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美国下一代核潜艇走向何方?

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根据美国媒体2015年2月27日报道,考虑到未来通货膨胀,美国海军预估研制和采购“俄亥俄”级替代型战略核潜艇的费用将达到1390亿美元。这是美国军方第一次用“当年的美元”(2016年的美元)价值衡量新舰艇建造项目,美国海军同时报告了在降低预算方面取得的新成绩。

“俄亥俄”之后,美国下一代弹道导弹核潜艇初探

“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇是大家非常熟悉的一型核潜艇。“俄亥俄”级潜艇满载排水量达18700吨,可携带24枚“三叉戟”ⅡD5型潜射弹道导弹,导弹最多可携带14枚MK76 MK4型10万吨级核弹头(或10个MK88MK5型核弹头),导弹射程最远可达11000千米。一艘“俄亥俄”级潜艇的总打击当量超过1亿吨,远超二战各国释放火力的总和。曾有报道这样描述“俄亥俄”级潜艇:它是人类出现以后创造的终极武器,它在“食物链”中不是处于顶层,而是顶尖。综合“俄亥俄”级潜艇的作战效能,笔者认为这样的比喻非常恰当,它是弹道导弹核潜艇家族中当之无愧的王者。

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现役的“俄亥俄”级潜艇虽然进行了延寿和升级,在未来一段时间内可满足美国海军的要求,但随着时间的推移,“俄亥俄”级潜艇终究会逐步退出现役。根据国会预算办公室发布的美国海军2014财年远期造舰计划分析报告,“俄亥俄”级潜艇将从2027年开始以每年一艘的数量陆续退役,到2040年该级潜艇将彻底告别历史舞台。为了保证海基核力量的延续性,美国进入21世纪后相继启动了下一代弹道导弹核潜艇的研制计划、下一代海基战略威慑力量研究计划。2010年9月,下一代弹道导弹核潜艇—SSBN(X)进入技术发展阶段,根据当时的计划,美国海军将在未来30年里建造12艘SSBN(X)替代14艘“俄亥俄”级核潜艇。第一艘SSBN(X)将于2019年采购,2028年服役,12艘潜艇将于2041年之前全部交付美国海军。

从SSBN(X)的设想图来看,SSBN(X)仍采用拉长水滴形艇型,外观上较大的变化是采用了X型尾舵,潜艇的围壳更加靠近艇首。根据美国海军学会的报告,SSBN(X)艇长171米,艇体最大直径为13米,满载排水量达20810吨。该级潜艇配备了16个导弹发射管,发射管直径为2.21米,能够容纳“三叉戟”Ⅱ D5系列导弹,大直径发射筒也给下一代潜射弹道导弹足够的设计冗余。美国目前已经暂缓了下一代潜射弹道导弹的研制计划,据称在2042年之前,SSBN(X)将采用“三叉戟”Ⅱ D5LE导弹,该导弹在“三叉戟”Ⅱ D5基础上换装了新型制导系统,此外可能采用改进型核弹头或新型核弹头,综合性能较“三叉戟”Ⅱ D5导弹有较大提高。

以往弹道导弹核潜艇搭载的潜射导弹发射筒和潜艇舱段是相互独立的,而SSBN(X)采用了通用导弹舱段设计,导弹发射筒与潜艇舱段实现了一体化、通用化,每个通用导弹舱段配备了4个导弹发射管。潜艇设计时可根据需要选择通用导弹舱段的数量,以满足美国和英国对潜艇搭载导弹数量的不同需求。英国下一代弹道导弹核潜艇“继承者”级预计将采用2个通用导弹舱段,总共携带8枚“三叉戟”Ⅱ D5LE导弹;美国SSBN(X)采用4个通用导弹舱段,总共携带16枚“三叉戟”Ⅱ D5LE导弹。按照计划,导弹发射筒除了可以配备“三叉戟”Ⅱ D5LE导弹外,还可用于发射潜射常规中程弹道导弹、KEI反导拦截弹、巡航导弹和无人机等武器,但从目前SSBN(X)的巨大预算困境来看,美国海军会暂缓其他武器的研制,确保SSBN(X)项目的顺利实施。在自卫武器方面,SSBN(X)会配备4~6个鱼雷发射管,可发射重型鱼雷、自航式声诱饵等武器。

SSBN(X)采用的X型尾舵是其外形上一个显著的特征。虽然美国在“大青花鱼”级潜艇上使用了X型尾舵,但出于可靠性和安全性的考虑,美国核潜艇一直未采用X型尾舵。随着计算技术和自动控制技术的发展,制约X型尾舵实用化的障碍被逐步扫除,越来越多的新型潜艇开始采用X型尾舵。目前,X型尾舵在新型常规潜艇上采用率比较高,而核潜艇特别是弹道导弹核潜艇采用X型尾舵还未出现,SSBN(X)是世界上第一型采用X型尾舵的弹道导弹核潜艇。X型尾舵的4个舵面都可以独立控制,具备垂直舵和水平舵的双重功能,在水平面和垂直面产生操纵力,因此其舵效要比十字型尾舵高出30%~40%,使潜艇获得更好的水下操控性能,提高了潜艇的水下机动性。此外,在安全冗余度、降低潜艇反射强度等方面,X型也优于十字型尾舵。

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提高潜艇的水下隐身性能是现代潜艇的重要发展趋势,作为美国下一代弹道导弹核潜艇的SSBN(X)自然也非常重视提高潜艇的水下隐身性能。SSBN(X)采用了多种措施降低潜艇噪声,例如采用了电力推进、泵喷推进器、声学覆盖层,带前缘填角的二元流线型围壳等等,并尽量减少潜艇附体。其中,电力推进技术最为引人注目。电力推进技术取消了传统核潜艇配备的机械变速箱,蒸汽轮机不直接连接变速箱带动轴系驱动螺旋桨,而是与发电机相连,将蒸汽轮机的机械能转化为电能,然后再由电动机带动螺旋桨。由于取消了机械变速箱,缩短了推力轴等,潜艇的机械辐射噪声大大降低,有利于提高潜艇的声隐身性能。在推进器方面,SSBN(X)采用了泵喷推进器,泵喷推进器是目前降噪性能最好、技术最成熟的低噪声推进技术。国外研究结果表明,低航速下泵喷推进器的低频线谱噪声比七叶大侧倾螺旋桨小15分贝以上,宽带频谱声级总噪声下降10分贝以上。高航速下泵喷推进器的降噪效果更加明显。

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