2011年美国海军的舰艇和系统制造

　　美国海军在2010年的最后一个星期授予了以洛克希德马丁公司为首的工业团队和以通用动力公司为首的工业团队分别建造一艘濒海战斗舰的合同，并要求提供技术数据包和支持服务。另外9艘濒海战斗舰的合同将在未来5年确定。洛克希德马丁公司所获得的合同总值为4.919亿美元，而通用动力公司为4.654亿美元。此前，美国海军提出放弃选择一种设计来建造55艘濒海战斗舰的设想而代之以将两个工业团队都保持在计划之中。国会在2010年12月底批准了海军的计划。洛克希德马丁公司的任务系统和传感器部（Mission Systems & Sensors ，MS2）与舰船制造商马里内特海事公司（Marinette Marine）组成的团队提供的是传统的钢质船体，而通用动力公司和舰船制造商奥斯特尔美国公司组成的团队则打算采用独特的三体（“trimarin”）铝质船体。

　　濒海战斗舰采用独特配置，由可以互换的武器和传感器任务模块组合构成，以适应反水面舰艇作战、反潜艇作战和反水雷作战的需要。

　　据海军官员说，濒海战斗舰的采购策略引入了竞争。2010年的“获胜者得全部”采购计划对于当年定购的2艘和其后4年的每年2艘濒海战斗舰使用固定价格合同，使两个工业团队都大大地降低了提出的建造成本，提供机会来维持两个舰船建造团队，并推动了美国的造船工业基础。参议院武装部队委员会主席卡尔•莱文（Carl Levin）就非常支持海军的决定，说可以保证最大的竞争，政府人员要做的最好的事情就是帮助海军支持造船工业，维持造船计划的稳定性。海军官员也说，新的采购计划可以比原来的计划节省19亿美元，也就是可以用原来计划采购19艘濒海战斗舰的钱购买20艘。2010年11月，美国海军作战部长曾说，两种不同设计的濒海战斗舰都有其引人注目的特点，因此希望两种都采购。

　　濒海战斗舰合同授予对于海军今年舰船制造和系统工程的重大决定和挑战来说起着决定性的作用。今年1月初，由奥巴马总统签署的美国海军2011年财政预算计划提出了终止以新型导弹巡洋舰（CGX）替代现在服役的22艘“提康德罗加”级“宙斯盾”巡洋舰（CG-47）的计划，取而代之的是重新开始建造阿利伯克级“宙斯盾”导弹驱逐舰（DDG -51），同时引入“飞行III”（“Flight III”） 伯克配置进行大幅度升级。2011年财政预算计划除了建造2艘阿利伯克级导弹驱逐舰和2艘濒海战斗舰之外，还计划建造2艘弗吉尼亚级高速攻击型潜艇，1艘移动式着陆平台和2艘联合高速舰艇。该财政预算计划还为第一艘福特级航母（CVN -78）和最后的第三艘朱姆沃尔特级导弹驱逐舰（DDG -1000）提供资金。另外，该财政预算计划还包括对于1艘“美利坚”级两栖攻击舰和另外4艘吉尼亚级高速攻击型潜艇的长期投资，这些舰艇的其余资金在今后两年内提供。

　　增加阿利伯克级导弹驱逐舰和终止CGX计划的提议与2008年7月美国海军做出的决定，将朱姆沃尔特级驱逐舰计划截止于仅仅建造3艘有关。那时，美国海军基于对未来海军可能面临的威胁进行的再度评估改变了计划，认为应该通过成本较低的措施应对未来所面临的威胁。这些措施包括重新生产阿利伯克级导弹驱逐舰，增加对空作战能力，增加弹道导弹防御能力和增加公海反潜作战能力。同时，海军领导也改变了将朱姆沃尔特级导弹驱逐舰舰体设计用于CGX计划的主意。国会研究机构的报告说，朱姆沃尔特级导弹驱逐舰计划只建造3艘，计划中超过90亿美元的研究开发成本就必须包括进舰艇的采购成本里，每艘舰只就要摊到约31亿美元。这样一来就引起了国会规定的“临界成本突破”（“critical cost breach”），需要撤消以前所提出的说明计划对于国家安全必不可少且无可替代的有关证明文件。

　　去年6月，负责采购、技术和后勤的国防部副部长阿什顿•卡特（Ashton Carter）重新调整了朱姆沃尔特级导弹驱逐舰（DDG -1000）的计划，将形成初始作战能力的时间从2015年 推迟到2016年，并且改变了试验和评估要求。朱姆沃尔特级导弹驱逐舰的双波段雷达中还取消了S波段广域搜索雷达，原来设计的双波段雷达由雷声公司的SPY-3型 X波段多功能雷达和洛克希德马丁公司的广域搜索雷达组成。不过，福特级航母仍然打算采用双波段雷达。

　　海军海上系统司令部要求奥斯特尔美国公司（Austal USA）建造陆海军联合高速舰艇计划中的第4艘和第5艘舰艇。2010年9月，奥斯特尔美国公司开始建造第2艘联合高速舰艇“警戒者”号（Vigilant）；第1艘联合高速舰艇“先锋”号（Spearhead）于2010年7月开始铺设龙骨，计划于2011年6月下水，12月提交给陆军。联合高速舰艇用于在战场内运送陆军和海军陆战队的人员、车辆和物资，在浅水水域使用，以滚装设备进行装卸。

　　海军还在对暂时叫做LSD(X)的新型两栖攻击舰进行设计选择评估，新型两栖攻击舰将用来取代“惠德贝岛”船坞登陆舰/ 哈泊费离斯（Harpers Ferry）船坞登陆舰(LSD-41/49)。一种可能的选择是采用圣安东尼奥级(LPD-17)船坞型两栖运输舰，已投资建造10艘这种两栖运输舰，其中5艘已在舰队服役。海军正在奋力解决长期以来困扰LPD-17舰只的维护和性能问题，尤其是首舰“圣安东尼奥”号最近数月来一直在弗吉尼亚州诺福克的海军基地进行维修。

　　海军通过名为“公开体系”（Open Architecture）的计划，扩大商业开发的战斗系统软件的应用。2010年4月，综合战争系统计划执行处（Program Executive Office for Integrated Warfare Systems）发布了新的海军采购人员合同手册，帮助他们将“公开体系”计划的原则贯彻到合同之中。

　　关于濒海战斗舰的折衷考虑

　　国会对于海军的双双采购濒海战斗舰策略的支持解决了濒海战斗舰的选择问题。洛克希德马丁公司－马里内特海事公司设计的濒海战斗舰是半滑行（semiplaning ）单体舰，长度为128米，舰体最大宽度为17米。而通用动力公司－奥斯特尔美国公司设计的濒海战斗舰是三体舰，长度为115米，舰体最大宽度为32米。它们的满载排水量均为3，000吨左右，而且最高航行速度都能够达到40节。洛克希德马丁公司团队建造的1号濒海战斗舰“自由”号（LCS-1）和通用动力公司团队建造的2号濒海战斗舰“独立”号（LCS-2）都已在舰队服役。2010年12月，海军在威斯康星州的马里内特海事船厂将3号濒海战斗舰（LCS-3）命名为“沃思堡”号，4号濒海战斗舰（LCS-4）目前正在奥斯特尔美国公司的船厂建造，3号和4号濒海战斗舰都计划于2012年交付海军使用。

　　通用动力－奥斯特尔濒海战斗舰团队包括了英国航空航天系统公司, 通用动力先进信息系统公司（GDAIS），L3海上通信系统公司，海上应用物理公司和诺斯罗普格鲁曼电子系统公司。洛克希德马丁－马里内特海事团队还包括了海军的吉布斯与考克斯造船厂（Gibbs & Cox）和 柏林格（Bollinger）造船厂。

　　两种类型的濒海战斗舰都采用名为CODAG的柴油机－燃气轮机组合系统作为推进动力系统。洛克希德马丁团队的濒海战斗舰的推进动力系统包括2台劳斯莱斯MT30燃气轮机，2台柯尔特－皮尔斯蒂克（Colt-Pielstick）柴油机和2台提供特大机动能力的劳斯莱斯喷水推进器（waterjets）。通用动力团队的濒海战斗舰的推进动力系统包括2台通用电气公司的LM2500燃气轮机，2台MTU M71柴油机和4台喷水推进器。在作战控制系统方面，洛克希德马丁团队的濒海战斗舰采用的源自于“宙斯盾”作战系统的COMBATSS- 21作战控制系统和雷声公司设计的用于航母和两栖舰船的舰船自卫系统（SSDS），而通用动力团队的濒海战斗舰则采用通用动力公司的名为GDAIS的商用作战控制系统，并开发了一种叫做OPEN CI的“公开技术链路”（“open technology backbone”）。

　　引入竞争机制

　　在做出决定采购两种类型的濒海战斗舰之前，海军作战部长就说过，海军知道如何处理两种不同类型的濒海战斗舰之间的训练问题、后勤补给问题和维修问题，尽量减少由于缺乏共同性所造成的影响，采用“公开体系”软件能够提高可支持性。

　　濒海战斗舰将装备一门英国航空航天系统公司的Mk 110型57毫米火炮，打击陆上、海上和空中的目标，并装备多挺0.5英寸口径的机枪，自动金属条干扰器，弹体滚转导弹以及具有雷达和红外传感器的Mk 15密集阵格林机枪。

　　据海军官员和工业官员们说，濒海战斗舰上的三任务模块组合代表了关键系统工程和整合的挑战。2006年1月，诺斯罗普格鲁曼公司海上和战术系统公司作为任务模块的系统总体从海军得到了的2900万美元，制造1个扫雷模块和2个水面作战模块，并将在2012年初交付1个水面作战模块组合，在该年底交付2个水面作战模块组合。他们所整合的模块都已经在“自由”号和“独立”号濒海战斗舰上进行了试验。海军海上系统司令部的官员在去年12月宣布，扫雷模块任务组合在“独立”号的第一阶段舰上试验包括安装、整合和拆卸所有的任务装备。扫雷任务模块组合包括1个先进的激光水雷探测系统（ALMDS），1个高速机载水雷清除系统（RAMICS）和1个名为COBRA的沿海战场侦察和分析系统。激光水雷探测系统在MH-60S型直升机上工作，在白天和黑夜都可以采用高功率激光发射器提供对于雷区的广域搜索和探测，其激光发射器由诺斯罗普格鲁曼公司旗下的前沿光电子学公司（Cutting Edge Optronics）生产。仍在开发之中的高速机载水雷清除系统采用激光成像探测和测距系统探测水雷，并采用30毫米“丛林之王”火炮打爆探测到的水雷。

　　水面作战模块组合包括一个火炮任务模块和一个水面作战导弹模块。火炮任务模块安装2门“丛林之王”机关炮，已经在“自由”号濒海战斗舰上进行了试验。水面作战导弹模块是一个改型的陆军非观瞄导弹发射系统，这种名为“火力网”（Netfires）导弹发射系统由15个发射单元组成，能够发射45枚导弹。“火力网”导弹发射系统是由Netfires LLC公司为“陆军的未来作战系统”（Army’s Future Combat System）开发的，Netfires LLC公司是雷声导弹系统公司和洛克希德马丁导弹和火控系统公司的一家合资企业。

　　反潜作战模块的各种候选系统仍在为海军所评估，其中有洛克希德马丁公司的“海洋魔爪”系统（Sea Talon），亦名为“濒海战术网络”系统（“tactical littoral ocean network”）。“海洋魔爪”系统采用遥控拖曳式主动声纳，与搜索和探测潜艇的遥控拖曳式声纳阵列相联。其它传感器系统都可以在濒海战斗舰直升机和无人水面舰艇上控制。

　　巡洋舰和驱逐舰

　　通用动力公司在缅因州巴斯的船厂继续进行建造朱姆沃尔特级导弹驱逐舰（DDG -1000）和迈克•蒙苏尔（Michael Monsoor）级导弹驱逐舰（DDG -1001）的工作。同时，海军在2010年11月底授予了诺斯罗普格鲁曼船舶制造公司一份价值2600万美元的合同，进行朱姆沃尔特级导弹驱逐舰的综合动力系统，雷达信号特征和后勤补给方面的工作。海军还授予了通用动力公司巴斯钢铁厂一份850万美元的修订合同进行施工设计，震动限制，生产过程分析和寿命周期支持服务方面的工作。雷声公司的导弹系统部和综合防务系统部也得到了多个合同，进行试验评估，训练和生产设计鉴定方面的工作。海军研究处和其他海军研究机构以及工业研究部门也都在继续进行朱姆沃尔特级导弹驱逐舰的技术工作。海军研究处于去年9月授予了诺斯罗普格鲁曼电子系统公司一份1890万美元的合同，用以制造“甲板综合系统”（“integrated topside”），包括综合电子系统和多功能视线通信系统。甲板综合系统将舰上的雷达天线，通信天线和电子战系统天线整合在一起。

　　去年5月，雷声公司交付了第一个用于朱姆沃尔特级导弹驱逐舰的模块化电子保护罩（EME），对加固的商用通信设备提供减震，抗电磁干扰保护，温度保护和抗振保护。据雷声公司说，每艘驱逐舰将装备16个模块化电子保护罩，可以容纳235个独立的电子机箱。

　　去年7月，海军授予了通用动力公司巴斯钢铁厂一份1.054亿美元的修订合同，用于采购迈克•蒙苏尔级导弹驱逐舰长期研制周期材料以及工程和生产支持服务，其中包括尚未命名的导弹驱逐舰 DDG－1002，也就是最后的第三艘迈克•蒙苏尔级导弹驱逐舰，的长期研制周期材料。不过，国会官员说，第三艘舰的经费还远没有着落。

　　海军认为，重新启动阿利伯克级驱逐舰（DDG -51）的生产具有很大意义，因为伯克计划在与技术进步相结合的过程中非常稳定可靠。原来计划的62艘舰中的最后一艘，即DDG - 112导弹驱逐舰，于2005年提供资金，现在正在巴斯钢铁厂建造。第63艘舰的资金是2010提供的。现在，舰体号为DDG－113至DDG－115的伯克级导弹驱逐舰虽然尚未命名，但都已经完成了Flight IIA配置。诺斯罗普格鲁曼造船公司将建造DDG－113和DDG－114导弹驱逐舰，而DDG－115导弹驱逐舰则由通用动力公司巴斯钢铁厂建造。

　　“提康德罗加”级“宙斯盾”巡洋舰和伯克级“宙斯盾”导弹驱逐舰的“宙斯盾”作战系统将进行全面的升级，引入海军的弹道导弹防御能力，运行多任务处理器和完全开放结构计算环境（OACE）支持的“先进能力构造”（“advanced capability build”）软件（ACB-12）。ACB-12软件也会提供给海军的防空火控系统（NIFC-CA）和SM-6增程防空导弹。ACB-12软件计划从2012年开始装备“提康德罗加”级“宙斯盾”巡洋舰和伯克级“宙斯盾”导弹驱逐舰，以每年两三艘的速度装备。其中，“威廉S. 西蒙斯”号舰（William S. Sims）将是装备这种软件的第一艘舰。

　　舰上电子装备计划

　　由弗吉尼亚州弗吉尼亚海滩的全球技术系统公司（GTS）牵头的工业团队开发的“通用处理系统”（Common Processing System，CPS）能够对“宙斯盾”完全开放结构计算环境（OACE）提供支持。GTS团队包括了诺斯罗普格鲁曼公司，DRS技术公司，国际商用机器公司和华盛顿州贝尔维尤的GoAhead软件公司。2009年3月，海军海上系统司令部授予全球技术系统公司一份9500万美元的合同，要求为舰艇作战系统提供通用计算基础设施，包括作战系统的数据处理和存储，资料保存和提取，以及输入/输出接口。合同没有规定明确的交付时间和明确的数量。通用处理系统装在一个先进的商用成品保护罩内，能够为开放体系结构和以网络为中心的数据环境提供硬件资源管理。通用处理系统将在2月份进行试验，如果顺利的话，将在3月份开始生产。据说通用处理系统开头会用于“宙斯盾”作战系统，以后也可以用于其它舰上作战系统。尽管濒海战斗舰有两种设计形式，但是海军最终会选择一种采用通用处理系统作为未来的技术插入的作战系统。

　　海军还启动了不少其它的 “宙斯盾”舰队升级计划。2010年7月，雷声公司综合防务系统部得到了一份5900万美元的合同，用于为DDG-114和DDG-115导弹驱逐舰采购SPY- 1D(v) “宙斯盾”雷达和Mk 99 Mod 6火控系统部件。8月，雷声公司综合防务系统部又得到了1300万美元，用于“宙斯盾”武器系统跟踪和导弹通信，以改进射频信号产生和提供弹道导弹防御作战的导弹数据下行链路。11月，海军又给雷声公司提供2.4亿美元，要求为4艘舰提供SPY-1D(v)发射机群和Mk 99系统。11月还给了DRS技术公司一份1400万美元的合同，要求为多艘“宙斯盾”巡洋舰和“宙斯盾”驱逐舰提供综合语音通信系统，可能还会在2014提出价值5900万美元的合同。

　　2010年底，科巴姆天线系统公司（Cobham Antenna Systems）从洛克希德马丁公司得到了一份为DDG -113，DDG -114和 DDG -115导弹驱逐舰的SPY-1D(v)雷达生产3，700件射频和微波组件的合同。这些组件用于舰上雷达的电源传送。2010年10月，洛克希德马丁公司任务系统和传感器部得到了一份合同，对“威廉S. 西蒙斯”号舰的系统进行生产定型，并为上述3艘舰的系统进行预先采购。科巴姆天线系统公司提供的组件也包括一个“陆上宙斯盾” 基地需要的组件，用于支持导弹防御处的在国家弹道导弹防御基地部署SPY-1雷达的计划，部署将从夏威夷的太平洋导弹靶场处开始，2015年部署到在罗马尼亚的基地，2018年部署到在波兰的基地。

　　海军在去年9月授予了一连串大的合同，会对DDG-51导弹驱逐舰的Flight III计划产生重大影响。这些用于S波段防空和导弹防御雷达和雷达群控制器的技术开发的合同包括雷声公司综合防务系统部的1.123亿美元的固定价格合同，洛克希德马丁公司任务系统和传感器部的1.19亿美元的合同和诺斯罗普格鲁曼电子系统公司的1.2亿美元的合同。合同的工作计划在2012年9月前结束。防空和导弹防御雷达由一部S波段雷达和一个S波段雷达部件组成，S波段雷达用于水平搜索、跟踪和弹道导弹防御识别，而S波段雷达部件用于精确跟踪、导弹通信和目标末端照射。防空和导弹防御雷达开始打算作为现在已经取消的导弹巡洋舰的主要雷达，原计划用于导弹巡洋舰的防空和导弹防御雷达，其天线直径达6.7米，而现在用于伯克级导弹驱逐舰Flight III计划的雷达，其天线直径为3.4米。

　　2010年的主要作战系统升级包括通过对抗电子战威胁的长期“水面电子战改进计划”（SEWIP）继续改造海军的基本舰艇作战电子系统SLQ-32(v)。该计划于2002年启动，从那时起，通用动力先进信息系统公司就是SEWIP计划1A，1B1， 1B2和1B3阶段的总承包商。不过，洛克希德马丁雷达系统公司为首的团队在2009年底赢得了该计划第II阶段的合同。这个团队在去年7月成功地进行了初步设计审查，从而得到了工程开发模型和其后的低速率生产的资金。洛克希德马丁雷达系统公司在SEWIP计划第II阶段的设计以该公司的综合通用电子战系统（ICEWS）为基础，使他们能够迅速地以商用技术重新配置系统。现在，通用动力先进信息系统公司仍在继续进行SEWIP计划第I阶段的升级工作。

　　开放性结构体系

　　美国海军将开放性结构体系扩展到了水面战斗平台，水下战斗平台和机载战斗平台。有关计划开始于20世纪90年代，出自于潜艇工作计划执行处，名为“声速商品现货提案”（acoustics- rapid COTS initiative，A-RCI），当时的目的是在洛杉矶级攻击潜艇舰队迅速配置新的处理技术。有关官员最近说，A-RCI计划的目的是通过引入新的采购框架，利用现代化的开发环境和商用电子装备，彻底改变系统开发过程。

　　美国海军的开放性结构体系管理组由一个领导委员会指导，该委员会的成员包括海军各计划执行处人员，海军作战部长办公室的资深人士和系统司令部官员。

　　海军的各主要总承包商也积极支持开放性结构体系的工作。雷声公司综合防务系统部在去年7月得到了一份1420万美元的合同，对4艘舰只和1个陆基试验基地提供Mk 2 SSDS版本的开放性结构体系。这4艘舰只包括还在诺斯罗普格鲁曼公司的船厂设计的两栖运输舰LHA-7，杜鲁门号航母（CVN-75），福特号航母（CVN-78）和第10艘圣安东尼奥级两栖运输舰约翰P.默撒号（LPD-26）。据雷声公司说，公司用于DDG -1000导弹驱逐舰的“舰船整体计算环境”（Total Ship Computing Environment）完全符合开放性结构体系的要求，E-2D“鹰眼”预警机和P-8A海上巡逻机也都符合开放性结构体系标准。

　　华盛顿州贝尔维尤的GoAhead软件公司为通用处理系统提供名为SAFfire的开放标准中间软件，使通用处理系统能够支持对关键任务作战系统应用程序的高效管理。GoAhead软件公司与洛克希德马丁公司结合以后加入了GTS团队，提供独立的中间软件，以保证“宙斯盾”系统现代化符合开放性标准。洛克希德马丁公司在其“宙斯盾”系统进行现代化的ACB-12软件中就采用了SAFfire软件。GoAhead软件公司称，新一代的名为开放式SAFfire（Open- SAFfire）的中间软件结合了基于SAF标准的开放式源技术，可以为海军和其他军种所采用。GoAhead软件公司通过开放式软件产品的测试和确认，确保开放式软件产品能够满足工业部门对于商用软件的要求，以及提供文件、维护和简单的应用软件鼓励广泛使用开放式软件产品，来推动开放式SAF的技术进步。开放式SAFfire最终也会与通用处理系统整合在一起。

　　动力技术

　　在舰船机械技术方面，2010年10月，DRS技术公司（DRS Technologies）完成了混合电驱动永磁电机的装配和部件试验，这种电机打算装配到已经服役的伯克级驱逐舰上。DRS技术公司和通用原子公司正在开放一种进行概念论证的混合系统，整个系统由DRS技术公司的永磁电机、电机驱动器和整流器以及通用原子公司提供的系统控制电子装置组成，最终会与传统机械驱动部件整合在一起。

　　海军官员早就希望水面舰艇装备一种能够提供推进动力和舰艇电力的综合动力系统（IPS）。综合动力系统采用电机，例如永磁电机，将来也可能采用超导电机。综合动力系统能够减少作为发动机的燃气轮机或者柴油机的数量，不再需要减速装置和长的船体驱动轴。综合动力系统采用同样的动力机械来提供推进动力和提供传感器、武器系统和日常使用所需要的动力，并且通过一个带状分配系统来分配动力。海军开头打算在DDG -1000导弹驱逐舰装上综合动力系统，但是由于永磁电机存在多种问题，只好代之以科孚德机电公司（Converteam）提供的高级感应电机。现在的混合系统还只是完全综合动力系统的一个过渡系统，已经在最后一艘“黄蜂”级两栖攻击舰“马金岛”号（Makin Island） (LHD-8)上显示出明显的优势。

　　据海军海上系统司令部的官员说，通用电气公司的LM2500燃气涡轮发动机现在在海军的巡洋舰和驱逐舰上以最高的效率高速运转。每根轴上有2台发动机，也就是每艘舰上有4台发动机。由于这些舰只一般都以相对较低的速度航行，因此可以采用一台高效电动机带动轴旋转，并关闭一台LM2500发动机。DRS技术公司和通用原子公司计划在今年把混合电驱动系统送到海军的费城陆上试验基地，试验成功以后于2012年装到伯克级“特拉克斯顿”号 导弹驱逐舰（DDG -103）进行试验。

　　海军研究处的电磁轨道炮计划取得了重大技术突破，于2010年12月在弗吉尼亚州达尔格伦的海军水面战中心进行了一次样炮试射。试射的速率达到了33兆焦耳（据海军研究处说，1兆焦耳相当于一艘1吨重的舰艇以100英里的时速前进）。在2008年的试验中，轨道炮达到的速率为10兆焦耳，海军研究处希望能够达到64兆焦耳的速率。轨道炮能够产生极高的速率，因此可以不需要爆炸性炮弹。海军研究处认为，虽然轨道炮研究离装备舰队还需要超过10年的时间，但是为电磁武器将动力炮弹发射200海里之远的距离提供了可能。

　　作者：爱德华 J. 沃尔什（美）

　　编译：知远/李洪兴