领先全球30年,"哥伦比亚"级战略核潜艇纯电驱动

哥伦比亚级战略核潜艇(英文:Columbia class SSBN),是美国的第五代弹道导弹核潜艇,用于替代俄亥俄级战略核潜艇。

哥伦比亚级战略核潜艇将是美国海军有史以来建造的最大潜艇,长171米,宽13米,潜航排水量20810吨。 预计总成本约1250亿美元,单艇造价约124亿-130亿美元,其中包括约48亿美元的研发费用。

哥伦比亚级战略核潜艇的研制进展顺利,于2017年1月通过了美国装备采购的“里程碑 B”关键节点,即正式批准建造,之后进入了详细设计和签署首批建造合同阶段,计划建造12艘,首艇计划于2021年开工,2028年完成下水,2031年服役并开始作战值班,于2039年全部建造完成。

研制背景

进入21世纪后,美国海军俄亥俄级战略核潜艇服役已满三十年,其中较早入役的前几艘已经开始老化,无力承担常态战略核威慑巡航值班。美国海军自2002年至2008年,将俄亥俄级“俄亥俄”号、“密歇根”号、“佛罗里达”号和“佐治亚”号四艘艇改装成为携带常规制导导弹的巡航导弹核潜艇,每艘潜艇上24个直径为88英寸的三叉戟弹道导弹发射管中的22个被改装成为垂直发射系统,其中每个系统均为包含7枚战斧巡航导弹的发射簇,每艘潜艇最多能够携带154枚战斧巡航导弹,这相当于一个航母攻击大队战斧巡航导弹配备量的70%左右,将对敌方目标形成强大的火力突击,但是与此同时美国的海基战略核威慑力量将进一步减少。

美国海军原计划俄亥俄级战略核潜艇的服役期为30年,但经过分析和技术升级之后,服役时间能够延长到40年以上,即完成第一个20年服役周期之后,经过大修和延寿,再完成一个20年的服役周期。这样除却前4艘已经改装为SSGN的俄亥俄级战略核潜艇,俄亥俄第SSBN730“亨利·杰克逊”号于1984年服役,是该级潜艇中服役最长的,经过延寿后它的退役时间将会在2025年左右。实际上由于反应堆老化和艇体疲劳等因素以及其它相关资料显示,美国海军将会在2027年退役第一艘俄亥俄级战略核潜艇,其后一直到2039年其它的俄亥俄级将逐渐老化达到退役条件,每年将有一艘退役。

美国海军在对俄亥俄级战略核潜艇延寿的同时,也对艇上的三叉戟2导弹(Trident-II或Trident D5) 以及其携载的W-76核弹头实现服役到2042年的目标进行了升级改造,年度费用约在12亿美元左右。2009年8月,美国能源部宣布,美国海军已经接收了第一批延寿后的W-76核弹头。2016财年,美军还将为三叉戟II导弹购买12台固体火箭发动机、35个延寿计划(LEP)需要的成套部件和其它硬件。

哥伦比亚级战略核潜艇与弗吉尼亚级攻击核潜艇同为通用电船设计和建造,将大量采用在弗吉尼亚级上得到检验的技术。哥伦比亚级的尺寸、吨位要比俄亥俄级要稍大一些,其长度由170米增加到171米,直径由12.8米增加到13米,水下排水量由18000吨增加到20000吨,艇员队也相差无几,俄亥俄级大约是157人,而哥伦比亚级是155人。哥伦比亚级核反应堆较俄亥俄级可以提供更多动力,因此可以执行更多的派遣任务,并可以免于服役期间增添核燃料。除动力更强以外,哥伦比亚级的操纵观通设备、声呐、电子控制系统、通信系统、自卫武器及其作战系统等基本与弗吉尼亚级相同,由于是最新设计和建造的,其信息化、自动化水平将比弗吉尼亚级更高。

核潜艇隐蔽性是潜艇各项作战性能的基础,执行核威慑与核打击任务的战略导弹核潜艇,对隐蔽性的要求更高。为此,哥伦比亚级战略核潜艇在静音隐身方面做了很大的改进,其中一个革命性设计就是引入了电力推进系统,省去了齿轮箱、推进轴这些部件,消降了潜艇的一大噪声源;在推进传动方面,哥伦比亚级也有较大的提高,它将采用弗吉尼亚级攻击核潜艇的泵喷推进代替俄亥俄级的螺旋桨推进,以降低系统的噪声;在潜艇外壳体上仍将敷设隔声隐身的消声材料覆层,可大幅降低被主动声呐探测到的概率,性能优于传统的消声瓦,这种覆层已经在弗吉尼亚级上进行了测试,也会在哥伦比亚级上应用。再加上新一代浮筏减振、吸声涂料等技术的运用,有效地提高了哥伦比亚级战略核潜艇的静音能力。此外,哥伦比亚级战略核潜艇还首次采用了X形尾舵替代传统的木字形尾舵,从而简化了尾部结构,使潜艇的尾流更加流畅,同时也改善了水动力,降低了阻力以及提高了静音能力,被称为“当今最安静、最不容易被发现的战略核潜艇”,大大增强了潜艇的生存能力,将美国核打击能力提高到一个新台阶。

战略核潜艇排水量大、隐蔽性好、续航力强,适合作为巡航导弹的搭载和发射平台,此前4艘俄亥俄级进行过巡航导弹改装,因此哥伦比亚级战略核潜艇搭载战斧巡航导弹不存在技术上的障碍。但哥伦比亚级搭载战斧巡航导弹的可能性不大,除了会占用本已减少的潜射弹道导弹数量外,潜射战斧对陆攻击巡航导弹射程在1500公里左右,战略核潜艇在这个距离上发射导弹,需承受被敌方反潜航空兵、水面舰艇和潜艇探测到的风险,这种作战使用与其根本使命和作战方式存在冲突,而射程更大的带有核弹头的战斧主要由突防能力强的空中作战平台搭载。此外,弗吉尼亚级改进型增加了垂直发射单元的数量,也从另一个角度表明了美国海军的倾向。

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