日本海上自卫队“金刚”级导弹驱逐舰,一共建造了4艘,是全世界除了美国海军之外最早出现的宙斯盾舰。本文介绍“金刚”级驱逐舰:防空导弹、反导能力、火炮系统、反潜作战、服役简史。

“金刚”级驱逐舰,共使用过三型中程防空导弹

自“金刚”级各舰服役至今,共使用过“标准”-Ⅱ中程型Block 3/3A/3B (也称为RIM-66M-1/2/5,下文简称为“标准”-ⅡMR Block 3)三型中程防空导弹。

“标准”-ⅡMR Block 3全长4.47米,直径0.34米,全重708千克。采用中段指令制导、末端半主动雷达制导的模式,最大飞行速度约3.5马赫、最大射高24000米,最大射程约166千米。该型导弹是美国海军于80年代中期为了应对低空掠海飞行的反舰导弹,以“标准”-ⅡMR Block 2为基础,专门为“宙斯盾”系统设计的一型中程防空导弹。

拦截掠海飞行的反舰导弹,其难点在于从复杂的海杂波中识别出来袭的反舰导弹。对此,“标准”-ⅡMR Block 3重点改进了引导系统,提升了信号处理能力,使导引头具备更强的抑制海杂波的能力。同时,“标准”-ⅡMR Block 3还改进了战斗部,采用了Mk 115 Mod 2高爆破片杀伤战斗部和Mk 45 Mod9引信。

Mk 45 Mod9引信采用新的高度表,提高高度测量的准确性,降低引信误启动概率,进一步提高了对掠海飞行反舰导弾(飞行高度20米以下)的拦截能力。而推进系统则升级为Mk 104 Mod2单室双推力固体火箭发动机,使该型导弹的飞行速度和射程都有一定的提升。

“标准”-ⅡMR Block 3A则对弹翼以及弹体气动外形进行了一定的优化,并换装了Mk 125战斗部。而“标准”-ⅡMR Block 3B则是在Block 3A的基础上进一步的改进。增加了红外导引头,使其具备双模式引导系统。红外成像导引头能够弥补半主动雷制导的抗杂波和多路径方面的不足。并且能够提高导弹在电子对抗环境下的作战能力,提升其对低雷达反射截面积(RCS)目标的识别能力。

“金刚”级上共配备了3台AN/SPG-62火控雷达(前1后2)为“标准”-ⅡMR Block 3提供制导。每台AN/SPG-62在末段照射时可以对一定角度内的4个目标进行分时照射。并且“宙斯盾”系统能够通过数据链对飞行中的“标准”-ⅡMR Block 3进行遥测及指令控制,形成多批次目标对抗。

也就是说,理想状态下“金刚”级能够同时发射/引导12枚以上的“标准”-ⅡMR Block 3进行防空作战。此外,海上自卫队还曾测试过在AN/SPG-62不介入的情况下,直接由AN/SPY-1雷达对“标准”-ⅡMR Block 3进行指令制导,并辅以弹上红外导引头的方式,成功拦截目标。

“金刚”级反导能力升级与“标准”-Ⅲ反导拦截弹

日本有关弹道导弹防御系统的相关研究,最早可以追溯到20世纪80年代美国提出的“战略防御倡议”(SDI)中的美日战略防御预研项目。但是直到90年代初,日本政府才正式加入战略防御倡议的西太平洋架构研究,航空自卫队和日本相关企业也同时开始进行针对弹道导弹探测和跟踪技术的相关研究,通过对J/FPS-3陆基预警雷达进行升级和改进,使之具备了一定的探测和跟踪弹道导弹能力。

在1993年朝鲜宣布退出《不扩散核武器条约》,并成功发射“劳动-1”弹道导弹后,日本开始推进“关于日本防空系统现状的综合性调查研究”,并于1995年成立了弹道导弹防御研究室,开始进行反导系统建设的初步构想与研究,并在技术可靠性等方面得到了美国的协助。

未来的“金刚代舰”可能将以此为基础设计建造

而后1998年8月朝鲜成功试射“大浦洞-1”并飞越日本上空,这使得日本更进一步认识到朝鲜弹道导弹技术的发展对日本所产生的威胁。海上自卫队于次年开始正式与美国海军共同研究部署海上反导系统的具体事宜。

值得一提的是,在1998年8月31日朝鲜进行“大浦洞-1”弹道导弹发射测试时,服役仅两年的“妙高”号成功对这枚弹道导弹进行了探测。由于该舰尚未进行反导能力升级,并没有自动跟踪系统,而是依靠由雷达操作员手动进行操作,实现对“大浦洞-1”导弹的持续跟踪。

1998年朝鲜进行“大浦洞-1”弹道导弹发射测试,“妙高”号成功对这枚弹道导弹进行了探测和跟踪

2003年,日本内阁正式通过建设弹道导弹防御系统的决议。于次年12月通过的新《防卫计划大纲》和 《中期防卫力量整备计划》中明确提出每年应投入100亿~2000亿日元以构建、提升本国的弹道导弹防御能力;同时加强与美国在反导领域的合作、从美国引进“爱国者”-Ⅲ反导系统,由此正式开始构建日本的弹道导弹防御系统。

2006年朝鲜首次进行核试验后,日本开始加快反导系统的构建与部署。海上自卫队与“宙斯盾”系统的制造商——美国洛克希德·马丁公司达成协议,将“金刚”级导弹驱逐舰的“宙斯盾”升级为具备拦截弹道导弹能力的BMD 3.6.1系统,并将主传感器升级为AN/SPY-1D。

此外,还对舰上的Mk 41垂发系统进行适配“标准”-Ⅲ导弹的改造。2007年开始以每年一艘的进度进行升级,至2010年4艘“金刚”级全部完成升级。4艘“金刚”级进行反导能力升级和相关测试的总成本达1500亿日元。

2008年7月7日,“雾岛”号驶出珍珠港,参与当年举行的环太平洋联合演习

2007年12月8日,完成升级的“金刚”号在夏威夷外海试射“标准”-ⅢBlock 1A反导拦截弹并成功击中弹道导弹靶弹,这是海上自卫队第一次成功进行实弹反导拦截,也使日本成为除美国之外唯一一个使用“标准”-Ⅲ成功进行海基中段反导拦截的国家。

而后“金刚”级各舰陆续完成升级后均前往夏威夷进行了“标准”-Ⅲ反导拦截测试。值得一提的是,由“金刚”级四号舰“鸟海”号于2008年11月19日进行的日本第二次海基反导拦截测试(JTFM-2)中,“鸟海”号发射的“标准”-Ⅲ Block 1A拦截弹因轨道姿态控制系统故障导致此次拦截测试失败。

2011年6月30日防卫省正式宣布日本已初步构建起由陆基末段拦截的“爱国者”-Ⅲ系统(PAC-3)、海基中段拦截的“宙斯盾”系统(以“标准”-Ⅲ为拦截弹)、海陆空天预警探测系统和指挥控制系统组成的弹道导弹防御系统。

其中航空自卫队装备“爱国者”-Ⅲ的各高射队主要部署在东京、九州、冲绳等重要工业、经济中心及军事基地周边,而海上自卫队的各宙斯盾舰则巡弋在来袭弹道导弹可能飞越的区域准备进行拦截。此外,日本进一步加深与美国战略空军司令部和北美防空司令部的合作,推动日美弹道导弹防御系统的升级与完善。

“标准”-Ⅲ舰空导弹

在4艘“金刚”级陆续进行反导能力升级后,均具备了发射“标准”-Ⅲ导弹执行拦截弹道导弹任务的能力。目前,4艘“金刚”级仅具备发射“标准”-Ⅲ Block 1A/B(RIM-161B/C)的能力。

“标准”-Ⅲ基础型(Block 1)是美国海军于1992年开始,在“标准”-Ⅱ增程型 Block 4的基础上研制的一型用于拦截弹道导弹的舰空导弹。“标准”-Ⅲ Block 1采用了与“标准”-ⅡER Block 4相同的Mk 72固体火箭助推器以及第二级Mk 104双推力火箭发动机。同时,在大气层内的中段制导和弹体控制技术也与“标准”-ⅡER Block 4相同。

“标准”-Ⅲ Block 1的第三级采用了阿连特技术系统公司研制的Mk136双脉冲固体火箭发动机。Mk 136火箭发动机采用由新式轻型石墨环氧树脂复合材料经缠绕成形的发动机壳体,装药为高性能的TP-H3340铝/高氯酸氨(A1/AP)推进剂和端羟基聚丁二烯(HTPB)黏合剂。

此外,为了能够有效拦截敌方弹道导弹,“标准”-Ⅲ将传统的爆破战斗部改为使用Mk142轻型外大气层动能拦截器(LEAP)。由该战斗部直接碰撞弹道导弹进行拦截,与目标碰撞时能够产生130兆焦的动能。

“标准”-Ⅲ Block 1A则是“标准”-Ⅲ系列导弹的正式生产型号,除了增设、升级固体转向姿势控制系统(SDACS)外,并没有太大的改进。而“标准”-Ⅲ Block 1B则进行大量的改进。针对弹道导弹在弹道中段采用诱饵、假目标等新型突防手段,“标准”-Ⅲ Block 1B采用了双色红外导引头,并配置了具有抗电子欺骗功能模块GPS软件,进一步升级了信息处理系统,末制导段制导软件具有“初始”目标识别能力。此外,“标准”-Ⅲ Block 1B还升级了节流转向姿态控制系统(TDACS),使动能战斗部在拦截末端的机动能力更强。

在反导系统中的反导监视卫星、陆海基远程雷达、预警机发现敌方弹道导弹发射后,“金刚”级上的AN/SPY-1D无源相控阵雷达将持续探测、跟踪飞行中的弹道导弹。并由后端信息处理、指挥系统对各传感器获得的参数信息进行数据分析、处理。

在指挥系统下达拦截指令后,Mk 72固体火箭助推器推动“标准”-Ⅲ Block 1A/B从Mk 41垂发系统中发射并与舰上数据链系统建立联系。在Mk 72助推器燃烧殆尽并被抛弃后,Mk 104双推力火箭发动机点火,导弹根据发射舰发送的GPS数据、弹载惯性导航系统进行中段制导。

在Mk 104发动机燃烧殆尽并被抛弃后,Mk 136双脉冲固体火箭发动机点火,推动剩余弹体突破大气层飞行。而在Mk 136发动机燃烧殆尽并分离后,Mk 142轻型外大气层动能拦截器(LEAP)根据舰上通过数据链发送的信息搜索目标,并探测来袭弹道导弹最脆弱的部位,由节流转向姿态控制系统(TDACS)的姿态控制喷口进行弹道修正和姿态控制,最终直接碰撞以摧毁目标。

“标准”-Ⅲ Block 1A/B最大飞行速度高达3千米/秒,最大射高160千米,最大射程则达到了900千米。目前,“标准”-Ⅲ Block 1A/B仅具备拦截短程弹道导弹(SRBM)、中程弹道导弹(MRBM)以及有限的拦截远程弹道导弹(IRBM)的能力,且不具备拦截洲际弹道导弹的能力(ICBM)。而“金刚”级四舰大概率将不对“宙斯盾”系统进行升级,以兼容“标准”-Ⅲ Block 2A。

火炮系统

“金刚”级的主炮采用了引进自意大利“奥托·梅莱拉”公司的127毫米速射炮,而非“阿利·伯克”级上的Mk 45型舰炮。该炮是由此前安装在通用驱逐舰(DD)上的76毫米速射炮为基础研制的。“金刚”级是海上自卫队中第一型采用该炮的水面作战舰艇。该炮的最大射速可到45发/分,最大射程为7千米(空中目标)/15千米(水面目标)。“金刚”级还在舰桥上部安装了1台FCS-2-21型炮控雷达用于指挥这门主炮。

“金刚”级上采用引进自意大利“奥托·梅莱拉”公司的127毫米速射炮

除了主炮外,“金刚”级在垂发系统后的平台以及舰体后部各安装了1门Mk 15“密集阵”近程防御武器系统。该系统主要通过形成密集的弹片网用于拦截处于末端的反舰导弹或炸弹。“密集阵”的核心为一门M61A1型20毫米六管机炮,采用单链供弹,射速达3500~4500发/分且能够自由控制,有效射程达1.5千米,能够在-20度至﹢80度之间俯仰。

弹链被安装在机炮下方,空弹壳由圆筒形弹舱回收,可以在30分钟内完成再装填。海上自卫队则使用普通弹药或由技术研究本部开发的钨合金脱壳穿甲弹。“密集阵”拥有独立的火控系统,白色的雷达罩下是一台搜索雷达和一台跟踪雷达,两者均为Ku波段。由于搜索雷达和跟踪雷达共用一组天线,两者无法同时运作。作战时由安装在舰桥CIC中的Mk 340远程控制台操控。

设计上“密集阵”需要在5.1千米的距离上探测到目标,在3.9千米捕捉目标并在2.3千米开始射击。从发现目标到开火大约需要2秒,摧毁一个目标平均需耗费200发弹药。而后,4艘“金刚”级还将“密集阵”系统升级为Block1B型。“密集阵”Block 1B的改进目的是提升对水面目标和掠海目标攻击能力,并进一步强化拦截超声速反舰导弹的能力。

“金刚”号上的Mk 15 Block 1B“密集阵”近程防御武器系统

“密集阵”Block 1B的火控雷达增加了旁瓣抑制和滤波器。在雷达罩左侧加装1具英国皮尔肯顿(Pilkington)公司的HDTI-5-2F高分辨率红外线热影像系统,并在战情室内增设一个手动操控台。

HDTI-5-2F采用超长波长红外线进行侦察搜索,这一波段不易被反射自水面的太阳光、密集阵本身发射时产生的火光所干扰,具备更高的可靠性。能够辅助火控雷达识别目标,大幅提升“密集阵”跟踪小型高速目标的精确性。“密集阵”Block 1B换装了新型弹药,改进了炮管,提高了射程和命中精度。此外,后端的火炮控制系统也进行了改进,提高了其可靠性,降低了故障率。

反潜作战系统

相较于此前海上自卫队的各型作战舰艇,“金刚”级的反潜作战能力也有了巨大的提升。在“朝雾”级通用驱逐舰上,海上自卫队便运用了能够将舰上的舰艏声呐、拖曳阵列声呐以及反潜直升机投掷的声呐浮标进行信息整合的OYQ-101型反潜信息处理系统 (ASWDS)。

而“金刚”级配备的OYQ-102型反潜作战指挥系统(ASWCS)则是参考了“阿利·伯克”级上反潜作战系统体系的构建,在OYQ-101型反潜信息处理系统的基础上,将舰上各个反潜传感器、反潜武器、指挥系统有效整合。OYQ-102型反潜作战指挥系统在统一整合、接收反潜传感器的信息并对其进行处理、分析的同时,与舰上的“宙斯盾”系统以及垂发系统连接,能够直接指挥反潜武器的发射。

值得一提的是,“金刚”级首舰“金刚”号的OYQ-102型反潜作战指挥系统在进行反潜直升机作战整合时,是以海上自卫队于20世纪70年代末研制的老一代HSS-2B反潜直升机为基础构建的。而“金刚”级后3艘则是以1991年服役的新一代反潜直升机SH-60J为基础构建的。因此“金刚”级后3艘的反潜作战指挥系统也被区分为OYQ-102B。

“金刚”级所使用的舰载声呐系统是由技术研究本部第5研究所开发的海上自卫队第三代声呐系统OQS-X项目的研究成果衍生而来。OQS-X项目于1978年开始进行,针对主动声呐目标识别能力、主动舰艏声呐和拖曳阵列声呐等多个声呐的整合,根据海洋条件进行信息处理优化等方面进行了基础研究。

OQS-X项目于1984年开始进行研制机的试制工作。在1986年至1987年进行技术测试后,于1988年被安装在“秋月”号(1960年服役,是海上自卫队第一代“秋月”级驱逐舰,于1985年被改造为特务舰后开始承担测试任务)上进行测试。

虽然OQS-X项目并没有被直接实用化,但该项目中的信息处理、目标识别、系统整合、新型声呐壳体等技术被运用到“金刚”级的OQS-102型舰艏声呐上。而OQS-102型声呐的水声传感器则是美国海军“提康德罗加”级导弹巡洋舰上的AN/SQS-53C授权生产型。

此外,在“金刚”级的舰艉左侧还有OQR-2拖曳阵列声呐,是由86式拖曳阵列声呐/OQR-1发展而来。OQR-2的阵列直径更小,但长度加长,性能得到提升。也有消息称其为AN/SQR-19的授权生产型。

“金刚”号舰艉,可见左侧的OQR-2拖曳阵列声呐投放口

如前文所述,OQS-102型舰艏声呐、OQR-2拖曳阵列声呐与舰上的OYQ-102型反潜作战指挥系统直接连接,通过完全数字化的信息处理系统后,指挥舰上的反潜武器作战。“金刚”级反潜武器为从Mk 41垂发系统中垂直发射的RUM-139“阿斯洛克”反潜导弹,以及安装在舰体两侧的HOS-302 324毫米三联装鱼雷发射系统。

RUM-139垂直发射型“阿斯洛克”反潜导弹的研制始于1983年,以此前由箱形发射系统发射的“阿斯洛克”为基础,将其整合进Mk 41垂发系统。该型导弹的研制进程十分坎坷,直到1993年才正式服役。垂直发射型“阿斯洛克”全长5.09米,直径0.358米,全重748千克。

其弹体结构与此前水平发射的“阿斯洛克”基本相同,同样由鱼雷战斗部、降落伞、点火分离组件、弹体、固体燃料推进器等组成。但在后者的基础上,采用了升级的固体燃料推进器和数字制导系统。

“金刚”级在进行反潜作战使用时,舰载声呐或反潜直升机获取到敌潜艇参数后,传输至舰上的反潜作战系统,在作出判断后装填在Mk 41垂发系统中的“阿斯洛克”发射。垂直发射型“阿斯洛克”的最大射程可达22千米。为了提高命中精度,垂直发射型“阿斯洛克”的飞行高度被设置为尽可能低。从垂发系统中发射后,其首先将仰角调整到40度,随后调准至29度。

发射后,导弹进入惯性飞行阶段,在火箭发动机推力耗尽后,分离组合件通过一个爆炸装置,使发动机分离从而控制导弹的射程。发动机与主体脱离,战斗部与弹体在惯性作用下继续沿弹道飞行。

到达预设位置后,鱼雷与弹体分离,鱼雷上的降落伞自动展开,减缓鱼雷的入水速度。入水后,自控系统操纵鱼雷进入预定深度,开始对敌潜艇进行搜索。当自导系统发现目标后,进行跟踪、追击,直至命中。

海上自卫队装备的“阿斯洛克”主要装载Mk 46型声导短鱼雷,Mk 46全长2.6米,重234.8千克,战斗部由44.5千克的高性能炸药构成。Mk 46的最大射程7.3千米,最高航速达45节,通过主动发射声信号与被动接收目标潜艇信号相结合的方式进行制导。Mk 46同样能够由安装在“金刚”级舰体两侧的HOS-302 324毫米三联装鱼雷发射系统发射。此外,HOS-302鱼雷发射系统还能够发射日本自研的97式鱼雷。

“金刚”号舰艉,可见左侧的OQR-2拖曳阵列声呐投放口

1973年至1984年防卫厅技术研究本部第5研究所开始了日本下一代舰用反潜鱼雷的研发工作,该项目被命名为G-RX3并开始进行试制。但是随着日本在1981年获得了美制Mk 46鱼雷的生产许可,G-RX3项目的研制工作随之被搁置。

但是至冷战末期,苏联海军的新一代核动力潜艇“阿库拉”级在潜深和航行速度上较以往潜艇都有了较大的提升,海上自卫队认识到需要具有足够深水性能和航行速度的新型反潜鱼雷,因此以G-RX3项目的研发成果为基础开始了新一代反潜鱼雷G-RX4的研制工作。G-RX4项目于1985年开始初期研发工作,1989年开始正式开发。

1994年进行了实际爆炸性能技术测试后,开始在“飞鸟”号上进行进一步测试。至1996年完成全部测试和评估工作,于次年10月正式定型为97式反潜鱼雷。

97式全长2.83米、重320千克,在尺寸和重量上都超过了Mk46。97式是日本第一型采用了单轴泵喷气式作为推进器的鱼雷。其主要结构与美国海军的Mk 50鱼雷相似,发动机采用了利用锂和六氟化硫反应生热的闭环蒸汽涡轮机构。

采用此类设计的鱼雷不会因燃料燃烧产生气体而需要进行排气,能够有效提高深水作战性能。此外为了应对采用了双艇壳设计的新型潜艇,首次采用了模块化设计的战斗部以提升毁伤能力。声信号处理器和目标识别系统采用数字化编程设计,同时将搜索声呐的频带加宽,以提高对潜艇的搜索和跟踪能力。

此外,虽然“金刚”级与“阿利·伯克”级Flight Ⅰ一样未设置直升机机库,但拥有直升机飞行甲板和起降辅助设备,能够操作老一代的HSS-2B、新一代的SH-60J/K反潜直升机。

并且“金刚”级也配备了用于与直升机进行数据交互的ORQ-1数据链系统以及指挥直升机作战战术信息处理系统(HCDS),能够指挥编队内直升机驱逐舰、通用驱逐舰搭载的直升机进行反潜作战。

“金刚”级各舰服役简史

DDG-173“金刚”号根据1988年度《中期防卫力量整备计划》中7200吨级驱逐舰2313号舰建造计划,海上自卫队的新一代导弹驱逐舰,也是美国以外第一艘将配备“宙斯盾”系统的水面作战舰艇于1990年5月8日在三菱重工长崎造船所开工。

次年8月26日下水并被命名为“金刚”号。舰名继承自旧日本海军的“金刚”级战列巡洋舰首舰,舰名来源于位于奈良县御所市的金刚山,是海上自卫队第五艘采用山岳名命名的水面作战舰艇。1992年5月26日,“金刚”号展开首次公开试航。次年3月25日正式进入海上自卫队服役。

2007年10月15日,“金刚”号驶入珍珠港时经过“亚利桑那”号战列舰纪念馆

DDG-174“雾岛”号

根据1988年度《中期防卫力量整备计划》中平成二年度7200吨级驱逐舰2314号舰建造计划,日本新一代导弹驱逐舰二号舰于1992年4月7日在三菱重工长崎造船所开工。次年8月19日下水并被命名为“雾岛”号。舰名同样继承自旧日本海军的“金刚”级战列巡洋舰四号舰,舰名来源于位于宫崎县和鹿儿岛县交界的雾岛山。

包括“雾岛”号在内的日美印海军联合训练

至此旧海军4艘“金刚”级战列巡洋舰舰名均被海上自卫队继承(2艘“榛名”级直升机驱逐舰以及队群第61护卫队,母港设于横须贺。在入役后的同年9月22日至次年12月25日,“雾岛”号前往夏威夷2艘“金刚”级导弹驱逐舰)。 1995年3月16日,“雾岛”号正式进入海上自卫队服役。

DDG-175“妙高”号

作为1991年度《中期防卫力量整备计划》7200吨级驱逐舰2315号舰,“金刚”级导弹驱逐舰三号舰于1993年4月8日在三菱重工长崎造船所开工。1994年10月5日下水并被命名为“妙高”号。舰名继承自旧海军“妙高”级重巡洋舰首舰,舰名来源于位于新潟县妙高市的妙高山。1996年3月14日,“妙高”号正式进入海上自卫队服役。

DDG-176“鸟海”号

根据《中期防卫力量整备计划》平成5年度7200吨级驱逐舰2316号舰建造计划,“金刚”级导弹驱逐舰四号舰于1995年5月29日在石川岛播磨重工东京第一工场开工。1996年8月27日下水,被命名为“鸟海”号。舰名继承自旧海军“高雄”级重巡洋舰四号舰,舰名来源于横跨山形县和秋田县的鸟海山。1998年3月20日,“鸟海”号正式进入海上自卫队服役,被编入第四护卫队群第64护卫队,母港设于佐世保。

展望令和时代的“金刚代舰”

数年后,于20世纪末建造的4艘“金刚”级即将达到30年的服役年龄。虽然美国海军中服役年龄更长的首批“阿利·伯克”级仍在服役且短期内没有退役计划,但海上自卫队方面已经开始讨论、研究未来用于替换“金刚”级的令和时代“金刚代舰”。

百年前,平贺让笔下的“金刚代舰”最终发展成为“大和”级战列舰。而现在,令和时代的“金刚代舰”最终会以怎样的姿态出现,让我们拭目以待。