被迫上浮的深海之狼（上）

fairyfail 2022-01-08

展開全文

去年10月2日，“康涅狄格”號(hào)攻擊核潛艇在南海發(fā)生罕見的水下碰撞事故，導(dǎo)致艇艏受損，不得不上浮以水面航行狀態(tài)駛往關(guān)島，2個(gè)月后再以同樣方式橫跨整個(gè)太平洋經(jīng)圣迭戈返回母港布雷默頓。這也打破了一個(gè)世界記錄 - 核潛艇水面航行1.5萬(wàn)公里。

> 12月21日，“康涅狄格”號(hào)駛?cè)肴A盛頓州普吉特灣，與一艘汽車渡輪并肩而行

鑒于事發(fā)海域的敏感性和“海狼”級(jí)潛艇的高密級(jí)，美國(guó)海軍一直守口如瓶，僅僅宣布調(diào)查結(jié)果為海底山脈觸底。網(wǎng)上關(guān)于“康涅狄格”號(hào)的分析文章滿天飛，但依靠少數(shù)幾張衛(wèi)星和港口攝像頭圖片并不能分析出多少細(xì)節(jié)來(lái)，大部分都只是個(gè)人的猜測(cè)甚至是故弄玄虛。

要理解“康涅狄格”號(hào)的遭遇，還得從“海狼”級(jí)的歷史背景及作戰(zhàn)需求說(shuō)起。即使在英文網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于“海狼”級(jí)的介紹都非常少，比它的后繼型“弗吉尼亞”級(jí)還要少得多。本文部分資料來(lái)自蘭德公司2011年為美國(guó)海軍做的報(bào)告《俄亥俄級(jí)、海狼級(jí)和弗吉尼亞級(jí)潛艇項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)》和2004年出版并被美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館收錄的《冷戰(zhàn)潛艇》一書，感興趣的讀者可以問(wèn)我要原版pdf。

建造背景

上世紀(jì)70年代，美國(guó)兩大潛艇建造商通用電船和紐波特紐斯正在全力建造第三代“洛杉磯”級(jí)（62艘）和“俄亥俄”級(jí)（18艘）。盡管這兩型艇技術(shù)先進(jìn)，建造數(shù)量也非常大，但是同期迅猛發(fā)展的蘇聯(lián)核潛艇仍然在航速、潛深、噸位等指標(biāo)上力壓美國(guó)新型潛艇一頭，讓北約頗為忌憚。

“海狼”級(jí)就是在這樣的背景下為替代“洛杉磯”級(jí)而開發(fā)的，作為第四代核潛艇的探索者，其設(shè)計(jì)理念同時(shí)考慮了美國(guó)海軍的戰(zhàn)略演變和蘇聯(lián)的反潛技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

> “洛杉磯”級(jí)早期型

“洛杉磯”級(jí)的設(shè)計(jì)始于60年代中期，設(shè)計(jì)目標(biāo)是配屬航母戰(zhàn)斗群進(jìn)行外圈反潛，依靠低噪音占領(lǐng)有利攻擊陣位，阻止具有航速優(yōu)勢(shì)的蘇聯(lián)核潛艇攻擊航母。當(dāng)時(shí)美軍的戰(zhàn)略重點(diǎn)在歐洲大陸戰(zhàn)場(chǎng)，海軍采取的是大洋防御戰(zhàn)略，戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)時(shí)的首要任務(wù)是保護(hù)大西洋航線和本方的戰(zhàn)略核潛艇，提供第二次核打擊能力。

80年代初冷戰(zhàn)進(jìn)入高峰期，里根總統(tǒng)上臺(tái)后美國(guó)海軍戰(zhàn)略進(jìn)行了重大調(diào)整，提出“前進(jìn)戰(zhàn)略”將反潛封鎖線盡量前推，深入到巴倫支海和鄂霍茨克海蘇聯(lián)傳統(tǒng)的海洋拒止與控制區(qū)域，以期望把紅海軍的戰(zhàn)略核潛艇堵在家門口，一旦開戰(zhàn)就迅速而系統(tǒng)地摧毀紅海軍艦隊(duì)和基地。

> 北冰洋堡壘海區(qū)示意圖，深色陰影部分為控制海區(qū)，淺色陰影部分為拒止海區(qū)

這對(duì)攻擊核潛艇提出了更高的要求，既要搜尋“臺(tái)風(fēng)”級(jí)這樣的海中巨獸，又要避開靜音能力大幅度提高的V-III級(jí)、“塞拉”級(jí)等眾多新銳攻擊核潛艇的圍捕。

當(dāng)時(shí)已經(jīng)建成的“洛杉磯”級(jí)Flight I和在建的Flight II航速足以跟上30節(jié)+的航母戰(zhàn)斗群，但是缺乏在堡壘海區(qū)發(fā)起攻勢(shì)所需的靜音性能和冰下作戰(zhàn)能力，這些都是下一代潛艇亟需解決的問(wèn)題。

最初在概念階段提出的是幾個(gè)體型較小、造價(jià)較低的F/A（艦隊(duì)攻擊型）方案，這是前海軍作戰(zhàn)部長(zhǎng)朱姆沃爾特極力支持的低成本項(xiàng)目，排水量大約在5千噸左右，和”鱘魚“級(jí)類似而比“洛杉磯”級(jí)小30%，但魚雷發(fā)射管增加到6具，火力投射能力更強(qiáng)。

擔(dān)任海軍核動(dòng)力總監(jiān)30多年的美國(guó)“核潛艇之父”里科弗上將對(duì)于F/A方案完全看不上眼，他青睞的是自己在70年代主持開發(fā)的另一個(gè)極端 - AHPNAS（先進(jìn)高性能核動(dòng)力攻擊潛艇）方案，噸位約兩倍于“洛杉磯”級(jí)，艇體舯部安裝有20具反艦巡航導(dǎo)彈垂直發(fā)射管，概念和今天俄羅斯的“亞森”級(jí)接近，他的這個(gè)夢(mèng)想也很可能在下一代攻擊核潛艇SSN(X)上實(shí)現(xiàn)。

后來(lái)AHPNAS方案衍化為規(guī)模略小的SSNX（70年代規(guī)劃的下一代攻擊核潛艇，X不帶括號(hào)），水下排水量7263噸，除了6具魚雷發(fā)射管外仍然配備12-24具巡航導(dǎo)彈垂直發(fā)射管，并且大量采用先進(jìn)技術(shù)，包括6萬(wàn)馬力的D1W反應(yīng)堆、新型聲納和武器系統(tǒng)等。

1981年初，海軍系統(tǒng)司令部司令富勒中將按照海軍作戰(zhàn)部長(zhǎng)黑伍德上將的指示告知國(guó)會(huì)將終止設(shè)計(jì)上述兩個(gè)方向的任何新型攻擊核潛艇，最高優(yōu)先級(jí)是對(duì)“洛杉磯”級(jí)和現(xiàn)役反潛武器進(jìn)行升級(jí)。但是當(dāng)1981年海軍戰(zhàn)略（還有更重要的預(yù)算環(huán)境）調(diào)整之后，海軍迅速發(fā)現(xiàn)“洛杉磯”級(jí)的艇體及設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法提供足夠的升級(jí)空間。

僅僅一年之后的1982年6月，隨著沃特金斯上將接任海軍作戰(zhàn)部長(zhǎng)，“洛杉磯”級(jí)后繼艇項(xiàng)目重新啟動(dòng)。他是尼米茲之后時(shí)隔33年再次由潛艇部隊(duì)出身的將領(lǐng)擔(dān)任海軍作戰(zhàn)部長(zhǎng)，也是新型攻擊核潛艇真正的倡導(dǎo)者。得到里根總統(tǒng)全力支持的海軍部長(zhǎng)萊曼正在雄心勃勃地“重建海軍”，推出了著名的600艦計(jì)劃，其中攻擊核潛艇的數(shù)量將從90艘增加到100艘。

里科弗已經(jīng)于1982年1月被迫退休，他在國(guó)會(huì)中的鐵桿核動(dòng)力派支持者不是去世就是退休，新生代議員缺乏他那樣的反蘇熱情，因而在萊曼駁回了他兩年一次的延遲退休申請(qǐng)后不得不以82歲高齡黯然離去。

> 1984年7月21日，里科弗和妻子出席以他本人姓名命名的“洛杉磯”級(jí)22號(hào)艇“里科弗”號(hào)服役儀式，這是全部62艘“洛杉磯”級(jí)中唯一一艘不以美國(guó)城鎮(zhèn)命名的潛艇。該艇原本命名為“普羅維登斯”號(hào)，因?yàn)槔锟聘サ谋黄韧艘鄱匾飧拿蛩戮?。里科弗長(zhǎng)達(dá)63年的現(xiàn)役生涯也使他成為美軍歷史上服役時(shí)間最長(zhǎng)的人。

需求設(shè)定

新潛艇項(xiàng)目被正式命名為SSN21“海狼”級(jí)，寓意21世紀(jì)的新一代潛艇。負(fù)責(zé)潛艇戰(zhàn)的海軍作戰(zhàn)部副部長(zhǎng)桑曼中將在1982年7月組建了一個(gè)名叫“Group Tango - 探戈團(tuán)隊(duì)” 的研究小組，評(píng)估未來(lái)潛艇威脅，展開技術(shù)可行性研究。T正是桑曼的字首字母。

這個(gè)由資深潛艇軍官和海軍工程師組成的機(jī)密小組重點(diǎn)分析了7項(xiàng)性能：①速度、②深度、③魚雷發(fā)射管、④武器搭載量、⑤北極作戰(zhàn)能力、⑥輻射噪音和⑦聲納效能，他們?yōu)椤昂＠恰奔?jí)設(shè)定的技術(shù)指標(biāo)被認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)可行的。

“海狼”級(jí)的主要任務(wù)是追蹤并獵殺蘇聯(lián)戰(zhàn)略核潛艇，需要極致的靜音能力和更高效的作戰(zhàn)系統(tǒng)（包括武器發(fā)射系統(tǒng)和傳感器），以重新建立針對(duì)蘇聯(lián)最新型潛艇（“阿庫(kù)拉”級(jí)）的“水聲優(yōu)勢(shì)”，其它任務(wù)需求還包括反水面戰(zhàn)、對(duì)陸攻擊、偵察和水雷戰(zhàn)。

> “阿庫(kù)拉”級(jí)攻擊核潛艇

經(jīng)過(guò)探戈團(tuán)隊(duì)一年半的努力，萊曼于1983年底公布了SSN21的概念設(shè)計(jì)，沃特金斯上將也迅速批準(zhǔn)了新潛艇的作戰(zhàn)需求。按潛艇部隊(duì)高層的說(shuō)法，這是20年來(lái)美國(guó)攻擊核潛艇首次重新設(shè)計(jì)“前端” - 即反應(yīng)堆之前的艙段。

1983年12月，海軍海上系統(tǒng)司令部向通用電船和紐波特紐斯分別授予了“海狼”級(jí)初步設(shè)計(jì)合同，在審查了雙方提交的方案后，海軍決定讓兩家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手組成聯(lián)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，融合雙方的最佳設(shè)計(jì)概念，并以此作為詳解設(shè)計(jì)競(jìng)標(biāo)合同的基礎(chǔ)。

在此之前通用電船負(fù)責(zé)“俄亥俄”級(jí)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和全部生產(chǎn)任務(wù)；紐波特紐斯則負(fù)責(zé)“洛杉磯”級(jí)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，和電船分?jǐn)偨ㄔ欤?9對(duì)33艘），同時(shí)還手握全部核航母訂單，兩者上一次設(shè)計(jì)全新的攻擊潛艇都已經(jīng)在近20年前。

> 1978年在格羅頓同時(shí)建造中的“俄亥俄”號(hào)和“杰克遜維爾”號(hào)

海上系統(tǒng)司令部公布的初步設(shè)計(jì)方案充滿新意，包括：

8具布置在艇艏的魚雷發(fā)射管，以減少肋部發(fā)射管對(duì)航速和機(jī)動(dòng)的限制，導(dǎo)線也不易被水流拉斷；
采用覆蓋整個(gè)艇艏的ACSAS先進(jìn)適形陣主聲納，并讓出魚雷發(fā)射管開口；
圍殼改為類似蘇式設(shè)計(jì)的流線型構(gòu)型，降低航行阻力；
尾舵采用創(chuàng)新的Y型結(jié)構(gòu)，融合了X舵和十字舵的優(yōu)點(diǎn)，減少一個(gè)舵面既減輕重量又可以改善操縱性；
耐壓殼體使用HY-130鋼建造以達(dá)到更大的下潛深度；
魚雷發(fā)射系統(tǒng)安裝全自動(dòng)裝填裝置，提高持續(xù)射速，降低人工作業(yè)強(qiáng)度；
在艇艏布置聚合物噴灑系統(tǒng)，航行時(shí)釋放聚合物液體在艇體形成護(hù)膜，降低流體阻力并隔斷噪音。該技術(shù)從70年代初開始研發(fā)，并在“大青花魚”號(hào)等3艘核潛艇上試驗(yàn)過(guò)。

初步設(shè)計(jì)在關(guān)鍵領(lǐng)域采用了過(guò)多未經(jīng)驗(yàn)證的全新技術(shù)，存在安全隱患，有的設(shè)想甚至在當(dāng)時(shí)的技術(shù)環(huán)境下無(wú)法實(shí)現(xiàn)，海上系統(tǒng)司令部權(quán)衡之后不得不做出大量妥協(xié)：

放棄后端計(jì)算能力無(wú)法支持的不規(guī)則外形適形陣，改回球型陣列和肋部魚雷發(fā)射方式；
采用傳統(tǒng)圍殼形式，只做最低限度的修型 - 加裝填角；
放棄自動(dòng)裝填系統(tǒng)，采用動(dòng)力機(jī)械輔助的人工裝填以保證可靠性；
放棄Y型舵，在傳統(tǒng)十字舵的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)斜下方的穩(wěn)定鰭呈“木”字型，提高高速回轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)兼做拖曳陣列的施放口。

詳細(xì)設(shè)計(jì)

1987年1月，“海狼”級(jí)開始詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，紐波特紐斯成為主承包商，獲得3.03億美元的合同；通用電船為分包商，合同價(jià)值4880萬(wàn)美元，主要負(fù)責(zé)和貝蒂斯原子能實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研制新型推進(jìn)系統(tǒng)。作戰(zhàn)系統(tǒng)單列一項(xiàng)以固定價(jià)格+激勵(lì)獎(jiǎng)金的形式被授予通用電氣，和潛艇并行研制。

【整體布局】

“海狼”級(jí)采用西方潛艇傳統(tǒng)的單殼體結(jié)構(gòu)，艏艉布置主壓載水艙，水下排水量超過(guò)9千噸，比“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型增大了約30%。艇長(zhǎng)107.6米，耐壓殼體直徑12.2米，長(zhǎng)徑比從洛杉磯”級(jí)的11縮小到8.8，處于潛艇長(zhǎng)寬比的理想?yún)^(qū)間（6-9）。

因?yàn)闈撏峭耆?rùn)在水中的，阻力特性和水面艦艇不同，更肥短的艇型令同等內(nèi)部容積下的外表濕面積減?。ㄗ顦O端就是縮成一個(gè)球體，體積相同時(shí)圓球的表面積最?。Σ磷枇σ蚕鄳?yīng)降低。潛艇阻力來(lái)源中摩擦阻力和外形阻力之比約為2:1，和增大橫截面積帶來(lái)的額外外形阻力相抵消后粗短艇型仍然可以有效降低總阻力。而前型的“洛杉磯”級(jí)和后續(xù)的“弗吉尼亞”級(jí)之所以長(zhǎng)徑比都超過(guò)11，是因?yàn)閲嵨惠^小，耐壓殼直徑小且鋼材比較薄，為了增加內(nèi)部容積只能拉長(zhǎng)艇體。

加上功率強(qiáng)大的新一代反應(yīng)堆，優(yōu)化設(shè)計(jì)的減阻圍殼等措施，“海狼”級(jí)的海軍部系數(shù)達(dá)到當(dāng)時(shí)各國(guó)海軍核潛艇的最高水平，航行阻力低，回轉(zhuǎn)半徑小，機(jī)動(dòng)性非常突出，在水下對(duì)抗時(shí)擁有優(yōu)秀的占位能力。

【反應(yīng)堆】

海軍反應(yīng)堆分部和西屋公司開發(fā)了一型全新的壓水堆S6W，堆芯壽命為25-30年，輸出功率達(dá)到5.7萬(wàn)軸馬力，比“洛杉磯”級(jí)的S6G反應(yīng)堆高出2.2萬(wàn)軸馬力，令“海狼”級(jí)的最高水下速度達(dá)到35節(jié)。網(wǎng)上S6G的輸出功率有3.5萬(wàn)、4.5萬(wàn)、5.2萬(wàn)軸馬力等多種版本，5.7萬(wàn)軸馬力是2015年麻省理工學(xué)院一份核動(dòng)力科學(xué)與工程系碩士畢業(yè)論文中的數(shù)據(jù)，作者Brendan Hanlon是美國(guó)海軍學(xué)院畢業(yè)生。

S6W和“俄亥俄”級(jí)的S8G反應(yīng)堆相似，都具備強(qiáng)大的自然循環(huán)能力，不開啟主循環(huán)泵僅僅依靠冷卻水自然循環(huán)就可達(dá)到20節(jié)以上的“戰(zhàn)術(shù)速度”，或者稱為“靜音巡航速度” - 在這個(gè)靜音工況下“海狼”級(jí)的被動(dòng)聲納可以發(fā)現(xiàn)敵方潛艇而自身不被探測(cè)到。同時(shí)代蘇制攻擊核潛艇的戰(zhàn)術(shù)速度被認(rèn)為最大只有6-8節(jié)，落后“海狼”級(jí)5-10年，“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型也只有10節(jié)。

“海狼”級(jí)的輻射噪音比任何美國(guó)核潛艇都低，按海軍官方說(shuō)法，在所有作業(yè)速度范圍內(nèi)都比“洛杉磯”級(jí)早期型安靜70倍（降低18.45分貝），比“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型安靜10倍（降低10分貝）。如果對(duì)安靜多少倍沒(méi)有概念的話可以參考美國(guó)媒體的宣傳：“海狼”級(jí)以25節(jié)航行時(shí)產(chǎn)生的噪音比?？吭诖a頭上的“洛杉磯”級(jí)還要低。

【泵噴】

“海狼”級(jí)采用的泵噴推進(jìn)系統(tǒng)此前已經(jīng)安裝在“洛杉磯”級(jí)“夏延”號(hào)上試驗(yàn)過(guò)，它是美國(guó)海軍第一型標(biāo)配泵噴的核潛艇。泵噴工作時(shí)水流經(jīng)過(guò)導(dǎo)管整流、定子減速、轉(zhuǎn)子加壓再由噴嘴噴射出去，水流加速過(guò)程比傳統(tǒng)螺旋槳更平緩穩(wěn)定，可以大幅減少氣泡空蝕現(xiàn)象和其它傳統(tǒng)螺旋槳產(chǎn)生的噪聲，推進(jìn)效率提高50%，相同功率所需轉(zhuǎn)速更低，震動(dòng)更小。而且轉(zhuǎn)子受到外殼保護(hù)，安全性更好，特別適合在淺水海區(qū)作業(yè)。

但是泵噴的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量和體積大，造價(jià)昂貴，高速航行時(shí)推力損失較大，效率低于低速工況，這些都是長(zhǎng)期以來(lái)俄羅斯?jié)撏гO(shè)計(jì)師不愿意采用泵噴的原因。

> 3號(hào)艇“吉米·卡特”號(hào)的尾部特寫，泵噴被包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)

【 HY-100鋼】

美國(guó)海軍最終選擇用HY-100鋼建造“海狼”級(jí)的耐壓殼體，只在部分重點(diǎn)部位采用HY-130鋼?！奥迳即墶痹?jì)劃也采用HY-100，但當(dāng)時(shí)的加工技術(shù)不成熟，只能沿用“鱘魚”級(jí)的HY-80，而且受到噸位限制降低了耐壓殼體厚度，導(dǎo)致下潛深度變淺，早期型不具備破冰能力。HY-80/100/130分別代表屈服度為80/100/130 ksi（千磅每平方英寸），換算到公制就是550/687/893 MPa，這是一系列鎳鉻鉬系淬火+回火熱處理的低合金高強(qiáng)度鋼。

“海狼”級(jí)計(jì)劃從4號(hào)艇開始完全采用HY-130，以繼續(xù)增大下潛深度。但是首艇“海狼”號(hào)建造過(guò)程中在焊接方面遇到很大問(wèn)題，HY-100的焊接合格率也只有50%，不得不大量返工，最后海軍只好放棄全部采用HY-130的設(shè)想。

> 2018年3月，“康涅狄格”號(hào)在北冰洋波弗特海破冰上浮

【魚雷發(fā)射管】

為了兼容今后更大型化的武器裝備，“海狼”級(jí)在肋部安裝了8具26.5英寸（673.1毫米）直徑MK-69型魚雷發(fā)射管，這是自1920年建造S級(jí)潛艇以來(lái)美國(guó)海軍首次更改魚雷發(fā)射管口徑，也壓過(guò)蘇聯(lián)的650毫米發(fā)射管一頭。但是當(dāng)時(shí)（直到現(xiàn)在）美國(guó)并未研制更大口徑的潛射武器，只能通過(guò)適配器發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)的533毫米MK-48魚雷、“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、“捕鯨叉”反艦導(dǎo)彈和水雷。

更大的口徑也是為了提高武器發(fā)射時(shí)的安靜性，新型發(fā)射裝置采用ATP空氣渦輪泵彈射系統(tǒng)（和“俄亥俄”級(jí)類似），MK-21型渦輪氣壓泵將舷外海水加壓高速注入發(fā)射管，推動(dòng)次口徑的魚雷更安靜地出管。傳統(tǒng)的高壓空氣發(fā)射系統(tǒng)直接用高壓氣體推動(dòng)魚雷，會(huì)釋放大量氣泡并產(chǎn)生巨響；安裝高壓氣體回收裝置后魚雷艙氣壓瞬時(shí)上升會(huì)造成艇員體感不適。而“洛杉磯”級(jí)的RPES沖壓泵彈射系統(tǒng)采用直線運(yùn)動(dòng)的線性泵，和ATP相比重量大、噪音高、準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、武器兼容性低。

大口徑魚雷發(fā)射管還考慮到無(wú)人深潛器和掃雷具的釋放/回收問(wèn)題，但在“海狼”號(hào)建造過(guò)程中美國(guó)海軍改變了用核潛艇反水雷的計(jì)劃。

> 準(zhǔn)備下水的“吉米·卡特”號(hào)，左舷4具魚雷發(fā)射管清晰可見

要穿越蘇聯(lián)的層層反潛封鎖深入巴倫支海和鄂霍茨克海淺水區(qū)作戰(zhàn)是極其艱巨的任務(wù)，為此“海狼”級(jí)設(shè)有容積巨大的雙層魚雷艙，大型武器攜帶量被設(shè)定為空前的50枚，魚雷艙中42枚，發(fā)射管內(nèi)8枚，比“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型多出1/3（37枚），以延長(zhǎng)在前沿陣位的作戰(zhàn)部署時(shí)間，減少為補(bǔ)給彈藥而往返穿越蘇聯(lián)反潛防線的次數(shù)，增強(qiáng)生存率。

大載彈量還提高了火力密度和持續(xù)作戰(zhàn)能力，在遭遇蘇聯(lián)彈道核潛艇和護(hù)航的攻擊核潛艇時(shí)可以驚人的速率投送最大化的火力，同時(shí)攻擊多個(gè)目標(biāo)。對(duì)陸和反艦攻擊是次要任務(wù)，所以“海狼”級(jí)沒(méi)有配備“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈垂發(fā)裝置。

【作戰(zhàn)系統(tǒng) 】

和大武器裝載量相匹配的是全新的聲納/火控系統(tǒng) - SUBACS（潛艇先進(jìn)作戰(zhàn)系統(tǒng)），由70個(gè)摩托羅拉68030處理器聯(lián)網(wǎng)而成，部分損壞不影響整體操作，火控系統(tǒng)是雷錫昂的Mk2型。SUBACS于1980年開始研制，預(yù)計(jì)安裝在“洛杉磯”級(jí)后期型和“海狼”級(jí)上。

“海狼”級(jí)的配置更高，因?yàn)樗邆涓蟮耐w直徑。聲納套件為AN/BQQ-5D型，是“洛杉磯”級(jí)AN/BQQ-5A(V)1和5C型的升級(jí)版，艇艏球型被動(dòng)聲納陣列直徑達(dá)到7.3米，外圍環(huán)繞著3層低頻被動(dòng)陣列；其下是稍小的碗型主動(dòng)聲納陣列。

> “海狼”級(jí)巨大的艇艏主/被動(dòng)球型聲納陣列

舷側(cè)安裝了3套AN/BQG-5型WAA寬孔徑被動(dòng)聲納陣列，巨大的尺寸可以提高聽音涵蓋面、聚焦于特定方向并避免艇體噪音干擾；木字型尾舵可以施放TB-16（粗線）戰(zhàn)術(shù)拖曳陣列和TB-29A（細(xì)線）遠(yuǎn)程搜索拖曳陣列系統(tǒng)；圍殼前部還安裝有BQS-24聲納系統(tǒng)，用于近距離避障和探雷。

> 建造中的“海狼”號(hào)，舷側(cè)可以看到三個(gè)WAA模塊

這套全數(shù)字化作戰(zhàn)系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)被動(dòng)探測(cè)能力，在堡壘區(qū)域內(nèi)的淺海、近岸及冰下復(fù)雜聲學(xué)環(huán)境下僅依靠被動(dòng)聲納體系就能進(jìn)行目標(biāo)動(dòng)態(tài)分析，有效追蹤蘇聯(lián)核潛艇并完成火控解算。

目前“海狼級(jí)”的聲納系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)A-RCI計(jì)劃升級(jí)為洛馬的AN/BQQ-10(V4)型，達(dá)到“弗吉尼亞”級(jí)相同水平。

【圍殼與聲納罩】

為了增強(qiáng)冰下作戰(zhàn)能力，“海狼”級(jí)加強(qiáng)了圍殼結(jié)構(gòu)，并在西方潛艇中首次使用了圍殼填角，頂部更加流線型，改善了水動(dòng)力特性，減小阻力，降低噪音。

“海狼”級(jí)圍殼填角是由許多帶有加強(qiáng)筋的鋼部件焊接而成，內(nèi)部填充復(fù)合泡沫材料以防止腐蝕，加工好整個(gè)組件后再焊接到艇上，難以拆卸維護(hù)。之后的“弗吉尼亞”級(jí)改用Goodrich公司的復(fù)合材料一體成型填角，減重2.26噸，造價(jià)降低15萬(wàn)美元，制造時(shí)間從14個(gè)月縮短到3個(gè)月。

順便說(shuō)一下，指揮臺(tái)圍殼在美國(guó)海軍術(shù)語(yǔ)中稱為sail（也就是港臺(tái)翻譯成“帆罩”的由來(lái)）或者fairwater，西歐和英聯(lián)邦則習(xí)慣稱為fin（鰭）。圍殼舵則是sail/fairwater plane，艇艏舵是bow plane。

“康涅狄格”號(hào)備受矚目的聲納罩和大多數(shù)現(xiàn)代潛艇、水面艦艇一樣采用高性能復(fù)合材料制造，具備良好的寬頻聲學(xué)穿透性。為了避免對(duì)聲納脈沖信號(hào)造成扭曲，直徑10米、重19噸的聲納罩內(nèi)部沒(méi)有任何加強(qiáng)筋。聲納罩內(nèi)部是充滿海水的，無(wú)需像耐壓殼那樣承受巨大的海水壓力，也是為了讓聲納正常工作。

> 2018年8月，“康涅狄格”號(hào)抵達(dá)橫須賀訪問(wèn)，可以看到聲納罩的材料和后面的艇體明顯不同，呈現(xiàn)出橡膠狀的質(zhì)地

早期的聲納罩由聚酯樹脂制成，內(nèi)部采用玻璃纖維多層編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)。“海狼”級(jí)的聲納罩由HITCO碳復(fù)合材料公司生產(chǎn)，該公司從“鱘魚”級(jí)開始一直是美國(guó)海軍核潛艇和深潛器的指定供應(yīng)商，它還制造火箭和彈道導(dǎo)彈的外殼，甚至包括F-35的機(jī)翼和座艙段蒙皮。1986年6月，HITCO研制的一種硬化玻璃鋼環(huán)氧樹脂預(yù)浸材料系統(tǒng)獲得了潛艇使用認(rèn)證，用這種材料制造的聲納罩具有很強(qiáng)的抗撞擊能力。

和“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型一樣，“海狼”級(jí)也采用了可伸縮的艇艏舵，比圍殼舵具有更好的破冰能力。

【降噪措施】

“海狼”級(jí)表面所有接縫、艙蓋、開口都經(jīng)過(guò)精心處理，光滑整潔，以降低阻力和噪音，所有管路都采用撓性連接。艇體敷設(shè)消聲瓦，即可隔絕艇體噪音又可以吸收對(duì)方聲納回波?！奥迳即墶奔?jí)采用的是薄板型玻璃纖維復(fù)合材料消音瓦，用薄膜加壓工藝黏貼在艇體上；“海狼”級(jí)的消音瓦采用整體澆筑的聚氨酯材料，衰減臨界值從2KHz降低到500Hz，可以更加有效地對(duì)抗工作在極低頻的現(xiàn)代化聲納。

> 2014年1月“海狼”號(hào)返回布雷默頓母港正在系纜，可以看到艇體的消聲瓦敷設(shè)和口蓋處理情況。兩個(gè)相對(duì)的白色箭頭上寫著“不可推頂”，因?yàn)橥级婢桶惭b在這一段艇體的下方。

所有輪機(jī)設(shè)備都安裝在雙層減震浮筏上，整個(gè)機(jī)艙段再被包裹在一層獨(dú)立外殼中。在過(guò)去的美國(guó)核潛艇中只有“俄亥俄”級(jí)具備這樣的三層隔音減震措施?！昂＠恰奔?jí)全艇共布置了26個(gè)噪音/震動(dòng)傳感器，隨時(shí)監(jiān)控自身的噪音和震動(dòng)水平（“洛杉磯”級(jí)安裝了9個(gè)，“弗吉尼亞”級(jí)大幅增加到600個(gè)）。

設(shè)計(jì)建造中的矛盾

“海狼”級(jí)的設(shè)計(jì)建造過(guò)程中充滿了矛盾和風(fēng)險(xiǎn)。海軍的目標(biāo)是在1989年10月首艇開工之前完成70-80%的具體設(shè)計(jì)工作，但這個(gè)目標(biāo)并不現(xiàn)實(shí)?！昂＠恰奔?jí)所涉及的十大設(shè)計(jì)領(lǐng)域被分配給兩家公司分別完成，海軍的用意是讓雙方都能保持潛艇設(shè)計(jì)能力，提高美國(guó)核潛艇設(shè)計(jì)的整體水平。不過(guò)這種分離設(shè)計(jì)（split-design）策略在當(dāng)時(shí)還沒(méi)有成功的先例，V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)也由兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手貝爾和波音聯(lián)合設(shè)計(jì)，這兩種被寄予厚望的武器在整個(gè)開發(fā)過(guò)程中都產(chǎn)生了無(wú)窮的問(wèn)題。

【分離設(shè)計(jì)策略】

兩大船廠擁有各自的設(shè)計(jì)建造風(fēng)格，通用電船同時(shí)采用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和人工手繪制圖，紐波特紐斯則已實(shí)現(xiàn)了全CAD化；兩家的部件編號(hào)習(xí)慣、布線方式、通風(fēng)設(shè)計(jì)、管線支架、電氣接頭等等細(xì)節(jié)都不相同。很不幸的是在需要高度協(xié)作的核潛艇設(shè)計(jì)過(guò)程中，兩個(gè)造艦巨頭都不愿意分享自己的企業(yè)秘密，也沒(méi)有建立任何設(shè)計(jì)-建造沖突的解決機(jī)制，海軍只好做調(diào)解人花大力氣協(xié)調(diào)雙方的工作。這造成了嚴(yán)重的超支和延誤，以致1989年初通用電船以7.26億美元的低價(jià)中標(biāo)建造合同時(shí)，具體設(shè)計(jì)只完成了5%。

波特紐斯的設(shè)計(jì)必須轉(zhuǎn)換成通用電船的技術(shù)規(guī)范才能在其造船廠使用，首艇開工后很多主要系統(tǒng)都必須進(jìn)行修改，通用電船甚至不得不重建部分子系統(tǒng)。到1992年海軍批準(zhǔn)了超過(guò)800處設(shè)計(jì)規(guī)格改動(dòng)，設(shè)計(jì)費(fèi)用據(jù)估計(jì)增加了1.8億美元，建造過(guò)程中的各種小改動(dòng)更是數(shù)以萬(wàn)計(jì)。

“海狼”級(jí)采用為“俄亥俄”級(jí)開發(fā)的模塊化方式建造，艇體分段在通用電船昆塞特角工廠建造，然后用駁船運(yùn)往西南直線距離60公里外的格羅頓工廠總裝，這兩個(gè)工廠在“俄亥俄”級(jí)工程中都得到了升級(jí)擴(kuò)建。原計(jì)劃在昆塞特工廠完成大部分預(yù)舾裝工作，但因?yàn)槌鰣D延誤以及頻繁的設(shè)計(jì)改動(dòng)，昆塞特工廠幾乎無(wú)法展開舾裝作業(yè)。

【質(zhì)量控制】

雖然HY-130鋼的生產(chǎn)技術(shù)在首艇開工時(shí)還未完善，但HY-100已經(jīng)在兩艘“洛杉磯”級(jí)“邁阿密”號(hào)和“斯克蘭頓”上成功試驗(yàn)過(guò)，被認(rèn)為是低風(fēng)險(xiǎn)的建造工藝。然而海軍提供的鋼材焊料規(guī)范卻出了問(wèn)題，規(guī)范的下限得到大量數(shù)據(jù)支持，上限的設(shè)定則比較隨意。在HY-100的測(cè)試中使用的是符合規(guī)范的低碳焊絲，“海狼”號(hào)實(shí)際建造中使用的高碳焊絲也在規(guī)范上限內(nèi)，但這個(gè)規(guī)范卻被證明是錯(cuò)誤的。不合適的焊絲與通用電船焊接步驟的缺陷導(dǎo)致焊接面冷卻過(guò)快，焊縫過(guò)脆。

1991年9月當(dāng)“海狼”號(hào)工期完成17%時(shí)，通用電船在分段殼體接縫處發(fā)現(xiàn)大面積發(fā)絲粗細(xì)的裂痕，所有出現(xiàn)問(wèn)題的焊縫全部返工，其中一個(gè)分段不得不被棄用，它的鋼材轉(zhuǎn)而制造結(jié)構(gòu)夾具。返工的代價(jià)是成本增加6860萬(wàn)美元，工期延長(zhǎng)一年。因?yàn)槭呛附右?guī)范的問(wèn)題，海軍承擔(dān)了全部責(zé)任，但由此產(chǎn)生的超支和延誤遭到國(guó)會(huì)的強(qiáng)烈批評(píng)。

【作戰(zhàn)系統(tǒng) 】

基于“洛杉磯”級(jí)作戰(zhàn)系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，海軍規(guī)劃用6年時(shí)間完成“海狼”級(jí)作戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)、測(cè)試、集成和交付工作，認(rèn)為這一流程只有中等風(fēng)險(xiǎn)。但政府問(wèn)責(zé)局在1987年的評(píng)估卻是高風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檐浖帉懝ぷ髁渴恰奥迳即墶奔?jí)的兩倍。

事實(shí)也確實(shí)如此，從一開始SUBACS作戰(zhàn)系統(tǒng)就面臨開發(fā)、成本和管理的諸多問(wèn)題：計(jì)劃中的光纖數(shù)據(jù)總線遇到技術(shù)困難，不得不重新設(shè)計(jì)，采用更多傳統(tǒng)的電氣技術(shù)；多層計(jì)算機(jī)電路板制造也麻煩不斷；主承包商IBM和海軍之間存在管理上的矛盾。所有這些因素造成嚴(yán)重超支，一年間SUBASC的項(xiàng)目成本增加了10億美元。

隨后海軍和IBM的主要項(xiàng)目經(jīng)理都被撤換，全系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模重新設(shè)計(jì)，名稱也更改為AN/BSY-1，用于“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型。“海狼”級(jí)采用的系統(tǒng)更加復(fù)雜且先進(jìn)，被命名為AN/BSY-2。BSY系統(tǒng)的預(yù)算被海軍“封頂”，又不斷被突破，軟件開發(fā)與集成所需時(shí)間被大大低估，可靠性和可維護(hù)性問(wèn)題直到1992年安裝到“圣胡安”號(hào)上進(jìn)行評(píng)估時(shí)仍然不達(dá)標(biāo)，以致國(guó)會(huì)要求政府問(wèn)責(zé)局監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)展。

而且因?yàn)锳N/BSY-2的改動(dòng)太大，全艇的內(nèi)部容積和重量指標(biāo)都發(fā)生了相當(dāng)大的變化，進(jìn)而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，紐波特紐斯拿到新數(shù)據(jù)后需要對(duì)很多部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。不過(guò)AN/BSY-2軟件方面一年的延誤對(duì)全艇的進(jìn)度卻沒(méi)造成太大影響，因?yàn)槠渌矫嬗绕涫呛附訂?wèn)題造成拖延得更久。

【建造數(shù)量】

這些問(wèn)題都可以及時(shí)解決，但需要巨量的預(yù)算支持，而進(jìn)入后冷戰(zhàn)時(shí)期成本已成為國(guó)會(huì)極為關(guān)注的一個(gè)要素。早在1984年負(fù)責(zé)政策的助理國(guó)防部長(zhǎng)發(fā)起的一項(xiàng)秘密研究就對(duì)“海狼”級(jí)項(xiàng)目提出了批評(píng)，主要集中在成本和海軍的潛艇作戰(zhàn)效率模型。

海軍計(jì)劃1989財(cái)年建造首艇，1991財(cái)年建造2艘，之后以每年3艘的速度共建造29艘。而研究表明3艘“海狼”級(jí)的預(yù)算可以采購(gòu)7艘“洛杉磯”級(jí)。如果單打獨(dú)斗，“海狼”級(jí)單艇在任何指標(biāo)上都遠(yuǎn)優(yōu)于”洛杉磯“級(jí)，但是3:7的數(shù)量對(duì)比意味著采購(gòu)“洛杉磯”級(jí)將可以前沿部署更多的潛艇。3艘”海狼“級(jí)可以攜帶150件武器，7艘“洛杉磯”則是259件。

面對(duì)暴漲的成本、層出不窮的技術(shù)和管理問(wèn)題，參議院軍事委員會(huì)在1990年取消了1991財(cái)年2艘“海狼”級(jí)的采購(gòu)預(yù)算，轉(zhuǎn)而增購(gòu)了2艘“洛杉磯”級(jí)。在海軍高層提出緊急動(dòng)議后，眾議院軍事委員會(huì)批準(zhǔn)了第2艘“海狼”級(jí)的預(yù)算。出席國(guó)會(huì)聽證會(huì)的記者寫道采購(gòu)這艘“海狼”級(jí)“多半是出于憐憫”。

1990年8月13日時(shí)任國(guó)防部長(zhǎng)切尼宣布將“海狼”級(jí)的建造數(shù)量削減了一半，生產(chǎn)速率將降低到每?jī)赡?艘。

進(jìn)入1991年，蘇聯(lián)在政治風(fēng)暴中已經(jīng)是搖搖欲墜。美國(guó)的軍備計(jì)劃也開始逐步放緩，“俄亥俄”級(jí)取消了后6艘的建造，止步于18艘?！昂＠恰奔?jí)建造數(shù)量被腰斬后，海軍核動(dòng)力總監(jiān)迪馬斯上將考慮將剩余全部建造合同都交給通用電船，因?yàn)樗麄兾ㄒ坏漠a(chǎn)品就是潛艇，而紐波特紐斯還造航母和民船。

紐波特紐斯為此提起法律訴訟，認(rèn)為他們的成本更低。但是海軍在法庭上占了上風(fēng)，最終通用電船得到了全部訂單。這也意味著在紐波特紐斯結(jié)束最后幾艘“洛杉磯”級(jí)的建造后，美國(guó)海軍能造核潛艇的船廠將從60年代的7家減少到1家。

> 1994年10月的紐波特紐斯造船廠，左側(cè)塢中是“灰夫人” - “長(zhǎng)灘”號(hào)核動(dòng)力巡洋艦，最右側(cè)的建筑就是潛艇車間

通用電船自身當(dāng)時(shí)正在建造最后一艘“俄亥俄”級(jí)“路易斯安那”號(hào)，1993年將建造最后一艘“洛杉磯”級(jí)，這2艘艇完工后“海狼”級(jí)就是唯一的收入來(lái)源了。低速率建造也會(huì)帶來(lái)熟練工人的流失和成本的增長(zhǎng)。

還有更大的問(wèn)題來(lái)自供應(yīng)商，初始29艘的訂單吸引了大量供應(yīng)商參與項(xiàng)目，但建造數(shù)量大幅削減后他們中的大多數(shù)都將無(wú)法盈利，不是破產(chǎn)就是退出軍品采購(gòu)。海軍和船廠不得不重新尋找滿足資質(zhì)的供應(yīng)商，很多情況下通用電船獲取零部件的成本都超出了最初的估計(jì)。

1991年12月26日，蘇聯(lián)解體。紅海軍這個(gè)昔日最大的對(duì)手也轟然倒塌從大洋上消失得一干二凈。美國(guó)的國(guó)防政策迅速調(diào)整，轉(zhuǎn)而聚焦于聯(lián)合作戰(zhàn)和瀕海作戰(zhàn)。正在建造中的“海狼”級(jí)無(wú)法適應(yīng)這樣的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，而且超支和工期延誤問(wèn)題將一直持續(xù)到90年代中期，令整個(gè)項(xiàng)目在財(cái)政上都淪為雞肋。

1992年1月，切尼宣布終止整個(gè)SSN 21計(jì)劃，僅僅完成首艇“海狼”號(hào)的建造，國(guó)會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)的2號(hào)和3號(hào)艇預(yù)算都將撤銷，直到1997財(cái)年一種替代的新型低成本攻擊核潛艇啟動(dòng)前將不再建造新潛艇。1993年一月上臺(tái)的克林頓政府再次確認(rèn)“海狼”級(jí)將只造一艘。

不過(guò)受到國(guó)會(huì)中來(lái)自康涅狄格州（通用電船格羅頓工廠所在州）和鄰近州議員的壓力，加上迪馬斯上將的積極奔走，已于1991財(cái)年獲得全部預(yù)算的2號(hào)艇得以在1992年9月投入建造。

迪馬斯上將具有和里科弗非常接近的獨(dú)斷風(fēng)格，為保留“海狼”級(jí)不遺余力。他宣稱1992財(cái)年得到部分預(yù)算的3號(hào)艇已經(jīng)籌集了15億美元，因此只需再投入15億就能完工。國(guó)會(huì)的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)建造3號(hào)艇和停建并重組潛艇工業(yè)的成本基本相同，但是維持低速率建造對(duì)國(guó)防工業(yè)帶來(lái)的危險(xiǎn)更低。國(guó)防部的評(píng)估認(rèn)為在1995或96財(cái)年建造3號(hào)艇對(duì)整個(gè)潛艇工業(yè)來(lái)說(shuō)都是最優(yōu)選擇，可以令其平穩(wěn)過(guò)渡到1998財(cái)年開始的新型攻擊潛艇計(jì)劃。

在這個(gè)背景下3號(hào)艇終于得以重生，于1996年6月獲得建造合同，并在1999年修改設(shè)計(jì)，耗資8.87億美元插入一個(gè)30米長(zhǎng)的MMP多任務(wù)平臺(tái)艙段，替代“鯛魚”號(hào)執(zhí)行深海特種作戰(zhàn)任務(wù)，其30億美元的造價(jià)超過(guò)了核動(dòng)力航母的一半以上。

> 2004年6月5日舉行命名儀式的“吉米·卡特”號(hào)

整個(gè)“海狼”級(jí)計(jì)劃從初始概念設(shè)計(jì)的1982年到首艇服役的1997年歷經(jīng)15年，最初80年代估計(jì)的總造價(jià)是29艘艇共380億美元，而在1999年估計(jì)3艘艇含研發(fā)費(fèi)用的總造價(jià)已經(jīng)達(dá)到了160億美元，平均單價(jià)超過(guò)50億美元。

首艇“海狼”號(hào)服役時(shí)已經(jīng)延誤了25個(gè)月，超支45%，超強(qiáng)的作戰(zhàn)性能在徹底改變的作戰(zhàn)環(huán)境面前顯得能力過(guò)剩，費(fèi)效比低下。美國(guó)在冷戰(zhàn)末期開發(fā)的其它超級(jí)武器也都存在類似生不逢時(shí)的問(wèn)題，比如A-12攻擊機(jī)、“科曼奇”直升機(jī)、“十字軍”自行火炮，最終的結(jié)果比“海狼”級(jí)還不堪，“海狼”至少還造了三艘。

下一篇：細(xì)品“海狼”級(jí)，內(nèi)部布局，如何操作，服役歷程

彩蛋

本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來(lái)自： fairyfail > 《工作作圖》

舉報(bào)/認(rèn)領(lǐng)