的艦首安裝了一座PZH-2000自走砲的砲塔進行測試。

固定於第三艘F-124飛彈巡防艦黑森號(F-221)直昇機甲板上進行測試用的PzH-2000自走砲。

155mm陸攻艦砲的開發在2007年5月中旬遭到放棄,替代方案為義大利OTO Breda 127mm 64倍徑艦砲。

F-125的陸攻專用武器頗值得一提,共發展了兩種系統:名為模組化海軍火砲概念(Modular Naval Artillery Concept,MONARC)的155mm 52倍徑陸攻艦砲,以及GMLRS導引多管火箭系統。MONARC的構想是以德國陸軍新型PzH-2000 155mm 52倍徑自走砲為基礎,發展出一種艦載155mm 52倍徑艦砲,成為德國海軍下一代對地武力投射的利器。MONARC計畫由萊茵金屬(Rheinmetall Waffe,即PzH-2000的火砲製造商)、TKMS、Krauss-Maffei Wegmann以及Thales荷蘭分公司合力進行,首先進行概念驗證展示,在2002年12月首先將一座原裝的PzH-2000砲塔(還保有陸軍迷彩)安裝在第二艘F-124飛彈巡防艦漢堡號(FGS Hamburg F-220)的艦艏A砲位模組基座上,並從2003年6月起開始進行陸基彈道測試,驗證甲板安裝概念;在2004年夏天,BWB成功完成了PzH-2000砲塔在艦載環境下作業的可行性研究。接下來,德國海軍將一 輛完整的PzH-2000自走砲車用特製平台固定在第三艘F-124飛彈巡防艦黑森號(FGS Hessen F-221)的直昇機甲板上,並在2005年9月成功地進行了為期一週的火砲裝填實際操作測試,包括以下個項目:艦體高速航行下自動裝填系統的運作測試、砲塔內部彈藥儲存與裝填規劃,以及自動裝填系統裝彈頭與裝藥的能力測試。使用PzH-2000的砲塔只是概念驗證階段的權宜之計,MONARC最終會將PzH-2000的火砲與裝填系統部分,重新整合至一個新開發的艦砲系統架構中,透過艦內網路與艦載射控系統整合,同時還能透過資料鏈路與萊茵金屬開發的KZO砲兵無人遙控載具連結;此種無人遙控載具能飛至目標附近觀測彈著,透過資料鏈將結果傳回艦艇,作為後續射擊的彈道修正依據。預計在2008年之前,MONARC計畫將完成這種新型155mm艦砲系統的整合並安裝於船艦上,BWB將為此系統尋覓合適的砲塔平台;在此階段完成之前,MONARC小組暫時以「阿格姆」無人炮塔配155mm火砲以及自動裝填系統,並可能沿用「阿格姆」砲塔原有的裝藥裝填系統,從2006年3月起執行第一次全功能射擊測試。MONARC亦引起英國國防部的興趣,於2005年將其列入艦載火力支援系統研究計畫中,因為英國目前也在尋求適當的新一代船艦陸攻火砲。比起美國從頭開發的AGS 155mm先進陸攻艦砲系統,發展自PzH-2000的MONARC成本顯然低廉許多。

至於GMLRS則是陸軍MLRS多管火箭系統的艦載版。MLRS多管火箭系統最初由美國主導研發,英、德、法、義 的廠商參與其中,而GMLRS則是2000年代由前述五國合作推出的 改良型火箭彈,引進GPS全球定位系統,擁有極高的準確度,並改用重達89kg的整體式戰鬥部,射程也由原本初始構型的37km延長至70km。除了GMLRS外,MLRS發射器也能使用如ATACMS戰術飛彈系統之類的陸攻飛彈 ,進一步強化長距離攻擊能力。陸用版的GMLRS於2002年12月完成首次測試,2003年4月起進入初期少量生產階段,並預計在2005年達成初始作戰能力(IOC);由於陸軍區另有專文介紹MLRS,在此便不予贅述了。2006年9月底送交BWB的評估報告認為 由於GMLRS在發射系統部分比MONARC簡單得多,故具有較大的技術可行性,不過MONARC在船艦環境下的表現也不錯。

由於成本以及陸上系統改為海基所遇到的若干技術難題,德國海軍終究在2007年初宣佈放棄MONARC 155mm陸攻艦砲與GMLRS的開發,在2007年4月4日與義大利Finmeccanica簽約,購買OTO-Breda新開發的127mm 64倍徑陸攻艦砲作為F-125的艦砲,數量為五座,其中四座裝備於首批四艘F-125巡防艦上,第五座用於訓練。此種艦砲由OTO-Breda現有的127mm 54倍徑艦砲改良而來,配備新發展的Vulcano長距離GPS導向陸攻砲彈(射程約120km);由於另有專文介紹此型艦砲,在此不予贅述。 早在MONARC與GMLRS還在進行時,OTO-Breda 127mm 64倍徑艦砲就被拿來當作後備方案。值得一提的是,德國海軍之所以排除美製MK-45 Mod4 127mm 62倍徑艦砲,主要原因之一是德國與義大利之間的武裝採購互惠,因為義大利先前以經向德國購買了U212A型柴電潛艦。

在取消155mm艦砲之後,一度有消息指出德國考慮在F-125上裝備美製MK-41垂直發射器(數量為八聯裝六組),裝填的武器包括海麻雀ESSM短程防空飛彈、標準SM-2區域防空飛彈以及戰斧之類的陸攻巡航飛彈(此飛彈先前已經銷售給英國、荷蘭、西班牙)。然而,目前並無跡象顯示F-125會裝備垂直發射系統,艦體前部留下來安裝垂直發射器的空間似乎也不夠。

評析

巴登-符腾堡級原始設計反應後冷戰前期西方國家海軍發展新艦艇的典型思想。蘇聯解體後,原本紅軍強大的正規海、空、潛艦威脅突然消失;因此,後冷戰初期西方海軍規劃的新艦,都著重於對應地區性衝突、人道援助、穩定區域局勢等任務,對於傳統正規作戰威脅(包括對空、對海與反潛)則相對沒那麼重視。冷戰時代西方通用驅逐艦普遍以反潛為主要任務,然而F-125未配備任何艦載反潛武器(主要靠反潛直昇機投擲魚雷),而且只配備固定式聲納而沒有拖曳陣列聲納,也沒有可以搭載防空、陸攻飛彈的垂直發射系統。

然而,為了低強度維穩任務而設計建造F-125這樣的大型主力水面艦艇,日後在德國內部引發越來越多爭議,認為這並非恰當的投資。而2010年代俄羅斯經濟與軍事復甦、2014年烏克蘭政變後突然佔領克里米亞,使得西方國家重新重視俄羅斯的軍事威脅。在這種局勢演變下,F-125雖然排水量較大、成本水漲船高,設計上卻沒有預留足夠的空間來強化武器(例如加裝垂直發射系統、增添標準SM-2/ESSM防空飛彈或長程陸攻飛彈等),顯得不合時宜。德國軍事專家認為,F-125的防空武裝薄弱,而且根本沒考慮反潛能力(缺乏艦載魚雷發射系統,並只配備近距離使用的水雷迴避/障礙物聲納),不足以應付俄羅斯日益增強的反艦飛彈與水下正規威脅。

此外,F-125原始設計的一個目標,是能在盡可能精簡的人力情況下(人員編制幾乎只有前一代的F122布萊梅級巡防艦的一半),於海外部署極長時間,然而這個概念本來就具有很高的風險。首先,自動化設備雖然能取代常規性、重複性的人力工作,然而與作戰相關的崗位必須編制足夠而合理的人力──例如幾項關鍵作戰機能必須設置足夠的戰位,而不是讓少數值班人員「一心多用」,如此在戰鬥中才能有效因應威脅、即時對應突發狀況。萬一自動化設備故障或因戰損失效,過於精簡的人力將難以繼續維持船艦運作,或進行消防、損管、堵漏等活動。此外,如果人力過於精簡,就需要複雜而廣泛的各類自動化監控設備,相關軟硬體的可靠度要求極高,才能確保長時間正常運作,而這本身就是很大的工程挑戰。21世紀以來各國海軍都在嘗試提高自動化程度、減少人力,就發現人員平均工作值勤時間增加、工作性質複雜化,結果加劇了人員疲勞、壓縮休息與訓練進修的時間,不僅長期而言不利於個人發展及維持士氣,更會因疲勞而增加犯錯肇事的機率。例如,美國海軍LCS濱海戰鬥船艦初始規劃的人力編制過於精簡,服役以來就發現最初的設定不切實際,人員休息時間被壓縮(睡眠時間只有六小時);2015年12月至2016年8月,四艘LCS在短短九個月裡先後發生推進系統故障,其中多次涉及人為疏失,這些都與LCS過於精簡的人力使人員工作負荷太重、訓練受到影響有關。而F-125在大幅精簡人員編制的情況下,卻要求長時間部署在遠離本土、基地的外海,人員生理疲憊與士氣問題顯然會更加嚴重。

建造與測試

 依照ARGE F125的分工,建造工作的主承包商是TKMS集團。F125的艦體分成前、後兩大總段,艦體前段(含艦首)由Lürssen Werft位於不萊梅(Bremen)和沃爾加斯特(Wolgast)的船廠建造,建成後由水運運抵屬於TKMS集團、位於漢堡的布隆.沃姆斯船廠(Blohm & Voss in Hamburg,B&V)。布隆.沃姆斯船廠負責建造艦體後段(含推進系統),並負責兩個總段的組裝、下水後的艤裝與測試等。在2011年,首艘F-125在布隆.沃姆斯船廠切割第一塊鋼板,並在同年11月2日安放龍骨。命名方面,四艘F-125以德國四個省分命名,首艦名為巴登-符腾堡號(FGS Baden-Württemberg F222) ,2013年12月12日舉行命名洗禮儀式。  

巴登-符腾堡號在2016年4月7日展開首次海試,2016年7月18日抵達設籍的德國海軍母港Wilhelmshaven,該艦的指揮權也由船廠方面的試航船長移交給德國海軍派任的首任艦長。巴登-符腾堡號原訂在2016年11月30日交付德國海軍, 然而該艦在試航階段中陸續發現許多缺失,包括艦體超重178噸、向右傾斜1.3度(稍後據稱已經解決)、自動化控制系統有許多軟硬體問題等等,艦上雷達、電子及燃料箱的防火塗層等項目也都出現問題,服役日期一再推遲。其中,艦體超重不僅降低了操艦性能,更減少了船艦在日後服役生涯的升級成長餘裕。艦上系統發生的問題又以軟體最為明顯,F-125的人員編制比以往的艦艇縮減將近一半,又要求能長期在海外遠程部署,這些是靠著大量自動化系統才能實現,背後軟體系統的可靠性自然極其關鍵。由於無法解決問題,巴登-符腾堡號成軍時間先延至2017年中,然後進一步延後。

在2017年12月22日,德國國防採購局(BAAINBw)宣布,將巴登-符腾堡號退回Blohm + Voss船廠來解決這些問題,從2018年1月19日起長期進塢;這是德國海軍罕有、試航之後無法交艦成軍而必須退回船廠返工的紀錄。連帶地,原訂在201710月15日交付德國海軍的二號艦Nordrhein-Westfalen(F223),進度也跟著延後。德國許多國防專家指出,巴登符騰堡級的設計存在諸多棘手問題,凸顯出德國軍工專業水平下滑。位於柏林的「德國國際與安全事務研究所」武器採購專家迪考夫(Marcel Dickow)表示,巴登符騰堡級最初計畫的野心過高、搞得太複雜,專案管理一團糟,並批評德國海軍和政府「事前都沒考慮,就把錢砸進計劃裡」。位於柏林的「德國外交關系協會」國防產業專家莫林(Christian Molling)指出,德國的軍事採購已經「徹底成為災難」,得花好幾年才能解決問題;莫林表示,一整代的德國工程師都沒碰過重大國防計劃,他們並不是失去技能,而是根本就沒學過;工程系畢業生不愛進入武器製造業,而是偏好有較高薪資和升職空間的更大民間公司。柏林的「歐洲管理與技術學院」主任蓋肯(Sandro Gaycken)也表示,德國國防相關企業吸引不到能研發尖端軟體系統所需的畢業生。

一些資深專家認為,德國一如歐洲許多國家,在後冷戰時代陷入多軍種融合的迷思中;這種思維是為了節約軍事開支,結果是單一兵種的軍官職位數量減少、各軍種的參謀人員的職權下降,各軍種的聲音與實際需求在官僚化的「多軍種聯合」體制下遭到漠視;許多新開發的軍事裝備也是更多由民間軍工企業主導研製、結合多兵種的需求,而缺少了軍方用戶對武器系統最終成效的直接介入。過去各軍種都有相當的專職單位來負責武器系統研製工作,從概念構想、規格制訂、技術發展、招標選商、測試交付等階段全程參與負責,同時也包括介入武器系統在服役期間的後勤支持管理;在冷戰時代,德國軍方不會將武器系統僅僅當作一個頒給第三方民間產業的合約。然而,到了研製F-125巴登-符腾堡級巡防艦的時代,德國軍方對研製武器系統的各種項目規劃與管理工作都大不如前;軍備研製項目被分細分為幾個長期階段,包括先期可行性研究、可行性研究、研究發展、建立工業製造產能、批量生產等合約階段,帳面上看起來似乎精細,然而由於軍方減少了以最終效能為導向的管理活動,這樣的程序往往會流於形式 ;例如,F-125的需求定義就發生前述各種不切實際,或者無法適應威脅環境變遷的情況。除了極少數在先進領域研究長期大量投資的國家如美國,依照前述程序下所研製產生出來的武器系統,其質量和效能都是取決於當前已有的工藝技術;在大多數情況下,先期可行性研究與可行性研究階段花費資源,只是將武器系統中的廠商、產品供應關係串連起來,並按照可獲得的預算來進行開發,而不是掌握計畫最終成本與成效。結果到最後,研發階段總是超支了鉅額開發經費,最後能夠採購的武器數量低於預期,無法滿足軍隊的實際運作需求。此外,由於這些武器系統的後勤保障都由軍工產業、承包商壟斷,降低了軍方的控制,結果就是減低了軍方手中作戰裝備的堪用率與可獲得性。

由於F125首艦的各種問題,德國政府早就對TKMS集團十分不滿,在2018年3月初傳出已經通知TKMS集團,將之從後續的MSK 180多任務巡防艦競標案中排除。不過隨後在德國軍工產業的影響之下,TKMS仍重回MSK 180競標中,在2018年8月初與基爾的德國海軍造船廠(GNYK)組重團隊。
 

後續計畫:K131/MKS 180多任務巡防艦

在2000年代後期,德國海軍重新調整未來的建軍方案;在2009年初,德國首度提出一項名為K131(Klasse 131)的水面作戰艦艇需求,打算建造一種多功能巡防艦來全面替換艦隊中剩下的Type 143A飛彈快艇與F122不萊梅級巡防艦。原本德國海軍打算建造八艘7000噸級的F125巡防艦與15艘K130布倫史瑞克級(Braunschweig class)巡防艦來分別替換F122不萊梅級與Type 143飛彈快艇,然而在整個2000年代,德國海軍只訂購4艘F125與5艘K130。

 在2011年2月,德國海軍表示,原先的K131造艦計畫將改用多用途戰鬥船艦(Mehrzweckkampfschiff - MKS 180,相當於英文Multi-role Combat Ship 180)的名稱繼續進行,而這也成為接替F125的造艦計畫(F125的產量就停在四艘)。一開始,德國海軍規劃MSK 180是F125的縮小版,標準排水量大約在2500噸級(稍後其他說法則是最多可能至5000噸),介於K130與F125之間,主要任務與功能也與F125類似,編制於低作戰強度的穩定部隊,並希望的單艦成本控制在F125的55%(單艦約3.85億歐元)。MSK 180採用類似美國濱海戰鬥艦(LCS)的模組化概念,艦上的任務功能都由任務模組籌載來擔負,可根據不同的作戰需要配置適合的任務模組。

到了2015年下旬,新的消息顯示MSK 180的排水量已經放大至7000至8000噸,比F125還大,可配備正規艦隊防空/反潛作戰的任務模組,防空飛彈包含標準SM-2與ESSM防空飛彈,建造四艘的總預算約39至40億歐元。依照2015年6月的消息,聯邦德國政府打算先購買四艘MKS 180,總投資40億歐元,2023年起服役,2030年以後考慮是否進一步增購兩艘;此項造艦案是對國內外的公開招標,包括德國本國TKMS的MEKO A400與英國BAE System Type 26巡防艦都參與競爭。在2016年初,德國海軍透露將MSK 180改稱為F126。演變至此,MSK 180/F126成為比F125作戰能力更強、任務彈性更廣泛的主戰艦艇,反應了2010年以來俄羅斯重建軍事力量引起西方高度關切,對於水面船艦的綜合正規作戰能力要求比起設計F-125的時候提高了不少。

由於另有專文介紹MSK 180/F126,在此不予贅述。

外銷版:MEKO A400

為了競標國內外接下來的可能造艦案,TKMS集團 以F-125的平台為基礎,在2015年5月對外公布了新的MEKO A400設計。MEKO A400能以模組化的方式選擇不同配備,包括比德國原裝F125更高檔的防空雷達、作戰系統以及武器系統。MEKO A400主要著眼的目標包括德國海軍的MKS 180/F126 多任務戰鬥船艦、澳洲SEA 5000巡防艦以及加拿大水面戰鬥船艦(Canadian Surface Combatants,CSC)等。由於另有專文介紹MEKO A400,在此不予贅述。