LCS濱海戰鬥艦(2)

 攝於2013年2月下旬的自由號,正準備展開首次新加坡部署作業。注意艦體換上了海洋迷彩,

用來降低敵方的目視距離。艦上裝備水面作戰模組,包含兩座30mm機砲等武器。

由於測試期間發現超重6%、浮力不足而無法滿足美國海軍船艦穩定性與生存性標準,自由號隨後在艦尾兩側

各增加一個浮箱來提供額外額外浮力;而從自由級二號艦沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)起,艦尾就直接4

延長約11英尺,取消了這個結構。自由號艦尾艙門打開,準備回收RHIB快艇。

沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)在2013年8月也換上了更新型的低視度塗裝 ,線條是較為規律的

直線/斜線,比自由號的迷彩更簡單,但更為有效。

(上與下)在2015年5月11日,部署在新加坡的沃茲堡號在靠近南沙群島的國際海域航行時,遭到一艘中國

海軍054A護衛艦鹽城號(546)在後方跟蹤監視。沃茲堡號在2015年多次在南中國海與中國海軍船艦遭遇,雙方互動

都符合2014年12月美國海軍與中國海軍簽署的非計畫性海上遭遇規範(Code for Unplanned Encounters at Sea,CUES)。

 

在2016年6月10日,獨立級的傑克遜號(USS Jackson LCS-6)進行全船抗衝擊爆震測試(Full-Ship Shock Trials,FSST)

這是FSST三次引爆實驗中的第一次。

2014年環太平洋軍事演習中的科羅納多號

2016年環太平洋演習(RIMPAC 2016)的科羅納多號。前方是參演的中國海軍052C導彈驅逐艦西安號(153)

科羅納多號的艦尾起降甲板,可以看到空間廣大的機庫。

 第三艘自由級近海戰鬥艦密爾瓦基號(USS Milwaukee LCS-5)於2013年12月18日在

馬里內特海事公司下水的畫面,這是LCS Flight 0+的首艦。

(上與下)第四艘自由級近海戰鬥艦底特律號(USS Detroit LCS-7)於2014年8月7日在馬里內特海事公司廠區移動

到下水作業區域的畫面。注意自由級的四個水噴射推進器,兩側的兩個可以轉向,中間兩個是固定式。

馬里內特海事公司廠區內建造中的的自由級濱海戰鬥艦,攝於2017年6月底。前排兩艘左而右是小岩城號

(USS Little Rock LCS-9)與威奇塔號(USS Wichita LCS-13),後排是即將下水的畢林斯號(USS Billings LCS-15)

馬里內特海事公司廠區內即將下水的自由級畢林斯號(USS Billings LCS-15)。

第四艘獨立級近海戰鬥艦蒙哥馬利號(USS Montgomery LCG-8)在2014年8月6日於奧斯特廠以浮動船塢

進行下水的畫面。右邊是正在艤裝的姊妹艦傑克森號(USS Jackson LCS-6

第五艘獨立級近海戰鬥艦USS Gabrielle Giffords(LCS-10)在2015年2月下水前夕的畫面。

第五艘獨立級近海戰鬥艦奧馬哈號(USS Omaha LCS-12)在2015年11月20日下水的畫面。此照片可觀察獨立級的艦尾,

四個推進器都是可轉向式。

第八艘獨立級近海戰鬥艦塔爾薩號(USS Tulsa LCS-16,右上)在2017年3月23日於通用奧斯特廠下水時的畫面。

此時搭載塔爾薩號的升降平台正緩緩離開廠房進入下水位置。畫面中有另外三艘建造中的獨立級近海戰鬥艦

以及一艘先鋒級聯合高速艦(JHSV)。

獨立級的ITT-2B整合戰術訓練系統(Integrated Tactical Trainer,ITT),位於聖地牙哥海軍基地的

濱海作戰船艦訓練設施(Littoral Training Facility)

 

 

 

 ──by captain Picard


(1)    (2)   (3)  (4)   (任務模組)   列表

 

競標與原型艦的建造/測試

在2003 年7月17日,美國海軍宣布洛馬海刃、通用以及雷松等三組團隊通過初選,與之簽署價值1億美元初步設計合約(preliminary design concept),以各團隊在第一階段的概念為基礎,在七個月內完成LCS Flight 0的設計。美國海軍打算選擇一到兩家廠商;不過信心滿滿的通用表示希望美國海軍只選擇一家廠商,讓贏者全拿,比較節省成本。諾格集團雖然落敗,不過還是與 雷松的LCS團隊建立合作關係。競標結果在2004年5月底揭曉,通用與洛馬兩團隊同時獲選,顯然美國海軍面對這兩組最被看好、各有所長的設計很難完全割 捨任何一方,所以先由雙方各自建造原型艦進行測試,根據結果再選擇其一 。

美 國海軍最初預計採購55至60艘LCS,以及90至110套各型 任務模組,使艦隊總數維持在375艘。根據最初的計畫,美國海軍預定在2005年度編列預算購買一艘LCS,在2006年度訂購三艘,這四艘首批LCS的 經費列為研發項目,而非造艦;在確定LCS的唯一基本構型後,於2007開工建造2艘生產型LCS,2008年度建造三艘,2009至2011年度則以每 年六艘的速率建造。美國海軍在2004年5月27日與洛馬 、通用簽下總值至少九億五千萬美元的發展合約,各自設計建造兩艘Flight 0規格的LCS;在當時合約中,洛馬海刃的單價約4650萬美元,通用GDMMC三胴體設計則為7870萬美元,於2005年完成細部設計。

1.自由級原型艦(LCS-1、3)測試與服役初期的問題

自由號服役後的畫面,注意艦尾的塢門。此時船尾艛上的武器模組裝置兩門

MK-46 30mm遙控砲塔屬於水面戰(SUW)任務模組的一部份;此位置也

可裝置垂直發射系統來裝填短程防空飛彈。

洛馬在2005、2006年各獲得建造一艘LCS Flight 0(依序為LCS 1、LCS 3)的建造合約,分別預計在2007與2008年進入美國海軍服役,其中首艦LCS-1命名為自由號(USS Freedom), 建造合約於2004年5月27日簽署,合約價值2.2億美元,2005年6月2日於威斯康辛州的馬里內特海事公司(Marinette Marine)安放龍骨,2006年9月23日下水 。原本自由號預定在2007年9月交艦,然而在2007年4月25日,在造船廠內施工的該艦發生火災,花了6小時才撲滅,這個意外使自由號的服役時程延後,加上種種問題,至2008年第一季都還不能交艦成軍 。

自由號在2006年9月23日於馬里內特海事公司下水的畫面。

在2008年4月25日,自由號在船廠首度進行了其中一具MT-30主燃氣渦輪的試車 ;在2008年7月28日,自由號展開首次試航,首先在北美密西根湖區進行第一輪測試,然而隨後也發生許多狀況,曾由於拖船拖帶失誤導致發生擦撞,造成艦 橋左側毀損。 由於五大湖區是淡水湖,因此自由號在第一輪測試中無法進行包括艦艇消磁、反滲透等科目,此外法令也限制該艦不得在五大湖區進行廢棄物排除與消防系統測試。

在2008年8月,美國海軍透露,洛馬集團的LCS首艦自由號已經準備好接受檢查,此前發現的21項問題已經獲得解決。依照此時的消息,自由號在試航期間發現超重6%,使得受損後的穩定性降低且下沉更快,如果在水下50英尺處遭受幾處破損就很可能沉沒;海軍表示,在問題解決前,自由號需要特殊的操作程序。

 在2008年9月18日,自由號交付美國海軍,並於11月8日舉行成軍典禮 ,隨後由五大湖區駛往諾福克軍港;然而,這並非意味自由號就此加入美國海軍戰鬥序列並形成戰力,該艦仍頻繁地進行各項測試與訓練, 期間曾進行第一次船員輪替與一次短暫的維修。在2009年5月底,自由號進行了第二輪測試,包括連續四小時的全功率運轉、 艦上作戰管理系統的對海/對空搜索與接戰展示等戰術項目,此外還向美國海軍艦艇檢驗局展示了航空保障、小艇收放、穩定鰭操作等等課目。

2009年9月22日至25日,自由號首度實施水面作戰(SUW)任務模組的火砲射擊測試,測試MK-110 57mm快砲與MK-46 30mm機砲的射控系統整合以及 模組化結構承受後座力的能力;至於SUW套件的NLOS-LS飛彈則排定在2012年進行海上測試(但NLOS-LS在2010年4月被美國陸軍取消)。 在2010年初,自由號前往南方司令部和中央司令部防區,展開服役後的首次實戰部署,比先前的計畫(2012年投入實戰部署)提前2年。 由於這次實戰部署以登船搜索與逮捕(Visit, Board, Search and Seizure,VBSS)任務為主,艦上原有的40名核心人員與35名水面戰任務人員及航空人員很難再應付耗費人力的登船臨檢勤務,因此艦上又額外搭載 20名專門的VBSS組人員。這20名額外人員係安置在兩個各有12個舖位的起居艙模組中,每個模組尺寸與標準貨櫃相當,設置於艦內預留的多用途空間內 ;此種起居艙模組的空間不如艦上核心人員與任務人員住艙,且沒有專屬的衛浴設備模組,而必須借用核心人員住艙的衛浴設施。 在這次初期部署中,自由號成功進行多次海上緝毒行動,繳獲大量的毒品。

 在2010年9月12日,自由號在航行途中發生MT-30燃氣渦輪主機葉片斷裂的事故,不得不進行主機更換;此時美國海軍尚未決定「贏者全拿」的LCS唯 一設計,因此這次故障對洛馬集團與生產MT-30渦輪的勞斯萊斯並不是好消息,因為相對於通用集團獨立號採用美國海軍長年使用、性能成熟可靠的LM- 2500+燃氣渦輪,自由號這次故障會讓人對新型MT-30渦輪的可靠性打上問號。

在2010年初,美國國防部公佈2009年度武器系統測試報告,其中表示自由號超重(約6%),無法合乎穩定性標準,裝置高強度武裝後可能面臨問題,戰損時下沈速度也會比預期快;此外,雷達與戰系在測試中表現也不 如預期,雷達與電力系統曾多次失效。但是洛馬方面則表示,任何一艘第一批次的新艦都難免出現若干技術問題,而且強調LCS-1的穩定問題已經解決,該艦的推進系統也經過抗衝擊設計,能在遭受衝擊破壞後繼續正常工作,讓船艦安全回航。 在測試中,LCS-1在三級海象以內能達到47節左右的最大航速(試航時非滿載情況下曾跑出52節的航速),高速航行時水噴射器的強勁水流在艦體後部產生比直昇機起降甲板還高的巨浪。 針對超重問題,洛馬集團隨後在自由號艦尾增設兩個浮箱來提供額外浮力,以合乎美國海軍的穩定性標準;而從自由級二號艦沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)開始,就將艦尾延長3公尺(11英尺)來增加浮力,全長增至118m。

由 於LCS強調高速航行能力,艦體結構勢必承受較為強大的應力,因此首艦自由號在測試期間與服役初期,也出現若干結構瑕疵。在自由號測試初期,美國海軍對該 艦結構設計進行過一次早期失效分析,結果發現在鋁合金製造的上層結構存在明顯的高應力區,美國海軍隨即在這些區域隨安裝了若干收集裂縫數據和監測的儀器; 到了2010年底,這些高應力區域出現若干裂縫,洛馬隨即修改自由級上層建築的一些設計,以抒解高應力和結構失效問題。此外,自由號在2010年也傳出部 分鋁合金焊縫處出現裂痕,美國海軍與洛馬公司隨即對艦體結構進行檢查,判斷問題屬於個別的施工不良或先天設計有瑕疵,同時進行必要修補。在2011年2月 中旬,自由號在惡劣天氣下航行時,艦上人員在水線以下船體兩塊鋼板焊接處,發現6英寸長的橫向裂縫,造成每小時5加侖的漏水 ;自由號隨即返回母港並進行檢修。此後,美國海軍立刻對此一裂縫進行分析,並對艦體設計、施工藍圖與焊接程序等項目進行審查,以確定洛馬公司是否需要在同 型後續艦設計進行必要修改。總計首艦自由號在服役初期,已知發生過至少17個結構裂縫。

在2012年5月初,美國海軍公布一項對自由號的調查評估,總共進行了29個領域(實際上有一項測試因故沒有進行),結果高達14個領域的評估結果是最嚴 重的「紅牌」或者「不合格」,8個領域被黃牌警告,僅有6個領域順利過關。這份報告批評自由號的承包商與艦上人員並未對這項審查做足準備,對美國海軍檢查 與調查委員會的材料審查作業也並不熟悉。這項檢驗的檢查官認為自由號艦上人員與承包商雖然對這項審查相當積極,並在事前進行了自我檢驗與批評,但在這項審 查中的表現仍相當不理想。由於自由號在2011年大部分時間都在船塢中進行一系列整修維護,導致艦上人員實際操艦演練的時間變少。在2012年上旬,美國 海軍艦種司令部對業已建成或正在建造的11艘LCS進行材料審查,六艘艦艇(包括自由號)被評估為「高風險/不合格」,3艘被評定為「中度風險」,只有2 艘通過審查;隨後美國海軍又為其中三艘被列為高風險的LCS進行重新審查,其中2艘通過檢查與調查委員會的審查。審查未過後,自由號對許多不合格的部分進 行修正,而進一步的檢查則在5月22至34日在聖地亞哥進行。

依照USNI的「薩拉曼德中校」(CDR Salamander)部落格2024年3月25日的文章,在2010年底美國海軍準備與LCS兩家承包商簽署批次採辦合約時,一位海上系統司令部(NAVSEA)軍官在電子郵件註明, 2010年秋季LCS的試航報告結果出爐,「根本問題是結果很不好看」;在其他電子郵件裡顯示,有海軍官員被告知不要去簡報試航結果,其中一封還提到對於船廠發起法律訴訟的擔憂。誠然,過去造艦項目執行中,海軍執行階層刻意美化報告並不罕見,因為報告結果往往會影響這些執行軍官的前途;然而,依照透露,自由號(LCS-1)的事行結果受到非常嚴厲的批評,如此負面的試航結果並不尋常。

美國海軍表示,自由級首艦自由號在測試中被判定需要注意的主要問題區超過50處,但自由級二號艦沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)在測試中被判定的主要問題區域則不足10處,該艦的試航工作也相當順利,顯示依照首艦自由號測試結果而反應在後續艦的變更相當有效。

在2012年11月底自由號進行部署前的船艦、人員準備和認證作業時,消息傳出同年稍早自由號在聖地牙哥船塢整修時,就是處理許多同年初美國航空週刊 (Aviation Week)未經許可地造訪該艦後,撰文披露自由號出現的許多重大質量問題。最初美國海軍官員公開否認航空週刊宣稱的問題,稍後則表示美國海軍已經將處理自 由號若干問題列為高度優先,大部分問題已經修復或已經排入時程。美國航空周刊宣稱自由號的施工品質問題包括艦體多處鏽蝕(而自由號原始設計中包含主動防腐 蝕系統)、艦體塗裝脫落、主要管路發生洩漏、焊接不良等。美國海軍表示,LCS-1局部區域的確發生輕微腐蝕狀況,都已經重新塗裝與進行防腐蝕處理措施; 此外,LCS-1配備主動防腐蝕系統,交艦後依照使用經驗而進一步擴大防腐蝕範圍,並成為後續艦的標準。在自由號成軍巡航後的第二次可維修性檢修 (Post Shakedown Availability 2,PSA-2)中,主機艙已經完全重新上漆,先前沒有進行防腐蝕處理管路都補做處理。對於管路部分,美國海軍表示承包廠商在交付前都對管路系統進行非破 壞性測試(non-destructive testing,NDT),並依照美國海軍標準檢驗。

建造自由號的洛馬主要次承包商馬里塔海洋(Marinette Marine)委託次承包商對自由號的焊點進行X光檢查,並通過美國船級社(American Bureau of Shipping)的檢驗審查,審查並沒有發現瑕疵。由於實際上自由號仍發現許多工藝瑕疵,因此後續建造LCS-3的焊接程序與非破壞性測試程序都被進一 步檢討。航空週刊也宣稱,自由號的發動機設計一直存在問題,美國海軍早在自由號服役初期就要求負責的Isotta Fraschini公司重新設計主發動機;在自由號交付後的運作期間,右舷主燃氣渦輪發動機因為腐蝕而引發金屬疲勞問題,Isotta Fraschini公司之後重新設計了燃氣渦輪發動機的發動機進氣口,並改進了密封圈,避免這種問題繼續發生。在自由號的早期部署期間,Isotta Fraschini也重新設計了柴油機系統。此外,原本自由號使用的RIX空氣壓縮機預定以50%的功率持續運作,但由於焊接點不夠密實以及管路外洩等因 素,導致壓縮機被迫以90%的功率運轉來彌補。美國海軍希望能改進RIX壓縮機的可靠度,在後續艦上則改用Sauer空氣壓縮機,新壓縮機的設計類似聖安 東尼奧級船塢運輸艦使用的產品;不過也有消息指出,根據Sauer空氣壓縮機的操作經驗,其在熱帶海域工作時可靠度不佳,而且由於自由級將空氣壓縮機設置 在溫度較高且沒有空調的主機艙,過熱的情況將更容易發生,屆時Sauer壓縮機會自動停機。對此,美國海軍則回應Sauer空氣壓縮機的操作與維護情況都 完全合乎要求。此外,自由號的速齒輪箱集油槽外罩也有問題,潤滑油經常漏出外機箱外部並流進污水槽內;這是由於原始設計的集油槽外罩經過修改,以便於鎖 定,但這項變更卻破壞了原始設計的密封性。為此,美國海軍也重新設計自由級的減速齒輪箱集油槽外罩,替換自由號上的瑕疵品,並套用在後續同型艦上。自由號 的自動穩定鰭在初期部署期間也暴露出可靠性不佳的問題,而且可能無法符合美國海軍的原訂標準。此外,部署於日本橫須賀期間,自由號柴油輔機的側面廢氣排出 口正好對準了靠泊時使用的防碰護板,停泊時容易直接加熱護板,進而對當地的木質碼頭造成火災危險,因此美軍要求橫須賀港方面將碼頭的防碰護板移開。

2.獨立級原型艦(LCS-2、4)測試與服役初期的問題

在2008年4月29日,獨立級首艦獨立號在奧斯特船廠的沈降乾塢準備下水。

獨立號的正面,此時正準備展開首航。

 

而 通用則在2006與2007年各獲得建造一艘LCS Flight 0(依序為LCS 2、LCS 4)的建造合約,原本分別預計在2008與2009年服役。其中LCS-2命名為獨立號(USS Independence),2005年10月14日簽署建造合約(價值2億2300萬美元),2006年1月19日在澳洲奧斯特美國廠(Austal USA in Mobile, Alabama)安放龍骨 開工建造,最初訂於2007年底下水,不過由於諸多因素而推遲,最後於2008年4月29日下水。 獨立號於2009年7月2日於墨西哥灣展開第一次廠方海上測試(由於若干裝備維護問題,時程比原訂計畫落後三天),項目包括航行、動力系統以及無人水面載 具的收放等。 這次海試於10月18日完成,過程中獨立號曾以44節的高速持續航行4小時,最大航速在45節以上,測試過程中經常面臨 25至30節的逆風以及海浪高度6至8英尺的高海況, 然而獨立號上電腦控制的推進與穩定系統仍成功將航速維持在45節。在急轉彎測試中,獨立號的水噴射推進器展現良好的操縱效率, 不僅靈活度極佳,且轉彎過程中始終保持甲板的穩定。艦上的開放架構計算機基礎環境(OPEN CI)也接受了測試,艦上的 核心任務模組完成了一次模擬作戰測試,在遠程距離成功偵測到一枚由小型快速飛行器發射的巡航飛彈並成功攔截。

相較於自由級,獨立號艦體的阻力較低,高速航行時幾乎沒有產生明顯的艦首波。因此獨立級雖然主機總功率(約78000馬力)比自由級低30%,滿載時航速仍能超過40節,高速表現接近自由級。奧斯特船廠曾宣稱,獨立級因為三體船型適合高速航行等優勢,服役操作的油耗可望比自由級少1/3;然而,隨後國會預算辦公室(CBO)的報告顯示燃料消耗只佔自由級全壽期成本的18%以下,而全鋁合金的獨立級的採購以及維護成本較高,計算全壽期成本時並不會因為油耗而討到便宜。

 

五艘獨立級近海戰鬥艦奧馬哈號(USS Omaha LCS-12)在2015年11月20日下水的畫面。

注意艦首兩側有一對水平翼面,由計算機控制自動調整,減緩艦首在風浪縱搖下的「埋首」現象。

獨立級蒙哥馬利號(USS Montgomery LCS-8)艦首下方的伸縮式輔助推進器
(APU),由艦上電網驅動,功率850馬力,主要用於在港灣狹窄水域時的操作。

 

獨立號在2009年12月18日由美國海軍 接收,2010年1月16日成軍。 與自由號的情況類似,2010年初公布的國防部2009年度武器系統測試報告也對獨立號有諸多抨擊,認為該艦的設計無法在正面對抗之下生存(這可能與鋁合 金上層結構有關);在測試中,獨立號的燃氣渦輪軸封發生漏油,且柴油機有諸多缺陷,導致測試進度遭受若干延誤。總計獨立號在試航驗收過程中,被美國海軍檢驗與調查部門(Navy Inspection and Survey,INSURV)發現2080個缺失。

在2011年6月下旬,美方消息指出獨立號出現一項重大問題:推進器被發現嚴重腐蝕,必須進入乾塢進行整修更換。這種出現在獨立號上的腐蝕是鋁合金船體 經常有的毛病,因為艦上的推進器通常由銅或高強度不鏽鋼(如獨立號)製造,與鋁製艦體的活性差異較大;一旦沒有做好絕緣並獲得外來的電壓,兩種金屬就會產 生電解(electrolysis)效應。而獨立號本身艦上的機電、作戰系統,似乎給予了船身若干電壓,使得推進器與鋁製艦體之間產生電解反應;此外,如果水中出現氯離子之類有助於降 低電阻、形成通路的物質,或者停泊時附近船隻進行電焊,都可能促使電解問題發生。由於澳洲奧斯特廠先前有豐富的鋁合金渡輪建造實績,理當清楚如何避免這種 問題,而美國海軍先前也曾操作過鋁合金製造的船艦;然而,為了節省成本,獨立號取消了有助於防止這種侵蝕現象的負離子保護系統(Cathodic Protection System)。經過這次教訓,美國海軍決定在獨立號上裝回負離子保護系統,並納入後續同型艦(二號艦LCS-4起)的設計規格之中。此外,奧斯特船廠堅稱,奧斯特先前建造的所有鋁合金製船隻,都沒有發生這種電解問題,因此獨立號發生腐蝕完全是「美國海軍修護不當」的責任。

在2010年試航程序之後,美國海軍在預算中要求為獨立號再提供530萬美元撥款來修正試航中發現的問題,包括處理鋁製艦體以及不鏽鋼推進器之間產生電解的問題以及保護措施。

攝於2013年中的照片,獨立號正由艦尾艙門施放AN/WLD-1距外獵雷系統(RMS)的遙控載具,

載具下方掛著AN/AQS-20獵雷聲納。

2014年7月10日,NSM反艦飛彈首次在獨立級的科羅納多號(USS Coronado LCS-4)進行試射,

發射器裝在艦尾直昇機起降甲板。

 

通用動力公司在2008年5月2日向美國海軍交付第一艘LCS使用的USV水面遙控載具,編號11MUC 601;而編號11MUC 602的第二艘USV則在6月交付。USV的設計、整合、製造、測試作業由通用動力、美國海軍近海和水雷戰(PEO LMW)計畫執行辦公室、PMS-420近海戰鬥艦任務模組項目組、位於聖地亞哥的美國空間和海上作戰系統中心(SSC San Diego)以及海軍水下戰中心(NUWC)等單位共同負責。 USV長度約11.2m,能籌載5000磅的裝備,最高速度可達到35節以上,並可在海上連續執行任務達24小時以上。LCS將透過安裝於艦首的一套擋彈裝置來發射、回收USV。USV配備導航系統,能夠根據航道基準點(way-point)進行定位,並具有良好的適 航性和自身位置保持性。 USV可執行港口沿岸監視、保護航線等任務,能偵測滲透至近海的敵方潛艦或恐怖份子。

在2013年4月12日,第二艘獨立級LCS科羅納多號(USS Coronado LCS-4)在墨西哥灣進行全負載高速航行測試時,兩個柴油機排氣口的隔熱層先後發生火災意外,不過都被迅速撲滅,沒有造成重大影響或任何傷亡。

在2014年7月底,美國海軍確認,會在獨立級LCS科羅納多號(USS Coronado,LCS-4)進行NSM試射,隨後於9月24日進行,發射器是臨時固定在直昇機甲板上。

 在2016年7月的年度環太平洋軍事演習(RIMPAC 2016)中,科羅納多號船艛前方B砲位安裝了兩組四聯裝魚叉Block 1C反艦飛彈發射器(飛彈型號為RGM-84D)進行實彈射擊(當時並沒有成功命中目標),爾後這組魚叉反艦飛彈系統就成為科羅納多號的常設性裝備,也使該艦成為第一艘裝備長距離反艦飛彈的LCS。

在2017年8月22日,科羅納多號在關島外海於演習中,透過艦載MH-60S海鷹反潛直昇機以及MQ-8B火斥候(Fire Scout)無人飛行載具(UAV,機上搭載Telephonics的AN/ZPY-4(V)1 雷達以及Brite Star II前視紅外線系統)提供遠距離目標資訊,首次以魚叉Block 1C反艦飛彈成功命中水平線以外的目標。這是LCS服役以來第一次成功完成進行超視距對水面目標的攻擊。

 

成本失控與計畫的延遲

Flight 0階段的發展重點是降低技術風險並賦予立即的作戰任務,由美國海軍進行測試,作為後續艦的改進依據。原本美國打算在2008與2009年簽約建造九艘 Flight 1規格的LCS,將根據Flight 0的測試結果予以改進,並將載台與系統最佳化,預計在2010至2012年陸續服役。13艘LCS Flight 0與Flight 1將能使用7種任務模組,包括三種水雷反制模組與二種反潛模組。在2005年3月,美國海軍部長向國會提交兩個未來美國海軍造艦規劃;關於LCS的部分, 其中艦艇總數325艘一案建議在2024年度之前配備75艘LCS,2029年前達到77艘,而另一個艦艇總數260艘的方案則計畫在2024年擁有61 艘LCS,到2029年達到73艘。在2009年4月6日美國國防部長蓋茨(Robert Gates)的國防預算計畫中,LCS的預定總數減為55艘,並在2010年度編列購買三艘LCS的預算;全部55艘LCS的建造計畫將編列至2035預 算年度,總金額預估超過250億美元。 (在2014年1月,採購總數降至32艘,見下文)。

美 國海軍一開始堅持將LCS的 平均單艦成本(不含任務模組)控制在2.2億美元以內,而美國國會也在2005財年確認LCS艦體的平均成本上限為2.5億美元,而包含任務模組的總價上 限則為4億美元。但是美國海軍在2006年2月27日公布的數字卻顯示到了2008年,首艘LCS的成本將漲至3.16億美元,使整個LCS計畫的平均單 艦成本 (不含任務模組)增加到3.07億美元 ;隨後,LCS的單艦成本又進一步增加至3.5至3.75億美元之間。此外,美國海軍在2007年度的預算申請中,建造兩艘LCS的款項達到5.207億 美元,使單艦成本達到2.604億美元。美國海軍認為此項超額的經費申請完全符合當前最高經費限額的規定,兩艘LCS的成本仍各為2.2億,多出的則是 1200萬美元的通貨膨脹費用以及2800萬的其他附帶成本,包括測試、後勤保修、管理支援、新技術研發、未來性能提升費用等等。

原本美國海軍希望自由號(LCS-1)的預算能控制在2.2億美元以內,並於簽約後的兩年完工成軍;但因為洛馬發生一連串設計、建造、管理問題,再加上火災意外等因素, 使自由號的花費暴增,且進度比最初預定延誤了將近1年;據2008年初的統計,自由號光是基本建造費用(basic construction),就達到4.71億美元,最終成本(total end cost)達5.31億美元,如果包含最終交付聖地牙哥海軍基地的費用,則達到6.36億美元 。

比起自由號,獨立號(LCS-2)的計畫管控情況也很糟糕,該艦採用非傳統的三體構型,面臨更多的技術挑戰;根據2008年7月30日出爐的美國海軍審 查報告,在獨立號的建造過程中,主承包的通用BIW廠並未徹底監督負責施工建造奧斯特廠,以致於美軍實獲值管理(Earned Value Management,EVM)準則定義的32個原則中,奧斯特廠有多達20條沒有做到;至此,整個LCS計畫進度落後約一年,預算超支高達3億美金 。依照2008年初的估計,獨立號的基本建造成本為4.4億美元,最終成本5.07億美元,包含交付的成本則達到6.36億美元。 在2009年6月,獨立號的建造工作已經花費7.04億美元,是原訂2.2億美元預算的三倍以上。

總計LCS-1/2的成本追加了135%以上,是同時期美國海軍執行的七個造艦案(包括柏克級的DDG-100~112、CVN-77航空母艦、LHD- 8兩棲突擊艦、LPD-18~23船塢運輸艦、SSN-775~783核能攻擊潛艦、T-AKE-1~9等)中成本控制最不理想的。因此 ,分別與洛馬和通用集團簽署的LCS-3、4建造合約都遭到取消重來。LCS-3方面,最初美國海軍在2006年6月與洛馬簽約,價值1.98億美元 ,但鑑於LCS-1成本與時程管制都未達標準,美國海軍在2007年1月12日宣布LCS-3的建造暫緩執行,以重新檢討整個LCS計畫的管理與成本控 制,重新制訂更嚴格的標準 ,然而當時美國海軍海上系統司令部的LCS計畫審查組織只有15天的時間去檢討現行的計畫管理,很難找出所有弊病 (洛馬方面指責美國海軍反覆修改要求,以及供應物料的次承包商延遲交貨,是成本失控的主因)。  LCS-4方面,美國國會在2006年夏季審核該艦預算(當時為2.2億美元)時,對於該艦的預算計算方式提出質疑,最後雙方於9月達成共 識, 並在同年12月8日與GD簽署LCS-4的建造合約(價值2.08億美元),原訂於2009年8月交艦;不過在2007年11月1日,美國海軍仍以成本控 制不良而宣布取消LCS-4的合約。於是在2007年內,LCS的三號至六號艦都遭到取消。在2007年8月中旬,消息指出美國國會預算局估計LCS-1 與LCS-2共計要花費6.3億美元,比最初預定價格上漲了高達75%,當然之後實際上上漲更多;同時,美國海軍也要求將LCS-5、6的經費上限提高 55%,成為每艘4.6億美元 (不含全壽期維護操作與管理費用),這個數字便成為美國國會為後續LCS設下的單價上限。依照這種趨勢,55艘LCS的平均成本將高達每艘4.5億美元, 遠高於最初設定的2.2億美元。

LCS的一大工程難題,就是能讓船艦加速到45節以上的高功率推進系統。如同前述,自由號滑行艦體效能不如預期,加上建造時期的設計變更導致艦體超重800ton而增加吃水與阻力;超重影響船艦操作安全,受損時存活性降低外,也水噴射推進系統無法在預期的流體狀態與負載之下工作,進而增加空蝕現象 而導致推進器轉子耗損。在提出有效辦法之前,美國海軍不得不針對自由號採取若干操作限制,包括將航速限制在30節左右。 為了減輕這種現象,美國海軍考慮將自由號上一些完工後在一般情況下用不到的裝備移除,例如MT-30燃氣渦輪的艦內移動軌道等。

為了抑制LCS成本的不斷攀高,美國海軍啟用更嚴謹嚴密的管理手段,增加審查的次數並加強勘驗,而 美國參議院也取消美國海軍在2008年度要求購買的兩艘LCS的預算,該年度撥給LCS的預算從原先編列的5.71億美元降至3.395億美元。美國參議院也要求美國海軍在2008年10月的報告中,正式決定將採用哪一種LCS的設計 ;但美國海軍則希望在2010年才進行選擇,在此之前先建造多艘LCS。

除了船艦本身的價格高漲之外,依照2009年美國國會預算辦公室(Congressional Budget Office,CBO)在2009財年的估計,每套LCS任務模組的價格就至少達1億美元;原本美國海軍打算為每艘LCS購買 反艦、反潛、反水雷任務模組各一套,55艘LCS總共有165套;但由於LCS造價高漲,使美國海軍預定採購的任務模組數量大幅減少為64套(含24套水 面作戰模組、24套反水雷作戰模組以及16套反潛作戰模組),55艘LCS平均每艘只能分到1.2套任務模組,恐將影響整個LCS艦隊的出勤能力。

在2009年,美國海軍估計所有LCS的船艦總經費為302億美元。而根據2012年的評估,整個LCS計畫會耗資390億美元。

第一艘LCS自由號在2008年服役,但直到2011年,美國海軍才成立LCS的項目執行辦公室(Program Executive Office,PEO)來專職負責管理,這反應LCS項目執行初期並沒有仔細規劃運用與保障等問題。

討價還價

雖然受到挫折,但LCS的建造工作並未因而停頓;原有合約中止後,美國海軍在2008年5月初重新展開後續三艘LCS(三到五號艦)的邀標,並於2008 年5月30日截止收件 。最初洛馬與通用團隊對於新標案硬性規定4.6億美元的價格上限十分不滿,認為壓得過低,根本無法達成,甚至一度揚言不可能投標,不過最後兩廠都在期限之 前完成投標作業。這三艘LCS中,第一艘(LCS-3)在2008年度編列預算,另外兩艘9.2億美元的預算則爭取在2009年度編列。 不過在2008年10月17日,美國海軍仍以預算超支為由,取消了原訂在2008財年進行的第三艘LCS的招標;當時美國海軍計畫在2009財年向通用與洛馬各訂購一艘LCS,而2010財年則編列3艘。

在2009年3月,美國國防部宣布將LCS-3命名為沃茲堡號(USS Fort Worth),LCS-4則命名為卡羅納多號(Coronado),兩者分別是德州與加州的城市名。在2009年3月23日,美國海軍與洛馬重新簽署LCS-3的艦造合約 ,採用固定價格加上獎勵的方式,預計在2012年12月交艦;然而在同時,美國海上即遠征武力委員會(House Armed Services Subcommittee on Seapower and Expeditionary Forces)仍嚴詞抨擊LCS的管理與預算控制一無是處。 在2009年5月1日,美國海軍與奧斯特廠重新簽署LCS-4的建造合約,預定在2012年5月交付美國海軍。 相較之下,洛馬集團對於控制成本比較有誠意,這是因為LCS-1的單船體構型相對而言比較傳統保守。

依照美國眾議院對LCS合約的要求,如果不能將單艦成本控制在4.6億美元以內,則合約將再度取消,美國海軍則將耗資8000萬美元建立詳細的LCS藍圖 與資料庫,並重新進行競標,不過這項要求不包括2009年度簽約的LCS-3、4。即便如此, 當時美國海軍與廠商在2009年仍無法保證,在2010年度招標建造的三艘LCS能將單艦成本控制在4.6億美元以內;因此直到2009年6月,美國海軍 與眾議院仍針對此議題進行協商。美國海軍認為LCS項目有必要接受「立法救濟」,直到建造技術工藝成熟穩定到足以符合4.6億美元單艦成本上限為止。

在2009年9月初,美國參議院無異議通過削減海軍艦艇計劃的資金,將原本美國海軍原訂在2010年度開工建造的三艘LCS減為2艘(即LCS-3、 4),共斥資11億美元 ;隨後,美國海軍宣布只會從現有兩種LCS設計之中選擇其 一,以節省開支。在2010年1月26日,美國海軍下達新的LCS招標徵詢書(RFP),內容包括在2010年度編列預算的建造合約(於2011年10月 開工)的前兩艘,加上2014年度之前的後續八艘優先選擇權,總共10艘,並就此決定兩種LCS中何種獲得最終勝利;這批合約採用固定價格方式,每艘單價 上限為4.6億美元。接下來,美國海軍計畫在2012年展開第二批共5艘LCS(含選擇權)的競標,獲得第一批10艘合約的廠商(以及與之有聯盟關係的廠 商)不能再參加第二批五艘的競標;第二批LCS獲勝造船廠將會按照第一批LCS獲勝廠商的設計方案,在2012預算年度建造一艘,並在2014年度之前保 留另外四艘艦的期權。在2015年預算年度,美國海軍將展開第三批LCS的競標,屆時第一批與第二批LCS的得標廠商都可參加。

在通用團隊方面,出面角逐2010年首批10艘訂單的是澳洲奧斯特造船廠;依照前述規則,如果美國海軍選擇通用的三船體設計,通用團隊所有廠商就不能再參 加2012年的後續五艘競標,但通用集團也想讓旗下位於緬因州的BIW廠或聖地牙哥的國家造船廠承接LCS的建造生意。因此在2010年3月,通用與 奧斯特宣布解除原有的合作關係,如此通用旗下的BIW、國家造船廠都能參與2012年的競爭。雖然如此,通用集團先進資訊系統分部與奧斯特廠在關鍵系統研 發整合方面的合作不會受到改變,僅在造艦部分採取自由競爭。如此,能參與LCS建造競爭的廠商增多,對美國海軍而言也比較有好處。

在2010年4月12日,洛馬集團向美國海軍遞交2010至2014年度的第一批10艘LCS量產計畫的合約提議書。原本美國海軍多次公開表示,會在 2010年夏季末決定LCS的獲勝設計。然而在美國海軍預定做出決定的時間前夕,美國審計署發表一份報告抨擊美國海軍在LCS計畫中缺乏成本預測與審查管 理能力,不僅無法做出明確的投資決策,而且指出兩艘LCS原型艦以及相關任務模組都還有諸多問題;依照自由號與獨立號的測試經驗,兩個團隊的二號艦 (LCS-3與LCS-4)都需要進行重大的細部設計變更,因此美國審計署認為LCS不應該倉促決定、在建造後續艦的過程中才修改設計。因應審計署的報 告,美國海軍在2010年8月23日又宣布將修改後的「最終版本」LCS需求徵詢書(FRP)提交給兩競爭團隊,FRP的有效期限為90天,廠商回覆 FRP的截止日期於2010年9月30日,而美國海軍則在2010年12月30日前做出最終的選擇。

在2010年12月4日,由洛馬承造的第二艘自由級艦沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)在Marinette Marine船廠命名下水。

LCS Flight 0+:兩型LCS均被採用

原 本LCS的計畫向來是在通用與洛馬兩種設計之中擇一建造,然而到了2010年11月初,美國海軍卻向國會申請同時採用兩型LCS設計,雙方首先各造10 艘。美國海軍表示,同時採用兩型設計有助於加快整個計畫的獲得時程、維繫美國整個造艦產業 ;此外,美國海軍也認為兩家團隊的競爭已經使得造艦成本降低,而且兩型設計都已經投入研發預算並開發完畢,選擇任何一方都能讓美國海軍獲得可負擔的 LCS。雖然如此,美國海軍 也表示,如果國會不同意此方案,海軍仍會退求其次選擇一家廠商。此外,美國海軍也打算向雙方團隊購得兩型LCS的技術包裹,並分別為兩種LCS選擇第二承 包商。美國海軍打算在2010與2011年度各編列兩艘LCS的預算,然後在2012至2015年度以每年四艘的速率編列。 洛馬與通用的LCS都採用各自開發的戰鬥系統,兩者毫無共通性,這是美國海軍打算同時採用兩者時,必須考慮的後勤議題。 同時採購兩種LCS的提案首先在2010年12月中於參議院通過,然後又在12月21日獲得眾議院通過。

依照日後消息,在建造首批兩型LCS各兩艘(LCS-1~4)之後,美國海軍在國會中傾向採用獨立級;然而,在威斯康辛州眾議員(建造自由級的馬里內特造船廠所在地)的壓力與遊說下,美國海軍最後決定同時建造兩型LCS。

依照美國國防部助理部長羅伯特.沃克(Robert Work)回憶,在2010年秋季要從兩家LCS承包商(馬里內特以及奧斯特)中挑選擇一時,海軍部長雷.馬布斯(Ray Mabus)召集美國海軍高階軍官,問了一個直率的問題:「我們希望這種船存活下來嗎」?在場美國海軍高層的集體答案是「yes」,隨後雷.馬布斯下達一個相當政治的決定,兩家承包商都獲選。

在2010年12月29日,美國海軍正式與洛馬集團和澳洲Austal船廠簽署LCS Flight 0+建造合約,兩廠各建造10艘各自版本的LCS;其中,兩家船廠在簽約之際立刻各獲得一艘LCS的建造合約(LCS-5、6),在2011年也是兩廠家 各獲得一艘(LCS-7、8)的合約,從2012至2015年則是以兩廠每年各二艘的速率,完成LCS Flight 0+總共20艘的簽約。洛馬獲得的LCS-5建造合約價值4.37億美元,而奧斯特廠獲得的LCS-6合約價值為4.32億美元。在2011年3月17 日,美國海軍分別與洛馬和奧斯特廠簽署LCS-7、8的建造合約,由洛馬建造的LCS-7合約價值3.766億美元,預定於2016年4月完工;而奧斯特 廠建造的LCS-8則獲得3.686億美元合約,在2015年10月完工。

依照美國海軍武器採購最高執行長Sean Stackley在2010年12月29日受訪時,對LCS成本估計做出以下表示:依照現階段估計,以全部55艘LCS計算,每艘洛馬的自由級LCS以平 均每艘3.62億美元 的成本上限為目標,而通用/奧斯特的獨立級LCS的平均目標成本為3.52億美元,此外每艘成本還要再加上艦上的政府採購裝備(Government- furnished equipment,GFE,包括所有的作戰用裝備)約2500萬美元,以及2000萬美元的管理預備金額。如此,平均每艘LCS的總獲得成本約在4.3 至4.4億美元。由於兩種LCS的作戰系統、感測器、武器、後勤與訓練都有所不同,會造成整個55艘LCS艦隊的壽命生涯總支出增加1%(約3億美元);不過由於美 國能在2010年底確認同時採購兩種LCS的計畫並立刻開始執行(而不是繼續拖延、眼看著成本因通膨而持續上漲),整個計畫將可節省29億美元,而且同時 採用兩套作戰系統也有其他的附加效益。

確認同時採購兩種LCS之後,美國海軍也開始規劃如何同時運用這兩型艦艇,包括究竟是讓兩型LCS編組在同一單位來相輔相成,或者分開編組來使訓練、後勤工作簡化。 當時有一個提案,將單艦體的自由級LCS部署在大西洋,因為當地的美國海軍基地港灣比較窄淺,而三船體的獨立級則部署在基地更為港闊水深的太平洋區域。

LCS 後續艦平均每艘4.3至4.4億美元的成本 ,比兩艘原型艦低了約2億美元,降幅約1/3。為了節約成本,當時美國海軍打算省略以往各型號艦艇向來必須進行一次的全船抗衝擊測試(Full-Ship Shock Trials,FSST,在船艦附近水中引爆高當量炸藥來評估震波對船艦造成的衝擊損害,會增加約5%的總成本),無論是中彈時的抗損抗擊以及防火性能都 大幅降低。日後美國海軍還是為LCS進行全船抗衝擊測試(總花費預估6500萬美元),獨立級的測試由傑克遜號(USS Jackson LCS-6)擔任,在2016年6月10日、22日與7月16日進行 ,三次測試都使用1000磅高爆炸藥(屬於FSST的第一級測試),每次測試爆裂物放置位置逐漸靠近船艦,全艦上下共安裝260個各型感測器與儀表來詳細檢視爆炸震波對艦體結構與內部 裝備的影響,事後分析顯示測試結果傑克遜號的抗衝擊表現比之前仿真模擬還要更好,只受到輕微損害。而自由級 的抗衝擊測試則由密爾瓦基號(USS Milwaukee LCS-5)擔任,在2016年9月4日、9月19日進行。

在2012預算年度,美國海軍為LCS項目請求18億美元的預算,在眾議院撥款法案中被小幅刪減了4700萬美元。在2012年5月上旬,美國海軍宣稱日後平均每艘LSC的平均獲得成本(不包含任務模組)將只有4.2億美元,低於美國國會規定上限達20%。 在2012年度,美國海軍編列建造12艘LCS的預算,而在2013至2017財年再訂購16艘(2013到2015財年間每年4艘,2016與2017財年各訂購2艘);在2013財年編列來訂購四艘LCS的總經費約17.85億美元,此外還另外編列1.026億美元來購買 任務模組。所有量產型LCS的合約都是固定價格加上激勵獎金條款。

依照2015年7月中旬美國軍工業界的消息,隨著技術日漸成熟,LCS的建造成本也逐漸下滑。以自由級為例,LCS-1建造成本達5.37億美元(包含海 軍在建造中途變更設計造成的返工成本),LCS-3降至4.7億,LCS-5為4.37億美元,2014年10月下水的LCS-7降至3.77億美元,而 LCS-9、11則進一步降至3.58億美元,LCS-13、15降至3.49億美元;直到LCS-17起,通貨膨脹、原物料與薪資成本上漲才會趕過改進 流程而帶來的節約,使成本小幅回升,LCS-17、19預估成本3.5億美元,LCS-21預3.62億美元。以上數字純粹是造船廠的造艦成本,不含作戰 裝備等政府採購項目(如計入作戰裝備需再增加超過1億美元)。

建造自由級的馬里內特海事(Marinette Marine)船廠原屬萬利多海事集團(Manitowoc Marine Group),在2008年被義大利芬坎提尼(Fincantieri)集團購併,成為芬坎蒂尼.馬里內特海事(Fincantieri Marinette Marine)。轉手後,芬坎蒂尼集團投資了7350萬美元更新馬里內特海事的造艦設施(該廠部分既有設施可追溯至二次大戰期間),而新設施可使建造中 的艦體工程的移動距離縮短8英里。LCS-5、7有部分建造工作在新設施中進行,而LCS-9則首次完全在新的設施來建造。

2012年中的批評聲浪

依照2012年7月美國防務新聞(Defense News)的報導,前兩艘LCS經過幾年實際操作與研究評估,原本美國海軍希望LCS能在同一趟值勤部署之中,於數天內就轉換成不同任務構型(例如從反水 雷轉換為反潛)的構想難以達成,實際上至少需要數週。結果美國海軍很可能需要事先預備數種構型的LCS部署在同一任務區域來執行各項任務,而不是任意地直 接在現地轉換成其他任務構型。更有甚者,這些報告批評LCS無法滿足許多原始定義的核心需求 ,「已經到了重新思考其定位的時刻」。

雖然這幾年美國海軍若干對LCS運用評估的相關研究結果──包含由海軍副總司令Adm. Mark Ferguson下令執行的調查,以及兩場由諾福克美國艦隊司令部(U.S. Fleet Forces Command,USFFC)進行的兵棋推演──被列為機密,但幾個消息來源都指出LCS艦隊很難達成美國海軍的若干核心目標,相關問題涵蓋包括任務概念 (Concept of Operations,CONOPS)、人力配置短缺、維護問題、人員訓練、任務模組問題以及兩種不同構型LCS之間的共通性問題。依照最初LCS的 CONOPS,LCS必須能取代現有反潛巡防艦(派里級)、小型巡邏艦、掃雷艦的任務,然而實際上LCS的 任務能力無法達成巡防艦與掃雷艦的效能,也因為體型較大而很難當成小型巡邏艦來運用;結果,LCS無法滿足美國海軍21世紀初期21世紀海權戰略(Cooperative Strategy for 21st Century Seapower)定義的大多數要求,尤其是三項核心功能如前沿存在(forward presence)、制海(sea control)與武力投射(power projection)等,只能擔負人道支援、海上秩序維持(如反海盜)或其他低強度作戰任務;原本LCS打算配置的NLOS-LS非線性攻擊武器在2010年取消之後,也限制了該艦的 對海/對地攻擊火力(LCS原始設計沒有配置魚叉反艦飛彈)。此外,依照2012年的研究結果,美國海軍認為原本LCS編制的40名核心船員不敷需求,有必要再增加 一些;當時美國海軍希望核心船員總人數能控制在50名以內,這是不大幅更改LCS內部空間配置的極限,但2013年自由號首度在新家坡部署的經驗顯示編制50名核心組員仍然不敷需求。

依照一份2007年美國海軍的研究報告,海軍船艦運轉時,每名人員平均需要每週值班70小時,平均每日7小時;而僅編制42名人員的LCS,艦上人員每週值勤的總時數超過前述標準達594小時,意味平均每人每週超時值班14.14小時以上,每天超時值班2小時以上(總共9小時),這還不包括值班以外其餘工作時間;結果有42%的人員經常感到疲勞,他們在每次六小時值班之前,工作了12到16小時沒有休息。超時工作造成的疲乏,導致人員錯誤或疏失機率增加。

此 外,原本LCS希望能在 一天之內於前線基地廠站更換所有任務模組、變更構型,但實際上有所落差;一說是實際操作中需要數星期,顯著影響LCS在戰區值勤的任務計畫 ,不過美國廠商則表示只需96小時就能更換任務構型。LCS每套任務模組都由不同的子系統、模組單元構成,而核心作戰系統並不包括任務模組的控制單元;每 種任務套件的各個子系統都由不同廠商開發,都有 自己的控制單元,但整個系統一開始並沒有一套完整的模組之間的規格/交換性規範,因此各個來源互異的子系統與核心戰系的整合連線,變成一件複雜的工作。在 任務轉換時,光是安裝任務模組中的一個子部件以及相關的整合連線與功能測試(包括任務模組本身的控制單元和裝備連線,以及控制單元與船艦核心戰系的連 線),可能都要花上一天, 何況是整套任務模組的所有裝備;除非美國海軍日後為各模組之間的交換定義良好規範,使每一個子裝備的整合都做到真正的隨插即用,否則根本不可能在僅僅數小 時內就完成任務轉換。然而這件工作並不容易,除了任務模組的子系統 的提供廠商互異、且歷年來多次更換之外,美國海軍同時採用兩種不同的LCS艦型以及作戰系統,更為模組共通性帶來更大的障礙。

除了更換模組裝備的技術問題之外,把要換上的任務模組從儲存的位置運輸到LCS所在的前線基地等,都會牽涉種種後勤考量,使得實際情況變得相當複雜。此 外,在體制上關於授權給戰地的LCS變更任務構型,之間的行政程序也需要進一步改進釐清,以增加作業效率。這些報告有若干建議措施,例如在前線預置船艦 (prepositioning ship)上裝載更多LCS所需的不同任務模組以因應需求,然而相關的人力與維護成本也會增加;此外,相關報告也建議改善LCS每次值勤部署的時間表,降 低變更任務模組造成的影響,或者將任務模組納入美國海軍的全球武力維持(Global Force Management)計畫的後勤維持項目之中,此外也建議美國海軍進行更多關於在前線維持LCS各種任務模組的相關成本效益研究。

LCS各種任務模組的發展也都不順利,許多模組最初選擇的裝備都歷經更換,服役期程延後,研發成本水漲船高;結果,不僅服役初期的LCS將面臨功能不全的窘境,原本希望透過使用任務模組來節省經費的期待也因水漲船高的成本而破滅。

而 依照原始CONOPS的定義,LCS需要能持續在海上作業至少三週而不需整補,然而實際操作經驗顯示艦上攜帶的物資之夠在海上支持二週,其中之一的原因可 能是發現原始人力配置不足之後新增更多人員,導致需要更多舖位空間以及消耗更多補給品。此外,也 還是有部分聲音質疑LCS用較小的57mm快砲取代原本的76mm快砲,認為不符合美國海軍的作戰需求;不過如果未來要換回76mm快砲,只有自由級 的艦首武器模組能夠順利更換,獨立級的艦首設計較為狹長,只能配置57mm快砲。

這些報告批評LCS的最大問題,是LCS原始設計的 防空自衛能力不足,只配備最基本的點防空偵測與武器系統,很難在反艦飛彈的威脅之下存活,而美國潛在對手如中國、北韓、伊朗、敘利亞的海上力量都已經普遍 配置反艦飛彈。美國海軍打算在2013年春季開始在新加坡部署LCS(目前打算部署4艘),這是LCS首度部署在西半球以外的水域;然而,這些報告質疑 LCS的自衛能力是否能在威脅強度較高的水域(例如接近中國)存活 ,並且認為LCS在威脅區域受損之後就會立刻失去值勤能力。LCS的生存設計標準比以往美國海軍艦艇降低,無法配合其他艦艇參與威脅強度較高的作戰。LCS都有使用耐火性較差的鋁合金材料來減輕重量,自由級上層結構為鋁合金,獨立級整個艦體與上層結構都由鋁合金製造,因此獨立級的火災顧慮最高(因此獨立級成為美國海軍第一種全面禁煙的軍艦);LCS的設計也沒有特別強調抗爆震衝擊的能力,也不像一般美國軍艦會在關鍵要害部位設置防彈裝甲來阻擋破片侵徹,這使LCS面對反艦飛彈、水雷等攻擊時較為脆弱,在近岸環境下敵方單兵武器如RPG火箭等都可能對LCS的艦體結構造成較大的危害。此外,LCS的人力十分精簡,這對於消防損管堵漏等作業較為不利。

日後在多次兵棋推演中,美國海軍也發現LCS靠著更換任務模組來擔負不同任務,無法滿足實戰需要:特定任務構型的LCS只適合執行某種任務,在實戰中可能會不得不持續回到基地更換任務模組,而無法留在戰場上執行任務。雖然同一個戰區可以同時部署多艘不同任務構型的LCS來分攤不同任務,但這意味著需要更多LCS才能滿足一個戰區的需求,減少了其他方面能部署的兵力。 

總而言之,LCS在整個計畫定義與工程發展 與實用階段,無論是理念與功能要求都有諸多變更,許多一開始認為可以酌減的功能(尤其是正規防空、反艦、反潛作戰的能力)到後來卻變成被批評之處。整個LCS計畫定位的問題,與美國在冷戰結束後「螺旋發展」 模式造成的膨脹與失控,有著相當的關係。

2013年: 預算封存帶來的影響

由於2013年3月2日美國刪減聯邦政府開支的預算封存(sequestration)生效,美國海軍高層尋找節約開支的手段時自然也包括LCS。在2012年底,美國海軍湯姆.卡普曼少將(Vice Adm. Tom Copeman)遞交給海軍作戰長(Chief of Naval Operations )約翰.格林奈特上將(Adm. Jon Greenert)一份名為「2025年水面艦隊」(Vision for the 2025 Surface Fleet)的備忘錄,其內容為機密;依照事後部分消息透露,湯姆.卡普曼少將表示現階段業已訂購的24艘LCS(兩廠各兩艘Flight 0原型艦以及各10艘Flight 0+)之後,美國海軍在2015財年以後恐怕無法繼續同時購買兩型LCS。依照美國海軍官員對這份備忘錄 內容的描述,此備忘錄建議美國在完成前24艘LCS之後應該重新審查此一計畫,之後美國海軍可能的考量包括未來只購買某一型LCS,或使用其他更便宜且更符合美國海軍實際需要的設計。

這份消息指出,湯姆.卡普曼少將本人在這份備忘錄中建議不一定要完全放棄現有的LCS設計,但後續艦可以進行修改,例如減少原本強調的模組化更換任務構型 能力 ,成為一種單一任務船艦;如果進行這樣的變更,LCS在修改時勢必會更強調防空等正規作戰能力(然而也有部分人士如Delex Systems Inc.的顧問McGrath表示,LCS如果再增添更多正規武器裝備,就會減損航速與續航性能)。在當初規劃LCS時,美國海軍認為最迫切需要其水雷作 戰能力,以接替先前的鶚級(Osprey calss)與復仇者級(Avanger class)等水雷反制艦艇;而到2010年代,美國海軍以經訂購擁有水雷反制構型的24艘LCS,整體任務能力已經超過原本14艘復仇者級與12艘鶚級 構成的水雷反制艦隊,充分滿足了美國海軍的水雷反制需求,因此 後續艦艇對於水雷反制能力的需求自然降低(美國海軍也不打算繼續購買更多水雷反制套件),能更多著重於其他正規作戰能力。美國海軍內部普遍抱怨LCS價格 高昂,但正規作戰的攻擊火力以及對空防禦能力都不足,在高威脅戰場環境下難以繼續執行任務或繼續存活,面對擁有大量反艦飛彈的對手如中國海軍時恐將力不從 心。

而關於以新設計取代現有LCS的構想,就更強調正規作戰能力並應用現有成熟技術,排水量比自由級增加500至1000噸,可能配備16管垂直發射器,裝備 防空、反艦飛彈 以及更好的感測裝備,船艦本身也要有更大的發電功率(功率較高的防空雷達與戰系將消號更多電能),而單艦整體價格希望比現行LCS載台加上任務模組的總和 低600至700萬美元。而另提新設計的考量還包括以柏克級為基礎進行縮小並刪除神盾系統,或者考量一些歐洲現成的中/小型巡防艦設計 。先前諾格集團諾格船艦系統(Northrop Grumman Ship Systems,NGSS,2011年3月成為杭亭頓.英格斯,Huntington Ingalls Industries)曾以該集團為美國海岸防衛隊(USCG)的傳奇級(Legend class)國家安全艦(National Security Cutter)為基礎衍生供海軍使用的巡防艦版,並積極在國際各主要軍事防衛展中推銷,該集團也希望這種設計能被美國海軍用來替代原本的LCS。

在2013年3月中旬,美國海軍分別授予洛馬集團和奧斯特公司一紙關於驗證LCS經濟可承受性的合約,針對LCS壽期的後勤保障服務進行研究、分析和審 核,評估相關工程的挑戰性,以及由於(因為預算封存)降低採購和全壽期成本所帶來的額外成本和進度風險。在這項工作中,授予洛馬集團的合約價值5280萬 美元,授予奧斯特公司的則為1998萬美元,此工作預計到2014年3月底結束。

在2013年6月5日美國眾議院通過2014財年國防授權法案中涵蓋海軍造艦的部分時,附帶一項修正案,對現有的LCS項目表示嚴重的擔憂,對於LCS艦 體交付速率與任務模組的性能水平表示質疑。如果這項修正案出現在最終版本的2014財年國防授權法案(2014 National Defense Authorization Ac)中,美國審計署(Government Accountability Office,GAO)就會全面審查現有的LCS計畫(包含兩種LCS型號),包括任務模組的發展與測評。這項修正案也要求審計署全面評估LCS在 2013年上旬部署在新加坡所獲得的操作經驗,同時對LCS整個建造、服役過程所累積的經驗和修改進行總結。

在2013年9月初,消息傳出美國國防部長支持在2015財年編列的四艘LCS之後,就不再繼續購買,使LCS總數停在24艘;這個方案被美國國防部考慮納入2014財年國防預算的選擇性計畫備忘錄中(Alternative Program Objective Memorandum,ALT POM,這是因應預算封存措施而在擬定備忘錄之前的兩個版本之一,一般的POM不納入預算封存,而ALT POM則考量到預算封存措施)。而美國海軍則爭取建造更多的數量,但總數也不超過32艘,意味著在2016與2017財年繼續訂購。

在2014年1月6日,美國國防部長辦公室(Office of the secretary of defense,OSD) 副執行秘書克莉斯汀.福克斯(Christine Fox)在一份機密備忘錄中註明,將LCS的總數減為32艘 ;對此美國海軍表示這不是最後決議,而一些支持LCS的美國海軍高層自然感到失望。隨後在1月23日,美國海軍裝備採購部門 手長Sean Stackley對外 表示,採購52艘LCS是既定的政策,不會改變。克莉斯汀.福克斯先前在國防部成本分析與計畫評估辦公室(Office of Cost Assessment and Program Evaluation)擔任主管時,就多次質疑LCS沒有足夠的正規作戰能力來滿足美國海軍未來需求,而在1月15日傍晚美國海軍部長(Navy Secretary)雷.馬布斯(Ray Mabus)還當面與克莉斯汀.福克斯以及國防部長查克.海格爾(Chuck Hagel)為LCS爭執辯護。

美國海軍辯護LCS的主要理由是,現階段美國海軍經常以價值17.5億美元、編制超過300人的神盾驅逐艦來執行低強度任務 (例如反海盜護航),十分地不合理;相形之下成本更低、人力需求較少的LCS(後續Flight 0+量產艦的單位成本在4億美元左右,只需編制90人)來執行這些任務將更為經濟,並將價值艦艇解放出來專注於高強度方面的作戰,所以美國海軍需要的 LCS總數不能減少。目前據說在正式決定未來是否繼續採購LCS之前,國防部作戰測試評估辦公室( Operational Test and Evaluation,DOT&E)會對LCS計畫進行評估,而DOT&E也在規劃另一種新的巡防艦的概念。此時,向來支持LCS的美國海軍作戰部長強納森.格蘭尼特(Adm. Jonathan Greenert)也已經開始規劃LCS之後美國海軍水面作戰艦艇的發展方向,包括全面評估現有LCS的能力、評估修改LCS設計的可能性、全新設計或由 國外引進現成設計等方案。

在2014年3月下旬,美國海軍表示,將繼續規劃為LCS購置任務模組,不受國防部打算刪減LCS數量的影響。美國海軍爭取在2015到2019財年購置總共45套反潛(ASW MP)、反水面(SUW MP)與水雷作戰(MIW MP)任務模組。 依照2014年的報告,LCS反潛套件的經費約2090萬美元,反水雷套件的經費9770萬美元,水面任務模組的經費1490萬美元。

2012年:被掩飾的LCS評估報告

依照USNI的「薩拉曼德中校」(CDR Salamander)部落格2024年3月25日的文章,在2012年初,上任數個月的美國海軍作戰部長(CNO)強納桑.葛林奈特上將(Adm. Jonathan Greenert)下令薩繆爾.佩雷斯少將 (Rear Adm. Sam Perez)撰寫關於LCS的報告,讓海軍高層決定如何運用即將陸續服役的數十艘LCS。

然而,薩繆爾.佩雷斯少將做出的報告內容卻對LCS非常不利,主要問題包括:

1.人力編制太少,有時連艦長都不得不花時間去清理甲板;艦長原本應該用這些時間來研究情報報告以及指揮導航。

2.LCS更換不同任務模組遠不如原先設想地容易,需要集合所有相關承包商人員、海軍人員,全都從世界各個地方搭機前來協助。

3.因為有自由級與獨立級兩種LCS,讓人力、後勤維修以及變換任務等工作都變得更加困難。這兩種LCS設計差異甚大,主要裝備包括主機、作戰系統、感測器甚至如RAM防空飛彈等部分武都不同,連帶使人員訓練與後勤體系都不同,以至於兩者既無法交換零件,也無法交換人員。薩繆爾.佩雷斯少將跟他的參謀團隊擔心,這些LCS艦隊會因為缺乏合格的受訓人員或裝備,而陷入停擺。

隨後在五角大廈的簡報與討論中,佩雷斯少將與其他過國防部官員討論到細節時,一位軍官舉起手指模擬開槍的手式,暗示薩繆爾.佩雷斯即將讓自己的軍旅生涯陷入危機;在當時,任何軍官批評LCS都會面臨後果,包括調職到不理想職務,甚至被迫退休。

關於比較LCS值勤時可能遭遇的對手,佩雷斯少將報告的結論認為,LCS只能對抗輕武裝的小型快艇;一位海軍同僚立刻警告他,如果把海軍最高執行軍官(即CNO)的項目描述得如此不堪,將會危害到他的前途;此時,海軍早已承諾會購買至少20艘LCS。

此時,佩雷斯少將已經將部分報告內容分享給海軍第二高階的執行軍官──作戰部副部長(Vice CNO)馬克.佛格森上將(Adm. Mark Ferguson);依照一位得知此次會議內容的高階人員,佛格森上將告訴佩雷斯少將,稱他「對LCS的眼光不正確」,他們應該與小型作戰艦艇相較,如巡邏艇(PC)。

佩雷斯少將拒絕,表示巡邏艇比LCS小得多,主要用來執行監視或海上攔檢,根本並不會用來執行LCS的任務如掃雷、反潛或水面作戰等。一位曾參與這些會議的官員透露,經過約兩個星期爭論,這些海軍高層人員幾乎快要打起來,「因為我們基本上在說謊」;經過投票後,他們停止將LCS與巡邏艇類比。當佩雷斯少將提交這份報告,當時佛格森手下的Bynum少將打電話給他,建議將此報告列為機密;因為這份報告中列出LCS一大堆弱點,不應該在公開文件裡出現。

 

非正規作戰與兩棲任務

在2012財年的國防預算要求中,美國海軍納入一個研究方案,評估開發LCS支援兩棲作戰的能力。由於LCS高速、收放小艇載具以及一定的快速運輸能力 (尤其是採用三體設計、內部艙間龐大的獨立級),很適合執行小規模兩棲或特戰的滲透任務。一同評估的還包括先鋒級(Spearhead class)聯合高速支援艦(JHSV)。

 

服役初期的部署

2013年2月底展開新加坡部署前進行訓練的自由號,尾跡顯示該艦正進行一連

串蛇行機動。

沃茲堡號的主桅杆,上面是AN/SPS-75三維對空監視雷達(TRS-3D/16ES),

下面則是用來指揮57mm主砲的光電偵蒐/射控系統。 攝於2015年5月新加坡國

際海事防務展(IMDEX 2015) 

獨立級LCS莫比爾號(USS Mobile LCS-26)船樓頂部的AN/SPS-77(V)2三維

雷達,這是瑞典長頸鹿ABM的美國版。最早兩艘獨立級(LCS-2、4)的

AN/SPS-77(V)1天線具有保護外罩,但從LCS-6起改用AN/SPS-77(V)2,則取消

了天線外罩。攝於2023年5月5日新家坡國際海事防務展(IMDEX 2023)

在2013年3月1日起,自由號展開在新加坡的首次部署,為期八個月,這是美國海軍為日後在新加坡部署四艘LCS的構想進行先期驗證。在這次部署中,自由號首度依照原始的構想進行大規模人員輪換,第二批船員在部署期間過半時接替首批船員,並維持勤務直到結束這次部署 ,最後將自由號駛回加州聖地牙哥母港。雖然美國預算控制法案的預算封存(sequestration)在2013年3月1日正式啟動,但由於自由號編制人員較少、系統較為簡單,操作成本較低,因此這趟新加坡部署計畫不受影響。 在這趟部署之前,自由號換上了海洋迷彩塗裝(花費164萬美元),能降低被目視察覺的距離。在2013年8月,自由級二號艦 沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)完成了低視度海洋塗裝工作,水線附近使用較為接近海洋的深色陰影,水線以上採用淺色使之與水平面、天際線融為一體,不同顏色交界處使用對比角度和斜線。由於沃茲堡號的低視度塗裝 以直線/斜線為主,比自由號的迷彩簡單得多,花費降為141萬美元,但低視度效果反而較好。

依照部署計畫,自由號值勤每30天就進行一次為期五天的保養,值勤四個月(部署期間一半)時要執行為時兩週的保養;主要的維修保養工作都會在駐地新加坡基 地進行,由艦上人員、當地美國海軍民間雇員在洛克西德.馬丁原廠的支援之下進行。美國海軍最終希望每艘LCS以三組人員、每組值勤四個月的模式,完成每一 次值勤週期。自由號在這次部署使用水面作戰模組的安全構型,不包括對地面的戰術飛彈。此外,這次部署也將進一步測試艦上人員的工作狀況,因為根據2012 年的研究結果,原本LCS編制40名核心人員無法滿足要求, 因此在臨行前又增加了10人(這是不大幅更改艦內住艙設計的最高容量)。

自由號展開首次新加坡部署後,曾數次發生艦上柴油發電機組跳機導致電力中斷等故障。在2013年7月20日在南中國海一次短暫的失去動力後,自由號在7月21日回到新加坡對有問題的發電機組進行處理。檢查斷定艦上的NR2與NR3船艦發電機組(ship service diesel generators,SSDG)在運轉時過熱跳機,是導致航行期間突然斷電的主因,隨後更換了NR2與NR3機組的渦輪增壓器,以及出問題的燃油系統組件如聯軸器、發生阻塞的燃油噴嘴以及溫度感應器等。

依照2014年4月初美國審計署(GAO)歸納自由號在新家坡的部署狀況,自由號面臨艦上人力不足以及可靠度等問題。雖然核心組員已經比最初的40人增加 10人,但依舊無法滿足運行船艦所需的工作量,艦上人員的睡眠時間只有六小時,達不到美國海軍一般艦艇規定的8小時,而且艦上核心組員需要大量仰賴任務模 組人員(尤其是工程師)來維持艦上基本系統的運轉。除了核心人員之外,任務模組人員也面臨人手短缺的情況,反水面作戰模組總計有19人(包含RHIB小艇人員),而水雷反制 作戰模組只有4人,反潛模組更只有一人,連基本的持續作業輪班都無法滿足。

由於系統成熟度與可靠度仍欠佳,自由號在新加坡的部署期間高度仰賴承包商 技術人員的協助(實際上LCS原本設計就是讓承包商擔負絕大多數維修工作,只是實際上發現根本脫離現實),每個月都必須按照計畫在新家坡港口進行相關維修調整,這限制了自由號在新家坡部署的航行作業範圍。作為首製艦,自由號上有許多可靠度欠佳 的組件,而這些組在後續艦上往往都已經被更換,因此自由號恐怕會有許多在服役生涯中難以根除的技術毛病,只適合當作訓練用途。第二艘自由級沃茲堡號 (USS Fort Worth LCS-3)在艦上更多地應用了感測監控裝置,使艦上的人員能更有效地掌握船艦運行狀況,並迅速得知發生故障或者有潛在故障的部位,而不需要靠耗時耗力的 人工檢查,這對於人力短缺的LCS而言至關重要。

依照前幾艘LCS服役初期的經驗,基於節省人事成本的考量,美國海軍決定LCS以三組人員輪流操作兩艘艦艇的方式運作( 原本規劃每艘艦艇由兩組輪換人員),兩艘LCS之中的一艘在海外前沿基地部署,另一艘則留在本土,每16個月輪調一次,所以每艘LCS在前沿基地部署的時間比原訂增加一倍。

自由級的船型特性及後續艦的修改

一開始自由級的原始船型設計(海刃)的長度為為354.7英尺(108.11m),寬13.1m,滿載排水量2264噸;日後洛馬德標後設計歷經多次修改,到完成原型艦自由號(USS Freedom LCS-1)的設計時,艦體長增至378英尺(115.21m),寬度增為17.5m,最大吃水3.7m,滿載排水量提高到3200噸級。相較於原始設計,自由號設計定案時排水量成長高達46%,但船體長度卻只增加6%,意味著吃水變深,航行阻力增大,後來自由號只好在艦尾增加兩個浮箱來增加浮力;而從二號艦(LCS-3)艦尾增長3m來增加浮力,以符合美國海軍要求的船艦穩定性需求,艦體總長因而達到118m

依照船模的模擬,自由級在將近40節時,才能產生滑行船體預期的升力;如果一開始使用比較傳統的圓舭半滑行(round-bilge semi-planing )船型,在中低航速的阻力較低,對於軍艦整個服役週期的油耗表現比較有利。又,為了容納艦尾四部大型水噴射推進器,自由級擁有一個巨大的方形艦尾,這個方尾在低速航行時會產生巨大阻力,並且在艦尾產生一個巨大的雞尾流(roaster tail),消耗了可觀的能量並製造了顯著的航跡。自由級採用滑行艦體希望在高速時抬升減低吃水,但該艦高速航行時的主要阻力來自於船艦的方形艦尾。早期的測試評估顯示,自由級在大多數的航速區間,阻力都比柏克級飛彈驅逐艦更大;在低速區間裡,自由級需要相當於柏克級2至3倍的功率來達到相同航速; 在中速區間裡,自由級產生的興波遠大於柏克級,顯示船體的航行阻力較大;而在30節航速時,自由級也需要比柏克級更高的推進功率。不過日後服役後由於透過自動調整的壓載水櫃(維持艦體姿態)、幫助船體產生舉升力道的制動片(Interceptor)等設計,加上後續艦不斷變更設計,實際上自由級的航行阻力與油耗沒有這麼糟糕,例如量產型自由級使用柴油機以經濟航速巡航的續航力,大致上能與柏克級驅逐艦相當。

為了高速航行,自由級還有其他特殊設計。例如,艦上的自動壓載艙系統在船艦維持舉升狀態(plane)航行時,能自動調整艦首壓艙水位,使艦首下壓,讓船身保持在有效的舉升狀態。此外,早期自由級船底底部兩側設有類似飛機襟翼的制動片,稱為「Interceptor」,船艦加速到中等航速時施放,就可以製造額外升力將船體舉升、降低吃水與阻力,使船艦更快加速到極速。使用制動片時,自由級船體在15節開始產生滑行(Plane)效應(船體開始舉升)並在18節完成(achieve),而沒使用制動片時要到18節才開始產生滑行效應、在21節完成。此外,自由級一開始設計還配備可折收的穩定鰭,海象惡劣時能施放使用來減少船體搖晃,高速航行時則折收以降低航行阻力。日後前兩艘自由級(LCS-1、3)都設置可折收的穩定鰭以及制動片等系效能不錯,但這些設備相當複雜,成為後勤維修的夢魘;因此,從自由級三號艦(LCS-5)起取消了穩定鰭,而制動片從LCS-15取消(因為制動片只會讓艦體舉升效應提前3節發生)。後續量產型號的自由級雖然基於成本考量,最大航速稍降,不過在滿載情況下還是能超過40節。

在試航時,原型艦自由號(LCS-1)在三級海象內可達到47節的最大航速,最高航速(非滿載)曾達到52節。而為了提防從高速急停時艦橋戰位的人員會被甩出去,自由號艦橋座位都使用類似賽車的滾筒型座椅,值班人員還要帶頭盔;實際試航顯示自由號急停煞車時並不如想像中劇烈,加上後續艦更重視中低航速區間的燃油消耗性並相對犧牲最高航速,因此後續艦取消了賽車式座椅(自由號仍保留)。 雖然自由號試航時跑出50節以上的航速,但在此航速下油耗巨大,續航距離甚至會低於暴風級(Cyclone class)巡邏艇。

早期幾艘自由級在操作期間,續航力遠低於美國海軍的要求;原本美國海軍要求LCS必須能以14節速率續航3500海里、40節衝刺時續航 1000海里,並且艦上的柴油(F-76)必須剩餘8~9%,而前幾艘自由級的表現則遠低於標準。自由級首艦(LCS-1)被發現續航力嚴重不足之後,二 號艦(LCS-3)的燃料攜帶量增加43公噸,但仍無法滿足要求,航速43.6節時續航力約855海里,航速14.4節時續航力只有1961海里(在緊急 狀況下,如果使用F-44航空燃料,LCS-3的14節續航距離可增加360海里,40節續航距離可增加157海里)。由此可見自由級的高速續航力與美國 海軍要求相差不大,但14節巡航的續航力只有標準的56%,對巡航速率的船型阻力或主機功率消耗或許有較大的計算失誤。為了改善續航性能,後續自由級做了不少設計修改:前三艘自由級(LCS-1、3、5)設計上優先考慮高速性能,而不是較低航速區間的阻力與燃油效率;從第四艘(LCS-7)起就把燃油使用效率的優先性提高,包括更換新的水噴射推進器。由於經費限制,美國海軍無法為修改後的量產型自由級重新評估性能與油耗表現,因此從LCS-5開始就沒有重新建立精確的燃油消耗曲線。

最早建成的幾艘LCS發現大量問題,陸續進行大量修正工程;後續艦參考前兩艘原型艦的測試經驗,以及成本考量等,做了許多設計變更。以自由級為例,二號艦沃茲堡號(LCS-3)相較於首艦自由號(LCS-1)有7000處修改;三號艦密爾瓦基號(LCS-5)比起二號艦(LCS-3)又有2500處修改(包括修改水噴推進器設計),而四號艦底特律號(LCS-7)相較於三號艦(LCS-5)又有1000處修改,包括水噴射推進器再次變更(重視油耗表現更甚於高速性能);自由級的設計直到五號艦小岩城號(USS Little Rock LCS-9),才算趨於穩定。

自由級的水噴推進器前後經過多次修改,逐漸優化經濟航速區間的油耗但降低高速性能;二號艦沃茲堡號(LCS-3)的水噴推進器與首艦自由號(LCS-1)不同,LCS-5又修改,LCS-7~13是一種設計,LCS-15、17是一種,LCS-19以後又修改,而到了LCS-25以後又有再次重大變更。

除了改正缺失之外,自由級後續艦許多設計變更是為了節省成本,將一些非必要的能力省略。例如,自由級首艦自由號(USS Freedom LCS-1)設有污水處理系統,能將艦上產生的污水淨化處理能直接排放入海的程度,而不必儲存起來帶回港口處理;然而,這套污水處理設備並不便宜,因此後續艦就將之取消。前兩艘自由級(LCS-1、3)艦尾側面的艙門是標準的駛進/駛出(RORO)艙門,能讓車輛進出;後續艦就大幅縮減艙門尺寸,只要能讓AN/SLQ-25拖曳式魚雷誘餌部署就行。後續自由級的傳動齒輪箱修改了設計來降低成本,然而日後卻發現新設計比較容易故障,尤其是燃氣渦輪與柴油機併聯輸出的情況(見下文);美國海軍在使用自由級後續艦將近十年後,才意識到新設計有許多問題。  

自由級的結構設計有許多水密跟損管的弱點。首先,通往自由級的燃氣渦輪機艙,是從機艙頂部甲板(位於主甲板下方一層)的大型矩形開口,而這個開口並沒有設置任何阻止海水的艙蓋(hatch cover),進水時是等於是個敞開的大破洞。另外,艦上的任務艙是個大型空間,位於主甲板下方並貫通兩層甲板,從艦體中部直到艦尾,右舷以及艦尾各有一個艙蓋用來裝卸或收放任務模,因此是一個水密條件較差且貫通無阻的大型艙間,一旦大量進水後果十分嚴重;在2010年代後半,美國海軍開始在自由級艦體的強肋骨(web frames)之間的位置增設壓載艙(ballast tanks),用於在萬一艦體後部任務艙大量進水時能保有浮力、避免迅速沉沒;由於這些新分隔的壓載艙容積不大,所以裡面沒有設置管路,不需要注排水,純粹是用於艦體漏水時盡量保持浮力。

自由級的航行操縱裝置

(上與下)自由級沃茲堡號(USS Fort Worth LCS-3)的航行操縱席,總共有四個

綜合搖桿來控制推力與航向,分成兩對,分屬於右側的甲板軍官(OOD)席

以及左側的資淺甲板軍官(JOOD)席。此外,OOD與JOOD席座椅扶手上還有

一個搖桿,也是用來控制推力與航向,不過通常幾乎不會使用。

攝於2015年5月新加坡國際海事防務展(IMDEX 2015)

自由級的航行操縱台有兩個席位,分別是右側的甲板軍官(Officer Of the Deck,OOD)席以及左側的資淺甲板軍官(Junior Officer Of the Deck,JOOD)。OOD與JOOD席各有一對綜合搖桿(combinators)來控制航行,每個綜合搖桿能同時控制水噴推進器的推力與方向(自由級四個水噴推進器中,外側兩個負責控制方向,中間兩個則為固定式)。

自由級的航行操作系統有四種工作模式,包括「自動駕駛」(Autopilot)、「聯合模式」(Combi)、「分離模式」(Split)以及「舵柄」(Tiller)模式。在人員操作下,通常使用「聯合模式」,以一個綜合搖桿時控制艦上兩個可轉水噴推進器的方向;此模式下,OOD席通常是以右側綜合搖桿來控制航向與推力,而JOOD席則是用左側搖桿來控制。在低速迴旋或離靠碼頭等場合,會切換到「分離模式」,每一組的兩個搖桿各別控制一個水噴推進器的方向與推力。而「舵柄」模式基本與「聯合模式」相同,不過改由OOD與JOOD座椅扶手上的搖桿來控制航向與推力。實際上,這個座椅扶手上的搖桿使用起來相當不便(離操控席其他常用介面太遠),所以幾乎沒有人會去用,大部分自由級上的扶手搖桿後來也都故障了。此外,艦橋兩側也各有一個綜合搖桿,用於船艦進出泊位或在狹窄水域迴旋,使人員在兩側耳台視野最佳處能夠操作。

自由級座椅扶手上的小型搖桿,可能是沿襲首艦自由號(LCS-1)以來的設計;當時自由號設計著重高速性能(最大速度甚至達50節以上),艦橋戰位設置滾筒型座椅並有安全帶;而在扶手上設置搖桿可能是為了讓OOD與JOOD在操作船艦高速機動時,不需要頂著強大的應力去靠近前方控制席去操縱。然而後續自由級的推進器設計著眼於增加中速區間的巡航經濟性,最高航速有所降低,操艦基本都用控制台上的綜合搖桿,不需要扶手上的搖桿。   

LCS後續艦的升級

前兩艘獨立級原型艦(LCS-2、4)採用AN/SPS-77(V)1(海長頸鹿ABM)雷達,後續艦(LCS-6~)則更換為AN/SPS-77V(2),外型上最顯著的差異是取消了原本AN/SPS-77(V)1的圓錐形天線外罩,後端則改用固態發射機。

美國海軍在2015年5月已經與空中巴士航太防衛(Airbus Defense and Space,原EADS,後來又成為Hensoldt)簽署合約,購買八套TRS-4D旋轉式固態電子掃描雷達(AESA),安裝在印第安那波里斯號(USS Indianapolis LCS-17)起的最後八艘自由級上,取代原本的AN/SPS-75(TRS-3D);TRS-4D的美軍制式化型號為AN/SPS-80。而獨立級的AN/SPS-77雷達(SAAB的Sea Giraffe ABM)也經過升級,換用固態發射機。 

獨立級從第16艘聖巴巴拉號(USS Santa Barbar LCS-32,2023年4月1日服役)開始,推進系統改用LM-2500輕量複合燃氣渦輪模組(Lightweight Composite Gas Turbine Module),又稱為輕量化燃氣渦輪封罩(Lightweight Gas Turbine Enclosure,LGTE),這是針對LM-2500燃氣渦輪執行模組現代化計劃(Module Modernization Program,MMP)的產物。MMP基於MIL-S-901D軍規抗震標準,以一體成形碳纖維複合材料取代原本鋼質的機箱外牆、頂部,例如側壁重量就比原本減少50%(2500kg,約5500磅)。此外,MMP也在滿足軍規抗震標準的情況下,減少吸震基座數量,不過仍能夠提供同等或更好的抗震能力。由於使用新的複合材料,經過MMP升級的LM-2500 噪音減少了60%(約4dBA),且隔熱能力也增強50%(外牆溫度比先前鋼質外罩降低華氏25至50度,相當於把輻射到機艙的熱量降低50%)。MMP另一個重點是改善可維護性,例如將燃氣渦輪模組的存取艙門重新設計,人員經由新設計的輕量化艙門進出模組、在內部活動時更安全方便。經MMP升級的LM-2500 LGTE模組可直接由船艦進氣口的通道拆裝,不需要額外切割甲板。除了LCS-32以後之外,柏克Flight 3從第三艘泰德.史蒂芬斯號(USS Ted Stevens DDG-128)起也換裝LM-2500 LGTE,而星座級飛彈巡防艦、芬蘭建造的Pohjanmaa級飛彈巡防艦也都會使用新的LM-2500 LGTE模組。 

自由級與獨立級的性能特點 

獨立級的三船體先天上就是針對長時間高速航行而優化,能用較為經濟的推進功率,長時間維持在較高的航速。獨立級船體的航行阻力比單體的自由級小很多,高速航行時似乎也不會產生艦首波。美國海軍曾用自由級與獨立級進行直線加速測試,獨立級因為加速比較快而有效率,所以初期會領先;然而自由級仗著艦上推進系統總功率較大的優勢,到後來就會反超獨立級。

整體而言,單體船型的自由級的設計與特點,對於登船搜索與逮捕(Visit, Board, Search and Seizure,VBSS)、對抗敵方高速近岸快艇(Fast Inshore Attack Craft,FIAC)等任務非常理想,這些場景在中東水域很有可能發生。而獨立級航行阻力較低,續航力、燃油消耗率優於自由級,在遼闊的海域(如太平洋)非常有利;而獨立級擁有較大的任務艙,比自由級更適合執行水雷反制作戰等工作(可攜帶較多水雷偵測與反制載具)。

自由級的尾艙採用坡道式設計,裡面的RHIB小艇或水面載具能直接靠重力滑入水中,回收時快艇也能直接靠著速度衝上坡道,無論收放小艇都非常快速;這在需要派出小艇執行登船搜索與逮捕(VBSS)時非常實用。而獨立級受限於三體設計,艦尾水線向內收縮寬度不足,無法採用類似的坡道尾艙設計,因此艦尾任務艙設置在水線以上,需要靠著艙頂的滑軌起重機來施放/回收小艇或載具,機械動作複雜,收放載具的速度慢。

跟敵方小艇交戰時,自由級由於船體比較窄,艦上人員布置輕武器火力點時可以比較集中,比較好運用以及相互支援涵蓋;然而獨立級船體實在太大太寬,舷寬只比愛荷華級戰鬥艦少4英尺,就非常難做到。

此外,在跟敵方小艇交戰時,船艦本身航行產生的興波是最好的武器。自由級在高速航行時會產生很大的興波,不僅有顯著的艦首波,艦尾水噴射推進器更會產生45英尺高的巨浪(產生的水量足以在30秒鐘內填滿兩座奧運級游泳池),這麼大的興波會對企圖靠近的敵方小艇造成很大干擾。反觀獨立級這樣的穿浪船舶,切穿海浪產生的興波不大(甚至完全不產生艦首波),使得敵方小型船艇要接近時比較不會受到阻礙。

不過,自由級航行時的強大興波,在狹窄海域可能會對附近通過的船舶造成困擾。例如,曾有一艘自由級在一個狹窄海域以30節以上速率航行,而對面有一艘40000噸級油輪以10節航速迎面而來。這艘自由級隨後降速準備交錯,後方的興波隨即超過船頭,成為一個弧形波(soliton),往前擊中那艘油輪,結果把這艘油輪直接推出海峽,甚至差點擱淺。

獨立級龐大的船寬也會對後勤維修造成限制,例如美國海軍用來容納柏克級飛彈驅逐艦的乾塢,寬度都不足以讓獨立級進塢;而自由級則可相容於美國海軍5000噸級船塢以及軌道等設施。為了維修獨立級,通用動力在聖地牙哥買了一個船廠專門執行這項工作,有兩個能容納獨立級的船塢(其中一個專門給獨立級使用,另一個可視情況支援);如果獨立級艦隊的數量在12艘以內,正常情況下同時有兩艘進塢相當正常,不過等全部19艘獨立級都服役後,就需要第三個船塢。

 

 

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