基本介紹
- 中文名：CG(X)巡洋艦
- 外文名：CG(X) Cruiser
- 屬性：美國海軍水面戰鬥艦艇
- 項目開始時間：2001年11月
- 項目終結時間：2011年
項目背景,機遇挑戰,性能需求,飛彈防禦,防空,網路中心戰,多功能性,靈活性,設計特徵,雷達,武器,功率,支撐系統,飛彈預警,空基監視,衛星通信節點,
項目背景
2001年11月，美國海軍公布了一項水面戰鬥艦艇現代化計畫，包括巡洋艦、驅逐艦和護衛艦，其中新巡洋艦CG(X)將用於替代美國現役22艘“提康德羅加”級（CG-47）“宙斯盾”巡洋艦。“提康德羅加”級巡洋艦是一型多任務水面戰鬥艦艇，以防空為主；美國海軍CG(X)計畫建造19艘，仍將為多任務艦艇，主要任務是防空和彈道飛彈防禦，特別是防禦隱身巡航飛彈和機動彈道飛彈彈頭。CG(X)還將執行制海和兵力投送等任務。CG(X)防禦系統性能將遠超現役巡洋艦“宙斯盾”作戰系統，除裝備全世界最靈敏的防空雷達和面空飛彈之外，還將與聯合部隊其它作戰資源聯合，進行網路中心戰。
由於油價的上漲，美國開始研究是否在未來巡洋艦等艦艇上使用核動力。2005年，國會要求“海軍反應堆”辦公室對此進行了初步分析，結論是在高油價情況下，大型水面艦艇採用核動力是可行的。美國海軍從2005年開始深入論證巡洋艦等水面艦艇採用核動力的效費比和可行性，並於2006年開始未來CG(X)巡洋艦的方案選型，已接近尾聲。
2007年4月，美國國會研究部發布了題為《海軍核動力水面艦艇：背景、問題和選擇》的報告，披露了海軍關於CG(X)選型的一些初步結論。
從2005年開始，美國眾議院一直強烈支持將核動力套用於CG(X)等大型水面戰鬥艦艇的方案。2007年12月，美國參議院也表示支持大型水面戰鬥艦艇核動力方案，並和眾議院聯合提交了2008年國防授權法案，法案中規定未來美國海軍所有新型主要戰鬥艦艇（包括潛艇、航母、巡洋艦或其它大型水面戰鬥艦艇）採用核動力，除非國防部另有特別聲明。
2011年，在美國大幅削減軍費開支的背景下，CG/CGN（X）和DDG1000計畫被削減，同年底，由於KEI（動能攔截彈）計畫流產，CG/CGN(X)因為“技術過於超前，技術要求過高，開支過高”研製正式終結。
機遇挑戰
美國認為，雖然19艘CG(X)巡洋艦隻占美海軍313艘艦艇計畫的6%，但對於美國海軍兵力的生存力來說至關重要。如果沒有CG(X)，在日益嚴重的威脅下，海軍將難以保護其他作戰資源，必須迅速開發新一代巡洋艦，同時採用易升級的理念進行開發。CG(X)將服役到21世紀中期之後，在建造時必須考慮到未來的挑戰。
美國認為現役艦隊的構建基於過去的威脅，在未來新的威脅環境中將面臨挑戰。20世紀，美國海軍建立了強大的作戰能力，重點是為高強度常規戰爭作準備。但未來的威脅環境將不同於以往，美國海軍將不得不在新環境中行動。
美國認為現役部隊在未來非常可能面臨威脅，比如來自中國的威脅。全球安全形勢比上世紀更複雜，除了工業化強國構成的威脅之外，還有大量不同程度的威脅存在，包括擁有大規模殺傷性武器的落後專政國家、非政府恐怖分子等。這些非傳統威脅的出現，模糊了戰時與和平時期的區別。美國認為這些“未來敵人”可能削弱美國對某些地區的影響，而美國比以往任何時候都更依賴海外貿易與市場。
根據美國海軍的觀點，在日益嚴峻的環境中，最麻煩的是先進軍事技術擴散到曾經實力虛弱的“鬧事者”手中。特別是反艦能力較強的空基和彈道飛彈系統迅速在亞洲、非洲和拉丁美洲沿海國家之間擴散。未來海軍面臨的主要威脅包括：
（1）隱身巡航飛彈。可掠地飛行，迂迴穿過情況複雜的區域，攻擊海上目標；
（2）高速彈道飛彈，攜帶機動彈頭，採用先進對抗措施，以穿透防禦網；
（3）掠海飛行反艦飛彈，可迅速從任何方向攻擊戰艦，水面感測器難以探測；
（4）高空、大續航力無人機，可攜帶監視系統，對海軍兵力精確定位；
（5）軌道偵察與情報收集衛星，使新興強國極大程度地提高海上態勢感知能力。
在資訊時代，這些新技術與高度網路化的通信設施結合之後，將給美國海軍帶來複雜而現實的挑戰。而美國海軍必須在近海作戰，進一步強化了這種威脅。在這種背景下，美國海軍除執行傳統任務如前沿存在、懾阻、制海和力量投射之外，還要執行新任務，如反叛亂、反恐、地區穩定行動和人道主義援助。所有這些任務都可能由於考慮當地平民的生命而失誤，但敵方武器的快速和致命性留給美國海軍區分敵友的時間卻很少。
在這種環境下，CG(X)的主要任務是為艦隊、聯合部隊和盟軍提供防護，避免出現失誤。因此必須在環境感知能力和對空基和彈道飛彈威脅的精確瞄準能力方面有一個躍進。美國海軍現有海基防空系統，如“宙斯盾”作戰系統，並非針對複雜的近海作戰環境設計，更不用說未來更富挑戰性的環境。即使在遠海，武器系統對付隱身巡航飛彈和機動彈道飛彈的能力也不足。在未來若干年裡，美國認為海軍如果要成功履行職責，則必須大幅提高對付空中威脅的方式的靈敏性和敏捷性，並能適應威脅的變化。
性能需求
2007年秋，美國海軍完成了為期兩年的CG(X)性能需求與設計權衡評估，即“聯合部隊海基防空與飛彈防禦選型分析”。這次選型分析了未來巡洋艦的多種方案。美國海軍傾向於以DDG-1000驅逐艦的船體、電力和動力系統為基礎設計CG(X)。在這種框架下，決定CG(X)費用和性能的主要是5項關鍵性能需求。
飛彈防禦
CG(X)必須能提供彈道飛彈防禦能力，防禦裝備了機動彈頭的戰區飛彈。美國海軍以前沒有遇到過這種挑戰，但美國情報部門預測，中國和其他一些潛在敵手將在下個十年開始裝備攜帶機動彈頭的彈道飛彈，而且這些飛彈將具備空中偵察能力，這種偵察能力是彈頭精確瞄準美國軍艦所必需的。美國有報告提到，“中國多篇軍事著作表明，裝備機動彈頭的戰區彈道飛彈是保護中國東部海上安全的效費比最高的方式，而且有明顯跡象表明中國正在開發這些武器。不久之後，中國的偵察系統和彈頭的精確性可能進一步改進，另外中國彈道飛彈的射程和機動性也將增加。”在CG(X)的性能需求中，最重要的就是消除這種潛在威脅，方法是結合艦載感測器和連結到舷外系統的攔截彈，迅速探測並識別針對美國艦隊、聯合部隊和盟軍的彈道飛彈威脅。因此，每艘巡洋艦的防護區域必須擴展到本艦周圍數百海里，包括陸地上空，這樣才能對付各種彈道飛彈威脅。
防空
CG(X)必須能探測、跟蹤和攻擊敵方低雷達截面飛機，即隱身飛機。潛在敵手正在開發各種隱身空基系統，包括隱身載人飛機、無人偵察機和掠地巡航飛彈，常規雷達難以探測。CG(X)防空雷達和其它感測器必須有足夠的範圍、功率和靈敏度，在戰艦數百公里以內識別所有潛在空中威脅，並將它們和防護空域中的非威脅性飛機區分開來。在大多數近海區域都有非威脅性飛機。CG(X)的防空飛彈必須具備足夠的射程、速度和精度，以在這些威脅損害聯合部隊或盟軍之前將之攔截。在整個CG(X)計畫中，難點和重點是開發滿足飛彈防禦與防空需求的雷達、感測器和作戰管理系統。在防禦系統結構中還要考慮足夠的升級空間，以適應未來數十年中不斷增加的威脅。
網路中心戰
CG(X)必須和其它作戰資源保持連通，才能完成核心防禦任務。這將依賴於軌道偵察衛星，如“天基紅外系統”，可以提供飛彈發射早期預警，還有空基偵察系統，如E-2D“先進鷹眼”預警機，可在CG(X)雷達地平線之外探測到敵機。只有所有這些舷外感測器都集成到一個強健、靈活的網路中，才能將目標跟蹤信息或警告迅速傳遞給CG(X)的攔截彈。即使CG(X)的雷達首先探測到並跟蹤了來襲目標，也可能用別的平台實施攔截。在整個海軍和聯合部隊未來作戰概念中，都假定了空前的連通性，以通過最大限度的集成與協作，彌補作戰資源的不足。因此，CG(X)必須具備所需的信息與通信能力，並成為全球安全網路的關鍵節點，在這個網路中包括聯合部隊、盟國夥伴以及聯邦政府機構等。
多功能性
美國海軍未來要用300艘左右艦艇覆蓋全球，必須充分發揮每一艘艦艇的效用。雖然西太平洋、波斯灣和其它重要地區的空基和彈道飛彈威脅在不斷增加，但下一代巡洋艦僅限於執行防禦任務是不夠的。CG(X)必須是多用途戰艦，可執行其它海軍任務，如前沿存在、兵力投送、制海和反恐。雖然重點是防禦空基和彈道飛彈，但同時需要具備防禦其它威脅的能力。因此CG(X)巡洋艦的最終配置將包括足夠數量的主動和被動武器，能在綜合軍事作戰中貢獻重大力量，艦載監視、戰鬥管理和通信設施必須適用於戰爭的不同階段。
靈活性
不管最終CG(X)將集成哪些能力，整個系統結構必須具備充分的升級空間，以應付艦艇建造時尚不存在的威脅。日益嚴峻的全球威脅環境具有多樣性和不可預測性，海軍不可能開始就在艦艇上集成未來30年所需的每一種能力，而且某些威脅的出現還只是一種可能。因此需要開發具備能力應付近中期挑戰的巡洋艦，同時提供未來改裝的靈活性，不管出現何種新威脅，都可對艦艇進行相應升級。這是一種複雜的性能需求，需要具備一些設計特點，如可擴展性、模組化和開放源碼軟體代碼。如果沒有改裝所必需的裕度，可能由於不可預測的威脅，使CG(X)在其壽命期中迅速老化。
美國認為CG(X)是保證未來聯合部隊生存力和作戰效能所必需的。近幾年來，美國海軍只採購了少量新型戰艦，而且其中一些嚴重超支。因此CG(X)不僅是未來作戰能力之所需，而且為改變水面戰鬥艦艇設計和建造模式提供了機會。美國海軍設計下一代巡洋艦必須基於以下4點：
（1）在未來數十年中，CG(X)必須在主要任務領域（戰區防空和彈道飛彈防禦）保持優勢。
（2）CG(X)必須是多功能艦，能在未來數十年中執行其它海軍任務，如兵力投送、制海。
（3）CG(X)必須能在網路化分散式作戰環境中使用。
（4）CG(X)必須具備可承受性，包括初始採購和壽命期中升級。
所有這些目標使美國海軍CG(X)必須採用模組化設計概念和開放信息結構，以隨著任務變化而不斷改進。本文的“可擴展性”不僅包括足夠的“升級”空間來適應未來重量和體積的增加，還要考慮所有感測器、武器、發電及其它艦載系統技術，確保若干年後CG(X)不會因為敵手的進步而迅速老化。CG(X)必須在技術迅速發展和政治風雲變幻的時代中保持實用性，需要採用一種更開放和革新的方式進行設計和建造。
設計特徵
CG(X)方案選型考慮了各項設計特徵，以最佳化性能。海軍傾向基於DDG-1000驅逐艦的船體、機械和電力系統進行設計。這種方法可節省新巡洋艦設計的時間和費用，並節省這兩型戰艦服役期中的費用。最初開發DDG-1000的初衷之一是試驗未來艦隊所需的各種技術，而CG(X)理所當然成為這些新技術的套用平台。除此之外，為成功完成防空和彈道飛彈防禦任務，CG(X)至少有3個關鍵方面明顯區別於DDG-1000。
雷達
為了跟蹤彈道飛彈與隱身飛機，需要一種新雷達，在功率和靈敏性上遠強於“宙斯盾”艦或DDG-1000的雷達。據國會研究部羅納德·歐羅克表示，CG(X)的作戰系統將採用功率近30MW的新雷達，而“宙斯盾”作戰系統雷達功率為5MW。新雷達的相控陣孔徑尺寸也大很多，以達到探測和跟蹤低雷達截面飛機所需的解析度。這需要設計輕重量的雷達，因為安裝在艦艇的較高位置，太重會影響穩定性。另外，21世紀中期的空中威脅可能遠甚於今天，雷達天線、處理器和冷卻系統還要具備可擴展性。如果CG(X)的雷達不具備彈性和可升級性，則海軍只有兩種選擇，一是超前投資具有過剩能力的雷達，而對於威脅這些能力還用不上，二是需要的時候再重新設計雷達。
武器
DDG-1000將配備遠程艦炮，可高速精確打擊陸上目標，但CG(X)可能不會裝備這種遠程艦炮，而是攜帶大量垂直發射系統，用大量飛彈對付空基、彈道飛彈和水面目標。“提康德羅加”級“宙斯盾”巡洋艦配備了128個垂直發射單元，美國海軍計畫者可能希望CG(X)裝備同樣甚至更多數量的裝置。DDG-1000大量火力由艦炮提供，只裝備80個發射單元。海軍難以預測未來30甚至40年裡作戰需求對CG(X)的影響，因此可能為CG(X)開發模組化發射系統，可使用多種型號的飛彈，艦載武備設施可根據不同情況迅速重構。其中一種可選方案是“冷發射”系統，飛彈在點火前通過壓縮空氣從發射管中彈出，減少了對發射裝置的磨損和撕裂，並可在未來使用更高能量的飛彈。另一種廣泛討論的方案是在CG(X)上裝備非傳統武器，如電磁軌道炮或定向能武器。這些系統還處於襁褓階段，但無疑地，這些技術將在CG(X)服役期的早期成熟，提供非傳統彈藥作戰能力。
功率
CG(X)可能使用DDG-1000綜合電力系統的改進型，不過功率需要大幅增加，因為CG(X)的雷達和非傳統武器需要消耗很大功率。另外，經驗表明，電力需求將隨時間增加，因此，該綜合電力系統必須和其它艦載設備一樣具備可擴展性。如果CG(X)的發電系統缺少足夠的升級空間，則將來需要更大功率雷達時，發電系統也需要重新設計。美國在裝置功率密度、電力儲存裝置和其它技術方面取得了突破，設計者能在船上約束條件之內在DDG-1000驅逐艦上集成強大的發電能力，不過還需要繼續投資相關技術，提高系統成熟度。
除這些重大設計變革之外，CG(X)與DDG-1000或“宙斯盾”戰艦有明顯區別。如，為適應網路中心戰，CG(X)甲板艙室通信孔徑數量和結構將改變，作戰信息中心也將大幅改進。另外，許多艦載功能將自動化，減少艦員數量。進一步分析之後，美國海軍可能會決定採用更常規的船型，而非DDG-1000的隱身船型。另外還在討論是否採用核動力。不過，未來巡洋艦大部分設計革新的重點是最佳化主要性能，即執行防空和彈道飛彈防禦任務。如果海軍在核心任務需求之外拔高太多，可能導致CG(X)經濟上不可承受。
支撐系統
CG(X)的設計必須適合網路化分散式作戰，與聯合部隊其它平台保持連通與協作。另外，舷外系統對於CG(X)非常重要，因為空基和彈道飛彈常來自於CG(X)雷達作用範圍之外。即使CG(X)雷達能精確捕捉和識別威脅目標，也可能用舷外系統對付這些目標，因為這些舷外系統位置可能更好，可及時攔截。例如，在對付遠離己方艦隊的敵方巡航飛彈或飛機時，航母艦載機可能處於更佳位置，而不用坐等這些目標進入CG(X)武器射程。對未來CG(X)執行防空與彈道飛彈防禦任務至關重要的舷外系統包括：飛彈預警衛星、預警機和軌道衛星通信節點。
飛彈預警
繼冷戰時的飛彈預警衛星之後，美國正在開發新一代飛彈預警衛星，稱之“天基紅外系統”（SBIRS）。計畫星座中每一顆同步衛星都有掃描感測器和定點感測器，可探測大範圍內熱現象，包括彈道飛彈發射、飛機加力燃燒室和大炮炮口火焰。在極軌道上還有機密衛星攜帶感測器，將搜尋極地區域的潛射彈道飛彈。CG(X)服役後將成為飛彈防禦系統的主要成員，SBIRS將發揮關鍵作用，探測戰區彈道飛彈發射，並向CG(X)發出警告。收到信息後，CG(X)將調整感測器探測方向，並預備武器系統，以提高攔截成功率。另一個衛星星座是“天基跟蹤與監視系統”（STSS），將提供飛行中段彈道飛彈的精確彈道信息。這兩個衛星系統將與地面網路結合，可迅速獲得太空飛彈偵察信息，將成為全球飛彈防禦體系的主要部分。如果沒有這些空中監視，在彈道飛彈接近末段之前，CG(X)很難識別遠程彈道飛彈威脅並作出反應。
空基監視
SBIRS衛星無法穿過雲層探測熱信號。使用其它電磁頻段的衛星可透過雲層跟蹤飛彈，如被提議的“天基雷達”，但還不清楚會否布置這種衛星。因此在太空軌道平台和水面艦艇感測器之間還存在缺口，必須靠空基監視系統來補充，如航母的E-2D“先進鷹眼”預警機。開發中的“先進鷹眼”將具備高度網路化的機載感測器，能在遠高於CG(X)雷達的有利位置跟蹤隱身飛機和掠地飛行飛彈。E-2D還將具備紅外探測能力，可在戰區彈道飛彈進入水面感測器視線之前，捕獲其發射信息。E-2D將成為網路中心戰中基本監視與作戰管理節點，極大地提高CG(X)探測和摧毀敵方飛彈的能力，消除對艦隊的威脅。CG(X)還將與其它聯合部隊資源結合，如空軍的“空中預警與控制系統”（AWACS）飛機，形成附近空域的詳細圖像，為艦隊提供有效防禦。
衛星通信節點
CG(X)作戰概念中需要全面網路化的部隊。唯一可行的方式是，確保分布在全球的美國海軍兵力與通信衛星的聯通性，具備多種不同形式的安全、高容量通信鏈。為滿足這一需求，美國國防部正在開發下一代衛星星座，每顆衛星都將在某種程度上支持“網際網路協定”傳輸，使容量利用率和彈性最大化。該系統中最重要的是“轉型衛星通信系統”（TSAT），將提供空前的頻寬、通道和可靠性，即使對於處在偏遠位置的戰鬥機。TSAT還將與其它系統相結合，如“聯合戰術無線電系統”和海軍的“移動用戶目標系統”衛星計畫，從而“粘合”網路化分散式作戰，並使CG(X)的性能最最佳化。如果沒有這些鏈路，CG(X)將不可能達到對抗新威脅所需的性能水平。
由於CG(X)的確切性能指標和作戰概念還沒最終確定，還難以準確說明CG(X)將如何與艦隊、聯合部隊及盟軍的其它平台融合。不過，無疑地，由於預算有限和網路中心戰需求，CG(X) 將在許多功能上依賴舷外系統。作為一型未來戰艦，無論CG(X)擁有何種優點，都不應該孤立地看待，而是應該放到高度整合的部隊資源中去理解。
