IDS自製防禦潛艦(海昌計畫)

(Part 4:細部設計工作)

IDS潛艦設計工作的圖紙。公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。

(上與下)IDS潛艦的設計方案,設計工作都由電腦輔助工具(CAD)進行。注意畫面中潛艦的設計,

包括葉捲式船殼、X尾舵等特徵。公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。

IDS潛艦大比例尺船模測試,是在一個池塘進行。此為下潛與緊急上浮測試,

畫面公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。 

(上與下)IDS潛艦大比例尺船模測試,是在一個池塘進行。此為潛望鏡深度航行測試,

畫面公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。 

  

──by Captain Picard 


 (Part 1:項目起源/初期的努力與計畫)

(Part 2 國外商源/出口許可)

(Part 3:台船與海軍技術顧問標與爭議)

(Part 4:細部設計工作)

(Part 5:立法院預算審查以及專案報告)

(Part 6:生產準備/船廠人員訓練)

(Part 7:關於蔡英文總統、海軍司令黃曙光、台船董事長鄭文隆)

(Part 8:潛艦構型規格與裝備技術)

(Part 9:韓籍崔姓與池姓顧問事件/立委馬文君洩密事件)

 (Part 10:原型艦建造過程)

(Part 11:IDS後續艦)

(潛艦產業園區)

邁入細部設計/建造階段  

依照媒體「上報」在2018年4月中旬的消息,台船在獲得「潛艦國造委託規劃設計案」後,以對外招商方式,向美、法、荷等五國具有潛艦設計的廠商發出邀標(前提是該廠商需獲得該國政府的許可),最後歐洲某廠商在期限內獲得該國政府同意,與台船簽約,負責IDS潛艦的技術協助的工作。為此,台灣方面聘請日本川崎重工等潛艦廠商的退休資深技術人員,以及先前長期負責台灣劍龍級潛艦的荷蘭籍技術主管擔任IDS自製防禦潛艦案的顧問,在「潛艦國造委託規劃設計案」的每個階段進行審查,並提供專業意見。

依照「上報」在2018年7月10日以及8月25日的消息,由台船執行的「潛艦國造委託規畫設計案」從2017年初啟動,多次與歐美國家相關廠商接觸碰壁;直到2017年9月,才正式確定獲得歐洲某國團隊協助(包括取得該國核准輸出技術)。在該團隊指導下,台船進行「構想設計」、「初步設計」到「合約設計」階段;這些階段主要是研究並產出目標潛艦的架構與規格等需求文件,作為下一階段「細部設計」的依據。完成後,台灣方面就依照這些規格文件,進行各項系統裝備的評估與選擇,包含主電池(選用鋰鐵電池,含監控與充電系統)、主推進電動馬達以及控制系統、絕氣推進系統、儎台整合管理系統(含電力管理系統)、泵浦、閥等、魚雷發射管等。在歐洲團隊的協助下,台灣方面確定了IDS潛艦的各項主要設計,包括構想設計的尺寸、構型、設計基準,以及次系統的相關研究與選擇,以及對全艦系統整合、工程與技術基準設定(如戰鬥系統之間各次系統的整合)的規劃等等。如同前述,由中科院負責的潛艦戰系部分則在美國的協助下進行裝備選擇,包括設計戰鬥系統主架構、光電潛望鏡(含桅桿)、通訊天線(選用新式三合一天線)、導航雷達、光學潛望鏡(不含桅桿)、指揮管制、聲納系統等,都依照進度進行而未落後。

依照「上報」的報導,雖然IDS潛艦的潛艦載台設計參照劍龍級,都採用淚滴型設計,但內部細部設計完全不同,以迴避了荷蘭原廠關於劍龍級設計的知識產權。「上報」報導推色,原本劍龍級潛艦的荷蘭RH Marine Netherlands B.V.集團非常注意台灣IDS潛艦案的發展狀況,如果傳出設計抄襲劍龍級潛艦,該公司就會循法律途徑來保護其知識產權;然而,RH Marin同時也參與協助台灣海軍劍龍級潛艦延壽案(包含載台及機電系統介面設計與整合的工程技術評估),期間從未對IDS潛艦案子提出任何建議或表達意見,似乎顯示IDS潛艦案的細部設計差別,不會對RH Marin的知識產權構成侵犯。

然而,日後也有消息指出,台灣IDS潛艦的設計藍本就是劍龍級,肯定無法完全迴避荷蘭廠商的知識產權問題;因為這個問題,IDS潛艦案顧問標招標(約2017年)時,一些實力雄厚的美國造船顧問公司都選擇不參與投標。因此,之後IDS潛艦進入細部設計階段,相關的顧問工作(包含台船與海軍)都排除了相關荷蘭廠商如RH Marine等,以避開知識產權問題,否則荷蘭廠商方面一旦有機會仔細審查IDS設計,並確認台灣潛艦未經授權就深度參考劍龍級潛艦的設計,就有權對台灣採取法律行動。

在前述歐洲團隊協助下,台船「潛艦國造委託規劃設計案」執行完「合約設計」階段;接下來該團隊就進入最後的「細部設計」階段(2019年3月底到2020年12月22日),依照先前完成的合約設計等系統架構性文件以及所選擇的裝備,發展成實際施工建造的藍圖與文件,包含裝備表才料表以及實際製造所需的各種技術文件。由於台灣方面希望「細部設計」階段的國外協作團隊需要具有實作經驗,且由於美國已經在2018年4月正式批准潛艦相關廠商來台參與IDS潛艦案,因此先前協助台船的歐洲團隊就完成了階段性任務。隨後,台船與台灣海軍接洽一家美國的系統設計廠商;雖然美國本身沒有柴電潛艦,但這家美國廠商歷年參與多個國家的柴電潛艦載台設計,實務經驗豐富,而且過去與洛馬集團(台灣潛艦案的戰系承包廠商)有許多合作經驗。

在2018年8月31日,國防部編列的民國108年度(2019年)國防預算公開部分送交立法院。其中包括「潛艦國造」第二階段原型艦籌建,總共編列493億6170萬9000元新台幣預算((約16.11億美元),分為七個財年編列,從民國108年執行到民國114年(2019至2025年),進行細部設計並建成首艘潛艦;其中,第一年(2019年)編列75億1334萬新台幣 (其中約37億是在台船建造潛艦修造廠房),2020年編列98億4436萬元,2021年是最高峰的113億8265萬元。

 

「細部設計」競爭廠商

依照2018年8月25日「上報」的報導,台船在2017年上旬曾向歐洲多個廠商團隊發出需求徵詢書(RFP) 邀標,當時全都遭到這些歐洲國家拒絕;然而2018年4月美國國務院批准美國廠商對台潛艦技術的「行銷核准證」之後,前一年曾接獲台灣邀標的歐洲國家紛紛跟進,批准廠商組織團隊來台灣,向台灣海軍與台船進行簡報。為了進行細部設計,「細部設計」的國外協作團隊需要具有實作經驗。依照「上報」在2018年7月的消息,此時已有六家國外廠商向台灣方面提交實作證明與規劃書,爭取參與IDS潛艦細部設計階段,包括兩家美國廠商、兩家歐洲廠商,以及印度與日本團隊等。

依照2018年7月12日日本外交學者(The Diplomat)的一篇報導,這六家向台灣IDS潛艦案提交方案的團隊中,印度團隊的設計參考了印度海軍操作的各型柴電潛艦,包括德國設計的敘舒馬級(Shishumar class,Type 209 TR1500型)、俄羅斯製造的Sindhughosh級(Kilo型)以及虎鯊級(Kalvari class,法製鲉魚型)。韓國則是以參與自行建造的德國209改良型(TR-1400)潛艦設計團隊為主。而日本團隊則是在一家美國公司的請求下,簽約聘僱三菱重工與川崎重工的退休潛艦工程師組成。台灣國防部承辦單位在美國方面承包商的協助下,評估每個團隊繳交的提案。

依照「上報」報導宣稱,到2018年8月底,總共有七個國外廠商團隊參與競爭台灣潛艦案的「細部設計」工作,包括兩家美國團隊、兩家歐洲團隊,印度、日本和韓國團隊。由於建造潛艦牽涉複雜、高難度的工藝技術,台灣先前從未沒有相關實作經驗,因此參的國外廠商團隊不僅要負責潛艦細部設計,進入建造階段後還需進行現場技術監督指導。因此,除了細部設計工作之外,建造階段的技術指導、現場工程督導等也都是評估的項目。

依照2018年8月29日「上報」的消息,為了減低潛艦技術來源國家可能被中國鎖定施壓、造成技術來源中斷的風險,「潛艦國造」可能會同時著手不同的潛艦設計,以分散風險,例如第二艘以後改用另一種設計,並納入AIP絕氣推進系統。此外,參與IDS潛艦案載台細部設計競標的歐美團隊,背後幾乎都是由美國廠商整合成團隊;通過美國的政治保障,使中國方面較難干預施壓。依照「上報」的消息,IDS自製防禦潛艦的第二艘可能就會納入絕氣推進系統(Air-Independent Propulsion,AIP),提高水下續航時間;依照目前規劃,IDS細部設計工作在2019年3月前完成,確定首艘潛艦構型,在2020年展開首艘IDS建造工作,隨後就展開第二艘的設計工作。依照2018年9月初「上報」的報導,台灣國防部潛艦專案小組已經採納外籍顧問的建議,要求IDS潛艦採用適合在淺水域環境作業的X型尾舵,而七家投標廠商都以X型尾舵來提案。

不過依照2018年9月14日「新新聞」週刊的報導,有人士指出IDS後續艦出現「雙構型」說法,是各廠商勢力角力的後果;一種說法是二號艦以後可能改由雷松(Raytheon)負責系統整合(雷松與洛馬競爭激烈,雷松報價與姿態較低),另一種可能性則是在美國牽線之下直接引進日本親潮級潛艦的技術。此報導指稱,台灣政府高層透過國安會、外交系統等多重管道,積極從日本引進親潮級潛艦相關技術,日方退休技師已經來台進行協助;但台灣官員對此以純屬民間企業的商業發展考量,提供技術指導而已。知情人士質疑,以台灣的資源和工業實力,難道能同時發展兩種潛艦構型,何況不同潛艦的技術與後勤都會不同。對於這項質疑,此報導引述兩種可能發展,一是國防部方面會堅定立場,維持單一的潛艦構型;第二種說法則是因為成本因素,後續主系統整合廠商改為雷松,但仍要洛馬支援,兩家廠商應要「相互密切配合」(當然,第二艘改讓雷松擔任主承包商,可能也是台灣軍方對洛馬議價的手段之一)。此外,該報導也質疑台灣潛艦案先決定潛艦設計、再尋求艦上各項裝備,與正規的研發程序完全相反,進入實作階段可能會發生大問題;不過台灣軍方高層認為,先前評估潛艦所需各項「紅區裝備」已經八九不離十,已經進行的潛艦合約設計也並非無中生有,而潛艦各裝備、子系統的引進談判也都有進展,有信心在2019年三月「合約設計階段」結束後,就可以順利進入「細部設計階段」,並進一步敲定各項裝備商源與輸出許可。

在2018年9月下旬,消息傳出為了爭奪潛艦案生意的大餅,內外各方勢力都在角力較勁,包括台灣的立法委員,或者美國大軍火商透過眾議員對台施加影響力;或者,因為洛馬與雷松較勁,而出現前述「潛艦從第二艘起要採用另一種構型」的風聲,並改由雷松擔任主承包商。此外,也傳出國防部某高層將領與海軍將領不和,軍方內部不同派系鬥爭不止,透過媒體放話攻擊。  

美國、歐洲

依照「上報」在2018年8月25日的報導,參與台灣潛艦案競標的美國團隊包括一家曾有潛艦設計實績的國防工業公司,再加上若干歐洲的柴電潛艦廠商組成團隊(例如包括由英、美廠商組成的團隊)。這些歐洲團隊都有柴電潛艦設計製造實績,通過美方國防工業大廠邀請組成團隊,然後像台灣海軍、台船提出團隊方案簡報。由於美國政府批准對台輸出潛艦技術,通過美國廠商在背後組團出面,使歐洲廠商政治顧慮降低,能夠放心參與台灣潛艦案。

日本

依照「上報」在2018年7月的報導,先前台灣海軍聘請的日籍顧問時,從沒有任何日方同意退休工程師來台參與潛艦設計的跡象;然而,經過美國與日本的高層協商後,日方同意由美方出面組成設計團隊後,日方工程師再以個人身份簽約受聘於美國團隊,因此不代表日本官方。這個美國公司組成的潛艦設計團隊中,參與的日方人員包括三菱與川崎重工的退休潛艦工程師,提出的方案也以日本潛艦設計為基礎;因此,雖然這個團隊名義上是美國公司,但提交的方案以日本潛艦經驗為主,因此台灣方面仍將此一團隊歸類為日本團隊。

依照2018年8月13日「上報」的報導,日本團隊堪稱所有參與競標台灣潛艦案中最低調的;只有在向台灣海軍提出簡報場合上,才會見到實際負責規劃的日籍總工程師與其他人員,該團隊平時都由美籍人士與台灣海軍、台船聯繫接洽。因此,其他團隊一度質疑,所謂「日本團隊」實際上根本不存在,只是個煙霧彈。

「上報」引述知情人士宣稱,日本團隊是由美國重量級軍工廠商透過私下管道組成,與台灣海軍、台船接觸時都由美方人士出面;而該團隊提出的書面資料中,詳述多位團隊中已退休的日籍資深總工程師的履歷,包括曾經在三菱重工、川崎重工任職,以及曾參與日本海自春潮級潛艦的哪些部分設計工作等等。日方團隊簡報中也以春潮級潛艦為藍本,說明方案的方向。

長年以來日本與台灣之間關係較為密切,在2000年代甚至之前,台灣政府以及海軍也都曾接觸日本尋求潛艦。長期以來日方的主要顧慮包括對中國的政治顧慮,以及對於日本潛艦機敏技術可能藉由台灣外洩給中國等;一旦這些有辦法克服或繞開,在適當的契機(例如美國的政治支持)與合作模式下,日本方面對於協助台灣建造潛艦自然頗有意願。 

依照「上報」在2020年12月31日的報導,台灣IDS潛艦案一直有與日本方面接觸,透過美方協調三菱重工與川崎重工的退休潛艦工程師的加入潛艦設計標的團隊;但是日本方面對於IDS並未積極投入,僅有少數人員擔任專業技術諮詢顧問,對台灣潛艦案提供意見(以個人身份)。

印度

依照「上報」在2018年7月的報導,參與台灣潛艦案的印度團隊以印度先前向法國DCNS、西班牙Navantia引進的鮋魚級潛艦(印度稱為Project 75)的方案為主,背後知識產權獲得法國DCNS原廠授權,其設計規劃書也包括用在印度國產核子潛艦的相關技術。

依照2018年8月13日「上報」的報導,角逐IDS艦體載台細部設計的國際團隊中,印度團隊表現的最積極,除邀請台灣海軍與台船人員前往印度孟買的國營馬札崗碼頭造船公司(MDL)參觀之外,馬札崗船廠152名曾經參與柴電潛艦設計工作的技術人員還在印度退役將領的帶領下,前來台船應徵繪圖、計算等工作。依照「上報」引述內部人士透露,台灣本身能參與潛艦設計圖繪製與計算的人員少之又少,短時間也無法培育出來,因此台船也向前來頭標的歐美團對表達需要設計人力,而印度團隊最先作出回應,表達可以提供相關的技術人員(如要聘用,則會採取短期約聘方式,參與台灣IDS潛艦細部設計工作)。

印度團隊在簡報中提到,其潛艦設計方案(基本上就是鮋魚級)獲得法國造艦局(DCNS)與MDL的授權;但從2018年6月底簡報之後兩個月,雖印度團隊不斷的與台灣海軍和台船接觸,但始終沒有提交初步的潛艦方案相關資料數據;雖台灣海軍方面不斷提醒印度團隊,該團隊並透過印度軍方保證「政府正在處理中」,但台灣海軍已經開始擔心以印度方面的行政效率,是否能即時提出規劃書。

依照2018年8月16日「上報」的信息,由於台灣海軍多次透過管道向印度軍方要求各項潛艦方案相關資料,印度軍方已經認為該團隊似乎辦事不力,遂由現役將領再組織另一團隊加入,方案同樣是鮋魚級潛艦為基礎,向台灣海軍再次提出更詳細的資料與印方技術輸出授權書;此舉讓台灣海軍感到印度軍方相當重視這次競標,這是所有競標團隊中, 唯一由該國現役將領率團來台,規格最高也最具官方色彩。

韓國

依照2018年8月24日「上報」的報導,韓國參與台灣潛艦案的團隊由大宇、現代重工等潛艦相關廠商組成,在8月16日剛獲得韓國政府的許可,隔天該團隊代表就飛抵台灣,向台灣海軍提出安排簡報的時間。「上報」表示,美國政府同意開放輸出許可後,美國、歐洲、日本、印度等團隊先後來台提出簡報;同時間韓國則因為朝鮮局勢(美國、韓國、朝鮮正在安排領導階層會面),加上需要顧及中國的反應,因此韓國政府遲遲未批准韓國廠商來台簡報。

「上報」引述知情人士指出,在先前馬英九總統執政期間,由台灣海軍、台船與聯合船舶設計中心組成的專案小組在訪問各國潛艦製造商的行程中,就曾前往韓國大宇造船取經;韓國曾先後取得德國授權與技術轉移,在韓國建造德國HDW設計的209(TR-1400)潛艦以及214型潛艦。因此在潛艦國造的評估報告中,韓國也被列為可能取得技術的潛在合作對象之一。

義大利

依照2018年8月30日「上報」的信息,義大利潛艦業界廠商一直與台灣有淵源。先前在陳水扁總統執政期間,美國方面曾建議台灣海軍,向義大利購買四艘即將除役的二手薩烏羅級(Sauro)潛艦,當時台灣海軍也派員前往義大利參觀準備除役的薩烏羅級潛艦的狀況。

上報表示,義大利廠商在之前已經來台與台灣海軍接觸過。2018年3月義大利國會改選後,一直無法組成新政府,而潛艦技術輸出許可需要新政府組成後批准才能繼續執行,這使義大利團隊一度被台灣方面排除在競爭團隊之外。直到2018年6月初,義大利總統馬達雷拉(Sergio Mattarella)授權孔蒂(Giuseppe Conte)組閣,結束近3個月的政治動盪後,義大利廠商團隊再次向新政府提出技術輸出許可,在日前獲新政府核准,隨後義大利團隊也來台簡報。

上報表示,義大利團隊獲得新政府的輸出核准之後,為了彌補先前的延遲、扳回競爭優勢,義大利團隊除了原本的潛艦設計公司之外,建造潛艦的上下游關鍵組件廠商也一起來台,要求重新簡報,向台灣海軍與台船展現該團隊的所有能力,包括潛艦設計、建造、取得關鍵組件等。因此,義大利簡報內容不只是潛艦設計,而從設計到建造完成、所有的技術規劃與服務,並將所需要的技術與重要組件的來源都列入簡報中,堪稱目前七個向台灣海軍簡報的團隊中,內容最詳盡的一個團隊。

另外,上報也宣稱,海軍劍龍級潛艦的性能提升案中,原本打算採用美製多功能光電偵蒐桅杆裝備,但美製裝備尺寸過大,無法適配劍龍級原有的耐壓殼管路與開口,若要安裝則必須施工更動耐壓殼。經過重新評估,最後台灣海軍決定改用義大利廠商的光電偵蒐桅杆系統,以配合劍龍級原本的規格。

選商結果

依照2018年9月20日「上報」的消息,台灣「潛艦國造」專案小組分別評選來自歐美、印度、日本、韓國等7個不同的團隊所提出的建議計劃書後,己確定首艘IDS採用歐洲的構型設計(就是先前合約設計的構型),由美國洛馬集團系統擔任系統整合總工程顧問以及戰鬥系統整合工作。至於潛艦廠房規劃、建造施工(包括焊接、鋼材檢驗鑑定)、裝備運轉測試等項目,則由日本的退休資深潛艦廠商人員來擔任。擔任系統整合總工程顧問的洛馬不直接負責設計與施工建造,但建造所有工程施作以及主系統、次系統裝備能不能結合,都要先經過系統整合工程總顧問的審查與認可才能執行,若其中發生問題,也是由系統整合工程總顧問來協調解決。據說台船內部曾質疑這樣的工程組合,因為歐洲潛艦設計與日本設計與實作有許多不同,由日方人員來負責指導歐洲設計潛艦的施作,可能會產生問題;不過,負責系統整合的洛馬以及台灣海軍本身潛艦小組的外籍顧問,都認為這些問題都可以克服,並以台灣高鐵採用歐洲系統結合日本製造的列車為例,只要強化系統整合工作,IDS潛艦結合歐洲設計、美商系統整合與管控、日本技術施作建造,整個計畫是可行的。

確認將採用劍龍級潛艦戰鬥系統升級版作為主架構,再分別評選新型聲納、光電桅杆、水中通訊系統等裝備,並且保留未來升級的餘裕;而海軍的決定也與洛馬的建議相同。

完成合約設計、與廠商簽署合作備忘錄

在2018年12月25日,「上報」消息指出,IDS潛艦合約設計在2019年3月20日合約截止日之前,要完成704項合約設計文件,以及109項來自歐美歐美廠商的系統裝備的合作備忘錄,經海軍審查核定後,才能進入潛艦國造設計最關鍵的細部設計階段。依照「上報」消息指出,此時,台灣海軍與除了已經開始向台船盤點704項合約設計文件,也與近15家歐美廠商陸續簽訂合作備忘錄(Memorandum of Understanding,MoU);經過2個月緊鑼密鼓的選商作業後,台船與海軍已確認IDS所需要的109項的設備與系統,並陸續與提供這些裝備的歐美廠商簽署合作備忘錄,預定在2019年1月中旬完成所有109項設備與系統的合作備忘錄。

「上報」表示,海軍海發中心主任邵維揚曾在立法院表示,潛艦設計分7大系統,包括結構、推進、電力、戰鬥系統、輔機等,艦體載台共有70項系統,戰系共有30項系統,全部總共有100餘項系統;而在潛艦進入細部設計前,前述所有裝備都要完成選商,並與廠商簽署MOU,才能取得這些裝備的相關參數,作為接下來潛艦細部設計、繪製施工建造藍圖的計算依據。「上報」表示, 在GL公司外籍顧問的協助下,台船陸續完成704項合約設計文件、潛艦所需109項系統的歐美廠商合作備忘錄、潛艦模型流體試驗所得的數據等,裝訂與編列成冊並移交給海軍,而海軍則就這些合約文件進行盤點後,再依其系統進行審查,找出各項缺失來並回饋給台船與GL公司進行修正。綜合「上報」新聞, 為了趕在潛艦合約設計截止日2019年3月20日之前完成必要工作,包括台船潛艦發展單位與GL顧問公司,以及台灣海軍組成的審查小組(包括操作潛艦的海軍第256戰隊、負責維修潛艦的潛修大隊、負責研發的海發中心人員),遂犧牲2019年2月的農曆春節的假期 ,加班工作;海軍方面審查台船提交的設計文件以及與國外廠商簽署的備忘錄文件,台船以及GL顧問公司則配合持續進行資料整理與最後的修正工作,在春節過後 (2月中旬)完成總共704項潛艦合約設計文件的審查修訂工作,希望能在3月初提前進入細部設計階段。完成合約設計也意味著IDS潛艦設計標已經通過了最困難的部分,接下來就是進入為期一年9個月的細部設計階段,將合約設計圖發展成詳細建造之藍圖,包括完成裝備表,材料表及相關製造所需資料,全案在2020年底完成。

 

IDS設計工作的數位化圖樣。畫面公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。 

 

IDS設計設計工作中的數位化圖樣。畫面公布於2023年9月28日首艘IDS潛艦

下水典禮當天視頻。 

在2018年12月26日, 海軍造船發展中心主任邵維揚在立法院接受質詢時表示,「潛艦國造」的主、次要裝備的輸出許可,均已經獲得,海軍已規劃在明年(2019年)3月,向立法院外交國防委員會,提出「潛艦國造合約設計」機密專案報告,屆時也會請台船、中科院等單位,將所有廠商的輸出許可文件,供立委查驗。在2017年6月底,美國川普政府已經批准出售台灣一批MK-48 Mod6重型潛射魚雷,而「劍龍級潛艦戰系性能提升」案也在2018年11月中旬正式決標,由美國洛克西德馬丁集團協助主承包商中科院,完成劍龍級升級的作戰系統;再加上2008年10月美國政府首度批准出售台灣潛射魚叉反艦飛彈,這意味著此時包括潛艦用作戰系統(可能涵蓋魚雷射控、聲納後端等)、魚雷、潛射反艦飛彈等紅區裝備項目,都已經確定獲得美方輸出許可。

在2019年2月25日,台船舉行「國艦國造本土供應商大會」,蔡英文總統也蒞臨現場。台船董事長鄭文隆在大會中指出,潛艦國造目前合約(合約設計階段)已到收尾階段,潛艦合約設計報告於3月21日出爐並向立法院報告後,就會進入下一階段的細部設計,然後進入預算493億元的原型艦建造以及廠房建造階段;首艘潛艦國造原型艦將在2024年1月下水、2025年成軍。

在2019年3月18日,媒體「上報」報導,台灣海軍的潛艦審查小組(包含海軍256潛艦戰隊、潛修大隊、海發中心,以及2019年初新加入的美方團隊),從2019年2月8日起(農曆春節期間),針對台船提出的704項合約設計文件以及109項系統裝備與國外廠商的合作備忘錄等進行審查,在3月初完成審核檢查作業,列出74項缺失,要求台船進行改正;經台船團隊以及Gavron Limited技術顧問公司逐項修正後,在3月14日通過海軍全部審查,也代表IDS潛艦的「合約設計階段」正式完成。完成合約設計後,台灣海軍規畫在3月22日向國防部長嚴德發簡報後,在3月28日由海軍司令黃曙光上將親自領軍,到立法院外交國防委員會的機密會議上親自向立委提出報告。

細部設計階段(2019至2020年)

依照「上報」在2019年5月18日的報導,IDS原型艦第一年(民國108年度)編列預算75億1000萬元,除了約半數用來在台船興建潛艦生產維修廠房外,其他則是與原型艦上各設備的廠商的簽約金;完成簽約後,廠商才會提供這些各產品設備的規格參數(重量、大小、電流、功率消耗、耗氧量等),而台灣設計當局才能依照數據進行細部設計、確立潛艦各系統與空間,並產出建造施工藍圖。「上報」表示,在2019年4月間,IDS潛艦項目已經陸續與歐美各家主、次系統廠商陸續簽署合約,各項裝備參數陸續交給台船的潛艦設計部門,經過超過20位外籍工程師(主要來自歐洲與日本等地)協助下進行細部設計,對潛艦舵翼、結構、電力等各部分系統設備進行計算與位置分配等等;細部設計確認後,就開始產製施工藍圖。「上報」表示,IDS潛艦計畫原訂在2020年9月產出原型艦建造施工藍圖 (屬於「細部設計」項目),因與各系統廠商簽訂順利,且都取得該國的輸出許可以及必要參數,藍圖可望至少提前6個月以上完成,多出的時間能用來進行各項系統間的整合測試(要等台船潛艦廠房在2020年底完工後才能開始建造潛艦),並提早規劃第二艘IDS。「上報」引述民進黨立委王定宇的話,在2019年3月28日海軍的機密報告中,已讓立委檢視合約設計階段的輸出許可等所有文件,這是非常難能可貴的事情。而對於原型艦建造施工藍圖可望提前完成一事,王定宇只表示,與設備商的簽約都已順利展開,在還沒完成建造施工藍圖前,「我不能說」。但他也透露,若提前完成建造施工藍圖,多出來的時間讓各系統之間整合測試更有餘裕,使原型艦品質更有保障。

2019年7月8日,媒體「上報」報導,在海軍聘請的歐洲與日方資深顧問協助下,IDS潛艦建造施工藍圖可望提前到年底完成,比原訂在2020年9月完成期程提早至少9個月。而在2019年6月,台灣中科院與美國洛馬集團正式簽署劍龍級潛艦戰鬥系統升級的合約;IDS原型艦採用與劍龍級升級案相同的戰鬥系統,此時洛馬集團已經完成戰鬥系統設計工作,此時已著手計算戰鬥系統內各次系統的整合與相容性,進行各項電腦模擬測試,如一切順利,2019年年底會進行下一階段,也就是實體系統間的各項單一次系統測試。 知情人士指出,雖然IDS原型艦許多外部設計(含X型尾舵、七葉螺槳、舷側聲納、帆罩形狀、艦首更改設計來配合新聲納)與劍龍級潛艦大不相同,但內部大部分架構仍參考了劍龍級潛艦,因此劍龍級潛艦戰鬥系統升級版能順利整合到IDS潛艦原型艦上。「上報」表示,也就是因為內部架構參考自劍龍級潛艦,且海軍海發中心擁有劍龍級潛艦的維修細部分解圖(雖不是完整的潛艦設計圖),經過海軍聘請的歐洲與日方資深顧問的指導,並在歐洲具有參與超過三型柴電潛艦設計的工程師們的協助下,相關工作才順利進展(包括X型尾舵所需的電腦輔助操作系統、主機動力等設計、繪製建造施工藍圖),超前原訂進度9個月。

依照2019年9月5日媒體「上報」的消息,經過6個月陸續與歐美廠商接洽與作業,台灣IDS原型艦載台與戰鬥系統所需要的109項主、次要系統裝備,可望在9月底全數完成簽約。同時,台船也完成了建造潛艦平台所需要的機器設備與裝備的簽約作業,潛艦專用生產廠房可望在2020年底完成,並展開首艘IDS的建造相關工程。依照「上報」的報導,關於潛艦艦體平台的裝備,包括柴油主機、高功能蓄電池等6大主要系統裝備是直接向歐美廠商採購,而由台灣本土廠商供應的則有高張力鋼板、空調系統等25類裝備。潛艦戰鬥系統由中科院擔任主承包商,委由美商洛馬公司進行系統整合;而戰鬥系統內的聲納系統、水中通信系統、電戰系統等,都需由中科院出面與供應商洽談技術維保等細節,才會簽署正式合約。

「上報」表示,中科院稱IDS潛艦戰鬥系統項目為「神龍計劃」專案組,採任務編組,由各所調集各領域專業人員負責;在執行期間,中科院「神龍計劃」與外商開會討論所作的決議,帶回中科院內後,主管經常有不同意見,往往又要重新開會討論,浪費不少時間,因此外商常抱怨,中科院為何不派有權作決定的人員參與會議,這樣是浪費時間。因此到了2019年9月初,戰鬥系統中仍有些主要系統裝備未完成簽約。

在民國109年度(2020年)國防預算中,IDS潛艦項目編列的預算為105億新台幣;其中,第一階段「合約設計」階段編列8億元,此階段在2020年內完全結束,完成「細部設計」工作產出潛艦建造的詳細藍圖與資料,並針對前段工作、載台、戰系裝備進行試研製;而第二階段「原型艦籌建」項目(2019年首次編列75億1000萬元)則編列97億餘元。民國109年度潛艦預算中還包括海軍司令部派遣六人到美國進行「潛艦國造第二階段原型艦籌建合約商履約督導」,為期8天,費用共180萬元新台幣;此外,海軍司令部還會派遣六人到歐洲進行「潛艦國造第二階段原型艦籌建裝備產製現況實勘」,為期11天。

依照2020年3月15日上報報導,IDS潛艦案細部設計工作,在去年(2019)3月20日前完成704項合約設計文件及審核109項國外次系統裝備的合作備忘錄後,隨即進入1年9個月的細部設計階段,依照合約設計文件發展成出實際施工建造的詳細藍圖(含裝備表、材料表、相關製造所需資料等),預定在2020年底完成。「上報」稱,這項工作在英、德與日本顧問的協助下,曾經將進度加快;但期間因潛艦使用裝備有所變更(因為中國方面施壓,某些廠商無法供貨,只能更換選擇),重量與配重連帶發生變化,部分設計工作必須重來;而海軍聘用的國外技術小組以電腦模擬查核出多項缺失需要改正,連帶需要重新製作藍圖,這些因素讓原本認為可以提前完成的設計工作,無法如預期超前進度。

依照2019年4月15日蘋果日報的新聞,蔡英文總統在49日上午赴高雄左營軍港,迎接敦睦艦隊返抵國門後,即前往左營海發中心瞭解潛艦國造的最新進度,這是蔡英文總統首次巡視海發中心,停留了一個多小時。報導指出,蔡英文巡視潛艦小組船舶設計繪圖的辦公室,發現年輕人相當多,並得知設計人員平均只有34歲。相關人士透露,蔡英文到場後致贈加菜金,感謝大家辛勞;海軍也向蔡英文表達,這批年輕人都由國外技術顧問帶領,設計繪圖的水準正在逐步提升,未來都是潛艦國造的核心人員,希望政府能多編列預算留住這些人才,避免將來離職跳槽或被挖角。

依照2020年11月2日「上報」報導,IDS原型艦系部設定階段原訂在2020年12月底完成,但鲉魚海軍聘請的國外技術顧問公司在審查時,對部分設計提出意見並進行了修改,因此潛艦設計標案要到2021年1月底才會完全結案。

依照「上報」2020年11月19日的報導,台灣IDS潛艦各項裝備陸續選定後,中國方面的干預動作陸續出現;例如,潛望鏡系統原本是向歐洲廠商採購,但受到中國強力干涉而告吹,只能向美方採購。「上報」稱,在IDS潛艦原型艦選裝備過程中,曾發生幾次被迫更換廠商的情況,細部設計施工藍圖也要隨之更動,所以IDS設計案才無法照原先期望地提前完成。

IDS潛艦構型確定

依照2018年10月25日「上報」的消息,台船潛艦國造IDS設計標案正進入構型定案階段,在2019年3月進入細部設計階段之前陸續確定採用的各次系統規格與備選裝備清單;此時,國外顧問已依各國外裝備商提供的產品數據,列出各項目選擇裝備的優先順序,而台船潛艦小組已於日前前往歐洲,以兩周的時間訪問各裝備的廠商(形成大致與2017年2月
台船訪問歐洲各廠商相同),並與廠廠簽署合作備忘錄(Memorandum of Understanding,MOU);MOU一旦簽署,就意味將獲得IDS潛艦採用;等這些裝備廠商取得該國政府輸出許可後,台船就會分別在明年(2019年)與這些廠商簽署正式採購合約。

依照消息透露,此次台船潛艦小組首先訪問整合平台控制介面系統的相關廠商,因為這是整合潛艦內部各組件一同運作的關鍵系統,需要掌握艦上各次系統消耗的電力功率、升溫、消耗空氣等情況,然後控制艦上主機、主電池等功率來源,確保艦上各項作戰、推進、維生輔助設備能一同正常工作。因此,必須先確定整合平台控制管理系統的合作廠商,才能進而確定各項目能使用的次系統與裝備。

依照「上報」在2018年11月14日的報導,雖然日前IDS潛艦案因台船選擇Gavron Limited顧問公司而引發爭議,但IDS潛艦設計工作仍持續進行;此時,潛艦構型已定案,台船在Gavron Limited技術顧問公司以及其他外籍顧問的共同協助下,完成了潛艦外觀構型、船體線型、甲板隔艙、機艙、武器布置等主要構型的研究,確認了構想潛艦設計的尺寸、構型與設計基準,對次系統進行研究與選定;另外,對全艦系統整合及工程與技術基準設定,如戰鬥系統之間的結合等,則在初步設計階段。

依照「上報」這則報導,IDS潛艦外型最大的特色,就是捨棄傳統的十字型尾翼,而是採X型尾舵,使得潛艦可以坐底(劍龍級潛艦礙於水櫃開口位置設計等因素而無法坐底);同時,為了容納更先進的聲納系統,因而加大了艦首。先前外界質疑IDS的構型設計是以海龍級潛艦為對象,但海發中心主任邵維揚在立法院接受質詢時表示,劍龍級潛艦是1980年代的產品,而「新艦作戰需求完全不一樣」。此時,這種潛艦構型設計已送往歐洲實驗室進行船模試驗,驗證是否符合初步設計所設定規格需求。等IDS潛艦構型完成「關鍵節點」(即關鍵設計審查)之後,才會進入最後的細部設計。 

 

(上與下)IDS潛艦水槽船模測試。畫面公布於首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。 

IDS潛艦水槽船模測試,此為模型後部,可以觀察X型舵加上一對水平安定面的設計。

畫面公布於首艘IDS潛艦下水典禮當天視頻。 

 

IDS潛艦大尺寸模型測試,此為緊急上浮,上浮後船模帆罩頂浮出水面。

 

依照「上報」這則報導,4月美國國務院批准美國潛艦相關廠商來台行銷之後,歐美各船廠大致依循Gavron Limited公司取得出口許可的模式,從第三國分公司出具輸出許可證明、再派遣母公司潛艦設計專業人員來台參與IDS各項技術顧問工作,因此讓台灣海軍與台船更有信心完成IDS潛艦的設計、建造工作。

如同前述,潛艦上所有的裝備與組件都必須先在台船潛艦生產廠區的「測試平台」專區進行陸上測試,包括個別單元測試以及與平台管理系統介面整合之後的聯合測試,全部通過之後才能裝上潛艦潛艦內。

在2019年3月29日,「上報」報導表示,台船聘用Gavron Limited技術顧問公司進行潛艦設計的同時,也開始估算建造潛艦原型艦(含購置廠房設備)的費用,包含建造潛艦專用修造廠房以及各項系統的測試裝備等,最初粗估約需500億元新台幣,經詳細精算後為493億6170萬元新台幣;其中,建造潛艦專用廠房約需86億餘元,其他約400餘億元是建造原型艦
以及各項系統與裝備,以及各種測試的裝備費用。由於建造潛艦廠房、購置生產機具與測試設備都是非經常性的初次投資,第二艘潛艦開始單艦成本可望降低到300億元新台幣以下,而建造八艘的平均價格可望降到約250億元新台幣。