發展沿革
研製背景
蘇聯核潛艇都是按照設計學派的思想研製的,因此和美國比起來,還是有一定差距的。其下一代的V級核潛艇雖然有所突破,採用了水滴型艇型,但仍是雙殼體,大儲備浮力,當時蘇聯就有關於美蘇核潛艇結構形式的優劣和關於是否應保證艇的水上不沉性的爭論。那時關於美國核潛艇的資料很少,有的也是零碎和互相矛盾的,特別是與減少艇員人數有關的核潛艇的自動化水平,以及關於SOBIC(潛艇綜合控制)計畫的情況也知之甚少。為了彌補與美國核潛艇在設計建造方面的差距,蘇聯逐漸出現了一種新的設計思想。
建造沿革
最初提案
705型攻擊核潛艇的最初構想,根據資料顯示是由蘇聯列寧格勒SKB-143特種裝備設計局(現為俄羅斯孔雀石設計局)的設計師由A·B·彼特羅夫(即安東尼·B·彼特羅夫)等人提出的。設計初衷是憑藉水下高航速、低可探測性的優勢來攔截接近蘇聯海岸線的敵水面艦艇並實施快速攻擊(另一種說法為蘇聯相信美國正在設計下一代先進攻擊核潛艇而採取的應對措施)。A·B·彼特羅夫1953年畢業於蘇聯列寧格勒造船學院,後來他也成為第143設計局研發科的領導,他與志同道合者一起於1957年提出了一種自動化程度遠遠高於當時所有潛艇,儲備浮力很小,艇員人數很少能在水下高速運動的核潛艇的構想。根據這個構想的設計圖可以看出,這是一個不同於蘇聯潛艇設計學派的設計方案,一種不同於蘇聯潛艇設計傳統的新方案。全艇只劃分為3個艙室,這就是西方設計流派的大分艙方案。採用單殼體耐壓艇體結構,但又和西方的設計不同,耐壓艇體為外肋骨,是為了有效利用艙室空間,可是為了使艇體表面光順,又加了一層輕外殼;因為採用小儲備浮力,舷間空間不需要用作布置主壓載水艙,“舷間空間”很小,所以雖然有輕外殼,仍不算雙殼體結構。潛艇的儲備浮力很小,保證不了水上不沉性。採用了水滴型線型,並將指揮台圍殼做成流線型、阻力很小的“高級轎車”型。圍殼的舷側殼板向下和輕外殼艇體“相切”,形成光順的連線。這同時又擴大了指揮台圍殼內的空間,在其中布置了漂浮救生艙、高壓空氣瓶和出入艙口等。潛艇魚雷發射管設定在艇底部,這也是不同於一般的;魚雷裝載艙口仍只能設在首端上部,水線以上,裝載魚雷需通過住艙、工作艙室和自動控制部位甲板上的可拆板。艇上的觀導設備很少,只有聲吶、一部雷達和一根潛望鏡。
從作戰使用的角度來看,海軍可以對這樣的方案提出很多不同的、乃至反對的意見。但是彼特羅夫小組認為,要想壓縮排水量,提高水下航速,加大下潛深度,減少艇員人數,用蘇聯傳統的雙殼體、大儲備浮力、小分艙的設計規範來設計,是做不到的。這個設計方案中包含的設計思想,成為日後設計工作過程中各方討論、協調、爭論的焦點,乃至是總師和副總師反目的導火線。B·H·別列古多夫(N級核潛艇的總設計師)當時是設計局的總領導,他對彼特羅夫的想法很感興趣,特別是對於控制過程的自動化問題,之後他將該建議提交給核動力研究中心和A·П·阿列克桑德羅夫院士(N級核潛艇的科技領導)。隨後不久,核動力研究中心、A·П·阿列克桑德羅夫院士、第143設計局和自動化遙控機械學院的B·A·特拉佩茲尼科夫院土率領其屬下的主要工程技術人員開展了這項“殲擊機型潛艇/水下殲擊艇”項目的研製,並提出了關於這型核潛艇的幾個要點,包括採用核動力裝置、減小排水量、簡化潛艇系統,所有設備、武器和操艇設備自動化;潛艇的物理磁場要低,減少艇員到10-20人;大幅度提高航速,改善機動性和其他性能,裝備較重火力,提高潛艇作戰性能。但是,沒有對新艇的作戰任務和武器裝備提出具體的要求。實際上,這些也指出了蘇聯核潛艇以後努力發展的方向。
正式立項
經過大量研討,到1959年末,以М·Г·魯薩諾夫(1909年生於彼得堡,1936年和以後的造船工業部長B·E·布托馬同時畢業於列寧格勒造船學院)為首的研發小組和設計局各專業科室一起,提出了一個比較完整的初步方案。即採用單殼體,並且不保證水上不沉性, 從艇上的一個部位操縱全艇; 研製綜合自動化控制系統; 最大限度地減少艇員; 採用高強度的材料; 設定供全體艇員的逃生艙。當時在蘇聯潛艇設計中,水上抗沉性是設計中的一大指標,雙殼體由於儲備浮力大所以抗沉性極強,但雙殼體也帶來了造價提高,體積和排水量增大,從而增加阻力和增大潛艇航行時的噪音問題。因此這個設計中最具爭議的就是取消了蘇聯潛艇一直沿用的雙殼體結構,改用單殼體以減小體積和噸位。經過半年多的討論,1960年7月23日,蘇共中央和部長會議發出由勃列日涅夫和科西金簽署的研製試驗型綜合自動化高速反潛魚雷潛艇的No.704-290號決議,並批准艇的主要性能:正常排水量約1500噸,水下最大航速約45節,下潛深度不小於400米和艇員不超過15人。決議並說明動力裝置為核動力,單迴路反應堆,一台蒸汽輪機裝置,單軸,對魚雷射擊、潛艇航行操縱、機械和系統應綜合自動化。如果研製的核潛艇能滿足上述要求,那就是超越時代的“超前”核潛艇。因為當時蘇聯的核潛艇人數最少的也是1963年才開始建造的V級也有60多人,可見該決議要求的自動化程度相當高,但是很明顯地這么誇張的性能即使是在21世紀也是不可能實現的,因為不要說核潛艇,就是傳統的柴電動力常規潛艇,也到了2000噸以上的正常排水量。
“水下殲擊艇”產品設計編號不是按600組的順序排列下來,而是跳到了700組,其編號為705,代號為“Лира”,即天琴座,北約稱為Alfa級。因其首字母和第三代的
971型攻擊核潛艇(北約稱阿庫拉級)的第一個字母同為A,因此其後的971型北約稱為阿庫拉級,而不是簡稱為A級。705型的主要作戰任務是搜尋、警戒、跟蹤彈道飛彈核潛艇和航母戰鬥群,並能在戰鬥中將其消滅。潛艇的總設計師是М·Г·魯薩諾夫,副總設計師為B·B·羅明。為了取得技術上和作戰使用上新的突破,設計小組採取了一些有力的措施,其呈交的設計書方案為採用單殼體,小儲備浮力,大分艙,不保證水上不沉性,排水量1600噸;採用鈦合金製造艇體,以求提高水下航速和加大下潛深度,最大深度達到600米;採用水滴型線型和“高級轎車”型光順的指揮台圍殼,水下最高45節;使用液態金屬冷卻劑反應堆,以液態金屬鈉為反應堆冷卻劑,核動力裝置的重量和外形尺寸都小,經濟性也較好,有利於降低排水量,提高艇的水下航速;設有6具魚雷發射管,對武器的使用,艇的機動和駕駛操縱研製可以進行自動控制和遙控的器材設備,提高自動化水平,也有利於減少艇員人數。然而方案提出後,受到了海軍司令部的強烈反對,因為液態金屬冷卻劑反應堆事故頻繁,可靠、安全性差,而海軍方面也對單殼體所帶來的無法保證水上抗沉性做出了強烈的反對。
設計歷程
705型攻擊核潛艇的研製可以說是歷程艱難,針對海軍司令部和海軍方面的反對,孔雀石設計局的設計小組進行了多方案探討,提出了一些建議,在初步設計階段,分別研究了排水量從1560到2100噸,下潛深度包括400、500和600米,電力系統頻率50、100和400赫和裝備多種不同武器的設計方案,最終根據海軍和造船廠給出的意見綜合提出了五種仍然採用單殼體的方案,分別是方案一,採用單迴路壓水反應堆;方案二,採用雙迴路液態金屬反應堆以及頻率為400赫茲、380伏的交流電力系統;方案三,基本設計與第一種相同,但在指揮台圍殼內另裝有4具魚雷發射管;方案四,基本設計與第一種相同,但武器系統改為8座Д-4飛彈發射系統,但該系統的飛彈長度和直徑都大,發射筒內裝不下,實際上方案本身是不成立的;方案五,按照方案一的單迴路壓水反應堆,但增大艙室容積從而保證抗沉性。五種方案設計資料在1960年的最後一天,傳送各有關單位。元旦剛過後,1961年1月4日就在海軍總司令那裡召開了審查會。雖然會議是緊急召開的,但很多主要領導都參加了。會議總體贊同方案設計,海軍總司令指示海軍在方案設計的基礎上制定艇的戰術技術任務書。據分析,會議很可能做出了傾向於第2方案的意見。這一方案排水量為1560噸,液態金屬冷卻劑反應堆,水下航速44-47節,艇員15人。過去對方案設計說明書海軍派出的總監督師是不出面簽署的。可是這次,總監督師B·B·戈爾傑耶夫卻在方案設計說明書上籤署了3點意見,即要保證水上不沉性、安裝柴油發電機以及要安裝備用推進裝置。這其中的第1點,成為日後有關各方爭論的焦點。
1961年5月初有關各方,包括海軍、設計局和協作各方達成協定。蘇共中央和部長會議又於1961年5月27日以No.485-201號決議批准了705型核潛艇的主要戰術技術要素:排水量不大於1600噸;6具魚雷發射裝置;水下全速43-45節;液態金屬冷卻劑反應堆。決議還要求1962年1季度完成初步設計,1963年1季度完成技術設計,由列寧格勒蘇達米赫造船廠(當時稱第196造船廠)建造,1965年進行航行試驗。但海軍司令部在隨後指示必須保證水上抗沉性。1961年12月11日,705型攻擊核潛艇的戰術技術任務書被批准。在隨後開展的初步設計中,很多重大技術問題被解決,以保證實現戰術技術任務書的要求。諸如確定了電力系統頻率、選用水聲系統,確定艇的下潛深度以及通信器材、潛艇系統、自動化、居住性、作戰情報系統等各方面的問題。持續進行了15個月的初步設計,最終於1962年3月完成。初步設計的結果是排水量增大到1780噸,水下最大航速42-43節,未能滿足戰術技術任務書的要求。初步設計也並解決所有的技術問題,仍有問題留待技術設計解決。海軍對初步設計的結果也並不滿意,最根本的原因還是設計局放棄了保證水上不沉性的要求。
1962年4月,705型攻擊核潛艇的技術設計開始,1963年3月完成,這時艇的排水量已上升到2000噸,水下最大航速只有41節,仍採用單殼體,儲備浮力在20%以下。總設計師М·Г·魯薩諾夫以及設計局內的一些部門任然堅持
抗沉性在設計中完全沒有必要,隨後又提出在指揮台圍殼裝備柔性應急水艙(一種充氣氣囊)以保證抗沉性,海軍中也有一些潛艇軍官認為,對現代核潛艇保證水上不沉性的要求確實過高了。各方面對不沉性的問題爭論不下,方案也都遭到海軍的強烈反對。在一次十分重要的會議上,出乎意料之外,副總師B·B.羅明也突然擁護抗沉性設計,因此他也與М·Г·魯薩諾夫徹底決裂,而這場關於不沉性的爭論也基本畫上了句號。1963年4月2日和3日海軍和造船委員會的領導又研究了潛艇的技術設計資料,特別集中地研究了技術設計中用於保證水上不沉性的柔性應急水艙,但由於安裝這些柔性應急水艙就要修改技術設計,改動各艙內的設備布置,使多數潛艇系統變得複雜,以及需要更換部分設備等,該設計也未被採納。705型攻擊核潛艇最終還是改為了雙殼體結構,其他的很多設計仍沿用了魯薩諾夫的方案,雖然仍未達到蘇共中央提出的設計要求,但海軍部門比較滿意並最終定型。
開工建造
705型攻擊核潛艇從1968年開始建造,到1981年共建有7艘,全部都在蘇聯
北方艦隊服役。1968年6月2日,705型首艇K-64(一說K-377),在列寧格勒蘇達米赫造船廠開工建造,在建造期間該廠併入蘇聯海軍部造船廠,1969年4月22日K-64下水,1970年開始海試,1971年12月31日服役,從1961年初步設計開始至此整整花了10年的時間。705型攻擊核潛艇包括首艇K-64在內,還有K-316艇、K-373艇和K-463艇共4艘在列寧格勒海軍部造船廠建造,其餘3艘K-123艇、K-432艇和K-493艇則由北德文斯克402造船廠建造,也有報導稱,K-463艇最後未建成,就在船台被拆除。
在建造期間,仍有很多人對705型的艇體建造和性能仍持懷疑態度。1973年,時任蘇共中央書記
烏斯基諾夫視察了北德文斯克402造船廠,經過從艇艏至艇艉的觀察,他認為該型艇太擁擠,維修性也不好。時任造船工業部部長布托姆曾很憤怒地說這種艇應砸碎打爛。但海軍總司令戈爾什科夫則認為705型艇動力裝置是可靠的,有很多保險安全措施,它將能很好地運行,至於擁擠的問題,僅需在每艙中增加1-2個肋骨間距,就可以解決,但上級的回答卻仍持否定態度。在此期間,705型的改進型705K(K表示改進設計)型完成技術設計,但為705型建造的艇體己基本完成,如要換裝成705K型上的新型反應堆,就得把第4艙整個換掉,而且當時蘇聯工業部門還提供不出這種新型反應堆。最終結果是,第1批在列寧格勒市海軍部造船廠建造的4艘艇仍按705型建造完成,而在北德文斯克402造船廠建造的3艘按705K型完成。705和705K型除反應堆動力裝置不同外,排水量和艇的長度也略有不同。由於1974年總設計師魯薩諾夫因健康原因辭職(一說被解職),705K型的改裝工作在其第一副手B·B·羅明的帶領下完成。
服役歷程
705型攻擊核潛艇由於被定位為一個試驗平台性質的潛艇,因此在服役期間一直處於一種“限制使用”的狀態,自首艇服役至末艇退役,很少被派出執行遠洋任務。在服役期間,705型首艇K-64艇在1971年11月
系泊試驗時,由於初期製造工藝不夠完善,發生了殼體開裂,導致一迴路中有一自控環路損壞,1972年2月試驗性運行時又有一環路損壞,1972年該艇退入預備役。與此同時,批產艇的建造也暫停,以待查明事故原因。隨後蘇聯在冶金與焊接技術上的快速進步使得以後的鈦合金潛艇沒有再次發生殼體開裂的事故。1972年4月,K-64艇進行出海準備工作時,反應堆一迴路冷卻劑開始了凝固過程,採取種種挽救措施均未奏效,最終反應堆被堵死並被拖回北德文斯克拆除,首部的幾個艙室包括魚雷艙室和第3艙,被運到列寧格寧用作教學實習用,尾部艙室在北德文斯克拆毀,反應堆被封存在北德文斯克的一個島上。1974年8月19日,K-64艇正式從編制中除名。由於這起嚴重事故,705型的批量建造計畫也就此畫上了句號。
705K型K-123艇在北德文斯克402造船廠建造,1967年12月29日開工,比K-64艇開工還早,但1977年12月1日才交艇。1982年4月8日,該艇一迴路的冷卻劑發生泄漏,由於中子照射導致鉍變為釙-210,放射性擴及全艇。從1983年10月6日至1992年8月27日,該艇進行了長達9年的大修,大修中切割了反應堆艙,並換上了新艙,1996年7月31日該艇從編制中除名。幸運的是,兩次重大事故均未造成人員傷亡。儘管705型潛艇成功地完成了在各地區的值勤戰鬥任務,但由於技術複雜,維修和保障困難,再加上故障頻發,使得海軍作出了將反應堆和潛艇壽命還未到退役期的該型艇1990年中期全部退役的決定。
技術特點
艇型結構
艇型
705型攻擊核潛艇為追求水下的高航速,外型依然採用了水滴線型,並對艇型進行了精心的設計。蘇聯的N級、V級(V級有3型)、705型、
685型攻擊核潛艇(北約稱M級)、
945型攻擊核潛艇(北約稱S級)和阿庫拉級等5級8個型號的攻擊核潛艇中只有N級是雙軸雙槳。自海軍總司令
戈爾什科夫“作為例外”批准V級採用水滴型線型後,其後的幾型攻擊核潛艇都毫無例外地採用了水滴型線型、單槳推進。
705型除了採用最最佳化的長寬比外,為了使艇體光順,指揮台圍殼和上層建築處的非耐壓艇體也是光順連線的,消除了指揮台圍殼和甲板處的垂直連線、直角過渡,使得流經此處的水流更通暢,也消除了指揮台圍殼兩舷側的水平甲板。為了減少艇體的摩擦阻力,要求鋼板的表面粗糙度不超過10-15微米。艇上的所有流水孔和開口都做成可關閉的,以避免在水下時海水從開口處流進流出,增加艇體阻力。指揮台圍殼也是很光順的“高級轎車”型,看上去就象一部三維流線型的轎車裝在艇上,這也是為了降低指揮台圍殼的阻力。首水平舵是可收放式的,在艇首部的中層處,水線以下,所有的升降裝置都能收起。因為在20世紀50-60年代對潛艇的快速性的要求是較高的,這一點很大地影響了設計者的思維方式和設計方向,所以該級艇的機動性和操縱性都很好,適航性和快速性也很好。
705型攻擊核潛艇雖然是單軸單槳,但海軍仍留戀雙槳。單槳潛艇進出港時由於航速很低,舵效很差,有兩部輔推螺旋槳,使艇便於離靠碼頭,便於機動,艇長對此是很歡迎的。否則就要靠拖船來幫助進出港,或者象有些艇那樣在艇首、艇尾加裝側推裝置。螺旋槳的轉速為350轉/分,這是很高的轉速,很不理想,但也是被迫的。因為如再降低轉速,不僅要增加螺旋槳本身的重量,還要加大動力裝置的尺寸和重量,而且艇的尾部艙室也布置不下。705型核潛艇在高速時,能有效地提高艇的迴轉性能,艇的機動性也較好。比較N級、長尾鯊級和705型的水下最大航速和海軍部係數,N級30-31節(係數190)、長尾鯊級29-30節(係數350),705型41節(係數400),因此705型是較好的。與快速性相關的艇體長度的減少,表明蘇聯在
流體動力學設計和
層流技術方面取得了相當大的進展。但是,該級艇的聲速分布較高,這也是蘇聯25年來核潛艇設計的真實反映,其所有核潛艇的噪聲狀況沒有太大的變化。
結構
705型攻擊核潛艇的艇為雙殼體結構,為了減輕艇的排水量和加大下潛深度,705型採用了鈦合金製造艇體,與S級是全世界僅有的兩個全級為鈦合金製造並服役的軍用潛艇(一說705型的7艘艇中,只有1-4號艇採用鈦合金建造,5-7號艇則又改回高強度鋼建造,代號為705M,性能也相應差很多)。由於鈦合金的強度要比普通造艇消磁鋼大的多,這讓鈦合金殼體的耐壓力更大;其次,鈦合金的密度也小於消磁鋼,重量輕也就減輕了潛艇的排水量。同時鈦合金具有低磁性的優點,從而降低了潛艇磁性物理場效應而使其更難被反潛飛機用磁探測儀發現。此外,鈦合金還要比其他材料更抗海水的腐蝕,但不可否認的是,鈦合金造價極為昂貴。
艙室
705型攻擊核潛艇全艇分為3個逃生區域,即艏、舯和艉區域,共分6個艙室。第1艙為魚雷艙,在艏部布置了6具533毫米氣動液壓式魚雷發射裝置,能發射統一口徑的魚雷、水雷和火箭助飛魚雷,可攜帶20枚魚雷或24枚水雷。2艙為機電設備和輔機艙,布置了1台柴油發電機組和輔機。3艙為中央指揮艙,布置了所有的電子觀測設備。4艙為反應堆艙,布置了1座155兆瓦的液態金屬載熱劑鉛-鉍合金的反應堆。5艙為主機艙,布置了1台OK-7型主汽輪機減速齒輪機組(功率為40000馬力)和2台功率各為1500千瓦的汽輪發電機組。艉艙為舵機和輔機艙。艉部布置有單螺旋槳和2台功率各為100千瓦的輔助推進裝置。耐壓艇體由圓柱體和正截錐體組成,首端和尾端均為平面艙壁,第1艙和第2艙間的艙壁是階梯形的,第3艙的艏艉隔壁是球面艙壁。艇上還設定了可供全體艇員水下逃生的漂浮救生艙,這在蘇聯潛艇上也是首次,它能在應急情況下保證全體艇員的逃生,該艙布置在中央操縱艙之上。
動力系統
705型攻擊核潛艇採用了液態金屬冷卻劑反應堆,早在1955年蘇聯就開始設計使用這種反應堆。在627型的改進型645型核潛艇上(僅建造一艘),採用了VT-1型以鉛鉍液態合金為冷卻劑的反應堆,但是這種冷卻劑的溫度必須高於它的熔點125℃,否則就會固化。而且在中子照射鉍時形成的活性釙-210的放射性污染,使一迴路的修理工作變得很複雜。後來,645型艇在使用中由於合金的氧化物和殘渣落入活性區發生事故,不得不將其沉沒於巴倫支海。但是當時的蘇聯並沒有放棄液態金屬冷卻劑反應堆的進一步研製工作,對裝備於705型的核動力裝置作了改進。在蘇聯科學院物理能源研究所的技術領導下,同時研製了兩型反應堆裝置。第一型為OK-550,它是整體組件式半一體化堆,具有3根蒸汽管路和3台主泵的一迴路分流系統,裝在705原型艇上。第二型為BM-40/A/50),它也是整體組件式半一體化堆,具有2根蒸汽管路和2台主泵,裝在705K改進型上,這也是705型和705K型的最大區別。整個核反應堆都比較緊湊,總體布置組合化程度高,自動化和機動性也較好,特別是和壓水堆相比,經濟性和重量、外形尺寸指標都較好,有利於減少該級核潛艇的排水量和提高水下航速。同時兩種反應堆都使用鉛鉍液態合金作為冷卻劑,並都採用了模組化整體組合式設計,BM-40較OK-550穩定,OK-550型曾在K-64航行時發生了冷卻劑凝固造成反應堆停工。儘管BM-40型的穩定性有所提高,但仍然因為鉍在受到中子照射後形成活性釙-210形成的放射性污染而使得反應堆維護難度較壓水堆要難。
705型攻擊核潛艇的主動力為1台OK-7K汽輪機和2台自主式汽輪發電機,另有1台500千瓦的柴油發電機和銀鋅蓄電池作為備用動力,其中卡盧加市的汽輪機工廠研製的緊湊型整體式高自動化的OK-7K主汽輪減速齒輪機組,很好地解決了主動力裝置的隔音減振問題,大大地降低了艇的噪聲強度。為了減輕潛艇上電氣設備的尺寸和重量,705型使用了400赫茲、380伏的交流電力系統作為全艇電器電源的頻率,並配有400赫的變流機作為電源,是唯一一個使用該頻率的蘇俄潛艇。其原理是利用提高電機轉速,使發電機和電氣機械設備減輕重量,雖然降低不多,但為了減少艇的排水量,設計局是“斤斤計較”的。同時這也是一次大膽的嘗試,因為其他型號的潛艇電力系統或是直流電、或是50赫的。比如N級就是用的直流電源,V級採用的是工業系統的三相、50赫的交流電,這使得705型的電器設備無法與其他潛艇的電器設備通用。此外,潛艇上還可組成統一的電網,因此不再需要像其他潛艇那樣為一些特殊的電子設備設定變頻器。從電網供電提高了供電的可靠性,也可以減少個別設備對電壓曲線波形的影響和消除彼此間的影響,從而減少磁場的影響,提高潛艇的防護性和隱蔽性。
艇載武器
705型攻擊核潛艇上設有6具533毫米魚雷發射管,魚雷發射系統設計局(後歸屬於孔雀石設計局)為其研製了氣動液壓式魚雷發射裝置,這在蘇聯核潛艇上也是首次運用。該裝置能在潛望深度至極限深度下發射533毫米魚雷及相同口徑的武器,與
613型潛艇(北約稱W級)、
633型潛艇(北約稱R級)和N級潛艇上的氣壓式魚雷發射裝置不同。氣壓式魚雷發射裝置發射時用壓縮空氣將管內的魚雷和水一起推出管外,在魚雷尚未完全出管時,無泡發射系統就將管內的高壓空氣和部分海水收入無泡發射水艙,以避免壓縮空氣出艇冒出氣泡,暴露潛艇。如果發射深度為100米,壓縮空氣的壓力就應大於10個大氣壓,因此高壓空氣和海水回收進艙時,不僅噪聲大,艇員無法忍受,而且海水還會濺向艙內,同時無泡發射水艙也承受不了過大的壓力。新型的液壓平衡式魚雷發射裝置有一個帶活塞的氣缸,發射時向氣缸輸入高壓空氣,活塞的傳動桿就推動和發射管相通的水缸內的活塞。由於這時水缸和發射管都是已充滿海水的,因此水缸內的活塞就將海水壓入發射管,推動魚雷出管。由於水缸活塞的兩端均受等壓,所以這種發射裝置可以進行大深度的魚雷發射,其發射深度可達400米。
705型攻擊核潛艇雖然具有高航速、大潛深等優點,但其所配置的武器,從有關資料來看並不突出,甚至有點令人不解。總共攜帶的魚雷數量為18枚,可以發射53-65K和SET-65型魚雷,或24枚ПМР-1和ПМР-2型水雷。53-65K潛用反艦魚雷,動力為銀鋅蓄電池,採用尾跡聲主動自導,航度42-45節,射程13-15公里,射深2-14米,西方國家認為可裝核彈頭。SET-65電動魚雷是將53-65K的聲主動自導系統改進為雙平面聲自導系統,是潛艇和水面艦艇兩用反潛魚雷,航速和射程增大,聲自導系統的作用距離達到了600-800米,射深也將近400米,很適用於下潛深度達400米的潛艇和從氣動液壓式魚雷發射裝置發射。1971年12月,曾在一艘705型艇上進行過VA-III
暴風雪魚雷的發射,但以後未見正式列入潛艇的裝備(一說可配備20枚這種超空泡高速魚雷)。此外,據稱還可發射火箭助推魚雷RPK-2“暴風雪”/“海星”型(即SS-N-15反潛/艦飛彈)。
水聲系統
705型攻擊核潛艇安裝有“海洋”綜合聲吶系統。“海洋”綜合聲吶和“刻赤”綜合聲吶、МГК-300“紅寶石”綜合聲吶同屬蘇聯第二代聲吶系統,其作用距離要比第一代的大3-4倍,具有功能更強的首部圓形基陣,主要由“葉尼塞”聲吶組成。“海洋”綜合聲吶系統的主要功能是探測潛艇、水面艦艇、魚雷、水雷及其他障礙物;處理數據,用於武器射擊;和潛艇、水面艦艇進行通信,識別所發現的目標;探測其他正在工作的聲吶站,並測定其信號參數;保證潛艇的水下航行;測定潛艇的真速、水流及其他等。“海洋”綜合聲吶系統有較高的自動化水平,能安裝在排水量較小、下潛深度較大的705型核潛艇上,使用400赫茲電源。1970年,蘇聯曾在太平洋艦隊的AB-611型的6-89艦上進行過“海洋”綜合聲吶系統中的主要聲吶站的試驗。
艇電系統
705型攻擊核潛艇的自動導航系統為“索日”,這和裝備於
德爾塔級核潛艇(北約稱D級)上的“托鮑爾”同屬慣性導航系統。自動通訊系統是“閃電”型,雷達系統為“魔頭”(Snoop Head)和“港灣”搜尋雷達,電視系統是TB-1型,魚雷射擊指揮儀則是“沙爾崗”型。全艇還裝備了“坦”型平衡調節系統,“鋁土礦”型深度調節系統以及“節奏”型自動監視系統等電子設備以降低艇員人數。705型攻擊核潛艇使用了МВУ-III“和弦”作戰情報指揮系統以控制所有火力裝備,該系統可以處理“海洋”綜合聲吶系統和“索日”自動導航系統獲得的信息,確定3個目標的運動要素及另一個目標的方位,並將其顯示在艇長的控制檯面上;提出關於使用武器的建議,並將射擊數據自動輸入魚雷、飛彈和對抗裝備中去。
自動化
705型攻擊核潛艇從方案設計階段開始,就深入地研究了綜合自動化問題,由於艇員的反應可能不夠迅速,或者無法確定信息的精確性以及時制定和實現應採取的控制方案,甚至還會出現誤操作的情況,因此隨著各種新技術的出現,以及艇上器材設備的日益增多,自動化問題不斷引起人們的注意。再加上有些操作是人力不能直接完成的,例如反應堆控制棒的操作,是不能讓艇員進入反應堆艙進行的,這種情況下自動化就顯得十分必要。此外,自動化還能有助於減輕艇員的勞動和減少艇員人數。為實現高度的自動化,研製單位對器材設備提出應能適合進行遙控和自控的要求,要求提高器材設備的可靠性,做到航行期間不需對其進行維護修理以減少艇員,潛艇則像飛機一樣由地勤人員負責維修。
705型攻擊核潛艇對武器的使用,戰術情報的收集、處理、顯示,以及艇的機動、駕駛操縱都可以進行自動控制和遙控。МВУ-III“和弦”作戰情報指揮系統本身就是自動化水平較高的系統,該系統將全艇電子設備的操縱控制集中在一個設備上,即將導航、導航雷達、搜尋雷達、通信系統、聲吶系統和武器射擊控制系統等集中在中央操縱部位,由於技術複雜,艇員一律為軍官。705型攻擊核潛艇上安裝了全艇自動化控制系統,其中包括操舵系統;對艇的運動、航向穩定性和下潛深度的控制,可由“鋁土礦”系統來完成;自動調整均衡的工作由“坦”系統來完成;對動力裝置的工作,包括電力系統、潛艇系統和裝置等的工作情況,由“節奏”系統來保證控制和監控。因此705型的自動化水平比已研製成功的其他幾型核潛艇都高,能將所有作戰器材、武器和設備的控制集中在總指揮部,甚至所有艙室的門都可從中央指揮部位關閉。705型攻擊核潛艇的艇員人數壓縮到了32人,蘇聯核潛艇中沒有比這更少的了,艇員數的減少也反映了其較高水準的自動化。
性能數據
艇體參數 |
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艇長 | 81.4米(705型) 79.6米(705K型)
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艇寬 | 9.5米/10米 |
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吃水 | 7.6米 |
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排水量 | 2300噸(水上),3180噸(水下)(705型) 2280噸(水上),3600噸(水下)(705K型)
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航速 | 14-20節(水上) 39-41節(水下,實際未超過39節)
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潛深 | 320-350米(工作) 400-420米(極限,一說700-750米)
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儲備浮力 | 30%以上 |
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自持力 | 50-70天 |
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艇員編制 | 32-45人(全部為軍官) |
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傳動 | 齒輪傳動,單軸,1個5葉可調螺距螺旋槳;2個輔助螺旋槳 |
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動力系統 | 反應堆:1台OK-550鉛鉍反應堆,功率155兆瓦/170兆瓦(705K換裝為BM-40反應堆) 主動力:1台OK-7K汽輪機,功率4萬/5萬馬力;2台自主式汽輪發電機,功率2x1500千瓦 輔動力:1台柴油發電機,功率1x500千瓦;銀鋅蓄電池1x112塊;輔推電機2x100千瓦
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該級各艇
序號 | 型號 | 舷號 | 造船廠 | 開工日期 | 下水日期 | 服役日期 | 退役日期 |
1 | 705型 | K-64/377 | 海軍部 | 1968.6.2 | 1969.4.22 | 1971.12.31 | 1974.8.19 |
2 | 705型 | K-316 | 海軍部 | 1969.4.26 | 1974.4/7.25 | 1978.9.30 | 1990.4.19 拆除
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3 | 705型 | K-373 | 海軍部 | 1972.6.26 | 1978.4.19 | 1979.12.29 | 1990.4.19 封存
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4 | 705型 | K-463 | 海軍部 | 1975.6.26 | 1981.3.30/31 | 1981.12.30 | 1990.4.19 拆除
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5 | 705K型 | K-123 | 北德文斯克 | 1967.12.29 | 1976.4.4 | 1977.12.1 | 1996.7.31 拆除 |
6 | 705K型 | K-432 | 北德文斯克 | 1967/68.11.12 | 1977.11.3 | 1978.12.31 | 1990.4.19 拆除
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7 | 705K型 | K-493 | 北德文斯克 | 1972.1/2.21 | 1980.8/9.21 | 1981.9.30 | 1990.4.19 拆除
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總體評價
705型攻擊核潛艇採用了許多沒有使用過的眾多新技術和新材料,在當時蘇聯核潛艇中明顯的處於領先地位。它創造了蘇聯核潛艇建造史上的“六個第一”,即首次在潛艇上採用了新型作戰情報指揮系統,在當時蘇聯電子設備不十分先進和在60年代蘇聯的控制學、信息學以及計算機技術才開始起步的情況下,是十分不易的。首次採用了液態金屬冷卻劑的大功率反應堆,功率密度為普通反應堆的4倍,因而具有極高的航速。首次採用了400赫茲、380伏的交流電力系統,大大地降低了電氣設備的尺寸重量。首次安裝了氣動液壓式魚雷發射裝置,能在潛望深度至極限深度下發射魚雷武器。首次設定了漂浮救生艙,可在應急情況下保證全體艇員的逃生。首次採用了三維流線型的指揮台圍殼、全部可收髮式升降裝置和摺疊式的艏升降舵,具有很好的機動性和操縱性。705型攻擊核潛艇雖然潛深比M級稍淺,航速比P級稍慢,但是其集大潛深和高航速於一身,比僅建成一艘且最終沉沒的M級和試驗型的P級相比更“驚艷”世界。
705型攻擊核潛艇的缺點也是明顯的,它採用的一些新技術也是當時還很不成熟的技術。最主要的是液態金屬冷卻劑的反應堆可靠性很差,事故頻繁,性能並不是很穩定。400赫茲的交流電力系統,涉及蘇聯核潛艇的電制問題,同時也涉及一大批新電制產品的生產和老電制產品的存廢問題。武器發射裝置雖然先進,但是其排水量較小,艇載的武備量也相當有限,攻擊能力不是很強。三維流線型的指揮台圍殼,使艇員無法從艇艏甲板走到艇艉甲板,艇員會感到不便。可關閉的流水孔、開口在設計、製造、安裝上都會有一些麻煩。最為人垢病之處在於其低速巡航時與蘇聯其它型號攻擊核潛艇的噪聲相差不大,而在全速航行時輻射噪聲驚人。據美國海軍稱,設在百慕達的監聽站竟然都能夠收聽到位於挪威海的該型核潛艇的螺旋槳噪聲。這一說法雖有些誇張,但也從側面說明705型的噪聲的確相當大。此外,705型整體的可維護性不好,可靠性也不高。
705型攻擊核潛艇從設計工作起就倍受爭議,研製工作歷經艱辛。在最初的構思階段,蘇共中央和蘇聯部長會議都很重視,並得到了造船工業部門和海軍領導的支持,然而最後又受到一些重要人物的批評和指責。從事該型艇設計、研究工作的一些工程技術人員和海軍中為數不多的艇隊幹部讚美705型潛艇,而有些設計局滿意的,未必受到海軍使用部門和工業部門的歡迎。例如,採用鈦合金製造艇體就會因加工工藝困難複雜和價格太貴而不受歡迎,同時又會使鈦合金的供應緊張。705型攻擊核潛艇的優異性能雖然在當時已經是比較先進的甚至是蘇聯核潛艇沒有達到過的,但是這些並沒有完全滿足蘇共中央和部長會議的決定對該型核潛艇所提出的要求,可以簡單概括地說705型攻擊核潛艇是界於蘇共中央要求研製的高速反潛魚雷潛艇和海軍“捍衛”其水上不沉性要求和為確保艇的安全、可靠性而摒棄液態金屬冷卻劑反應堆這兩者之間,研製完成的一型折衷產品,是蘇聯海軍單純追求“高航速”、“大潛深”而犧牲了其它性能的“怪胎”。由此可以看出在核潛艇設計中要有所創新,不僅在技術上有種種困難,在人們的思想觀念上也會遇到重重阻力。蘇聯核潛艇的發展史顯示,雖然從V級核潛艇開始,突破了“常規線型”而採用了水滴型線型,但705型核潛艇也終未能突破蘇聯海軍“捍衛”的確保“水上不沉性”的防線。
705型攻擊核潛艇雖然在試驗和操縱使用中未犧牲一名艇員,但也未立下顯赫戰功,最終也未被海軍接納。儘管705型一直處於一種“限制使用”而不能進入現役的狀態,但是705型還是給蘇俄以後的潛艇設計產生了影響,尤其是阿庫拉級和
885型攻擊核潛艇,採用了和705型一樣的高自動化標準從而降低艇員數量。阿庫拉級“獵豹”號的排水量高達12000噸而艇員僅約為78人,這比同時期的
海狼級攻擊核潛艇和洛杉磯級的約130人要少的多,885型的艇員也減少到了80人以下。705型攻擊核潛艇還被定位為一個試驗平台以試驗各種作戰的電子設備,經過該型潛艇的研製後,蘇聯潛艇電子設備有了一個質的飛躍,很多之後的潛艇都裝備了該型艇電子設備的改進型。
705型攻擊核潛艇的研製和最終放棄,是蘇聯解體之前出現武器裝備領域的反面範例,其發展歷程證明此領域內過於激進的變革很少能夠成功。“壯志滿滿,不計成本,彎道超車,卻衝出賽道”。(現代艦船)