大西洋中的风暴,“弗吉尼亚级”攻击核潜艇

弗吉尼亚级攻击核潜艇(英文:Virginia-class SSN),是美国海军隶下的一型核动力快速攻击潜艇(Nuclear-powered fast attack submarines),从美国攻击型核潜艇发展时间和级别来看,它是第七代攻击核潜艇;但从发展研制的技术特征和用途来看,它属于第四代攻击核潜艇。

弗吉尼亚级攻击核潜艇是冷战结束后,美国以多功能和多用途为主要任务研制的一级攻击型核潜艇,主要用以替换大量在役的洛杉矶级攻击核潜艇,逐渐成为21世纪近海作战的主要力量,同时也保留了远洋反潜能力。

弗吉尼亚级攻击核潜艇计划建造30艘,首艇于1998年开工建造,2004年正式服役,截至2018年SSN789印第安纳号服役,已经服役了16艘。

弗吉尼亚级

冷战时期,美国海军攻击型核潜艇的主要使命和任务是在全球范围内,特别是在大洋深处与苏联的核潜艇进行对抗,特别是对苏联的弹道导弹核潜艇进行长期的跟踪与监视。因此在那一段历史时期内,美国海军攻击型核潜艇的基本设计思想是把具有水下高速、大深度下潜能力以及安静性作为攻击型核潜艇最重要的性能指标,为了提高这些性能,美国海军每研制一种新型号的攻击型核潜艇,其排水量和建造费用都在有增无减。美国海军的洛杉矶级攻击核潜艇和海狼级攻击核潜艇正是体现美国海军冷战时期攻击型核潜艇设计思想的典型代表,尤其是海狼级,其主尺度和建造经费方面达到了登峰造极的地步。

1990年,早在海狼级攻击核潜艇的首艇尚处于建造阶段时,美国海军已经对一级新的攻击型核潜艇开展了有关方面的初步论证和设计工作,而海狼级高达30亿美元的造价在当时受到美国军方及其他各界的猛烈抨击,舆论几乎是一边倒地倾向于要求尽快中止这项耗资巨额的建造计划。在这种形势下,美国海军急需一种价格较为低廉的潜艇作为海狼级的替代品。

1991年,美国海军计划将之前已经开展论证工作的攻击型核潜艇方案作为海狼级的替代方案,并将此计划命名为“百人队长”级(Centurion Class)攻击核潜艇,对该级潜艇的基本要求是比海狼级排水量小,经济实用,性能又好的多用途攻击型核潜艇,并希望其成本能压低至海狼级的2/3。与此同时,随着苏联解体,冷战对峙局面的消失,美国海军的攻击型核潜艇失去了昔日在大洋深处的苏联对手,已不需要像海狼级那样在大洋中有效压制、猎杀苏联任何核潜艇以夺得水下制海权,因此其主要使命也随之发生了变化。在新的形势下,美国海军赋予攻击型核潜艇的主要使命是20世纪90年代以来层出不穷的地域性战争、利用潜射导弹对陆地目标实施攻击、对特种作战部队进行支援与情报搜集(即潜艇本身在敌方海域搜集电子情报等)、在近岸沿海区域从事反潜作战以及担任航母作战编队的直接支援等,因此十分强调潜艇执行多重任务的弹性。而这就要求美国海军攻击型核潜艇的设计思想应以多功能、多用途为主,除了保留冷战时期原有的安静性之外,不应再把水下高速和大深度下潜能力作为追求的目标,这样才能顺利执行美国海军即将开始实行的“由海向陆,前沿部署”的战略。

弗吉尼亚级攻击核潜艇主要在大西洋和太平洋地区活动,与主要用于在深海大洋等待与敌方战舰决斗的“前辈”们相比,采用自动导航控制设备的弗吉尼亚级核潜艇的近海作战能力尤其突出,这包括执行攻击式/防御式布雷、扫雷、特种部队投送/回撤(美国先进蛙人输送系统规划)、支援航母作战编队、情报收集与监视、使用新型战斧巡航导弹精确打击陆上目标的能力等。

功能模块化

弗吉尼亚级的内部设计比较独特,它采用了计算机技术支持的功能模块化设计,包括潜艇艏端的声呐系统、指挥控制舱中的作战指挥系统以及武器装备等艇上的重要装置和设备等,各分舱可按照具有不同功能的舱段模块分别独立建造。例如,在标准型弗吉尼亚级核潜艇的鱼雷舱段中,鱼雷发射管的后面是备用鱼雷台架,如果对这一部分的舱段模块稍做改动,即可在备用鱼雷台架的位置上加设一个可容纳40名特种部队人员及其装备的居住舱,这样弗吉尼亚级攻击型核潜艇便轻易地被改为一艘输送特种部队人员的专用核潜艇。弗吉尼亚级核潜艇的指挥台围壳为装有非穿透型潜望镜、8根天线和桅杆接口的独立模块结构,如果将来需要使弗吉尼亚级核潜艇以搜集情报或者侦察为主的话,可适当改变指挥台围壳内的天线和桅杆接口内容,使其更加灵活、机动和高效地执行侦察和情报搜集等方面的任务。此外由于采用了这种模块化设计,弗吉尼亚级推进设备使用的动力电缆和阀门、断路器和泵等,其数量仅分别为洛杉矶级的50%、40%和30%左右。

弗吉尼亚级由于采用了开放式结构设计和成熟商业技术概念,实现了艇上分段建造的舱段模块

各种系统的即插即用,声呐系统是最早使用这项技术的,而其他电子武备系统也基本上实现了这个功能。这样随着时代和技术的发展,美国海军可以根据环境的需要和未来新技术的发展情况,利用先进的模块化技术,在弗吉尼亚级新艇建造的过程中或者利用弗吉尼亚级在役艇大修的机会可以迅速、便捷地更换具有不同功能的舱段模块,对艇上的重要设备及时地装设最新的功能模块,而且是即插即用,使弗吉尼亚级在标准型的基础上衍生出不同种类的或者具有不同专项用途的核潜艇。从而使该级潜艇最大程度地发挥出它所具有的潜能,并且永远保持与时代高新技术处于同步状态的先进性能。弗吉尼亚级早在处于方案论证阶段时,美国海军便已经在考虑利用模块化技术把弗吉尼亚级核潜艇迅速改为弹道导弹核潜艇的可行性。从弗吉尼亚级核潜艇的技术特点来看,利用功能性舱段模块完全可以做到这一点。这样在将来美国海军俄亥俄级战略核潜艇逐渐退役的时候,利用模块化技术,以标准型的弗吉尼亚级攻击型核潜艇为基础,增加功能舱段模块将其改换成弹道导弹核潜艇,以便对美国海军弹道导弹核潜艇的数量加以补充。与重新设计和建造新型的弹道导弹核潜艇相比,采用这种方法不仅可以大量节约研制费用,而且还可缩短新型弹道导弹核潜艇的建造周期。

隐身技术

弗吉尼亚级攻击核潜艇的武器荷载量、航速以及潜航深度都不如海狼级,但是静音能力继承了海狼级的超高水平。首先该级核潜艇的主机舱采用浮筏式减震的整体模块设计,大幅度降低了艇上噪音;其次该级艇拥有各项与海狼级相同的最新的静音技术,例如精心设计的轮机/管路设置、艇体外部据说采用的聚氨酯整体浇筑式消声瓦、降低水流噪声的艇体外型设计、主机的弹性减震基座以及新型泵喷式推进器等;全艇各处总共设有600个噪音/震动侦测器(海狼级只有26个),随时监控艇上各处的震动情况,发现异常便立刻处理,将整体噪音降到最低;此外,为了降低引爆感应水雷的机率,本级艇也使用了消磁技术。早在2001年,美国海军曾公开改进型弗吉尼亚级的设计细节,其中最引人注目的是采用类似俄罗斯705型攻击核潜艇和971型攻击核潜艇的“先进指挥台围壳”,不仅可以提高潜艇在浅海的隐身性,而且可以增大围壳内空间、安装更多的探测设备。

停靠的弗吉尼亚级

弗吉尼亚级攻击核潜艇是一种先进的安静型多用途攻击型核潜艇,装有巡航导弹和鱼雷,适于深海反潜战和近海作战。该级艇的重大创新是使用两根外置式的光电桅杆替换了使用近百年的光学潜望镜,这在潜望镜发展史上,是一次革命性的变革。

弗吉尼亚级攻击核潜艇的战术目标是同时主宰近海和深水两大区域,能够完成反潜、反水面舰、打击、特种部队作战、情报、监视和侦察、非常规战争、水雷战、搜集情报以及派遣/回收特种作战人员等多项任务。因此与生俱来的隐身性、自持力、火力以及传感器组件使得弗吉尼亚级能够完成六项海上战略核心能力中的五项:即制海权、力量投射、前沿部署、海上安保以及威慑。它独特的模块化功能设计使它既是具有多用途的攻击型核潜艇,又是在战略威慑力量和多种专项用途方面具有很大潜力的水下作战平台。

客观地说,21世纪美国海军水下战场的主力非弗吉尼亚级莫属,这也正是该级核潜艇处于设计阶段的时候便引起各国海军格外瞩目的原因。

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