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美新戰略核潛艇:艇體比俄亥俄級大,導彈發射筒卻減少,腫麼了?

近日, 據美媒報導, 美國海軍與通用電船公司簽署了價值51億美元的合同, 開始了哥倫比亞級戰略核潛艇的“綜合產品與流程開發”階段的研製工作,

標誌著哥倫比亞級戰略核潛艇的研製工作進入了工程與製造階段。 作為美國海軍目前最重要的項目之一, 哥倫比亞級戰略核潛艇將替代現役的俄亥俄級戰略核潛艇, 作為未來美國海基核力量的基石。

俄亥俄級的“接班人”

美國海軍現役的戰略核潛艇為俄亥俄級, 1976年開始建造第一艘“俄亥俄”號, 距今已有41年, 共建造18艘。 後來, 該級戰略核潛艇的前4艘改裝為發射常規巡航導彈的巡航導彈核潛艇。 目前, 美國海軍有14艘俄亥俄級, 是其重要的海基核威懾力量。 為了與前4艘經改裝的潛艇相區分, 後14艘也可根據其首艇“亨利·傑克遜”號而被稱為亨利·傑克遜級。

這14艘戰略核潛艇中, “亨利·傑克遜”號1984年服役, 經過中期延壽,

整個服役期可以達到40年, 將於2025年前後退役, 在它之後, 其餘的俄亥俄級戰略核潛艇也將逐漸退役, 為了使其海基核威懾力量不致出現斷層, 美國海軍在2010年前後便開始了俄亥俄級替代型號的研究工作。

2013年, 俄羅斯的新一代戰略核潛艇北風之神級投入使用, 其研發與服役更是刺激了美國研發新一代戰略核潛艇。 北風之神級的總體性能超過了俄亥俄級。 在水下排水量、速度、下潛深度等方面, 俄亥俄級已落後於北風之神級, 且北風之神級採用的“圓錘”潛射彈道導彈, 其命中精度也比俄亥俄級採用的“三叉戟”ⅡD5型潛射彈導彈高。

由於資金不寬裕, 美國海軍在確定新的戰略核潛艇設計方案前, 進行了大量關於節省經費的研究工作。

但鑒於加裝和技術更新難以滿足新的戰略需求, 因此, 美國海軍與通用電船公司於2012年達成協議, 由通用電船公司為美國海軍研製建造12艘新型戰略核潛艇, 該級戰略核潛艇被稱為哥倫比亞級。 哥倫比亞級戰略核潛艇首艇預計於2021年開建, 2031年服役, 全部12艘將於2039年建造完成。

哥倫比亞級在外形尺寸上與俄亥俄級差別不大, 哥倫比亞級的長度和艇體直徑比俄亥俄級略大, 但哥倫比亞級仍是美國海軍有史以來建造過的最大的潛艇。 根據新《削減戰略武器條約》的規定, 每艘哥倫比亞級戰略核潛艇的導彈發射筒數量從俄亥俄級的24個減少到16個, 計畫中的12艘哥倫比亞級共可部署192枚潛射彈道導彈, 比俄亥俄級的336枚要少。 但美國海軍認為, 通過科學的安排、部署, 美國的海基核威懾力量並不會出現下降, 能夠實現能力、成本、靈活性方面的平衡。

應用新技術多有繼承性

哥倫比亞級在設計時, 美國海軍為了節省經費, 採用了一些源自俄亥俄級戰略核潛艇和維吉尼亞級攻擊核潛艇的技術和部件。

但由於哥倫比亞級建造時間晚, 技術的更新以及一些先進技術的應用, 哥倫比亞級自然是更勝一籌。

首先, 哥倫比亞級戰略核潛艇的設計服役壽命為42年, 比俄亥俄級的設計壽命33年有了近10年的提高, 即使俄亥俄級經過中期延壽達到了40年的服役壽命, 也落後於哥倫比亞級。 不僅服役壽命得到提高, 哥倫比亞級採用的新型核反應爐, 其壽命與潛艇壽命基本相當, 在全壽命期內, 哥倫比亞級無需俄亥俄級那樣在壽命使用中期更換核反應爐, 減少了使用成本, 增加了使用靈活性, 提高了美國海基核威懾力量的穩定性和可靠性。 而核反應爐與艦艇同壽命的設計, 在美國海軍的福特級航母和維吉尼亞級攻擊核潛艇上都已應用。

其次,哥倫比亞級採用了電力推進系統和泵噴推進器。採用電力推進系統,不必安裝齒輪箱、推進軸等機械部件,在降低系統複雜程度的同時,還降低了使用成本和雜訊,因為機械部件是潛艇雜訊來源之一,而且電力推進的效率也高於機械傳動。除了電力推進系統外,哥倫比亞級直接採用了維吉尼亞級攻擊核潛艇的泵噴推進器。相比螺旋槳,泵噴推進器在實現同樣的速度時,雜訊要小得多,再結合新的減噪和消音技術,使得哥倫比亞級整體雜訊水準降低,這對於其隱蔽性、執行任務的靈活性都是非常重要的。

最後,哥倫比亞級戰略核潛艇採用了通用彈道導彈發射模組。以往的戰略核潛艇,其導彈發射筒都是各自獨立的。而哥倫比亞級戰略核潛艇則採用了4個通用彈道導彈發射模組,每個模組由4個發射筒組成,模組中也集成了相關輔助設備,這樣管線和介面數量都得到減少,製造難度降低,同時也方便了維護和日後改裝。由於俄亥俄級採用的“三叉戟”ⅡD5型潛射彈導彈的精度已不理想,哥倫比亞級採用的是命中精度更高的“三叉戟”ⅡD5LE型潛射彈道導彈。發射筒直徑與俄亥俄級的相同,只是長度更長,可相容“三叉戟”ⅡD5型和“三叉戟”ⅡD5LE型導彈。

除了上述幾個方面外,為了省錢,哥倫比亞級在電子系統、探測系統、自衛武器和作戰系統方面,採用了與維吉尼亞級相同的設備,但由於哥倫比亞級設計建造時間晚,技術的進步使得這些設備的性能將更好。

哥倫比亞級還有一個細節值得注意,那就是其採用了X型舵。其“前輩”俄亥俄級採用的是十字型舵,維吉尼亞級攻擊核潛艇採用的是木字形舵。相比這兩種舵形,X型舵的直徑一般不會超過艇體直徑,簡化了潛艇艉部的結構,改善了水動力學特徵,在降低了阻力的同時,也減小了雜訊。而且X型舵的舵效更高,操控性能好,發生破損後繼續工作的能力更強,這都大大提高了哥倫比亞級的生存能力。但X型舵的缺點也很明顯,那就是結構、操縱複雜,成本高。

據外媒報導,美國海軍還有可能為哥倫比亞級戰略核潛艇上使用的“三叉戟”系列潛射彈道導彈配備搭載常規彈頭的高超音速武器,這將使哥倫比亞級具備核及常規兩種戰略打擊能力,大大提高其戰略威懾的能力和靈活性。

相比美軍發展歷史上那些技術冒進、價格昂貴的裝備,哥倫比亞級的研發目前來看還是比較穩妥的,其整個發展過程應該會順利。(文/李享)

其次,哥倫比亞級採用了電力推進系統和泵噴推進器。採用電力推進系統,不必安裝齒輪箱、推進軸等機械部件,在降低系統複雜程度的同時,還降低了使用成本和雜訊,因為機械部件是潛艇雜訊來源之一,而且電力推進的效率也高於機械傳動。除了電力推進系統外,哥倫比亞級直接採用了維吉尼亞級攻擊核潛艇的泵噴推進器。相比螺旋槳,泵噴推進器在實現同樣的速度時,雜訊要小得多,再結合新的減噪和消音技術,使得哥倫比亞級整體雜訊水準降低,這對於其隱蔽性、執行任務的靈活性都是非常重要的。

最後,哥倫比亞級戰略核潛艇採用了通用彈道導彈發射模組。以往的戰略核潛艇,其導彈發射筒都是各自獨立的。而哥倫比亞級戰略核潛艇則採用了4個通用彈道導彈發射模組,每個模組由4個發射筒組成,模組中也集成了相關輔助設備,這樣管線和介面數量都得到減少,製造難度降低,同時也方便了維護和日後改裝。由於俄亥俄級採用的“三叉戟”ⅡD5型潛射彈導彈的精度已不理想,哥倫比亞級採用的是命中精度更高的“三叉戟”ⅡD5LE型潛射彈道導彈。發射筒直徑與俄亥俄級的相同,只是長度更長,可相容“三叉戟”ⅡD5型和“三叉戟”ⅡD5LE型導彈。

除了上述幾個方面外,為了省錢,哥倫比亞級在電子系統、探測系統、自衛武器和作戰系統方面,採用了與維吉尼亞級相同的設備,但由於哥倫比亞級設計建造時間晚,技術的進步使得這些設備的性能將更好。

哥倫比亞級還有一個細節值得注意,那就是其採用了X型舵。其“前輩”俄亥俄級採用的是十字型舵,維吉尼亞級攻擊核潛艇採用的是木字形舵。相比這兩種舵形,X型舵的直徑一般不會超過艇體直徑,簡化了潛艇艉部的結構,改善了水動力學特徵,在降低了阻力的同時,也減小了雜訊。而且X型舵的舵效更高,操控性能好,發生破損後繼續工作的能力更強,這都大大提高了哥倫比亞級的生存能力。但X型舵的缺點也很明顯,那就是結構、操縱複雜,成本高。

據外媒報導,美國海軍還有可能為哥倫比亞級戰略核潛艇上使用的“三叉戟”系列潛射彈道導彈配備搭載常規彈頭的高超音速武器,這將使哥倫比亞級具備核及常規兩種戰略打擊能力,大大提高其戰略威懾的能力和靈活性。

相比美軍發展歷史上那些技術冒進、價格昂貴的裝備,哥倫比亞級的研發目前來看還是比較穩妥的,其整個發展過程應該會順利。(文/李享)

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