提康德羅加級飛彈巡洋艦

 

提康德羅加級飛彈巡洋艦首艦提康德羅加號(USS Ticonderoga CG-47) ,使用MK-26雙臂發射系統。

提康德羅加號在密西西比州Pascagoula的李頓.英格斯(Litton Ingalls)船廠建造時的畫面。提康德羅加級的艦體設計發展自

史普魯恩斯級,並且延續先前史普魯恩斯級的模組化建造程序,可以看到幾個不同的艦體分段正同時在建造,

之後會移動並進行組裝合攏。

建成的提康德羅加號在1981年4月即將下水時的畫面。

提康德羅加號在1981年4月25日舉行下水典禮的畫面,透過一個浮動乾塢沈降入水。

艤裝中的提康德羅加號,右邊起重機吊起的是MK-15方陣近迫武器系統。

正在墨西哥灣試航的提康德羅加號,攝於1982年5月7日

難得一見的畫面:提康德羅加級首艦提康德羅加號(右)與史普魯恩斯級驅逐艦首艦史普魯恩斯號

(USS Spruance DD-963)並排停泊,攝於1983年10月8日諾福克基地。提康德羅加級以史普魯恩斯級的艦型為

基礎,加裝神盾作戰系統。提康德羅加級的艦體主尺度(水線長、寬)與史普魯恩斯級相同,艦首增設較高的擋浪板。

為了安裝神盾系統與SPY-1A相位陣列雷達,提康德羅加級的上層船艛加高不少。由於擠入龐大沈重的神盾系統,

提康德羅加級剛服役就面臨重心過高、上部重量成長餘裕所剩無幾的情況,耐海能力較差。

提康德羅加級二號艦約克頓號(USS Yorktown CG-48)

一張李頓.英格斯造船廠的俯拍照片,攝於1989年,可以看到船廠裡有四艘建造中的提康德羅加級

(都是配備MK-26雙臂發射器的型號)

在提康德羅加級早期研究階段時,美國海軍曾考慮過在艦體中部插入一段長40英尺(12.19m)的船段,

以擴大容積與浮力。不過美國海軍最後選擇是保留原本史普魯恩斯級的船型、維持相同的水線長度,

完全依靠各種減輕重量的方法來將神盾作戰系統擠入史普魯恩斯級的艦型。

(上與下)提康德羅加級三號艦文森尼斯號(USS Vincennes CG-49)。該艦在1988年7月3日於波斯灣誤擊

伊朗航空655號班機,造成290人罹難。

提康德羅加級 的五號艦碉堡山號(USS Bunker Hill CG-52)在1985年3月11日在李頓.英格斯船廠透過浮動乾塢

下水的畫面。提康德羅加級從碉堡山號起 的22艘,以MK-41垂直發射系統取代原本的MK-26雙臂發射器

 ,艦內配置也大幅調整,較為理想地解決了重心過高的問題。

(上與下)碉堡山號(CG-52),此為服役前期的構型。

提康德羅加級 的五號艦碉堡山號(CG-52,右)與莫比爾灣號(USS Mobile Bay CG-53)。

提康德羅加級 的蓋茲堡號(USS Gettysburg CG-64)下水時的畫面。

提康德羅加級莫比爾灣號(USS Mobile Bay CG-53)正在高速轉彎。由於提康德羅加級的穩定中心與重心的距離過小,

導致本級艦搖晃週期較長、回覆較慢,高速轉彎時側傾較為明顯。

提康德羅加級的莫比爾灣號(USS Mobile Bay CG-53) 被美國海軍挑選作為

提康德羅加級垂直發射器搭載型的全船抗衝擊測試(full-ship shock trials),在1987年執行。

正高速轉彎的安提坦號(USS Antietam CG-56)

空中俯瞰提康德羅加級艦川普蘭湖號(USS Lake Champlain CG-57)。 

提康德羅加級的蒙特利號(USS Monterey CG-61)

破浪前進的錢斯洛維爾號(USS Chancellorsville  CG-62)

提康德羅加級 的蓋茲堡號(USS Gettysburg CG-64)。

在乾塢中的提康德羅加級艦考本斯號(USS Cowpens CG-63)。 注意兩個五葉片可變距螺旋槳,而此時艦尾已經

加裝壓浪板來減緩艦尾低壓區回填的海水的阻力。

在橫須賀基地乾塢中維修的提康德羅加級艦皇家港號 (USS Port Ronal CG-73),攝於2008年1月12日。

\(上與下)美國海軍在1986年進行過一項巡洋艦基線(CGBL)的研究計畫,以碉堡山號(CG-52)的船型為基礎,

將艦體尺寸放大,徹底解決原本提康德羅加級重心過高、噸位成長餘裕和預備浮力不足、被迫採用鋁合金上層結構

等問題。這項研究產出的設計方案滿載排水量高達13675噸,引進雷達匿蹤外型、更好的生存力與更先進的模組化設計。

不過這項研究的結果並沒有受到美國海軍採用,美國海軍接下來將注意力放在新的神盾驅逐艦上

(即DDG-51,後來的柏克級)。

 

 

──by captain Picard

艦名/使用國 提康德羅加級飛彈巡洋艦/美國

(Ticonderoga class)

承造國/承造廠 美國/

CG-47~50、CG-52~57、59、62、65、66、68、69、71~73──Litton Ingalls Shipbuilding, Pascagoula, Mississippi

CG-51、58、60、61、63、64、67、70──Bath Iron Works, Bath, Maine

尺寸(公尺) 長172.8 寬16.8 吃水6.5
排水量(ton) CG-47: 滿載9589

CG-48:滿載9575

CG-49~51:滿載9407

CG-52∼73:滿載9480

動力系統/軸馬力 LM2500燃氣渦輪*4/80000 雙軸CRP 雙舵
航速(節) 30
續航力(海浬) 6000(20節)
偵測/電子戰系統 AN/SPY-1 A/B 3D相位陣列雷達系統*1(固定式陣列天線*4)

AN/SPS-49/(V)8 2D對空搜索雷達*1 (2009年起陸續拆除)

AN/SPS-64(V)9航海雷達*1

AN/SPS-55平面搜索雷達*1

AN/SLQ-32(V)3電子戰系統*1

MK-36Mod2 干擾彈發射器*2(SRBOC)

MK-53 Nulka主動式誘餌發射器*4(2000年代陸續加裝)

AN/SLQ-25魚雷反制系統*1

聲納 AN/SQS-53A/B/C 艦首聲納*1

AN/SQR-19A/B拖曳陣列聲納*1(CG-54~73)

射控/作戰系統 神盾(Aegis)作戰系統

AN/SPG-62照射器*4

MK-86火砲射控系統(包含AN/SPQ-9A/B追蹤雷達)

乘員 364
艦載武裝 MK-45 五吋54倍徑砲*2

MK-26 Mod5雙臂發射器*2(裝備於CG-47至51,彈艙裝備量:前後各44枚,可裝填標準SM-2MR防空飛彈或ASROC反潛火箭)

八聯裝MK-41垂直發射器*16(前後各八)(裝備於CG-52以後各艦,裝彈量:前後各61枚,可裝填標準SM-2防空飛彈、戰斧巡航飛彈、垂直發射反潛火箭(VLA),2000年代起增加ESSM短程防空飛彈、SM-3反彈道飛彈、戰術型戰斧巡航飛彈等)

MK-15 Block1A/B方陣近迫武器系統(CIWS)*2(在CG-52~73上的MK-15未來將被MK-31 Block 1 HAS公羊飛彈系統取代)

12.7mm機槍*2~4(臨時加裝)

MK-38 Mod1 25mm機砲*2(2000年以後換裝,2005年以後陸續升級為遙控的MK-38 Mod2)

三聯裝324mm MK-32魚雷發射器*2(使用MK-46/50魚雷)

四聯裝MK-141魚叉反艦飛彈發射器*2

艦載機

LAMP-1 SH-2F反潛直昇機*2

(裝備於DDG-47、48)

LAMPS-3 SH-60B反潛直昇機*2

(裝備於DDG49以後各艦)

姊妹艦

共二十七艘(CG-47~73)

備註 1983至1994年服役。CG-47~51於2004至2006年除役。

提康德羅加級清單

 (主要參考資料:全球防衛雜誌279、280期──提康德羅加級神盾巡洋艦的誕生,張明德著)


 

起源

1960年代中期,美國海軍進行「先進水面飛彈系統」(ASAM)計畫,研發一種先進的艦載戰鬥系統裝備在航空母艦的護衛艦隻上,擁有出色的防空管制能力,能同時處理大量目標並有效應付來自空中、水面與水下的威脅。這就是神盾(Aegis)作戰系統,另有專文介紹,在此不予贅述。

美國海軍最初計畫將神盾系統安裝於改良自維吉尼亞級的核子動力飛彈巡洋艦上,但是由於太昂貴而作罷;緊接著美國海軍又陸續規劃DG/Aegis、DG(N)、CSGN、CGN 42等神盾載台方案。在1977年左右,當時計畫搭載神盾系統的核能打擊巡洋艦(CSGN)由於噸位與成本飛漲,風險過高,因此美國海軍提出一個高/低搭配方案,打算利用極成功的史普魯恩斯級艦體剩下的1000ton的 重量餘裕修改成一種低端的傳統動力神盾艦艇,此計畫稱為DDG-47,編號接續在最後一艘法拉蓋特級飛彈驅逐艦之後。在1975年,美國海軍提案建造8艘CSGN與16艘DDG-47型,構成新一代的航空母艦防空護衛兵力。在1977年2月底,CSGN遭到腰斬,不過DDG-47計畫還得以繼續 。CSGN取消後,美國海軍退求其次,以維吉尼亞級飛彈巡洋艦的設計為基礎推出CGN-42核子動力神盾巡洋艦計畫。

研發過程

美國海軍早在1970年便開始有了把神盾系統搬到當時規劃中的史普魯恩斯級的構想;史普魯恩斯級原始設計的滿載排水量約8080ton,艦體預留擴充餘裕約為排水量的15~18%,理論上可以增加到8800ton,比12000噸級的CGN 42低了約20%。在「神盾簡化研究」的初步評估中,相關單位認為神盾系統與SPY-1相位陣列雷達必須經過大量的尺寸/體積縮減,否則無法應用於史普魯恩斯級的艦體上;而該研究的結論指出,SPY-1能透過設計變更將SPY-1的雷達發射機與信號處理器減重一半以上,射控系統也能減低1/3的重量,並刪減其他非必要設備來進一步減重,如此經過減重的神盾系統才有可能裝備於史普魯恩斯級的艦體。 不過,即便神盾系統經過減重與簡化,要在史普魯恩斯級的艦體上塞入與CGN 42同級的作戰裝備(包括四個SPY-1A相位陣列雷達天線與發射機、神盾後端系統 、兩套載彈量各44枚的MK-26 Mod5雙臂飛彈發射系統等)仍不是一件簡單的事,尤其是要在上層結構高處安裝四面沈重的SPY-1A雷達天線(總重28ton,光一面天線就是SPS-48E的3.75倍)以及兩組雷達發射機, 並要確保雷達天線高度至少在20m,且沈重的雷達發射機必需設置在陣列天線的同一層甲板(當時導波管必需走直線),所以上層結構比史普魯恩斯級增高、擴大非常多,艦上冷卻系統也為了配合SPY-1A相位陣列雷達的而必須強化,導致提康德羅加級從設計到服役階段一直面臨裝備過重、排水量上升、重心提高的問題。

先前設計史普魯恩斯級艦體的美國海軍船艦工程中心(NAVSEC),此時繼續操刀規劃將神盾系統放在這個艦體上所需的一切變更。相較於史普魯恩斯級,DDG 47的設計變更包括:重新設計上層結構以容納SPY-1A相位陣列雷達,為了減輕上層結構重量,其上層結構遂大量採用輕質的鋁合金。為了彌補上層結構重量遽增,提高最大排水量與重心上升餘裕,以低改善受損時的復原性,DDG 47的主橫向隔艙艙壁高度從原本史普魯恩斯級的一號甲板延伸到更高一層的01甲板,這使得DDG 47艦體設計排水量上限從史普魯恩斯級的8800ton提高到9700ton。由於重量上升導致吃水增加,DDG 47的艦首增設高1.1m的擋浪板,使得艦體長度比史普魯恩斯級增加1.2m。為了因應SPY-1A雷達系統的龐大供電需求,DDG 47的三具燃氣渦輪發電機功率由原本史普魯恩斯級的每具2000kW級提高到2500kW級;此外,為了支持高功率的SPY-1A相位陣列雷達的發射機持續運作,也強化了冷卻系統,增加一部制冷機組。由於SPY-1A使船艦功率消耗大增,DDG 47的燃料攜帶量比史普魯恩斯級增加21%,比起紀德級則增加12% ,第一個用意是在艦上發電耗油增加的同時,仍維持與史普魯恩斯級同級的續航力, 第二則是萬一將來上部構造重量攀升的趨勢惡化,艙底燃油就能彌補重心上升的問題,然而此時艙底燃油就不能用來燃燒。由於神盾系統龐大複雜,艦上人員編制比史普魯恩斯級增加近1/4,所以DDG 47也擴大了起居住艙。DDG 47的推進系統亦有修改,加粗了推進軸伸出艦外的部位,並且採用改良的可變距螺旋槳,此外取消LM-2500然器渦輪主機與發電機的排氣消音器來減輕重量,並重新設計主機排氣管道。為了配合新推出的LAMPS III艦載反潛直昇機系統(即SH-60B),DDG 47的機庫容積有所擴大,以容納兩架9.5ton級的SH-60B(原本史普魯恩斯級是容納兩架6ton級LAMPS I/SH-2F反潛直昇機) ,不過頭兩艘本級艦仍暫時採用原本的LAMPS I SH-2F反潛直昇機。提康德羅家級艦尾起降甲板長度68英尺8吋(20.88m),起降作業區長度54英尺6吋(16.6m), 無障礙安全區長度14英尺2吋(4.31m)。

雖然DDG 47的基本設計已經將容許的排水量提高到9700ton級,不過仍然面臨上部過重、重心上升的問題,所以必須以180ton的艦底壓艙物來修正。在1976年4月NAVSE的DDG 47基本提案中,其滿載排水量達到9090ton,包含180ton的壓艙物,將重心高度(center of gravity)限制在23.35呎(7.12m)。在1975年,貝克那普號飛彈巡洋艦因與航空母艦甘乃迪號 相撞引發大火,導致鋁製上層結構全部焚燬,美國海軍遂開始注意鋁合金材料低燃點的問題。由於DDG 47已經面臨上層結構過重的問題,根本不可能不用鋁合金來製造上層結構,只好在其他方面加強防護措施以因應。為此,DDG 47的設計又經過一番修改,聲納室容積擴大並以功夫龍裝甲保護,彈藥庫升降機予以強化,在防火區域內的鋁合金艙壁、甲板增設陶瓷基絕熱材料,主機艙增設海龍滅火系統,並在直昇機庫增設消防站功能。為了適應傳動軸直徑的增加, 也加大了螺旋槳傳動軸支柱、軸承與艦尾套管等推進系統組件的尺寸。其他變更還包括增設通風機室、修改煙囪設計以及延長錨鏈等,並將壓艙物移除,滿載排水量降至8910ton。此外,SPY-1A雷達系統的承包商RCA也進一步進行 減重處理,原本工程發展階段(EMD)的單面相位陣列天線重達7.666ton,實際裝上首批DDG 47的版本的單面天線重量降至5.443ton,而整套裝艦的神盾Baseline 0系統的總重約為616ton。

在設計階段時,NAVSE的團隊還曾考慮直接加長艦體,提供更大的艙室空間與浮力來容納神盾系統的設備。在這種構想中,設計團隊以「插入與滑移」(Plug and Slide)的方式,在DDG-47的艦體中部插入一個長度40英尺(12.19m)的船段。不過,最後美國海軍仍決定以減低重量作為發展DDG-47的主要策略,維持來自於史普魯恩斯級的船型、水線長度不變。

 

原型艦:CG-47、48

提康德羅加級的約克頓號(USS Yorktown CG-48)被用來作為早期型提康德羅加級的

全船抗衝擊測試(full-ship shock trials)。

在1977年度,美國海軍提出首艦DDG-47的5.1億美元建造預算,並於1978年9月22日與Liton Ingalls船廠簽署首艦的細部設計與建造合約。在1979年1月,CGN-42遭到美國政府取消,至此所有神盾艦艇只剩DDG-47存活。 美國海軍最初打算訂購16艘DDG-47型,CGN-42型取消後則增至18艘。在1980年代雷根上台後提出了美國海軍維持六百艘艦艇規模的政策後,美國海軍規劃維持15個航艦戰鬥群(CVBG),每個CVBG需要三艘提康德羅加級提供護航;此外,當時美國海軍也將封存的四艘愛荷華級戰鬥艦恢復現役,各以一艘愛荷華級為核心,組成四個水面戰鬥群(SAG),每個戰鬥群也各編制一艘提康德羅加級,所以提康德羅加級的總需求量便增至26艘,到了1980年代中期又增為27艘。

由於DDG 47的設計已經把史普魯恩斯級原始設計的極限餘裕榨擠殆盡,所以無論是海軍與原本史普魯恩斯級的承包商李頓.英格斯(Litton Ingalls)造船廠,都已經預期這會是一種高重心、排水量餘裕低的艦艇,意味著實際操作、容損能力以及服役生涯的後續升級都有很不利的影響,而如何盡可能降低減輕重量、重心高度便是 李頓.英格斯廠在細部階段的考量重點;然而在系統實際配置階段,重量的進一步上升將在所難免。 原本DDG-47的預估排水量為9195ton,重心高度23.07呎,然而在1979年2月簽約後第一次重心報告出爐時,DDG-47的滿載排水量已經成長到9270ton,重心高度上升到23.57呎(7.18m);由於此時重心高度已經接近艦體設計的理論極限,美國海軍便從艦載裝備著手,努力削減了75ton重量,於是DDG 47在1979年5月勉強通過第一次重量/重心計算審查。美國海軍隨即在同年6月指示李頓.英格斯廠設法減輕DDG 47的重量,最後提出70項對策,主要項目包括將發電機功率由原本每具2500kW降回2000kW,並改用商船規格的輸配電系統;平時將消防管線放空或暫時不裝設,戰時才予以恢復,換言之就是降低損管標準以減輕重量;採用蜂窩式空心隔壁材料,許多原本鋼製裝備設施盡量改由鋁合金製造,而原本打算敷設在艦面甲板的陶瓷材料則改以耐火樹脂材料取代(艦內通道仍維持敷設陶瓷基材料)。以上對策總共可讓DDG 47削減387ton的重量。

在1980年1月1日,美國宣布將DDG47改列為飛彈巡洋艦(CG),以避免前一代李海級、貝克那普級等飛彈巡洋艦退役之後,艦隊中無巡洋艦撐場面的窘況。由於美國驅逐艦的艦長佔中校缺,巡洋艦為上校缺,如果巡洋艦數量大幅縮減,將嚴重影響美國海軍校級軍官的 人事升遷;此外,DDG 47的滿載排水量也已經在9000ton之譜,與二次大戰時期的輕巡洋艦相當,因此資格上不成問題。前四艘提康德羅加級已經依照飛彈驅逐艦的編號序列訂為47~50,並不做更改,因此飛彈巡洋艦就從維吉尼亞級後面產生了42至46等五個空號。也因此, 日後的柏克級飛彈驅逐艦的編號就跳過 提康德羅加級造成的空號,從51開始排序。在1980年1月21日,首艦CG-47在李頓.英格斯廠安放了龍骨,同年8月又宣布採用11項新的減重措施,進一步削減47ton,包括將艦面01甲板以上的主機混合排氣管以及第一、第二發電機排氣管都改由不鏽鋼製造的蜂窩結構組裝 (不過考量到趕不上CG47的建造時程,最後還是沿用既有設計),並進一步將艦內通道的防火陶瓷基材料也改成PRC耐火樹脂塗料。CG-47在1981年4月25日舉行下水典禮,由當時美國的第一夫人楠西.雷根女士命名為提康德羅加 號(USS Ticonderoga CG-47)。由於以往巡洋艦以城市命名的慣例已經被新出現的洛杉磯級核能攻擊潛艦「篡奪」,而新造尼米茲級 航空母艦又改以政客或將領為命名依據,因此這批新巡洋艦的命名承襲二次大戰時代航空母艦以戰場命名的慣例。提康德羅加源於易洛魁族印地安人(Iroquois Indians)的語言)乃是一個位於紐約州東北部的地名 ;美國獨立戰爭期間,美軍在此地擊敗英軍並攻下山丘上的堡壘,因此提康德羅加便成為一個被美國人紀念的勝利戰地。

提康德羅加號在1982年大致完工,雖然Ingalls船廠先前絞盡腦汁減輕重量,但還是難以控制建造過程中噸位與重心高度持續上升的趨勢。 其中一個原因是施工期間的修改以及其他原因導致重量分配與預期有所出入,而且1970年代末期美國海軍造艦正處於材料規格標準轉換時期,設計單位為了保險起見,預留較大的安全係數,導致艦體縱向材料強度高於原始預估值;這個設計雖然讓提康德羅加級在繼續提高排水量 設計上限時(由9950ton提高到10200ton)沒有結構強度的顧慮,但卻導致艦體結構重量上升,進一步使重心上升的情況惡化。 而最根本的因素在於,雖然史普魯恩斯級原始設計預留了將近1000噸的餘裕, 然而加裝SPY-1A相位陣列雷達系統(含天線以及發射機)、配套冷卻系統(原本有兩套制冷機組,後來追加第三套 ,每一套重數百噸)、上層結構對應的增高擴大、標準SM-2防空飛彈系統,以及為了配平這些重量的壓艙物等等,實際上提康德羅家級比史普魯恩斯級排水量增加了2000噸左右 ;包括相位陣列雷達天線與發射機,這些沈重設備都設置在船樓上部(艦橋下一層), 冷卻系統也必須設置在陣列天線中間最高的位置,因此提康德羅加級不但超載超重,重心上升以及上部受風面積增大的情況十分明顯,曾被美國海軍內部譏為「耐波力相當於900噸級小船」。

在1982年4月,提康德羅加號進行了第一次傾斜實驗,發現艦體在6908ton的輕載狀態下,重心高度達到27.74呎(8.45m),即便日後加裝預定的負載,重心還是會高於原始設定的23.35呎 (7.12m)上限,為此美國海軍又恢復壓艙物的配置,在艦底配置82ton重的鉛塊,使艦體在9450ton的滿載排水量之下,重心高度控制在23.34呎。在1982年5月,提康德羅加號在一次四小時全功率運轉時達到30節以上的高速;在1982年8月第二次海試中,在Eglin海軍試驗場發射2枚標準SM-2防空飛彈攔截2架靶機;同年11月,提康德羅加號進行了第三次海上測試。這幾次海試中顯示該艦的重心仍然過高,因此又將壓艙物增加到110ton。在1982年12月31日,提康德羅加號正式交付美國海軍,此時滿載排水量達到9589ton,重心高度為23.29呎(7.10m),與三年半前第一次重量/重心審查計算相較,排水量增加400ton,重心上升0.2呎 (60.9cm)。雖然勉強控制住重心問題,但傾斜測試結果顯示提康德羅加級的極限滿載排水量只能達到9450ton,而非原始預期的9700ton,這意味提康德羅加級已經完全沒有餘裕進行改良,尤其是無法安裝拖曳陣列聲納;由於艦尾在設置拖曳陣列聲納時必須設置開口,艦尾會變成非水密區,導致艦體預備浮力不足;而如果取消拖曳陣列聲納,將該艙區改為水密,則極限排水量可望增高到10200ton,因此前七艘提康德羅加級(CG-47~53)並未裝設拖曳陣列聲納,從八號艦安提坦號(USS Antietam CG-54)才開始裝設SQR-19拖曳陣列聲納。日後美國海軍雖為前七艘本級艦開發出特殊的拖曳聲納開口,放出拖曳聲納後仍可維持水密,僅在施放部署與回收階段才會變成非水密,但是前七艘本級艦日後還是沒有追加拖曳陣列聲納。為了避免再生波折,美國海軍當局對外權力隱瞞提康德羅加級的穩定性問題,並在1983年公布一張提康德羅加號高速迴轉的照片,試圖消除外界疑慮。1982年4月提康德羅加號的傾斜測試表示上層結構過重的問題超乎想像,不過此時已經來不及在開工超過6個月的二號艦(CG-48)進行修改了 ,該艦命名為約克頓號(USS Yorkton CG-49),滿載排水量9575ton。

CG-47、48是提康德羅加級的第一個次型,通稱為「原型艦」。

神盾系統測試風波

提康德羅加號在1983年1月22日正式編入大西洋艦隊成軍,隨即在同年4月進行船艦能力鑑定測試(Ship Qualification Trails,SQT),美國海軍宣稱13架靶機全數遭到攔截。但是這種結果引起一位由美國空軍退伍的奧利岡州眾議員史密斯的懷疑;史密斯曾在越戰中駕駛F-4戰鬥機執行過180次任務,他根據作戰經驗判斷,武器系統在接近實戰的環境中不可能有這麼完美的表現,所以從1983年6月開始調查相關消息;隨後在下一個月,有媒體披露該次測試的成績被嚴重灌水,實際上21個目標僅被擊落5個。於是史密斯要求美國海軍出示該次測試的報告,美國海軍拖延五個月之後終於不敵壓力,派遣6人代表團將測試報告帶給史密斯作為回應,其中在報告中故意遺漏測試結果,但史密斯早就從秘密管道獲得完整的文件影本,最後美國海軍被迫承認該次測試的實際成績為21次攔截中只成功11次,史密斯遂據此要求美國海軍暫停神盾艦艇的實戰部署,重新測試。當時提康德羅加號已經在1983年隨戰鬥艦新澤西號前往黎巴嫩外海執行威嚇行動,為此不得不在1984年4月把該艦調回國內,並在4月29日於波多黎各外海重新進行一次實彈試射。這次美國海軍軍令部長詹姆士.瓦金(James Watkins)宣布該艦成功在具有模擬電子干擾的環境下,成功攔截11架來自不同高度、方位的靶機之中的10架,僅在一次四機同時進攻測試中漏掉一架從2萬公尺俯衝的靶機,成功率達91%。但是史密斯又從內部管道獲知此次測試條件有放水嫌疑,既沒有低空掠海目標,也沒有多目標同時進攻,於是史密斯再度要求海軍提交一份正式報告。不過就在1984年中,美國陸軍研發中的M-247約克軍曹自走防空砲爆發弊案,轉移了國會與輿論的目光,美國海軍 才得以避過鋒頭。

減重艦:CG-49~51

第三艘提康德羅加級艦(CG-49)的設計經過了若干修改,包括變更部分艦體隔艙、擴大海龍消防系統的管路、變更直昇機支援設施以操作SH-60B LAMPS III反潛直昇機(包括增設RAST輔助降落系統)、增加小口徑武器彈藥攜帶量(增加4.7ton)等,是第一艘配備SH-60B的提康德羅加級艦,配合SH-60B的變更也導致CG-49重量增加20ton。為了改善前兩艘本級艦越來越嚴重的上層結構過重問題,CG-49也引進若干減重設計,首先 取消前兩艦的壓艙物,其次以更輕更小且更安靜的螺桿式(helical-screw)低壓空氣壓縮機取代前兩艦使用的往復壓縮機,修改部分住艙與冷藏庫的配置,並應用若干先前已經提出、卻來不及用在前兩艦的使用措施,例如蜂巢構型的主機混合排氣管與發電機排氣管(可減輕10.6ton)。在1980年7月,美國海軍發出CG-49的初步合約設計重量估算(CDWE),規定排水量為9196ton,重心高度為23.30呎 (7.102m),這是依照CG-47的初步重量估算數據再考量設計變更而得來的;同年10月,美國海軍批准CG-49的初步設計,但將排水量與重心高度分別限制在9100ton與22.85呎 (6.96m)。在1981年8月28日,美國海軍與Ingalls簽署CG-49、50的建造合約;同年11月,李頓.英格斯廠估計透過減重手段後,CG-49的排水量可壓低到9289ton,重心高度降至22.83呎,接近美國海軍的要求。然而當1982年5月CG-47首度實際傾斜測試報告出爐之際, 李頓.英格斯廠也提交了CG-49、50的重心計算報告,顯示CG-49的輕載排水量6959ton、滿載排水量9427ton,重心高度23.31呎 (7.105m),這些數字都只比當時CG-47測得的數據稍好一點點,顯示這些微小變更的努力都會被後續建造階段被抵銷掉,顯示小幅修改已經無法解決這些問題。

為此,李頓.英格斯廠提出更進一步的減重方案,首先更換艦體材料,將原本以HTS高張力鋼板(屈服強度約50ksi,相當於345MPa)建造的01甲板改由強度更高 (屈服強度約80ksi,約549MPa)的HY-80高張力鋼板(向來給潛艦使用);而原本就以HY-80建造的側舷、舷緣列板 (01甲板下方,水線附近以上)也降低了厚度,而這塊船板下方、原本以HTS鋼材製造的側面船板部位也換成HY-80並降低厚度,第一甲板側舷的HTS鋼板厚度也予以減少,原本由HTS製造的艦首擋浪板則改為鋁材 ,至於骨架部分仍維持原有的HTS鋼材。如同前述,CG-47的結構強度留有餘裕,所以適度減少鋼板厚度不會影響艦體強度,而更廣泛採用HY-80也能在相同強度的情況下降低厚度,減低重量。 前述變更艦體材質的措施能減輕45ton的重量,鋁製擋浪板則可進一步減少5ton,但由於HY-80的價格與加工焊接難度都高於HTS(HY-80施工時為了防止焊接裂紋,所以建造艦體時的控制參數比HTS嚴格得多,包括預熱/層間溫度、焊材的儲存與檢驗等等),導致建造成本上揚。

除了變更材料之外,Ingalls也變更若干設計與布置:首先,前後主桅杆由原本的四角式改為三角式,可減輕8.9ton的重量。 為了降低船體重心,Ingalls也變更神盾系統的冷卻系統布置,指揮決策系統(C&D)的系統冷卻模組從01甲板第二冷卻機室移到原本01甲板儲藏室的位置,神盾系統第三冷卻機室移到03甲板,前方SPY-1A雷達冷卻系統室由03甲板向下移到第二甲板的第一輔機室,後方SPY-1A雷達冷卻系統也從原本03甲板下方移到第二甲板的原航空設備儲藏室,以上措施能將艦體重心降低0.08呎。 然後,原本位於04甲板、用來儲存方陣快砲20mm彈藥的甲板室遭到取消,彈藥改儲存到03甲板三角桅底部的新艙室(即神盾系統第三冷卻機的新機室前方),方陣系統支援設備則移到直昇機庫前方原神盾系統第三冷卻機室所在處 。以上變更系統布置與艙室的措施,能使重心降低0.09呎(2.743cm)。第五,擴大新型船舶用電纜(AMC)的使用量,取代原本的MIL-C-915電纜;CG-49的AMC總長度由CG-48的5.5萬呎 (16764m)增加到8.5萬呎(25908m),佔全部電纜的80%。相較於MIL-C-915,AMC不僅重量較輕,燃燒時的發煙量也較低,不會產生毒性。第六,機庫通風管道改用更輕的材料與構造,可減輕4.1ton的重量。第七,將右舷錨鏈長度由180噚(fathom,相當於1.83m)減至130噚,可減輕4.1ton的重量。

在1983年10月19日CG-49安放龍骨前,Ingalls提出的季報告表示經過一連串減重措施後,CG-49的排水量降至9416ton,重心高度降至23.30呎;該艦於1984年1月14日下水,依照美國獨立戰爭戰場命名為 文森尼斯號(USS Vincennes CG-49)。然而文森尼斯號的重量與重心高度在建造過程中仍不斷攀高,在1984年10月的報告中,其滿載排水量增至9434ton,重心高度增為23.35呎。不過在1985年7月交艦之際, 李頓.英格斯廠又將 文森尼斯號的排水量降至9407ton,重心高度降為23.34呎。至於緊接在後的CG-50採用相同設計,在1983年4月開工,1984年7月下水,依照獨立戰爭戰場命名為鍛谷號(USS Valley Forge CG-50)。

美國海軍原訂於1982預算年度編列預算訂購CG-51~53,並且就此變更設計,換裝MK-41垂直發射系統;但由於美國國會對於前幾艘提康德羅加級成本過高表示關切,美國海軍遂從這批艦艇開始,改變 先前史普魯恩斯級驅逐艦以來把同一級艦艇交給單一承包商建造的「贏者全拿」策略,將後續訂單分給李頓.英格斯廠與巴斯鋼鐵(Bath Iron Work,BIW)廠,希望透過兩家船廠的競爭來壓低報價。因此,CG-51的訂單就交給了BIW,不過考量到這是BIW首度承造提康德羅加級艦,所以美國海軍決定CG-51仍沿用CG-49的設計,而換裝MK-41的頭兩艘本級艦──CG-52與CG-53則仍交給已有提康德羅加級實務經驗的 李頓.英格斯廠。在1982年5月20日,美國海軍與BIW廠簽署CG-51的建造合約(李頓.英格斯廠的CG-52、53則在同年1月便已簽約),由於需要籌備廠房設備、材料與人力,BIW花了較久的時間 來準備承造提康德羅加級艦,所以CG-51直到1984年8月31日才開工,而Ingalls的CG-52、53則分別在同年1月與6月就安放了龍骨。CG-52被命名為湯馬斯.蓋特號(USS Thomas S. Gates CG-51),完工後發現艦體存在少許誤差,但還在允許範圍內,所以勉強通過海軍驗收。

CG-49~51的基本裝備大致上仍與CG-47、48相同(唯反潛直昇機換成SH-60B LAMPS III),主要變更著眼於降低重量,所以一般稱這三艦為提康德羅加級的「減重艦」次型。

VLS搭載型:CG-52~73

鑑於1975年開始研發的MK-41垂直發射系統(VLS) 逐漸發展成熟,美國海軍遂在1980年初決定,從1982預算年度以後簽約建造的提康德羅加級,都改用這種革命性的飛彈發射系統;同時,也趁著這個機會進行較大規模的艦體設計變更,解決一直困擾前幾艘本級艦的排水量餘裕不足和重心過高的問題。如同前述, 頭兩艘經過設計變更的CG-52、53交由Ingalls造船廠建造。

 

首艘裝備MK-41垂直發射系統的提康德羅加級巡洋艦碉堡山號(USS Bunker Hill CG-52),

攝於建造期間,正在安裝MK-41的八聯裝發射器模組。

俯瞰碉堡山號

由於當時MK-41的相關設計參數(尤其是重量,因為牽涉到彈種的分配)仍未確定,因此美國海軍對於CG-52的排水量/重心要求仍然較為保守。在美國海軍發給 李頓.英格斯廠的CG-52初步要求中,排水量為9200ton,重心高度23.07呎,與1979年5月CG-47通過第一次重心計算審查時的數據類似,這比1980年10月美國海軍批准CG-49設計時的要求寬鬆許多。考量到當時MK-41規劃有容納標準SM-2防空飛彈發射箱的標準模組(深4.72m)以及可容納戰斧巡航飛彈的長模組(深6.25m),美國海軍最初指示CG-52在設計時,艦上122管MK-41 VLS全部都以搭載最重的戰斧巡航飛彈的重量來計算,作為設計上負載極限的標準;然而在1981年4月Ingalls以此一標準計算出排水量與重心之後,美國海軍考慮到新開發的戰斧飛彈與神盾系統的整合工作仍在進行,設計上有許多不確定因素,因此又將CG-52的VLS籌載指標改成96枚較輕的SM-2與26枚戰斧,艦體負荷遂減輕80ton,因此留下了更大的設計餘裕。在1981年9月,Ingalls提出了CG-52設計的最終報告書,滿載排水量達9425ton,重心高度23.27呎 (7.093m )。在1982年1月15日,美國海軍與李頓.英格斯廠簽署了CG-52、53的建造合約。

由於首艦CG-47在1982年4月的傾斜測試數據顯示重心過高的問題比想像中更為嚴重,因此美國海軍在同年9月又展開「大規模重量削減」(TOTS)計畫,由美國海軍、承包神盾系統的RCA與Ingalls造船廠合組成輕量化神盾巡洋艦委員會(WRAC),針對CG-52進行一連串大規模的減重研究。這項計畫分為削減重量與降低重心兩部分,在削減重量方面,第一個作法是重新設計艦體板材、肋骨、縱通船材的規格與布置, 在這些骨架部位更大量地以HY-80高張力鋼板取代普通HTS鋼材,並在部分非關鍵部位引進新開發的 高強度、低合金(High Strength Low Alloy,HSLA)- 80型鋼板(見下文),在不降低強度的情況下減少鋼板厚度,以降低重量。 第二,降低後部甲板室的高度,使SPY-1雷達的位置降低2呎(60.9cm)。第三,降低直昇機庫甲板厚度。第四,重新設計艦內各機械裝備的基座,Ingalls提出的方案總共修改大約250台機器的基座,可減輕10ton的重量;不過這些修改並不包括最大宗的主機/輔機的基座,評估這些變更所需重做的震動與結構分析工作量,不合成本效益。

HSLA系列鋼板在1980年代初期才研發完成,是一種低含碳量、銅沉澱強化鋼,合金比HY-80降低。HSLA具有高屈服強度(60~80 ksi)、低溫韌性以及可焊接性佳等特色,預熱的溫度要求比HY-80低,某些種類甚至無須預熱就能焊接 美國海軍在1984年制訂了HSLA-80的軍用規範(MIL-S-24645), 其中定義在厚度1~32mm時可以不用預熱就進行焊接 (一般結構預熱溫度為攝氏0度,關鍵結構預熱溫度不超過攝氏16度),使施工成本降低、產率提高。在美國海軍的研究中,HSLA的ASTMA 710A鋼材的最低屈服強度達到與HY-80同級的80ksi,在低溫時具有高卻貝V型缺口衝擊能;而採用與HY-80相同的製造工藝方法(唯省略預熱程序)時,具有優良的可焊接性。而HSLA-80鋼材是ASTMA 710A鋼系列中性能最佳的鋼種,在1984年通過各種鋼板性能、焊接性以及制造特性的測試評估,證明性能表現已經接近HY-80的水準,但是加工與焊接需求卻比HY-80低廉。根據美國的估計,如以HSLA-80取代HY-80,每噸的生產成本(包含材料、人工、耗能與檢驗成本)可節省2000到3000美元。HSLA-80在1980年代中期開工的提康德羅加級後續艦、當時正在規劃的DDG-51級(日後的柏克級)神盾驅逐艦以及CVN-72以後的尼米茲級艦選為部分結構用鋼,而從LHD-1級(日後的胡蜂級)則更將HSLA-80作為主要結構用鋼。不過,HSLA-80厚板的低溫韌性不穩定,至今都沒有應用在潛艦上,所以潛艦還是得繼續使用HY-80。美國也繼續研究改善HSLA-80性能以擴大應用範圍,包括增加厚度、克服低溫韌性不穩定的問題,以及引進新的焊接材料 (現有HSLA-80使用與HY-80相同的焊接材料)等;具體方向包括調整化學成分、採用先進控制滾軋、 加速冷卻/直接淬火工藝、研究焊接用超低碳貝氏體鋼等等。

至於降低重心的主要措施是變更艙室布置:第一,將原本位於上層結構03甲板的SPY-1雷達設備下移到01甲板的艙室。第二,重新配置方陣近迫武器系統的彈藥庫,並縮小03甲板靠後主桅杆的艙室。第三,將原本位於02甲板的信號分析室(SSES)下移至01甲板。第四,取消04甲板的SPS-55與SPQ-9雷達室,SPQ-9的相關裝備合併到調整後的第一SPY-1雷達室,SPS-55的裝備則下移到03甲板的新艙室。等到TOTS計畫完成後,Ingalls才分別在1984年1月11日與6月5日分別安放了CG-52與CG-53的龍骨,簽約到開工建造的開工建造的間隔超過2年,比前幾艘本級艦都久 。除了設計上的變更之外,由於垂直發射系統的整個結構都位於甲板以下,少了過去的旋轉發射器,也有助於降低艦體重心。CG-52在1985年3月11日下水,命名碉堡山號(USS Bunker Hill CG-52),CG-53在1985年8月22日下水,命名為莫比爾灣號(USS Mobile Bay CG-53)。在1986年初,剛完工的碉堡山號完成了傾斜測試,確認滿載排水量為9410ton,重心高度則降至23.21呎(7.074m),排水量上限 提高到10100ton(含2500ton的壓艙物),重心高度上限為23.35呎(7.117m),這比原型的CG-47或CG-49減重艦都好得多;後來Ingalls繼續調整碉堡山號的布置,雖然滿載排水量增至9484ton,但重心高度降至更理想的23.10呎 (7.041m),算是較理想地解決了之前一直困擾提康德羅加級的重心過高、排水量餘裕過低等問題。 值得一提的是,MK-41垂直發射系統的相關機械結構遠比MK-26旋轉發射器簡單,因此CG-52更換發射系統,節省了約4000萬美元的價格。不過即便經過這樣的措施,CG-52的重心仍屬偏高,服役期間再安裝新的設備,都要仔細評估重量與對船隻重心的影響,並進行相對應的補償。 此外,提康德羅加級的設計始終面臨定傾高度( metacentric height ,即穩定中心與重心的距離)過小,意味著船隻的橫搖週期較長、較慢回復水平,在高速轉彎時有傾斜過大的趨勢。

後續建造的提康德羅加級都採用CG-52的基本設計,總共22艘,通稱為「VLS搭載型」。除了前四艘(CG-47~50)指名由李頓.英格斯廠承包之外,從1982預算年度開始訂購的23艘提康德羅加級(CG-52~73)都由Ingalls與BIW廠角逐,其中Ingalls分得17艘,BIW成造了8艘,兩廠競爭使得艦體的建造費用持續降低(不含屬於政府供應品項的艦上裝備),例如在1985至1986預算年度的單艦艦體造價比頭幾艘降低將近50%。

巡洋艦基線研究(CGBL)

在1986年,美國海軍正在設計新一代神盾驅逐艦(DDG-51型)的同時,也另外進行一項關於防空艦艇的船艦技術研究,稱為巡洋艦基線(CG Base Line,CGBL)。CGBL的想定是:設計一種神盾巡洋艦,擁有與CG-52相同的作戰裝備,但船艦平台設計以DDG-51為標準,使用與DDG-51相似的新技術,並擁有正常的壽期成長餘裕。

如同前述,提康德羅加級基本上是以原有的史普魯恩斯級驅逐艦船型為基礎,在上面擠入體積和重量可觀的神盾作戰系統;在原本史普魯恩斯級基本船型與尺寸幅度沒有變化的情況下,這樣的改裝對於史普魯恩斯級原始設計自然十分吃緊,也使得提康德羅加級一開始就面臨重心過高、上部重量成長餘裕耗盡的窘境,而且一開始服役就必須保持裝載壓艙物來維持重心。為了容納神盾系統以及高大沈重的SPY-1相位陣列雷達,提康德羅加級只能繼續沿用燃點低、耐火能力差的鋁合金作為上層結構主體材料,影響了船艦的生存性。

因此,這項CGBL研究就是基於現有提康德羅加級巡洋艦VLS搭載型(CG52)的作戰裝備與能力,將艦型進行合理的尺度(包含長度與寬度)放大,使其擁有符合美國海軍標準的新艦壽期成長餘裕(Service Life Allowance SLA),即空間、重量、功率消耗、冷卻餘裕(Size,Weight,Power and Cooling,SWaP-C),並且改善船艦的耐海能力與穩定性;改進船艦的耐海能力之後,在海上的持續航行速率也能提高。原本CG52的水線長度為529英尺(161.24m),水線寬為55.4英尺(16.89m),滿載排水量9420噸,持續航速29.7節。而CGBL設計的水線長度增為600英尺(182.88m)至620英尺(188.98m),水線寬為69英尺(21.03m),滿載排水量13500至13675噸,持續航速30.5節。

原本史普魯恩斯級、提康德羅加級使用長船樓設計,艦尾甲板比主甲板低一階;而CGBL則改用平甲板(flush deck)構造,艦尾加高至與主甲板同高,如此就能解決原本提康德羅加級艦尾預備浮力不足的問題。藉由艦體容積的放大,CGBL將會消除各種因為沿用史普魯恩斯級船型而造成的包袱,擺脫為了平衡上部重量的壓艙物;而增加的噸位餘裕也用來提供更好的生存設計,例如使用更重但更便宜、抗損性能更好(包括防火以及抵抗敵方武器破片)的鋼質上層結構,強化裝甲配置、集中式防護 系統(Collective Protection System),並在水線以下設置第二個備用的戰情中心(CIC),使船艦被擊中受損之後有較佳的機會繼續維持作戰機能。CGBL也強化了結構設計,消除了原本提康德羅加級的一些結構應力弱點(在船體垂直向晃動較大時較容易受損)。

此外,CGBL還使用更新的模組化設計來加快建造過程,例如艦砲系統預先組裝成一個完整模組(預先裝置在一個箱型結構裡),在運至船廠裝艦之前就先完成所有單元測試,使得設備裝艦的程序變得更容易且省時;由於安裝艦砲模組的箱型結構需要更大的寬度,CGBL的艦首艦砲往後方移動,艦尾艦砲也向前移動,兩門火砲都朝艦體中心方向挪移。除了火砲之外,CGBL的直昇機庫也採用模組化設計,在與船體結合之前就先組裝完成 並完成單元測試。其他方面,CGBL也變更了上層結構的外型與佈局,融入匿蹤設計(外型由更簡潔平直、由向內傾斜的平面構成)降低雷達截面積等。

由於CGBL只增加了艦體規模但沒有改變作戰裝備,因此能將成本上揚的幅度控制在最低(因為現代船艦主要的成本是來自於艦上的作戰裝備,而不是艦體結構);更何況CGBL採用較便宜的鋼製上層結構,製造成本可望比CG52降低。此外,提康德羅加級原本的減重方案包括更高比例使用較昂貴的高張力鋼板如HY-80、在維持結構強度的情況下降低重量,而CGBL由於噸位充裕,就可以減少這類高張力鋼板的使用,有助於控制成本。一般估計,CG52的作戰系統成本至少佔總成本的50%,而CGBL相對於CG52在作戰方面的主要變更就只有增加一個備用CIC,作戰系統成本佔總成本的比例約是50~60%。

CGBL是美國海軍當時探索再下一代防空艦艇的預研工作之一,不過美國海軍將注意力集中到新的神盾驅逐艦(即DDG 51型,後來成為柏克級),因此之後CGBL就沒有再被提及。

 

裝備

身為航空母艦戰鬥群頭號護衛兵力,配備神盾系統的 提康德羅加級艦提供極佳的防空戰力,使得航艦戰鬥群有充足的力量抵抗前蘇聯來自水面、空中、水下兵力的飛彈攻擊。此外,神盾系統也具有極佳的反潛能力 。

提康德羅加級四面SPY-1A相位陣列天線分為兩組,朝正前方以及正右方的天線安裝在艦首艛結構上,而朝正後方的以及正左方的天線則安裝在尾部機庫結構上方,而這兩組陣列天線各有一個併聯式雷達發射機提供射頻能量。由於早年計算機科技的限制,SPY-1A雷達後端無法處理雷達帶來的龐大資訊量,所以系統只在85公里以內的半球實施密集搜索,平時對於300km以外的目標只偶而分配一些波束 (每分鐘只掃描數次),無法滿足持續性的長程對空監視要求。因此,提康德羅加級又加裝一具傳統的AN/SPS-49二維長程對空搜索雷達,對450km的遠程空域實施持續性的搜索;一旦發現可疑目標,再以SPY-1A對該區域實施密集追蹤;當然,萬一精密的SPY-1A雷達故障,SPS-49也能作為一個備份。 提康德羅加級艦安裝SPS-49雷達還有另一個輔助的作用:冷戰時期蘇聯利用US-P被動偵測衛星接收海面雷達的信號來判斷雷達型號,再以雷達型號來判斷是哪一種船艦, 因此當時美國海軍主要船艦統一使用SPS-49雷達,使蘇聯無法單獨以雷達訊號來判斷軍艦的種類。當然,隨著電子與計算機科技突飛猛進,SPY-1雷達後端的處理能力迅速成長,這使得SPS-49雷達顯得越來越多餘;此時這具SPS-49雷達唯一的價值,大概就是最大偵測距離仍比SPY-1長約100公里而已。 從2007年開始的提康德羅加級大規模改良計畫(見下文)中,本級艦陸續將SPS-49雷達拆除。

SPY-1A相位陣列雷達的功率消耗遠大於傳統雷達,如果不停地持續開機使用,將會使提康德羅加級的續航行程減少2000海里。 提康德羅加級艦雖然大量採用自動化現代設備使得人力精簡,但由於艦體小、裝備多,生活空間仍然擁擠 。提康德羅加級的四具LM-2500燃氣渦輪與史普魯恩斯級完全一樣,雖然調整了極限輸出功率的設定,但本級艦的30節最大航速仍比史普魯恩斯級低了1~2節,不過仍然合乎標準。

頭五艘提康德羅加級(CG-47~51)都在艦首與艦尾各配備一具MK-26 Mod5雙臂飛彈發射器,每具可裝填44枚飛彈,除了主要的標準SM-2之外,也能填入ASROC反潛火箭;此外,艦尾左側設有兩組四聯裝魚叉反艦飛彈發射器,艦尾艛兩側內部各有一組MK-32三聯裝324mm魚雷發射器。 原本提康德羅加級與史普魯恩斯級一樣,打算在艦首安裝一門1970年代開發的MK-71八吋55倍徑艦砲,不過此砲在1978年遭到取消,所以還是繼續使用兩門MK-45 五吋54倍徑艦砲(首尾各一)。自碉堡山號(USS Bunker Hill CG-52)以後的 提康德羅加級艦都將MK-26雙臂發射器換成MK-41垂直發射器(VLS)(八聯裝發射器十六組,艦身前、後部各裝八組,總載彈量122枚,前、後各有一組八聯裝發射器中相鄰三管的空間被用來安裝一具海上再裝填用起重機),使得面對飽和空中攻擊的能力大增,更能發揮神盾系統一次處理大量目標的實力。本級艦從 文森尼斯號(USS Vincenens CG-49)開始,直昇機甲板加裝RAST輔降系統,以LAMPS-3 SH-60B反潛直昇機取代頭兩艘使用的LAMPS-1 SH-2F。鍛谷號(CG-50)被美國海軍選為光纖纜線的安裝實驗艦,總共裝置一套擁有6000呎長度光纖的光纖格艙纜線服務系統(ICCS),用於主機/發電機組的遠端監控,初步確認了光纖資料網路運用在艦艇上的可行性 ;而莫比爾灣號(CG-53)則是第二艘安裝ICCS的實驗艦,並將其應用範圍擴充到損管監控方面。 同樣從莫比爾灣號開始,所有提康德羅加級都將搭載艇從原本長7.92m的小艇改成長7.32m的硬殼膨脹小艇。

陸續完工的二十七艘 提康德羅加級艦,其神盾系統都階段性地進行了版本提升(由於神盾系統各版本的階段性改良已在「神盾作戰系統」一文中介紹,所以本文僅提及少數較重要的版本差異)。CG-47~51使用的神盾系統版本為最早的第一基線(Baseline1),但CG-49~51使用的則有若干改良,包括擴大戰情中心的顯示幕、電子作戰程序自動化、通信系統與國家指揮網路連結、加強作戰操作準則及可靠性、加裝戰術情報系統等 ,並加裝SQQ-28直昇機資料鏈/聲納信號處理系統以配合SH-60B反潛直昇機(CG-47、48仍配備SH-2F LAMPS I反潛直昇機系統)。CG-52~58的神盾系統為第二基線(Baseline2),其改良包括 加裝戰斧巡航飛彈的SWG-2戰斧武器射控系統(TWCS)、改良的SQQ-89反潛戰鬥系統與Link-11資料鏈等,並開始以MK-41 VLS取代MK-26,從CG-54並開始裝設SQR-19拖曳陣列聲納 ,從CG-56以後則將原本的SQS-53B艦首聲納換裝為SQS-53B,反潛作戰系統升級為SQQ-89(V)3。CG-59∼64的神盾系統為第三基線(Baseline3),新增改良包括換裝新的SPY-1B相位陣列雷達(目前已被升級為SPY-1B(V))與自動鎖定系統(Autogridlocks System),將艦上雷達連結在一起運作,並將部分顯示器換成UYQ-21。CG-65~73的神盾系統則為基線四號(Baseline4),將原先UYK-7電腦換裝為UYK-43/44, 運算速度提升四至六倍,並全面換用UYQ-21顯示器。此外,CG-56~67換裝新的SQS-53B艦首聲納 ,CG-65的反潛作戰系統仍為SQQ-89(V)3,整合有SQS-53B(V)2艦首聲納、SQR-19B(V)3拖曳聲納與MK-116 Mod7反潛射控系統;CG-66、67的反潛射控系統為SQQ-89(V)7,而自CG-68起則使用更新型的SQS-53C艦首聲納 ,反潛射控系統為SQQ-89(V)6。

結合SPY-1相位陣列雷達的高品質空域監視能力和神盾系統同時處理/接戰大量目標的能力, 提康德羅加級艦為美國海軍航母戰鬥群帶來巨大的戰術效益。過去與航空母艦編隊的防空巡洋艦、驅逐艦不僅防空接戰數量有限,也很難應付雷達截面積小、速率高的蘇聯反艦飛彈,不足以單獨保衛航空母艦,因此航空母艦的戰鬥空中巡邏(CAP)必須部署在離航空母艦編隊比較近的地方提供掩護,F-14戰鬥機昂貴的AIM-54鳳凰長程空對空飛彈也必須用來攔截蘇聯發射的反艦飛彈,讓蘇聯轟炸機能夠安然返航並在往後繼續發動攻擊。但新問世的神盾巡洋艦就有足夠能力單獨為航空母艦戰鬥群中層與內層提供防空掩護,同時接戰許多個突破CAP的蘇聯超音速反艦飛彈或戰轟機。因此,由E-2C預警機與長程的F-14戰鬥機組成的CAP就能離開航母戰鬥群的中/內層,推進到距離航空母艦更遠的距離(約500海里),在蘇聯方面獲得足夠偵測資料並發起反艦飛彈攻勢之前,提前獵殺蘇聯 用來確認與標定美國航母的「探路機」(美國稱為Path finder,蘇聯空中反艦飛彈攻勢的典型戰術作為,通常由一架高速轟炸機擔任如Tu-22M)以及還沒有發射反艦飛彈的轟炸機,使得美國在與蘇聯的海上交鋒之中取得明顯優勢。 「探路機」是蘇聯整個海洋監視系統(Soviet Ocean Surveillance System,SOSS)與打擊體系的要角(通常是高速轟炸機,例如Tu-22逆火式),雖然SOSS透過岸基大型無線電信號定位裝置、偽裝成漁船的AGI情報船、遠程偵察機載長程雷達以及US-A (使用主動雷達)/US-P(使用被動截收)海洋監視衛星等手段,盡量在美國航空母艦防空預警範圍之外就有效標定美國航空母艦,但實際上還是需要派遣遠程偵察機實際飛入美國航空母艦戰鬥群進行目視確認以及持續定位,才能為各型反艦飛彈提供足夠的資料更新導引(這是因為美國海軍有完善而嚴格的電磁靜默作業以及優異的電子欺騙與掩蓋戰術,經常使蘇聯難以從雷達回波或截收的電磁信號判斷出真正的航空母艦的位置,只能依靠目視確認),因此只要能阻止或消滅「探路機」,蘇聯方面在缺乏美國航母精確位置的情況下,就難以發動真正有效的反艦飛彈攻擊。而在承平時期,配備神盾系統的艦艇也能代替戰鬥機對一個區域進行空中監控,這使得美國航艦戰鬥機的巡邏架次得以大幅降低,節省航空燃油達40%之鉅,後勤維修負荷也降低不少。

提康德羅加級服役後,美國海軍在實際操作中發現,在理想狀況下,透過合理的戰術,一個由提康德羅加級組成的編隊,足以抗衡一個20架F/A-18C戰轟機(攜帶魚叉反艦飛彈)以4架一組的短時間連續攻擊波,將它們的攻勢阻擋在近迫武器系統的射程以外,直到消耗掉一艘航空母艦能給艦載機攜帶的所有魚叉反艦飛彈。因此美國評估當蘇聯也擁有類似的高性能防空艦艇時,也會發生反艦攻勢效能大減的情況,而這在蘇聯基洛夫級(Kirov class)大型飛彈巡洋艦服役後可能變成現實。

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