發展沿革
研製背景
1940年代後期至1950年代,冷戰逐步升級,蘇聯面對英美的海軍,尤其是西方的水面艦艇部隊顯然有非常大的差距。因此提出了將飛彈技術與潛艇結合,以巡航飛彈飽和攻擊對抗西方的水面艦艇優勢。由於制導打擊移動物體是當時無論東西方都並不成熟的技術,更何況當時英美海軍的高速戰船能達到25-30節的速度。這個理論在當時就因不成熟而僅僅作為嘗試,並未成為當時蘇聯的正式戰略。但後來由於蘇聯核彈的成功試爆以及蘇聯核飛彈的成功研製,將這個理論又搬上了台面。尤其是核彈的強大威力和廣闊的覆蓋面,可以彌補制導打擊高速移動物體技術的缺失。
1955年至1956年,蘇聯開始研製三型巡航飛彈,一型是用於潛艇的П/P-6型,另兩型分別是用於大型水面艦的P/П-35型和小型水面艦的P/П-15型。P-6是在P-5基礎上改進的一型飛彈,然而當時蘇聯海軍的一些人土認為,發展到P-6這一步已經可以對付美航母編隊,並未考慮其只能在水上狀態發射。
1956年,蘇聯就決定要建造裝備P-5飛彈的核潛艇,之後開始研製
659型巡航飛彈核潛艇和
675型巡航飛彈核潛艇,北約分別稱為E-1級和E-2級。1957年,蘇聯海軍將一部分613型潛艇改裝作為巡航飛彈發射型號,並獲得了預期的成功,後蘇聯高層最終決定發展巡航飛彈潛艇,651型就是基於這個歷史背景而研製的第一級常規巡航飛彈潛艇。
建造沿革
1957年,蘇聯
641型潛艇(北約稱F級)的研製工作進展礙比較順利,其排水量又比613型和611型大,因此就開展了在其上加裝4枚新型的P-5飛彈、以641B為代號的改裝設計方案探討,641B這一設計方案後來又演變成安裝銀鋅蓄電池的642型,然而642型只停留在設計階段。由641型演變而來的641B和642型都因艇的寬度不夠,不得不擴大艇的尺寸,以便布置飛彈,這就有了646型。646型仍裝4枚飛彈,仍是在水上狀態發射。在當時,這種飛彈很容易被美艦的防空系統攔截和擊毀,攻擊成功的可能性是很小的。於是在當時又出現兩個新的方案,一是讓646型攜帶6枚P-35巡航飛彈,當時的設計代號為651。另一方案則是攜帶6枚P-15型短程彈道飛彈的652型,攻擊敵港口目標。
1958年,赫魯雪夫發動了“軍事上的革命”,把海軍排除在戰略作戰任務之外,打擊戰略目標的任務落到了陸基彈道飛彈部隊上,這導致651型和652型方案都以技術上困難的原因予以撤消。為設法改變海軍當時的處境,海軍提出打擊美航母力量的問題。當時的蘇聯認為美航母編隊對蘇聯是很大的威脅,而用彈道飛彈是很難打擊航母編隊的,實際上這是當時海軍的一個不得已的辦法。一方面希望海軍能保存一些戰略打擊力量,一方面又提出航母的問題,這又導致了發射彈道飛彈的629型潛艇(北約稱G級)的出現。而651型則重新設計成為對抗航母的巡航飛彈潛艇,不過沒有用P-35飛彈,而用了P-6飛彈,同時用了原供646型的發射系統,以及642型中的銀鋅蓄電池方案。
1958年5月,新651型由蘇聯當時的第18中央設計局(現紅寶石設計局)提交了草圖設計,總設計師是A·C·卡薩齊耶爾,設計工作全面展開。1959年1月,蘇聯部長會議批准,並計畫建造72艘651型。
1960年11月16日,651型首艇K-156在高爾基市的紅色索爾莫沃造船廠建造,同時在列寧格勒的波羅的海造船廠建造,此後以每年兩艘的速度投入建造,這時的計畫已變為35艘。之後蘇聯的核動力潛艇技術成熟,加之651型潛艇續航力有限,不能執行遠洋作戰任務,同時戰鬥力受限,其戰鬥任務很快被後來服役的659型和675型替代,到1969年停造時,共建造了16艘,其中K-156、K-85兩艇在波羅的海造船廠建造,其餘的14艘由紅色索爾莫沃造船廠建造。
服役歷程
1963年12月10日,651型首艇K-156艇交付部隊,而E-1級首艇於1960年9月,E-2級首艇於1963年開始服役這說明其晚於E-1級,而和E-2級是同時研製的。651型潛艇有9艘先在北方艦隊,後轉入波羅的海艦隊服役,3艘在黑海艦隊和4艘在太平洋艦隊服役。
1990年,服役20多年的651型開始退役,其中有一艘賣給一家芬蘭公司,幾經周折後,又被美國普羅維登斯的一家博物館買走,於2002年8月開始對外展出。另有一艘賣給一家德國公司成為博物館外,其餘的都已銷毀,有一艘在拖往拆船廠時沉沒。
技術特點
艇型結構
艇型
651型潛艇外型仍然採用二戰時期的德國的
XXI型潛艇艇型,指揮台圍殼位於艇體中部,艏水平舵位於艇體前部的艇身上,可收縮回艇內,艉部採用了H型尾舵。為發射飛彈,在指揮台圍殼前後的耐壓殼體和非耐壓殼體之間分置了4具長達18米的細長形飛彈發射筒,分左右兩舷布置在指揮室圍殼前後的上層建築內,上層建築內有較大的空間,發射筒的傾斜度為15-20°,首向發射,但不能在水下發射飛彈,必須浮出水面發射。
651型在發射筒這一段的上層建築甲板是覆蓋左右兩舷連在一起的一個“蓋子”。發射時這一段上層建築甲板也抬高,發射筒後蓋的開啟方向是向中線面的。而且在發射筒的尾部,有一個很大的尾流導流槽,引導飛彈發射時的噴氣尾流。
結構
651型潛艇的結構基本上沿襲了
613型潛艇的設計,並吸取了P/П-615型的設計經驗,採用雙殼體結構,典型大儲備浮力,艙室小的布局。全艇共7個(8個)耐壓艙,包括艏魚雷艙,艇員生活艙,電池及飛彈控制艙,艦橋艙,艇員生活及艉電池和柴油動力艙,電機艙,艉魚雷艙。(8個耐壓艙室則分別是首魚雷艙;住艙和前蓄電池艙:飛彈控制艙,下層布置有蓄電池;潛艇控制艙;住艙和後蓄電池艙;柴油機和發電機艙;電機艙;尾魚雷艙)
651型和641型相同,耐壓艇體由AK-25鋼製成,但是非耐壓艇體曾用過低磁鋼。低磁鋼耐腐蝕性很差,用不上5-6年就會出現裂紋。以前只在指揮台圍殼的磁羅經部位處使用低磁鋼,也有腐蝕現象651型選用低磁鋼似乎是為了減弱艇的磁性,但最後還是不得不放棄低磁鋼,只是在較早開工的K-156和K-85號艇上用過,是不成功的,從第6艘起在非耐壓艇體鋪設了反聲吶覆蓋層,降低了艇的噪聲。
動力系統
651型潛艇的動力裝置和641型有較大的不同,為雙軸雙槳,取消了641型的3軸中的中軸,而在中軸位置布置了一台2Д-42型柴油機和1台ПГ-142型直流發電機。這樣,提高了充電能力,同時雙槳的噪聲比3槳的小,也便於設計螺旋槳,提高螺旋槳的總效率。
651型潛艇的2台主機共6000馬力,而641型的3台主電機只有5400馬力。但是651型的排水量比641型大約1200噸。為了提高水下航速,651型也用了和633型潛艇一樣的導管螺旋槳,使水下最大航速達到18節,可以最大速度航行1.5小時,距離達27.8海里。
651型水下續航力的提高靠的是銀鋅蓄電池。銀鋅蓄電池共4組,每組152塊。銀鋅蓄電池容量大,按1.5小時放電制比鉛酸蓄電池小時放電制時的容量要大。銀鋅蓄電池還有其他一些優點,但是最大的問題是銀鋅蓄電池耗銀量大,價格昂貴。一艘潛艇用銀量以噸計,而俄羅斯又不盛產銀。因此,銀鋅蓄電池在俄羅斯未得到廣泛的套用。在651型上實際安裝過銀鋅蓄電池的只有首艇K-156和K-24、K-85,這3艘艇也是最早開工的。
651型動力裝置的特點是柴油機、輪胎離合器、柴油機排氣和進氣舌閥設有遙控系統,包括柴油機工作參數和輪胎離合器位置的信號裝置。這種遠距離自動控制裝置還操縱柴油機通氣管狀態工作時的舌閥,並保證柴油機在通氣管狀態工作時柴油機和主推進電機的聯鎖。
艇載武器
配置
651型潛艇艇艏設有6具533毫米魚雷發射管,艇艉設有4具400毫米魚雷發射管,分別用於發射18枚53型和12枚40型魚雷。4具飛彈發射筒最初為P/П-6巡航飛彈(北約稱SS-N-3A,P-5“沙道克”巡航飛彈的潛射型)發射裝置,後改為P-500反艦巡航飛彈(北約稱SS-N-12“沙箱”)發射裝置。
魚雷
651型艇艏魚雷發射管可裝6枚魚雷在管內,另還可在Ⅱ艙存放6枚備用魚雷。在I、Ⅱ艙的艙壁上有專為通過魚雷而開的艙口和Ⅱ艙的魚雷存放架,這一種存放魚雷的方式也不同於其他的潛艇。這樣,I艙的長度可以縮短,有可供再裝填的裝置。
651型艇艉部的4具400毫米魚雷發射管,也有裝填裝置,一共有12枚400毫米的МГТ型電動魚雷,這型魚雷有被動聲自導系統。當潛艇受到攻擊時可對護衛艦艇等水面艦艇進行反擊,是一種反艦魚雷。
飛彈
651型潛艇裝備的P-500飛彈,擁有比較精確的制導能力,使得反艦飛彈不需要再使用核彈頭作為戰鬥部。但是P-500仍然不能進行潛射,發射是需要上浮發射的。更加重要的是,每次飛彈發射間隔大約為10分鐘,也就是全部4發飛彈發射出去需要大概40分鐘的時間,由於是在水上狀態發射,要求艇的航速不大於8節,海況不大於4級,為對付敵反潛飛機,給艇上先是配了14.5毫米的機槍,隨後又配了一種肩扛對空型飛彈。
水聲系統
651型潛艇聲吶為МГ-200型“北極-M”。МГ-15型“杜羅姆”環掃聲吶,這是在641型進行過試驗的,但641型未裝備。此外還有МГ-10型噪聲測向站和МГ-13型偵察聲吶以及“亮光-2”型水下通信聲吶。
艇電系統
651型潛艇配置了導航系統、水面搜尋雷達、聲吶、火控系統、敵我識別系統、電子對抗等電子設備,觀通導航設備有很多和E-2級核潛艇相同,有些艇還安裝了為SS-N-12飛彈提供衛星目標信息的雷達天線。
火控
651型潛艇艇上有“自變數”飛彈火控系統(或稱為“論證”、“幅角”,北約代號為“前門”),該系統雷達跟蹤系統和數據鏈組合在一起,置於指揮室圍殼前端的一個旋轉部分,成為指揮室圍殼的首部。“自變數”有一主動雷達天線,跟蹤飛彈的飛行,並傳送/接收數據。當接收到飛彈發回的雷達圖像數據後,就嚮導彈發出修正航向的信號。當飛彈探測到幾個目標時,這些目標的圖像也會傳送到艇上,再從艇上發出關於選擇攻擊哪個目標的指示。此外,還有備用控制工況。當巡航飛彈用慣性控制系統完成自主飛行到達計算點後,就啟動主動雷達自導頭,並自主選擇攻擊目標。16艘651型有13艘上又逐步換裝了傳送目標數據的“燕子”衛星數據鏈(北約稱為“大缽”通信天線)。除“自變數”外,艇上還有從遠程偵察機得到關於目標位置數據的目標指示系統“成功-Y”型。
綜合
651型雷達有攻擊雷達РЛК-101型,搜尋偵察雷達“涌浪”型,應答器“鎳鉻-M”型。觀導設備有“燈塔”型電羅經,ЛР-2型計程儀、НЭЛ-6型回聲測聲儀。導航系統為“力量-H-651”型,另有天文導航系統“豎琴-11”型。
性能數據
艇體參數 |
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艇長 | 85.9-90米 |
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艇寬 | 9.7米 |
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吃水 | 6.29米(平均) |
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水上排水量 | 3174噸 |
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水下排水量 | 3750/4137噸 |
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水上航速 | 16.8節 |
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水下航速 | 18節 |
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潛航深度 | 235米(工作) 300米(極限)
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自持力 | 90天續航,800小時潛航 |
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續航力 | 18000海里/7節(通氣管) 9000海里/8節(通氣管) 810海里/2.74節(水下) 27.8海里/18節(按銀鋅蓄電池計算)
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艇員編制 | 78-82人 |
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傳動 | 雙軸雙槳 |
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動力系統 | 柴電動力 2台Д-43柴油機,2×4000馬力 2台ПГ-141主電機,2×3000馬力 2台經航電機,2×500馬力或2×1000馬力 另有1台2Д-42型柴油機和1台ПГ-142型直流發電機,1000千瓦
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衍生型號
20世紀60年代末,蘇聯曾考慮過多種提高柴電潛艇性能的技術方案,其中之一就是在651型上再加裝一種輔助的核動力裝置。改裝設計工作由第18中央設計局在1975年完成的,在1977年又進行過一些修改。紅色素爾莫沃工廠改裝了一艘651型K-58艇,該艇是16艘中的第3艘,1962年1月開工,1966年9月交付海軍的,其被稱為651Э/E型。
615Э型的水上排水量為3280噸,比651型的3174噸大了100噸多一點,水下排水量為4180噸,其儲備浮力為31.6%,增加的小型核動力裝置為BAY-6型。BAY-6是一種小尺寸的沸騰堆,安裝布置在651型潛艇尾部的一個耐壓容器內,處於水線下。功率是600千瓦,用於發電,不用作直接驅動螺旋槳。試航的結果表明,這種小堆用作輔助動力是合理的,這樣可以加大潛艇的水下持續航行時間。用小型核動力裝置時,水下續航力可達7000海里。這種動力裝置體積較小,可以裝上當時蘇聯的柴電潛艇,以提高潛艇水下低速航行時的續航力,而水下高速航行時仍需使用蓄電池。通過增加一個小型核動力裝置,艇的排水量只增加100噸多一點,提高了水下續航力,研製是成功,但是當時蘇聯海軍對重型核動力潛艇的濃厚興趣和大量投入,導致這一柴電潛艇的核動力改造計畫缺乏吸引力,沒有能夠實現。
總體評價
651型潛艇不像W級、Z級、G級那樣進行過多次改裝,試驗海軍的新型武器和裝備,也不象R級那樣出口過好幾個國家,更沒有象F級那樣有過遠征加勒比海的“壯舉”。實際上也沒有對美海軍水面艦艇、航空母艦等構成威脅,因為從水上發射飛航式飛彈就沒有發揮潛艇特有的優點-隱蔽性。如果將水上發射飛彈作為從水下發射的一種“過渡”,這是可以理解,甚至是必要的。因為飛彈沒有裝備過潛艇,即令是水下發射,也可以從飛彈在艇上的安裝、調試,儲存、保養,操作使用中得到對潛艇設計和飛彈設計都有益的經驗。一方面可以培訓艇員,也為研製水下發射的飛彈提供經驗數據。問題是,為什麼在已經研製成功水上發射的E-I級、E-2級核潛艇後,又來研製同樣是水上發射的常規動力的651型,而且沒有用作試驗新型的“紫晶石”飛彈,也未裝備這型飛彈,因此651型潛艇是一型頗受爭議的潛艇。唯一可能的解釋是,增加蘇聯巡航飛彈潛艇的數量或者是那個時代的產物。
651型潛艇是新設計的一型常規動力巡航飛彈潛艇,此後蘇聯再也沒有研製常規動力巡航飛彈潛艇。
651型潛艇只能從水上狀態發射是其最大的缺點。發射前要做很多準備工作,約需時20至35分鐘。發射後又必須在水上狀態跟蹤飛彈,接收飛彈的雷達信號,傳送修正航向的信號。這樣,潛艇需在水上狀態停留較長時間,容易受到敵方的攻擊。651型的另一缺點則是容易被美反潛兵力發現並跟蹤。時間一長,美國發現651型要發出與蘇聯其他型潛艇不同的一種聲脈衝信號,這是由於凹進去的尾流槽而形成的流體動力噪聲,這樣就很容易被識別並定位,受到攻擊(艦船知識評)。