攻击型核潜艇必须进入航母编队中近程水下防线才能发射鱼雷,这也是在奥斯卡级面临退役时,俄海军坚持为北德文斯克级加装巡航导弹舱的主因。
2014年6月17日,俄罗斯海军新一代攻击型核潜艇“北德文斯克”号(K-329)在北方机械造船厂举行了升旗仪式,这也标志着该级艇正式加入海军战斗序列。北德文斯克级的建造工期长达近20年,然而俄海军没有白等,该型艇的作战能力很可能超越美国海狼级,稳坐世界攻击型核潜艇头把交椅。
■ 简单庄严的升旗仪式
■ 完成入列仪式的“北德文斯克”号
从某种意义上来讲,这是孔雀石设计局奋斗了60年才最终实现的目标。
■ 苏联为纪念十一月级首艇“列宁共青团”号于1970年发行的邮票
激进的早期探索
苏联海军第一代攻击型核潜艇被北约称为十一月级,该级艇分627型、627A型,以及645型三款。其中627和645型分别只建造了1艘,627A型共建造12艘,构成了苏联早期水下核舰队的主力。纵观十一月级的设计,除核动力装置外,艇上的其他设备能用常规潜艇现成的就不研制新的。简单来说:十一月级就是将柴电动力装置换成了核动力装置。以期尽快在核潜艇的有无上与美国达成平衡。
苏联最早开始研发核潜艇始于1952年,由孔雀石设计局负责。不过在两年后的1954年4月,美国“鹦鹉螺”号抢先服役,成为世界上第一艘核潜艇,此时苏联这边的627项目却很不顺利。一直到1957年,首艇K-3“列宁共青团”号才竣工,次年7月完成首次试航后交付部队。根据“列宁共青团”号在试航和服役中暴露出的一些问题,北德文斯克造船厂很快开发出627A型潜艇。
十一月级里最特别的一艘当属645型K-27号。该艇反映出苏联海军试图尽快赶超美国核潜艇技术的心态。其总体结构设计与627A型没什么区别,却换装了一台超越时代的液态金属反应堆。这种反应堆输出功率极高,可以赋予潜艇超高航速。然而,即便在21世纪的今天,液态金属反应堆仍旧没有在核潜艇上取代传统压水堆的地位。
苏联海军在627型首艇还未交付的1957年11月,就向造船厂发出了645型施工图,可见当时心情之急迫。K-27号于1963年10月交付海军试验部门。该艇只能算是一艘试验艇。虽然配备了齐全的武器与航电系统,却从未交付海军作战部队服役。其所安装的BT-1型反应堆采用铅铋合金作冷却剂。K-27号后来所遭遇的一系列问题也正是出在这个液态金属堆上:K-27号动力系统操作极为复杂,即便在停航时,也要将冷却剂保持在其熔化温度125摄氏度以上,需要庞大的配套保障设备,这导致整个动力系统的工作非常不稳定。
早期美国人也经历过类似的探索与失败,其用液态钠作冷却剂的S-2G型反应堆发生过重大事故。可以想象,如果美苏当时进行的相关试验取得成功,也许后来两国的核潜艇也将批量装备液态金属反应堆。不同的是,美国人在试验失败后彻底放弃了压水堆以外的任何艇用反应堆。而苏联却不死心,我们在K-27号之后还将看到装备液态金属堆的核潜艇。
■ 劈波斩浪的K-27,1968年5月24日,正在巴伦支海试航的它遭遇了第一次严重的事故,全速航行中核反应堆输出的动力值从83%骤降到7%,紧接着又检测出反应堆舱段伽马射线的照射量率超过了150伦琴/时,在未查明原因的情况下艇员只能关闭反应堆以求自保,后经调查是反应堆活性区域的冷却系统故障导致了这起事故
狼群出没:48艘维克托级
严格来讲,苏联没有典型意义上的第二代攻击型核潜艇。有资料将维克托级和阿尔法级算作十一月级的换代产品。然而,维克托级发展到维克托3(671PTM型)时,性能已经很接近美国的洛杉矶级核潜艇。而阿尔法级的某些技术指标直到今天还处于领先地位。
从维克托级开始,苏联攻击型核潜艇除能攻击水面舰艇、布设水雷外,还能担负反潜任务——猎杀美国的弹道导弹核潜艇。也是从维克托级开始,苏联的攻击型核潜艇采用水滴线型和单轴单桨推进。这项突破有效改善了水下适航性与机动性。然而,由于与自身传统设计不符,同时又类似于美国核潜艇设计,孔雀石设计局的这项改进竟然要由海军总司令戈尔什科夫作为“例外”批准。有趣的是,“例外”最终演变成新的传统,此后苏联所有攻击型核潜艇都采用了水滴型艇体与单轴单桨推进。
维克托级虽然是单轴单桨,却装有2座反应堆。维克托Ⅰ级(671型)的水下最大航速为32节,比上代潜艇快不少;维克托Ⅱ级(671PT型)和维克托Ⅲ级因为排水量增大,航速回落到30节。该级艇的极限下潜深度为600米。武备方面,671和671PTM型均配备6具533毫米鱼雷管,671PT型则有8个同口径鱼雷管。它们除了可以发射反潜反舰自导鱼雷外,还具备发射SS-N-14“石英”反潜导弹的能力。671PTM甚至可以发射“暴风”超高速鱼雷,以及SS-N-21“石榴石”远程对陆巡航导弹。
■ 位于摩尔曼斯克的猎豹造船厂,一艘“维克托”Ⅰ正在等待拆解,该厂在苏联解体后主要承担退役核潜艇的拆解工作
维克托级性能上最重要的突破出现在671PTM上。该型艇在苏联攻击核潜艇中首次全面采用了降噪措施,主要包括在艇内大量安装机械减振浮阀,以及在全艇外表面敷设橡胶消声瓦。这让其噪声水平逼近早期型洛杉矶级核潜艇。苏联核潜艇也从此甩掉了“水下高音喇叭”的恶名。
■ 自上至下,依次是维克多Ⅰ级、维克多II级.维克多…级
从1967年到1992年,维克托级的建造持续长达25年。在总共48艘维克托级核潜艇中,671型17艘,671PT型7艘,671PTM型多达24艘。当所谓“下一代”的阿库拉级、塞拉级和麦克级开工时,仍然有大批671PTM型潜艇在船台上建造。可见苏联海军对该型艇的性能是十分满意的。直到今天,仍然有一部分671PTM型艇在俄罗斯海军中服役。
就在维克托级将苏联攻击核潜艇技术推向成熟之时,一款全新概念的攻击型核潜艇也加入了苏联海军序列——这就是后来极富争议的阿尔法级。
阿尔法级的成功与失败
阿尔法级可以看作是645型核潜艇技术试验的最终成果。该艇仍然由孔雀石设计局研制。当时前苏联海军提出需要一款“水下歼击艇”,主要任务是追歼美国的弹道导弹核潜艇与攻击核潜艇,因此需要具备40节以上的航速、1000米潜深、较小的排水量,以及强大的鱼雷火力。最后服役的阿尔法级几乎满足了所有这些苛刻要求。然而,该级艇还是因为功能单一、故障率高、噪声太大早早退出了现役。
阿尔法级的最初设计指标要求排水量不得超过1500吨。为此,孔雀石设计局决定首次采用单壳体结构,这又是对所谓“苏联传统”的颠覆,这次海军高层没有支持设计团队,原因是苏联海军对单壳体潜艇的抗沉性缺乏信心,不得已,阿尔法级仍旧采用双壳体,水下排水量因此增加到3600吨——比维克托级还是轻了近2000吨。
■ 船坞中的“阿尔法”艇艉视角,可见其十字尾舵和五叶螺旋桨
■ 船坞中的“阿尔法”舷侧视角,可见其流线形指挥围壳和艇身上的排水孔
如果用普通钢材制造耐压壳,潜艇是无论如何也达不到1000米潜深的。孔雀石设计局因此决定采用钛合金制造艇体。即便最后还是没有达到1000米潜深标准,不过其914米的极限下潜深度已经创造了世界纪录。当美国海军1979年春首次发现该级艇能潜入900米深海时竟不知所措——没有一种鱼雷能够攻击这一深度的目标。
阿尔法级最难解决的问题是航速。同期的神父级巡航导弹核潜艇用压水堆跑出了44.7节的世界纪录,然而阿尔法级的排水量只有神父级一半,装不下两座压水堆。孔雀石设计局此时想到了已试验多年的645型潜艇,问题迎刃而解——使用液态金属堆的阿尔法级航速正好40节。
■ “阿尔法”级
阿尔法级的主要任务是追歼美国核潜艇,因此其武器系统也比较简单,6个533毫米鱼雷管可以在700米深度内发射各型反潜自导鱼雷,也可以发射反潜导弹。值得一提的是,阿尔法级还是苏联最早采用自动化指挥控制系统的核潜艇,全艇只配备了40名艇员。
从1970年到1983年,苏联共建造了7艘705型与705K型阿尔法级核潜艇。与神父级巡航导弹核潜艇一样,阿尔法级为高航速也付出了巨大代价。由于强劲的动力系统所发出的巨大噪声,该级艇实际上很难完成赋予它的任务。在数百千米外,美国核潜艇或舰载机上的声呐就可以发现阿尔法级。当然,美国人能够轻松摆脱阿尔法级的猎杀,却也对后者无可奈何。不过,苏联花重金研制这么一款潜艇可不是专门为了逃跑的。
水下三剑客赶超美国
20世纪70年代,在维克托级和阿尔法级核潜艇批量服役后。苏联海军开始考虑下一代攻击型核潜艇的研制方向。包揽了前3级攻击型核潜艇研制的孔雀石设计局自然最有发言权,该局拿出的方案很实际。新型潜艇必须有更好的静音水平,建造成本可控,且可以执行多种作战任务。换句话说,孔雀石设计局希望研制一款加强版的维克托级潜艇,这是在充分总结了从十一月级到阿尔法级的经验教训后得出的结果。
奇怪的是,苏联海军并没有按照惯例,将新一代攻击核潜艇的研制任务委托给孔雀石设计局。而是鼓励另外两家主攻弹道导弹核潜艇和巡航导弹核潜艇的设计局也参与进来。更令人不解的是,3家设计局不需要竞标,每家拿出的方案都将投入建造并服役。客观来看,此种方式无疑造成了巨大的资源浪费。红宝石与天青石设计局本来只是局外人,现在有机会分一杯羹,自然会不计成本地研制出最先进的产品,以求在军方采购时压倒孔雀石设计局。
■ 等待下水的“阿库拉”Ⅱ
俄罗斯海军“阿库拉”II级攻击型核潜艇
孔雀石设计局的阿库拉级核潜艇瞄准的目标是洛杉矶级。首艇于1985年服役,后来又陆续建造了6艘971型和7艘971A改进型。最后开工的K-335“猎豹”号直到2001年才服役。该项目的结果令人满意,971A型艇无论从哪个方面看都强于洛杉矶改进型。
阿库拉级是当时世界上排水量最大的攻击型核潜艇,971A型的水下排水量高达9500吨。该级艇采用高强度合金钢制造。水下最高航速33节,极限潜深600米。
从阿库拉级开始,苏联海军已经放弃了传统的鱼雷攻击核潜艇概念,其所有新型攻击核潜艇都具备多任务能力。阿库拉级的4具533毫米鱼雷管可以发射53-65型自导鱼雷、“风暴”超高速鱼雷、SS-N-15“海星”反潜导弹,或者SS-N-21对陆巡航导弹;另外4具650毫米鱼雷管可以发射65-76远程自导鱼雷,或者SS-N-16“种马”远程反潜导弹。(www.daowen.com)
■ “阿库拉”的航向和潜深控制台
阿库拉级还是第一款在静音水平上不亚于美国的苏联核潜艇。美国海军作战局的一位官员承认,971A型艇的噪声指数比洛杉矶改进型潜艇还低。据此推测,971A型艇的静音水平至少应与弗吉尼亚级相当。
■ “阿库拉”的声呐控制台
在阿库拉级首艇服役之前,天青石设计局的塞拉级首艇已经在1984年服役了。该级艇截止到1993年共建成6艘,其水下排水量为8200吨,航速35节,极限下潜深度800米,采用钛合金制造耐压艇壳,不过与阿库拉级一样仍装备传统压水反应堆。塞拉Ⅰ级(945型)也有4具533毫米和4具650毫米鱼雷管。塞拉Ⅱ级(945A型)则只配备6具533毫米鱼雷管。
■ “阿库拉”的核反应堆控制室
■ 艇员们与干船坞中刚刚建成的“塞拉”合影,从上下排列的8具鱼雷发射管判断,这是一艘早期的“塞拉”Ⅰ级
1992年2月11日,美国海军洛杉矶级“巴顿·罗歇”(SSN-689)号核潜艇在科拉半岛军港入口处巡弋时,被俄北方舰队的塞拉级K-276号发现,K-276号立即以一个标准的“疯狂伊万”摆舵旋回,采取迎头对撞的动作向美国潜艇冲了过来。俄潜艇的指挥台围壳撞上了美国潜艇的艇身。“巴顿·罗歇”号的单层耐压壳体遭受到致命撞击,被迫在3年后成为首艘退役的洛杉矶级核潜艇。与之形成鲜明对照的是,采用钛合金双层耐压壳的K-276号修复后没什么大碍,至今仍然在役。该事件一方面证明了塞拉级的抗沉性的确好于洛杉矶级,同时也反映出塞拉级的声呐设备足以侦测到一向以静音水平高自居的洛杉矶级潜艇。
阿库拉级与塞拉级虽然强大,但它们在红宝石设计局的685型麦克级面前也只能甘拜下风。该级艇因技术先进,价格昂贵,最终只建造了一艘(也有资料称2艘)。这艘名为K-278“共青团员”号的新型核潜艇于1984年底加入北方舰队服役,然而,可能是唯一的一艘麦克级潜艇竟然在1989年4月7日因火灾沉没了。这次事故当时在全世界影响很大,不亚于2000年的“库尔斯克”号事件,西方也正是通过这次事故认识了麦克级核潜艇。
■ 巴伦支海,距挪威贝尔岛约180千米的西南方,335米深的海底,神秘的K-278永远地沉睡在这里
麦克级几乎完美继承了阿尔法级的“水下歼击艇”概念,其主要任务就是追歼美国弹道导弹核潜艇。该级艇水下排水量8500吨,采用钛合金制造双层耐压艇壳,并装备2座技术更成熟的液态金属反应堆,最高航速38节,极限下潜深度更是创纪录地达到1000米。麦克级配备2具533毫米和4具650毫米鱼雷管,所使用的鱼雷和导弹与阿库拉级相同。
高航速必然带来很难解决的噪声问题,红宝石设计局为此做了大量工作,使该级艇的噪声指数最终达到与阿库拉Ⅰ级相当的水平。除这一代苏联核潜艇普遍采用的消声瓦、减振浮筏与大侧斜7叶螺旋桨外,麦克级还巧妙地在艇体中部外侧设有少量流水孔,如此可大幅降低流体噪声。设计人员同时加大了内外艇壳间距,对艇内振动噪声辐射起到了明显的抑制作用。
■ 这张照片摄于1986年1月,是K-278“生前”留下的为数不多的影像,可见其并没有采用同“阿库拉”和“塞拉”一样的颇具苏/俄特色线形的指挥围壳,而是较为常规的流线形
■ “北德文斯克”剖视图
攻击核潜艇齐射24枚“宝石”
目前俄罗斯最先进的核潜艇是885型北德文斯克级,也被称为亚森级。首艇“北德文斯克”号于2013年12月30日交付海军,2号艇与3号艇也在建造当中。
北德文斯克级仍然由孔雀石设计局研制。该级艇水下排水量1.277万吨,刷新了之前由海狼级夺走的攻击核潜艇排水量纪录。北德文斯克级装备一座KTP-6型压水反应堆,水下最大航速32节,采用钛合金制造的双层耐压艇壳让其最大下潜深度达到800米。首艇“北德文斯克”号并没有采用之前传说的泵喷推进系统,而是沿用了过去的大侧斜7叶螺旋桨。俄罗斯的泵喷技术其实起步很早,服役多艘的北风之神级弹道导弹核潜艇就采用了泵喷推进。也许是因为“北德文斯克”号早在1993年就开工建造,一些设计早已定型,临时再更换推进系统方案成本太大。不过有消息称从2号艇开始,北德文斯克级将全面改用泵喷。
■ 处女航中的“北德文斯克”号,背景中是两艘老迈的“台风”级,未来,俄罗斯水下核威慑力量的大梁,将由“北德文斯克”与“台风”的继承者“北风之神”共同挑起
孔雀石设计局在该级艇上延续了从阿库拉级开始的重静音、多用途设计思路。北德文斯克级的噪声指数据说只有85分贝,比海狼级还低。敌方用被动声呐已经不太可能发现该级艇。此外,由于KTP-6型压水堆的自然循环水平很高,北德文斯克级即便采用20节以上的高航速也能很好地控制噪声辐射。
该级艇的另一大突破是在第4舱段安装了8个近垂直(20度倾角)导弹发射筒,每个筒内装3枚SS-N-26“宝石”远程重型超声速反舰导弹。此外还配备了6个650毫米与2个533毫米鱼雷管,除传统的鱼雷、反潜与对陆打击导弹外,533毫米鱼雷管还可以发射最新的SS-N-27“俱乐部”系列导弹。
破交、反潜与反航母
俄罗斯的攻击型核潜艇发展到北德文斯克级,其实已经远远超越了传统鱼雷攻击核潜艇的概念。北德文斯克级继承并发展了阿库拉级和奥斯卡级的相关能力。在反航母作战中,该级艇可以凭借出色的静音性能,潜入距航母300千米的反潜直升机防区外,然后向航母战斗群连续发射24枚“宝石”反舰导弹。即便奥斯卡级全部退役,俄海军仍将保有一款对航母构成重大威胁的水下作战平台。
不过总体来看,在前苏联与俄罗斯海军传统中,攻击型核潜艇的主要任务其实并非反航母,将其列入反航母武器系统的确比较勉强,该类潜艇的使命主要包括破交和反潜两方面。由于苏军的作战计划是在一周内推进到大西洋海岸,最差也要兵临莱茵河。因此,苏联海军必须在这一周内尽可能切断美军对西欧增援的大西洋航线。期间,攻击型核潜艇将采用类似德国海军的狼群战术攻击美军运输船队。当然,大型运输船队一般会有航母战斗群护航。“狼群”与超级航母的交锋也许偶尔也会出现。不过这种交战是被迫的,攻击型核潜艇会全力摆脱航母战斗群。毕竟“狼群”的主要目标是商船,如果它们击沉了一艘航母,却让整支船队顺利在法国靠岸,那么这次任务也只能算失败。
在第二类任务中,攻击型核潜艇需要承担攻击和防御两种责任。一是隐蔽突入对方弹道导弹核潜艇的发射巡弋区,争取在美方潜射弹道导弹发射升空前击沉弹道导弹核潜艇;二是为本方的弹道导弹核潜艇护航,在巴伦支海或鄂霍次克海的本方潜射弹道导弹堡垒区内,拦截美国攻击型核潜艇的偷袭。
■ 65-76鱼雷
■ 53-65鱼雷
如果被迫与航母战斗群交战,除北德文斯克级外,俄海军的其他攻击型核潜艇只能冒险进入反潜直升机的鱼雷射程内发动攻击。虽然阿库拉级、塞拉级的静音水平很高,美军的被动声呐很难发现这类潜艇,但在迫不得已的情况下,美军护航舰艇还是可以不顾暴露自身位置的风险,启动主动声呐搜索目标。
俄制53-65型533毫米反潜/反舰自导鱼雷的射程只有不到20千米,最高航速45节;65-76型650毫米自导鱼雷的射程为50千米,最高航速50节。也就是说,无论用哪种鱼雷,潜艇都必须进入航母战斗群的中近程水下防线才能发射鱼雷。
因此,尽管有些媒体不断将一些静音水平很高的攻击型核潜艇称为“航母杀手”,其实用该类潜艇主动寻歼航母的风险非常大,这也是在奥斯卡级面临退役时,俄海军坚持为北德文斯克级加装巡航导弹舱段的主要原因。
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海狼级攻击型核潜艇
海狼级无疑是北德文斯克级服役前最好的攻击核潜艇。然而,冷战结束让原计划建造29艘的海狼级最终只建成3艘,洛杉矶级核潜艇退役后的空缺将主要由弗吉尼亚级填补。后者只能算是海狼级的廉价版,但加装了“战斧”巡航导弹发射舱段。海狼级首艇于1997年服役,3号艇“吉米·卡特”号也于2005年服役。该级艇的水下最大排水量为12139吨,水下航速35节,极限潜深610米,采用单壳钢结构,装备一座压水堆带动泵喷推进系统。其装有8具660毫米鱼雷发射管,比之前的美国攻击核潜艇多了一倍,可发射MK48重型鱼雷、“鱼叉”反舰导弹、“战斧”巡航导弹等,总装载量可达50枚。海狼级是美国静音水平最高的核潜艇,水下噪声指数只有约90分贝。
俄罗斯三大潜艇设计局
孔雀石圣彼得堡海洋工程局(即原孔雀石设计局)创建于1948年,由之前的第143设计局、第193设计局,以及第16设计局合并组成,是苏联最早研制核潜艇的机构。苏联与俄罗斯7级攻击型核潜艇中的5级都出自该局之手。此外,孔雀石设计局还曾研制出神父级巡航导弹核潜艇。作为最具资历的权威潜艇设计机构之一,孔雀石设计局在钛合金结构、核反应堆、静音技术、武器系统等领域雄霸俄罗斯乃至全球海军界。该局同时是俄罗斯海洋深潜器的主要研制单位。
■ 2009年2月12日,太平洋某海域,“海狼”号(SSN-21)与尼米兹级航母“约翰·C斯坦尼斯”号(CVN-74)、以及日本海上自卫队的高波级驱逐舰“大波”号(DD111)组成编队航行
■ 孔雀石圣彼得堡海洋工程局的徽标
1953年,一部分设计人员从孔雀石设计局分流出来,在高尔基市(现在的下诺夫哥罗德)组建天青石(第112设计局,也有称蓝宝石)设计局。苏联潜艇研制从此形成了红宝石、孔雀石、天青石三足鼎立的局面。在这三大潜艇研发机构中,红宝石设计局根基最为深厚。该局成立于1901年的帝俄时代,是俄罗斯最早从事潜艇研发的单位,其总部也在圣彼得堡。在苏联时代,孔雀石设计局与红宝石设计局本来处于垄断地位,并各有分工。红宝石设计局主攻弹道导弹核潜艇与巡航导弹核潜艇,孔雀石设计局负责攻击型核潜艇。有意思的是,在常规潜艇领域,红宝石设计局研制出了多款攻击型潜艇,孔雀石则在特种近岸型潜艇方面大显身手。
1953年天青石设计局成立,当时名义上的原因是红海军需要一个专门研制特种支援潜艇的单位。但天青石的工程师们显然不满足于此,其先是研制出了非常成功的查理级巡航导弹核潜艇,之后又开始进军攻击核潜艇领域,在连续多个方案被否决后,天青石最后以塞拉级打动了海军。以当时的标准来看,塞拉级堪称完美,其不仅在技术性能上高出老东家孔雀石的阿库拉级,也比红宝石的“玩票”式产品麦克级可靠得多。红宝石和孔雀石两家主宰苏联潜艇研制的传统秩序被彻底打破了。
苏联解体后,红宝石设计局先是依靠国内和国外的基洛级常规潜艇订单赚得盆满钵满,后来其研制的北风之神级弹道导弹核潜艇也投入批量建造。这一时期,孔雀石设计局传统的攻击核潜艇优势并不能给自己带来硬通货,因此将大部分精力投入到了更具市场潜力的近岸小型常规潜艇研发上,直到北德文斯克级核潜艇项目被重新启动。至于一度雄心勃勃且连出猛招的天青石设计局,目前已有传闻称其可能会被解散,设计力量将分配到红宝石和孔雀石设计局。
■ 红宝石设计局的新老员工们在位于圣彼得堡的总部大楼前合影,他们身后的纪念碑上悬挂着一个巨大的潜艇模型,正是红宝石设计局的经典杰作——台风级弹道导弹核潜艇
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