GAO关于星座级护卫舰项目严重落后的报告（含超重问题）

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5月下旬，美国政府问责组织（GAO）公布一份关于星座级护卫舰项目目前严重落后的分析报告，标题是不稳定(未完成)的功能设计，导致持续的细部设计和建造工作的挑战（Unstable Design Has Stalled Construction and Compromised Delivery Schedules），显示问题远远不只是先前公开消息的船厂缺工那样简单。也因此，近日众议院通过的2025财年国防授权法（NDAA）草案中，加入了硬性要求海军在船舰设计「100%完成」之前，不得开工建造的规定

（GAO报告里的一张老图，说明星座级跟母船型意大利FREMM护卫舰的巨大差异）

这份报告内容很多，连结如下。我抽出一部份内容，为了节省时间所以用ChatGPT机翻然后做一些修改。

https://s3.documentcloud.org/documents/24700152/gao-24-106546.pdf

首先是一些报告中提到的基本事实：

1.海军在2022年8月开始建造首艘星座级护卫舰时，功能设计（Functional Design）尚未完成。这些延误导致建造进度停滞，并危及海军通过利用现成船舰设计来减少技术风险并更快交付的意图。截至2023年9月，造船厂只完成了首舰3.6%的制造进度，而按照计划本应完成35.5%。

2.不良的设计审查实践和指标，使得海军对护卫舰设计进度的可视性变得模糊，并持续妨碍准确预测交舰期程。

3.至2022年7月，造船厂回覆了海军对26个支持船舰结构设计的CDRL文件，提出超过170条关键评论。到2023年7月，项目官员表示结构设计高度成熟，然而实际上26个CDRL文件中记载的大部分项目都没有完成。

4.非计画性重量增长：造船厂一份2023年10月报告中，星座级的非预期重量增长比2020年6月最初的排水量估计，增加幅度超过10%。由于对于采纳国外设计来满足海军需求的难度低估（具体包括管道、通风等），许多细节的信息缺口，导致了重量增长。在2023年12月，海军启动了对于护卫舰重量增加的独立审查，以评估风险。海军在2024年4月向GAO披露，正在考虑通过减少航速指标等方法，解决影响船舶设计的重量增长问题。

5.关于船舰的机械集中控制系统：系统承包商L3Harris透露，由于从母型设计进行重大变更并集成新设备和系统，星座级的集中式控制系统中，大约95%的软件源码是全新撰写的。这些都需要重新集成跟测试。

6.关于复合燃气涡轮与柴电推进系统：虽然与母船型护卫舰（义大利FREMM）使用的推进系统架构相似，但为了满足美国海军的要求和标准，还是进行许多设计变更，增加了风险。而此时星座级测试评估主计画（TEMP）并没有具体要求利用正在进行的陆基工程测试站（LEBS）进行全规模的推进系统、控制系统陆地测试。

7.成本超支：截至2023年12月，首舰的建造进度不到10%，但造船厂估计制造成本已超过合同上限价格。首舰合同条款和条件控制了政府对超支成本的责任，政府承担超支成本的70%，这个超支成本是从原始目标成本到合同上限价格间的差距（目标成本的120%）。(注：2020年4月30日签署的首舰造船合同金额为7.95亿美元，因此合同上限价格大约为9.54亿美元)。

除了造船成本外，海军还确定了，前四艘护卫舰关键政府供应设备（GEF）的成本增长近3.1亿美元。

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1.不稳定的功能设计导致持续的详细设计和建造挑战（Unstable Functional Design Has Caused Ongoing Detail Design and Construction Challenges）

美国海军在2022年8月开始建造首艘护卫舰时，功能设计(Functional Designal)尚未完成，这与领先的船舶设计实践（leading design practices，GAO报告中研究世界前沿商业造船业者一些重要工作原则的整理）相悖。这些延误导致建造进度停滞，并危及通过以现成船舶设计来减少技术风险、更快交付的企图。

依照GAO报告建议的首要船舰设计实务，船舰达到设计稳定（Design Stability）的定义，是在基本设计（basic design）、功能设计（functional design）以及对应的3D建模全部完成，并透过可靠的供应商提供信息（Vendor Furnished Information，VFI）来支持与理解最终的系统设计。当前述要件满足之后，才能进一步产生细部设计信息。而在分段的细部设计完成之前，就不应展开分段或大总段（grand block）的製造工作。商业造船的领先船厂都遵守这个原则，确保建造工作能在预定期程内高效地完成。

在建造开始一年多之后，海军和造船厂仍在持续尚未完成的关键功能设计文件工作。由于在开始建造之前未完成细部设计，护卫舰建造商现在可能面临两种不良结果：要么（1）进行昂贵的返工和非计画顺序的工作，要么（2）进一步推迟建造工作，等待设计完成。

截至2023年9月，造船厂仅完成了首舰3.6%的制造工作，而按计划此时应完成35.5%。

为了让原FREMM护卫舰设计满足美国海军的需求，海军定义了511份功能设计文件，称为合同数据要求清单（Co n-t-r-act Data Requirements List，CDRL），涵盖海军指定的武器系统、更坚实的损害控制系统、新设计的上层布置等等。

截至2024年2月，在开始建造一年半之后，海军及其造船厂仅成功关闭（批准）了168个CDRL项目，另有343个仍未关闭（未批准）还在持续。343个未关闭的CDRL项目中，若干个被列为“优先CDRL”。工作实际情况证明，要完成这些优先CDRL工作的挑战性与时间远超预期。在2022年7月，造船厂预计到2023年1月之前，可以完成并关闭47个优先CDRL项目。然而，截至2023年10月，优先CDRL项目的数量从2022年7月的47个增加到70个，而此时海军和造船厂仅仅关闭了15个优先CDRL项目。

报告中关于每个分段3D建模完成进度，以及是否已经开始制造

这张表说明开工后半年、1年、1年半，功能设计与3D建模完成度的数字，都未达成「设计稳定」

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2.基于数量而非设计交付质量的指标掩盖了设计的不稳定性（Metrics Based More on Quantity Rather Than Quality of Design Deliverables Obscure Design Instability）




海军计算和跟踪功能（Functional Design）设计工作的稳定度，主要基于造船厂提交给海军审查的CDRL工作项目的数量，而不是这些提交的CDRL项目的质量。

在建造工作展开后，开始时计算的功能设计稳定性是基于一个指标。一般而言，每个CDRL工作项目需要经过海军跟承包商好几轮反覆，才能完全通过并审查并关闭。承包商对负责的CDRL工作项目第一次提交时，美国海军承办单位接收后都会标註完成度50%，然后进行经审查。美国海军单位审查了厂商提交的工作，结果可能是通过或者给予意见、要求厂商修改后再次提交。一个CDRL工作项目历经好几次提交、审查与再提交，进度就会标成75%~90%不等。直到完全获得美国海军通过，进度才会标註为100%并关闭（之后如有变化，已经完成的CDRL项目还会重新开启）。

许多提交的CDRL项目的完成度评分为50%到75%不等，但这仅仅因为造船厂把项目提交给海军，但并未考虑CDRL项目的质量。海军工程官员指出，有些情况下，海军收到的厂商提交CDRL项目都未完成，有时甚至出现没有任何设计内容的提交（进度是个大鸭蛋），这种情况是因为承包商为了赶上合同交付期限而做的形式提交。而这种情况下，海军将这些大部分不完整的CDRL项目标示成50%完成度，这会让实际完成度严重失真。那些厂商提交后还没被美国海军审查的设计工作，进度都标上50%；其中许多是在应付期限的形式提交，根本没有做完，不到可以被审查的程度，然而这种东西都标上50%，就让人误以为「已经完成一半」，更不用说有些进度零蛋的提交也被标示成50%.

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推进与控制系统的风险

护卫舰的推进系统将包括组合柴油-电动和燃气涡轮、两台电动推进电机、减速齿轮和两具固定螺距螺旋桨等组件。

虽然在整体架构上与意大利FREMM护卫舰（星座级的设计）使用的推进系统相似，但为了满足美国海军的要求和标准，进行了许多设计变更，这增加了成本以及系统整合的风险。官员表示，星座级推进系统最大的风险，在于整合各项子系统（含LM2500+燃气涡轮主机、柴油主机、推进电机、控制系统、减速齿轮箱等等）可能的各种风险与挑战。

星座级的轮机集中控制系统（Machinery Ce-n-t-ralized Con-t-rol System）是舰上人员与推进机电系统中45项子系统的介面（包括警告系统、电/液系统、推进系统等），负责的合同商是L3Harris。为了降低风险与节省成本以及利于日后维护升级，L3Harris以业界常用的开源软件工具来开发轮机控制系统的软件方案，而像过去美国海军造舰专案使用专有软件(Proprietary software)来开发。由于船舰平台各项设计变更以及集成新装备，星座级的轮机集中控制系统的软件，95%源码是重新撰写 ，而且由于更换软件开发环境（意大利原本也适用专有软件开发），无法沿用意大利原厂使用的开发工具，重头建置。

此时，L3Harris已经在本身的陆地系统集成实验室（land-based system integration lab）进行测试；这种模拟测试限于个别的次系统，但无法重现或取代完整的船舰推进系统运转环境。

美国海军已经投入了陆基工程测试站项目（Land Based Engineering Site，LBES），进行船舰推进、机电系统原型陆上测试之用。LBES测试会包含护卫舰的完整推进系统，含一部LM2500+燃气涡轮、两部柴油主机、减速齿轮、推进电机以及完整控制系统，以及其他推进系统相关的机电部件，可以完整模拟测试整套推进机电与控制系统实际运转情况，识别可能的风险并予以修正。

LBES的建造工作在2022财年展开，建设地点设美国海军水面作战中心费城分部（Naval Surface Warfare Center, Philadelphia Division）。然而，依照美国海军计画，并没有打算在首艘星座级交舰之前（原订2026年）让LBES完全投入使用，只打算将LBES作为船舰交付以后，针对推进与控制系统可能发生的技术问题进行测试验证的平台。美国海军自己将LBES视为维持（sustainment）性质，而不是工程研发阶段的必要测试程序。

在2020年6月，国防部作战测试与评估主管（Director of Operational Testing and Evaluation ，DOT&E）批准了星座级项目的测试与评估主计画（Test and Evaluation Master Plan，TEMP）。TEMP包含星座级所有测试项目、程序以及目标，一部份项目包括陆地测试； 虽然TEMP提到LBES可能用来支持船舰平台、机械与电子 的测试项目，但GAO发现在测试计画中并没有特别註明要利用LBES进行测试。 GAO报告指出，美国海军已经计画在2025财年对星座级的TEMP进行修订，并且已经在制订护卫舰设备 在LBES的测试计画，打算在2024财年底进行审查。

由于建造进度落后以及护卫舰项目期程全面延后，GAO认为这提供美国海军机会，在修改TEMP时，正式纳入推进与控制系统在LBES进行陆地测试的计画，使得推进与控制系统在船舰建成交付之前就能先进行陆地测试，进而减少将来船舰建成之后才发现问题的风险。

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非计划重量增长

评估新的护卫舰交付期程的一个复杂因素是，造船厂在2023年10月报告中提到，护卫舰设计出现了显著的未计划的重量增长，已经比2020年6月估计的排水量增加超过10%。非计画重量增长是因为海军决定在设计未完成就批准开始建造，结构、管道、通风和其他船舰系统出现信息缺口，以及低估了引进外国设计以满足美国海军需求的难度等。

在2023年12月，海军启动了对护卫舰重量成长的独立审查以评估风险。2024年4月，海军向GAO透露，正在考虑通过减少护卫舰航速指标等方法，解决影响船舶设计的重量增长问题。

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护卫舰合同结构，控制了海军因设计挑战导致的成本增长的责任


首艘星座级护卫舰细部设计建造合同，美国海军採用固定价款加激励合同（fixed-price incentive co**act），这跟过往每一级船舰首制舰的作法不同。以往美国海军对于一级新舰首舰的细部设计与建造工作，与承包商基本都签署成本可补偿/实报实销合同（cost-reimbursement co**acts），意味着军方与政府承担首舰的研製风险。

星座级由于是发展自业已验证的母船型，当时预估能更快完成并更好地控制成本，所以才用固定价款加激励合同，在此种合同架构下，美国海军对星座级首舰花费的超支承担比例上限是70%；超支是从目标成本算起到合同定义的最高限价（ceiling price），最高限价是目标成本的120%；而当费用超过最高限价的部分，都由承包商吸收。

正因为使用不同于以往首製舰的採办合同，使得美国政府方面的超支幅度得到控制；此时已经签约的前四艘星座级护卫舰（船厂造舰的合同总值约25亿美元），美国海军承担的成本风险都控制在最高限价以内。而后续舰的合同中，美国海军分摊的超支比例以及最高限价都比首舰合同进一步降低

在2023年12月，虽然首舰星座号的工程进度不到10%，但船厂已经预估首舰总成本会超过合同限价（注：首舰星座号在2020年4月30日与船厂签署建造合同时，造舰价格是7.95亿美元；以最高限价为合同目标价120%的标准计算，首舰建造工作的最高限价估计是9.54亿美元）。

星座级造舰项目官员以及船厂代表对于成本超支原因的归纳，包括设计工作的挑战以及成本高于预期（星座级相较于母船型做了太多修改）、通货膨胀等因素导致原物料与劳力成本大涨等；而海军造舰项目官员也表示，承包商当初为了控制成本、在採办物料时採取激进的出价，但往往事与愿违。

p.s.各人意见是，如果是在现成母船型为基础上尽量减少更动，首制舰用固定价款加激励合同还说得过去；但是美国海军自己搞成星座级的设计跟母船型FREMM只剩15%共通性，无异于设计新船了，这种风险之下还用这种合同框架，等于是在强X合同商。

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GAO五项建议

在这份报告中，GAO列出五项建议：

1.项目进度应是反应造船厂交付的成果质量，而非仅是数量。

2.海军部长应确保重建后的功能设计审查措施，以及依照第一项建议重新建立进度衡量指标，能够在星座级二号舰（FFG-63）建造工作前就确实应用，以衡量功能设计（functional design）是否实际完成。

3.海军部长应确保，任何首舰和后续舰的大总段的细部设计，在模组建造工作展开之前都必须完成，以符合（GAO先前建议的）首要船舰设计实务。

4.作为计画性的护卫舰项目测试和评估主计画（Test and Evaluation Master Plan，TEMP）的重审，海军部长应确保项目能纳入额外的陆基推进系统测试以及中央轮机控制系统的测试工作；而这些测试工作的期程应根据首舰星座号工作的期程延后。

5.在採办目前还没签约的第11艘之后的护卫舰时，海军部长应责成主管主管研究/发展与採办的助理部长（Assistant Secretary of the Navy for Research,Development and Acquisition），重新审视护卫舰採办策略，检视任何机会能将（GAO先前建议的）首要船舰设计实务导入未来的产品发展程序中，并适当地更新护卫舰採办策略。

在2024年3月这份报告正式出炉之前，GAO已经先将草稿提供海军；在2025年5月，海军以书面回复GAO，表示对此报告五点建议的四点（第1、2、3、5点）完全同意，对于第四点部分同意。

对于GAO报告的第一与第二项建议，海军的回复中表示，护卫舰项目设计程序的评估作业中，会对承包商交付的设计文件与功能需求进行质量审查，且功能设计完成时会提交第二艘护卫舰生产准备审查（production readiness review）作业所需的退出标准（exit criteria，即完成任务必须满足的标准或要求）。而对GAO第三项建议，海军表示会持续使用模组准备审（Module Readiness Review，MRR）程序来评估风险，并会在用于船舰的大总段开始製造之前，提交细部设计完成评估（detailed design completion aHHssment）。对于GAO第五项建议，海军表示同意，将适度更新护卫舰採办策略。

而对于GAO第四项建议，海军表示部分同意，将更新护卫舰的测试与评估主计画（TEMP），纳入额外的陆基测试活动，并依照首舰交付进度的推迟状况来设定陆基测试的期程。然而，海军表示不打算在修订星座级的TEMP计画时，纳入这些额外的陆基测试项目，因为海军认为LBES的功能属于维持性（sustainment，支持现役装备的后勤维护，而不是研发阶段的集成测试）。不过海军仍表示，会利用LBES投入使用时的早期机会，进行前述的风险降低研究工作。此时LBES预定在2029财年完成，即便星座级首舰延后到2029年交付，显然不可能在交舰之前就推进与控制系统陆上原型测试。

因此，对于海军关于TEMP的回复，GAO报告评论认为海军的计画不合适，仍坚持原本建议应该被执行；TEMP应该要能涵盖护卫舰项目的测试需求、对需求提供合理性，以及保证完成这些测试所需的资源。此外，先前国会立法之中已经註明，LBES是护卫舰项目必须满足的测试要求以及资源。如果海军没有利用这个机会深思熟虑、让LBES项目进度能跟护卫舰测试评估项目达成一致，就没有充分运用这项数百万美元投资所提供的机会。

antisoft

“减少航速指标等方法，解决影响船舶设计的重量增长问题”，美国人太有才了！不服不行啊

liao68811

骄横惯了的一等人哪看得起国会老爷硬安排的面条国小破船，明明心里想着博客3，却被捏着鼻子硬是接收这等高不成低不就的舰。