美國維吉尼亞級隸屬於美國海軍的主力攻擊型核潛艇之一,該攻擊型核潛艇的數量共有48艘,該攻擊型核潛艇後來於2004年10月24日正式下水服役。
基本介紹
- 中文名稱:美國維吉尼亞級
- 英文名稱:SSN-774
- 前型/級:海狼級攻擊核潛艇
- 國家:美國
- 類別:攻擊型核潛艇
- 用戶:美國海軍
- 數量:共48艘
- 艇員:約134名官兵
維吉尼亞級
隨著美國海軍實行"由海到陸,前沿部署”的戰略,SSN-21在新形勢下顯得過於龐大、奢侈了。因此海軍希望研製一型比"海狼”級潛艇排水量小,既經濟,性能又好,用途廣泛,可以在近海海區作戰的多用途攻擊型核潛艇,以便在下個世紀替換將要退役的"洛杉磯”級潛艇。"新型攻擊型核潛艇”(SSN774)便應運而生,它的設計體現了最佳效費比原則,是一種高性能、低價位的潛艇,它能夠對付來自敵方的各種威脅,既能實施傳統的遠洋反潛、反艦作戰,又可以用於淺水作戰環境中的多種作戰行動,包括攻擊式/防禦式布雷、掃雷、特種部隊投送/回撤(美國先進蛙人輸送系統規劃)、支援航母作戰編隊、情報收集與監視、對陸攻擊等1991年,美海軍開始SSN774潛艇的論證和設計工作,1996年簽訂契約,由通用動力公司電船部研製,研製費7.45億美元。首艇"維吉尼亞”號於1998年開工建造,預計2004年建成服役,隨後準備陸續建造30艘,與計畫2003年全部建成的6艘SSN-21一起組成美國的攻擊型核潛艇部隊。
SSN774潛艇長115米,水下排水量為7700噸,水下航速28節,主動力裝置為一座壓水核反應堆加兩台同軸汽輪機驅動的泵噴射推進器。
SSN774可以擔負隱蔽對陸攻擊、反潛作戰、情報蒐集和偵察、攻擊水面艦船、輸送特種作戰人員、布雷和支援航母戰鬥群等多種戰鬥任務。既能在深海作戰,也能在淺水海域執行任務。SSN774攜帶的主要武器有:MK48-5型魚雷、"魚叉”反艦飛彈、"戰斧”巡航飛彈、小型反潛魚雷和水下運載器,水下發射的反直升機防空飛彈的可行性正在評估中。SSN774的雷彈攜帶量為38枚。
SSN774的設計借鑑了許多SSN-21的先進技術,為了適應淺水活動和保持下個世紀的先進性,它又有些不同的特點:
為了在淺海水域作戰,並考慮水面偵察及配合水面艦艇作戰,SSN774裝備了先進的光電桅桿潛望鏡,該桅桿頂端裝有各種光學和電子設備,但桅桿本身布置在耐壓殼體外部的指揮台圍殼內,並不穿透耐壓殼體。潛望鏡觀察到的信號可通過光纖傳輸到艙內顯控台上的顯示器上,該桅桿升降靈活,功能齊全,同時也為潛艇布置帶來方便。
為了防止在淺水海域活動遭受敵人水雷的襲擊,該艇設有消磁系統,能隨時進行補充消磁,減少磁通量。該艇還設有避雷系統,能及時探測到敵人布設的水雷並進行躲避。
該級艇除採用敷設消聲瓦、裝備超靜低聲核反應堆等隱身措施外,還非常注意指揮台圍殼的隱身設計,以降低浮出水面被雷達探測到的可能性。
SSN774的另一大特色是貫徹了降低費用的設計原則,為此採取了一系列措施:
(1)儘可能採用"海狼”級和"洛杉磯”級潛艇的新技術,如低噪聲的S6W反應堆,魚雷發射管的設計方案,泵噴射推進器及各種隱身技術等,以節約研製經費。
(2)核動力的設計體現在30年的全壽命周期內不換料,這樣可以省去上億美元的全壽命周期費用。
(3)更新設計觀念,使指揮台圍殼內的升降裝置不再穿透耐壓艇體,採用電子組件連線的桅桿,既為布置帶來了好處,又降低了設計費用。
(4)廣泛採用計算機輔助設計工具,使整個設計既方便又節約。
(5)採用開放式的C3I系統結構,在電子設備的設計中套用部分商用產品,顯著地降低了費用。
(6)採用了模組化設計,該艇在總體設計上不但在動力、控制、武器等方面採用模組化的獨立艇體結構或甲板,還可根據執行任務的不同,裝配不同的結構模組,組成不同類型的潛艇,從而在SSN774的基本型上能很快地擴展為其他類型的潛艇。SSN774備有發射彈道飛彈的艙段模組,使之可發展為彈道飛彈核潛艇,可用來替代2010年退役的彈道飛彈核潛艇,變為戰略核打擊力量;設定能容納特種作戰人員的艙區模組,使該艇可以達到特種作戰潛艇的輸送能力。
模組化設計不僅能為系統的全壽命費用作出貢獻,而且可以對整個國防費用的節約產生深遠的影響。
美國先進蛙人輸送系統規劃
先進蛙人輸送系統是一種乾式微型潛艇,它採用先進的安靜式推進系統,設兩名艇員,可秘密運送或回撤一個"海豹”特種作戰小隊。該系統用於執行遠距離特種作戰行動,可從攜帶潛艇上釋放,也可從兩棲戰艦的井型甲板上下水。與目前的濕式蛙人運送艇不同,該系統不需要在攜帶潛艇上安裝乾甲板掩蔽艙,也不象如今的濕式輸送艇那樣長時間浸泡在冷水中,可大大降低特種作戰部隊的身心疲勞程度。
按計畫,第一艘先進蛙人輸送艇將於1999財年完成系統綜合與測試工作,並配屬到夏威夷珍珠港的第一"海豹”輸送艇小隊。另外,有關部門還在對現役潛艇進行改裝,以使其能夠攜帶先進蛙人輸送系統。新一代"維吉尼亞”級攻擊型潛艇已專門設計成可攜帶這種輸送艇。
研發背景
在冷戰時期,美國海軍攻擊型核潛艇的基本使命是在大洋深處與蘇聯的核潛艇進行對抗,或者是在全球範圍內對蘇聯核潛艇,特別是對蘇聯的彈道飛彈核潛艇進行長期的跟蹤與監視。因此,在那一段歷史時期內,美國海軍攻擊型核潛艇的基本設計思想是把具有水下高速、大深度下潛能力以及安靜性作為攻擊型核潛艇最重要的性能指標。美國海軍的"洛杉磯”級以及"海狼”攻擊型核潛艇是體現美國海軍冷戰時期攻擊型核潛艇設計思想的典型。
隨著冷戰對峙局面的消失,美國海軍的攻擊型核潛艇失去了昔日在大洋深處的蘇聯核潛艇對手,因此其主要使命也隨之發生了變化。在新的形勢下,美國海軍賦予攻擊型核潛艇的主要使命是處理地域性戰爭、利用潛射飛彈對陸地目標實施攻擊、在沿海從事反潛作戰、對特種部隊進行支援以及擔任航母作戰編隊的直接支援等。因此,冷戰結束之後美國海軍攻擊型核潛艇的設計思想是以多功能、多用途為主。冷戰之後的新型攻擊型核潛艇除了保留冷戰時期原有的安靜性之外,將不再把水下高速和大深度下潛能力作為孜孜追求的基本目標。
在這種情況下,美國海軍開始迅速地修正冷戰時期制定的"百人隊長”級核潛艇的性能指標。1992年1月,有關當局與美國海軍艦隊和潛艇指揮官們進行協商之後,認為"百人隊長”級攻擊型核潛艇不應該再作為"海狼”級核潛艇的後續艇或者替代艇,而應該成為適應冷戰結束之後新環境要求的攻擊型核潛艇。於是,他們對"百人隊長”級核潛艇的性能提出了一系列的新要求。1992年2月,美國海軍作戰部長富蘭克房?爾索上將重新對"百人隊長”潛艇設計組提出了下列具體的設計目標:?
――保留"海狼”級攻擊型核潛艇的降噪技術;
――適當降低最高航速;
――基本保留"海狼”級攻擊型核潛艇上作戰系統的性能;
――減少艇上的武器載荷和武器的投放速度;
――減少最大下潛深度;
――減少艇員人數。
從上述幾個主要性能指標來看,美國海軍對"百人隊長”級攻擊型核潛艇的基本要求是儘量使其適應新的戰略環境,追求合理的先進性,適當地降低一些性能指標。"百人隊長”級核潛艇雖然誕生於冷戰時代,但是卻完成於冷戰結束之後的所謂後冷戰時代,它是歷經兩個完全不同時代的新型攻擊型核潛艇。
冷戰後多用途水下戰平台
最終被命名為"維吉尼亞”級的攻擊型核潛艇水下排水量為7700噸,主尺度為114??9×10??4×9??3米。艇上裝備的一座S9G型壓水堆可保證該級核潛艇達到水下28節的最高航速。這一最高航速指標不但比"洛杉磯”級核潛艇的33節,"海狼”級核潛艇的35節的最高水下航速低,甚至比美國海軍在70年代建造的"鱘魚”級攻擊型核潛艇的水下最高30節航速還要低一些。從表面上來看,這似乎是一種倒退,但是,美國海軍一些潛艇戰的專家認為,這種程度的水下航速足可保證"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇勝任在世界各種海域,特別是在淺水海域對付常規動力潛艇以及執行多種任務。
"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇的下潛深度為244米,與"洛杉磯”級攻擊型核潛艇的450米的下潛深度相差將近一倍,與"海狼”級攻擊型核潛艇600米的下潛深度相差350多米。由此我們可以看出"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇所體現出來的重在淺水海域從事作戰活動的基本設計思想。
"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇上裝備有12個"戰斧”巡航飛彈的垂直發射筒,可發射射程為2500千米的攻擊陸地目標型的"戰斧”巡航飛彈,能夠對陸地縱深目標實施打擊。另外,"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇上還裝備了4具533毫米魚雷發射管。這4具魚雷發射管除了可以發射MK48型魚雷、"捕鯨叉”反艦飛彈以及布放水雷之外,不可發射/回收水下無人駕駛遙控裝置。這種水下無人駕駛遙控裝置上裝備有聲學和非聲學感測器、無線電和視頻信號感測器、目標識別和分類裝置等,它可以在遠離"維吉尼亞”核潛艇的海域完成警戒、偵察以及反潛戰等方面的任務,大幅度地增強"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇的水下探測和偵察能力。此外,利用"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇上的533毫米魚雷發射管還能發射可以遙控的無人空中飛行器。無人空中飛行器可以完成對陸地目標的偵察,並可把偵察結果實時傳輸給"維吉尼亞”級核潛艇,保證"維吉尼亞”級核潛艇能夠對陸上目標實施精確打擊。
為了支持特種作戰任務,"維吉尼亞”級核潛艇上專門裝設了一個可以放出和回收的特種人員運載器以及與其對接的艇上接口。特種人員運載器可容納9名特種作戰人員和為執行特種任務所需要的各種裝備。"維吉尼亞”級核潛艇把特種人員運載器在水下秘密遣送出去之後,特種作戰人員可執行救援、搜尋、破襲、情報收集以及引導空中打擊等任務,完成上述任務之後,特種作戰人員可以利用運載器隱蔽地返回"維吉尼亞”級核潛艇。
"維吉尼亞”級核潛艇的艇體採用了計算機技術支持的模組化設計,各分艙可按照具有不同功能的艙段模組分別建造。該級核潛艇的主機艙採用浮筏減震的整體模組設計,大幅度降低了艇上噪音。另外,"維吉尼亞”級核潛艇推進設備使用的動力電纜和閥門、斷路器、泵等,其數量僅分別為"洛杉磯”級攻擊型核潛艇的50%、40%和30%左右。由此可見,"維吉尼亞”級核潛艇至少可以保持或者甚至優於"海狼”級核潛艇的安靜性,因此它將是世界上最安靜的核潛艇之一。
總之,"維吉尼亞”級核潛艇能夠完成反潛、反艦、布放水雷、對陸地目標實施精確攻擊、蒐集情報以及派遣/回收特種作戰人員等多種任務。
21世紀水下戰場的主力
目前正在建造的"維吉尼亞”級多用途核潛艇的首制艇,是具有該級核潛艇基本性能的標準型潛艇。由於採用了由計算機技術支持的模組化設計技術,因此在21世紀中,美國海軍可以根據環境的需要和未來新技術的發展情況,利用先進的模組化技術,在"維吉尼亞”級新艇建造的過程中或者利用"維吉尼亞”級在役艇大修的機會可以迅速、便捷地更換具有不同功能的艙段模組,使"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇在標準型的基礎上衍生出不同種類的或者具有不同專項用途的核潛艇。
在標準型"維吉尼亞”級核潛艇的魚雷艙段中,魚雷發射管的後面是備用魚雷台架,如果對這一部分的艙段模組稍做改動,即可在備用魚雷台架的位置上加設一個可容納40名特種部隊人員及其裝備的居住艙。這時,"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇便輕易地被改為一艘輸送特種部隊人員的專用核潛艇。
"維吉尼亞”級核潛艇的指揮台圍殼為裝有非穿透型潛望鏡、8根天線和桅桿接口的獨立模組結構。如果將來需要使"維吉尼亞”級核潛艇以蒐集情報或者偵察為主的話,可適當改變指揮台圍殼內的天線和桅桿接口內容,使其更加靈活、機動和高效地執行偵察和情報蒐集等方面的任務。
早在"維吉尼亞”級核潛艇處於方案論證階段時,美國海軍便已經在論證利用模組化技術把"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇迅速改為彈道飛彈核潛艇的可行性。從目前"維吉尼亞”級核潛艇的設計情況來看,利用功能性艙段模組完全可以做到這一點。美國海軍曾經打算在21世紀"俄亥俄”級彈道飛彈核潛艇逐漸退役的時候,利用模組化技術,以標準型的"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇為基礎,將其改換成彈道飛彈核潛艇,以便對美國海軍彈道飛彈核潛艇的數量加以補充。與重新設計和建造新型的彈道飛彈核潛艇相比,採用增加功能艙段模組使"維吉尼亞”級核潛艇成為彈道飛彈核潛艇的方法,不僅可以大量節約研製費用,而且還可縮短新型彈道飛彈核潛艇的建造周期。
從"維吉尼亞”級攻擊型核潛艇的內部設計來說,該級核潛艇首端的聲納系統、指揮控制艙中的作戰指揮系統以及武器裝備等艇上的重要裝置和設備均採用了功能模組的設計原理。隨著時代和技術的發展,這些艇上的重要設備全部可以利用換裝模組的方式及時地裝設最新的功能模組,使該級核潛艇可以最大程度地發揮出它所具有的潛能,並且永遠保持與時代高新技術處於同步狀態的先進性能。從這個意義上來說,"維吉尼亞”級核潛艇在21世紀既是具有多用途的攻擊型核潛艇,又是在戰略威懾力量和多種專項用途方面具有很大潛力的水下作戰平台。客觀地說,21世紀美國海軍水下戰場的主力應該是非"維吉尼亞”莫屬,這也正是該級核潛艇尚處於設計階段便引起各國海軍格外矚目的原因。