“北冰洋黑洞”——俄罗斯阿库拉级多用途攻击型核潜艇
“北冰洋黑洞”——俄罗斯阿库拉级多用途攻击型核潜艇
本文原载于《兵器》杂志2003年02月刊,作者施征,本次转载时经重新二次内容完善及编辑、补充部分插图和整理,以与同好共同分享。个人认为《兵器》杂志是一本非常专业、客观的军事杂志,强烈推荐持续订阅,丰富自身的军事知识。
2002年初,在俄罗斯北方舰队司令部所在地摩尔曼斯克,一艘名为“猎豹”号的核潜艇正式服役。这是俄第三代多用途攻击型核潜艇阿库拉级971M型的第三艘。其实阿库拉级多年以前就震惊过世界,但其装备过程却如同北冰洋的冬季一样漫长。
2002年在俄罗斯北方舰队司令部所在地摩尔曼斯克正式服役的“猎豹”号核潜艇
由来——军备竞赛
20世纪70年代初,为取得对美国的水下优势,苏联海军要求“红宝石”、“天青石”和“孔雀石”三家老牌潜艇设计局研制新一代多用途攻击型核潜艇。军方的要求近乎苛刻:水下航速高、隐蔽性好、下潜深度大,具有攻舰、反潜和打击陆上目标等多种能力,最主要的任务是在被美国三叉戟级弹道核潜艇及其护航潜艇发现之前将“三叉戟”击沉。
最后获得研制合同的是“孔雀石”设计局。该局前身为列宁格勒143船舶设计局。在已有的维克托级的基础上,新艇的基本型到20世纪80年代初研制成功,命名为阿库拉级,总体性能比维克托级有相当大的提高。首艇于1981年在共青城船厂开工建造,1982年10月6日下水,1984年12月30日交付苏联海军。接着,苏联海军立即安排在共青城和北德文斯克两个船厂同时开工建造后续艇。在阿阵拉级第三、四艘建造期间,苏联情报部门得到确切情报:美国正在加紧改进洛杉矶级攻击型核潜艇。几乎是出于惯性,苏联立即上马了针对性的研制项目。“孔雀石”设计局奉命按军方的要求对阿阵拉基本型进行改造,代号“971现代化改装计划”。阿库拉的改进内容包括:在不改变整体外形与结构只略微增加排水上的情况下大幅提高性能,重点是降低噪声,适当增强武器系统,并对基本型在使用过程中暴露出来的问题加以改进。
停泊在摩尔文斯克的阿库拉级核潜艇
虽然971型艇采用了过多的新技术,使研制进度一开始相当缓慢,但在洛杉矶级改进型即将开工的压力下,凭着自身雄厚的实力,“孔雀石”设计局最终如期完成研制。1986年阿库拉级971型的首艇“雪豹”号就在北德文斯克造船厂开工建造,第二年完工,随后以每年2~3艘的速度在共青城和北德文斯克造船厂分别建造。原计划生产15艘,但因更好的971M型提前研制成功而缩减,至苏联解体时的1991年已交付9艘。
1988年“孔雀石”设计局又应用最新科研成果,再次对阿库拉级进行改进,包括采用新一代火控和武器系统、更好的消音手段,以致排水量不得不大大增加,虽然称作971M型,其实已几乎成了一级新艇。1991年底,971M型首艇“腹蛇”号在北德文斯克造船厂开工,不幸碰上苏联解体,迟至1995年7月才服役。
971M型的长度和排水量都比971型和基本型大得多,但形状没有太大差别。为方便识别,西方通常将971M型称作“阿库拉”"型,以前的型号皆称作I型。
在苏联解体的巨大冲击下,971M型的生产进度大大放慢,平均每两三年才有一艘交付海军。新千年服役的第三艘“雪豹”号早在1996年初就开工了,本来计划次年年底交付,但由于经济困难,一拖就是五年。
“孔雀石”设计局在已有的维克托级(上两图)的基础上研制阿库拉级核潜艇
结构——心宽体胖
阿库拉级外形酷似维克托级。最可笑的是在阿库拉级诞生之初,因为苏联的严格保密,西方经常将它当成维克托级,以致西方海军在跟踪时采用跟踪维克托级的老方法去对付它,结果常常便自己反而成了被跟踪者。
阿库拉级的外形沿用了拉长水滴线型,艇艏圆钝,光滑过渡到尖细的艇艉。基本型和971型的长度比维克托级增加了16米,达到110米。971M型长度则进一步增加到115米,但长宽比依然较小,艇宽14.2米,平均吃水10.4米。指挥台围壳位于距艇艏1/3艇长处,安装有侦察雷达、搜索潜望镜等多种升降设备。艇艉采用十字型操纵面,垂直鳍上方有一个流线型整流罩,内装拖曳声纳收放装置。操纵面后为尖尾、单轴和新型七叶大侧斜螺旋桨。
阿库拉各型的艇体均为苏联习惯的双壳体,这种结构的好处在于:抗沉性相当强;在水下时两壳体间的非耐压舱充满一层厚厚的海水,能明显增强抗碰撞、沉爆炸和抗冲击的能力,更有利于在北极冰区上浮时毫不费力地顶开数米厚的冰层;带常规战斗部的轻型鱼雷一般无法构成多大威胁;增大了艇内容积,能多装载武器或装备。
从排水上来看,971型的水面/水下排水量已从基本型的7500/9100吨增加到7700/9600吨,971M型更是猛增到8840/11770吨,跃居当今世界第二大攻击型核潜艇(第一名当然是奥斯卡级)。大排水量是当前攻击型核潜艇的发展趋势,因为这样可以使舱室容积得以扩大,以装载更多的武器和设备,采用功率更大的核动力装置,增加自持力。
由于长度和排水量都有增加,971M型的耐压舱也由971型/基本型的七个变为九个。从艇艏至艇艉分别为武器舱、生活舱、指挥舱、前辅机舱、反应堆舱、主机舱、后辅机舱、主电机舱和尾舱。这些耐压舱都按较高的抗沉性标准设计和制造。从理论上讲,任何一舱进水都不影响作战,就是有1/3的舱室进水,仍然可以在海面上漂浮几个小时。
武器——八面威风
作为多用途攻击型核潜艇,阿库拉级要完成反潜、攻舰、布雷等多种任务,因而配备的武器不但种类多,而且装载量也相当大。这些武器包括:SS-N-21型远程巡航导弹、SS-N-15/16型反潜导弹、53型/65型鱼雷以及先进的PKM-1、KPM型火箭上浮定向攻击水雷、SMDM自航式沉底水雷等。在装载量上,971M型最大武器装载量从基本型和971型的32/42枚增加到52枚,除了发射管内正常装载外,舱内一般可装载32枚65型鱼雷和20枚53型鱼雷。如果装载导弹,则必须相应减少鱼雷数量。执行布雷任务时最多可携带各型水雷60枚。指挥台围壳内还装备了八具能从水下发射的SA-8“箭头”潜射防空导弹(971型是SA-5型,基本型则没有装备)。
发射装置方面,基本型与971型在艇艏均装备8具多用途液压平衡式发射管,其中533毫米和650毫米各4具,971M型艏部装10具533毫米和4具650毫米发射管,艇上各种武器均由这些发射管发射或布放。也有消息称,971/971M型上装备有10具650毫米发射管,如果要使用533毫米的武器时,只需在发射管内加上衬套即可。值得一提的是,阿库拉级各型艇上都有快速装填装置,武器再次发射效率要优于西方同类艇。
目前,971M型已开始装备一些新型武器,最有威力的当属SS-N-21的后继型——SS-N-26潜射远程巡航导弹。该导弹各方面性能都有极大提高,特别是采用了隐身设计,被发现的概率只有21型的1/8。
SS-N-26导弹全长8.1米,最大直径0.6米,命中精度5米,动力装置为涡轮风扇发动机+固体火箭助推器。该导弹分反舰型和对陆攻击型两种,主要区别在于弹头和制导系统。反舰型可装当量20万吨TNT的核弹头或装药量500千克的半穿甲型常规弹头,采用主动雷达寻的+惯性制导+中继指令修正的复合制导系统,能以马赫数0.9的速度在掠海高度上攻击40~3000干米范围内的水面目标,据俄方称只需一枚导弹,用常规弹头即可将一艘提康德罗加级巡洋舰送入海底。对陆攻击型可装当量20万吨TNT的核弹头或装药600千克的常规弹头,采用数字景像匹配+全球卫星定位系统的复合制导系统。目前,俄罗斯还正在加紧改进SS-N-26,以使其成为三军通用的主力武器,同时阿库拉级早期的四艘基本型和九艘971型也将能发射这种导弹。
隐蔽——苦心孤诣
在核潜艇的隐蔽性方面,苏联与俄罗斯一直居领先地位。阿库拉级从基本型起就以其隐蔽性著称,971型更是运用了前苏联多年来在降噪方面的最新成果,971M采用的技术据说有相当一部分是准备用在俄第四代攻击型核潜艇北德文斯克级上的。
阿库拉级从基本型起在艇体结构设计时就考虑了安静性的要求,耐压壳体采用高强度、低磁性的钛合金。971/971M型则更上一层楼,所有构件都经过激振实验,以避免潜艇产生总体振动与局部振动。耐压壳体和非耐压壳体均采用钛合金,使工作深度达到650米,极限下潜深度更是达到700米,这又进一步增加了隐蔽性。这样大的深度使世界绝大部分现役反潜武器只能望洋兴叹。
为降低流体噪声,阿库拉级的艇外表面设计得非常光滑,没有突出体暴露。以往必备的栏杆和栏索等突出物都被安全轨道取代,常用的导缆钳、系缆桩等外留装置也都能降至艇体内,并有活动盖板封闭,以减少涡流。为减少潜艇常见的孔穴涡轮噪声,971/971M型的艇体将开孔数量减到最少,两眩一共只集中布置了十几个带栅状条缝的方形通海孔,不用时可自动关闭。其他必备的开孔均设计了能自动关闭的活动盖板,从而有效降低了艇体的水流噪声。指挥台围壳与艇体交接处采用了弧形圆滑过渡,减少了围壳与艇体间的流体干扰,降低了阻力和噪声。艇的水平舵、方向舵、艉水平舵等都设计成光顺的流线型,艏水平舵不用时可收回艇内。
图示:识别阿库拉级核潜艇的重要特征就是尾翼上的大型导流罩。它不是以前猜测的所谓“磁流体推进装置”,而是拖叉声纳的容器。
从971型开始,阿库拉级在艇表全部敷设消声瓦。这种合成银胶制成的瓦厚约80~150厘米,长90厘米,宽85厘米,分为两层,外层为实心固体,内层有各种尺寸与形状的孔洞。这种消声瓦既能吸收敌方主动声纳的探测声波,又能隔绝和降低本艇的噪声。据俄罗斯报道,它能使西方探测系统的探测能力下降36%~55%,自身噪声降低25分贝。据称971M型还覆盖了新一代消声瓦,其效能是以前型号的数倍,但细节未见透露。
为降低艇内噪声,阿库拉级艇上机械设备都采用低噪声设备,并给噪声大的设备加装了隔音罩、消音器或设立隔音室。为防止设备工作时产生的振动向艇体传递,机械设备都采用了减振浮筏技术,通过隔振器轻柔地支撑在艇体上,筏体、设备的减振基座及动力舱的甲板、舱壁上部敷设了大量的阻尼材料,艇内系统管道也尽可能采用弹性连接与艇体接触,其中流体强度大的管道还采用了降低流速、局部采用阻尼软管和加消音器的办法。
阿库拉级核潜艇装备的MT-74自驱动多用途声纳干扰装置
971型的新型七叶大侧斜螺旋桨也有效地降低了噪声。西方最近报道从971M型第三艘开始采用喷水推进装置,但尚未得到证实。971M型还采用了先进的有源消声技术,即在空气噪声较大的位置,针对该处的空气噪声特征,安装一种反音响声源系统,发出与原噪声振幅相同但相位相反的音响,以抵消原有噪声。
这番讲究之后,971M型的安静性能与美国海狼级媲美也就不足为奇了。
设备——精益求精
阿库拉级基本型和971型都安装两座PWR型反应堆,两台蒸汽轮机最大输出功率47.6兆瓦。巨大的功率使水下排水量近万吨的阿库拉级水上/水下最大航速仍达到20节和33节。不过,PWR型反应堆噪声也不小。设计人员想尽办法,消音效果仍不太理想。从971M第二艘开始,换装了为北德文斯克级研制的KTP-6新型一体化压水反应堆。这种自然循环式反应堆热功率为1.96兆瓦,不但噪音相当小,尺寸、重量、安全性和可靠性都大有改善。
此外,阿库拉级各型艇上都配备两组柴油发电机组和两组蓄电池,前者提供的电能确保潜艇在应急状态或发生事故时反应堆冷启动,推动潜艇应急航行,并提供艇上其他设备用电。
971/971M型的自动化程度也达到了相当高的水平,操艇、动力控制都实现了自动化。艇员分别只有70人和67人,而美国的海狼级仍然有133人。阿库拉级的指挥舱设有自动作战情报指挥系统,具有显示战场态势和信息、进行本艇攻防及战术机动辅助决策、分析海洋水声环境、控制武器发射、确定射击阵位、自动解算多批目标运动要素、导航与规避、模拟训练等众多功能,从目标识别到攻击一般只需10~15秒。971M型的火控系统一次能跟踪近140个目标(洛杉矶级为50个),同时攻击六个来自不同方向、不同距离的目标。
前景——退出江湖
西方海军经过长期的监视与监听后认为,阿库拉级971型的噪声水平优于洛杉矶级的改进型SSN688型,971M型的噪声水平已与美国最先进的海狼级相当,而且在抗打击能力方面优于西方任何一型现役同类潜艇,攻击力则与SSN688型相当。
不过,不管阿库拉级如何先进,其前景却相当黯淡。原因很简单:首先,由于多用途攻击型核潜艇不像战略核潜艇那样有战略威慑作用,无论俄经济复苏与否,部队都不急需,其装备速度自然会放慢;其次,即便不算较旧的16艘维克托Ⅲ型,俄现役攻击型核潜艇在数量上仅阿库拉级就有16艘,还有塞拉级I型、II型6艘;加上性能远优于阿库拉级971M型的北德文斯克级已经下水,阿库拉级显然不会再建造了。
目前,俄罗斯正在集中精力把因苏联解体而停工的几艘971M型艇完工,并打算在财力允许的情况下对四艘基本型和9艘971型进行现代化改装,使其综合作战能力达到或接近971M型的水平,以弥补北德文斯克级全面服役前的空白。
在苏联解体10余年后,阿库拉的技术水平已经落后于西方新的核潜艇,退出现役只是迟早的事。
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