找回密码
 注册
搜索
热搜: 超星 读书 找书
查看: 1036|回复: 7

[军事体育♡] 军事  军事      美国潜艇大观

[复制链接]
发表于 2007-5-25 11:56:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
一角鲸级核潜艇

在美国海军现役的核动力攻击型潜艇中,有一名特殊成员,它就是在 1969年建成服役的、仅此一艘的一角鲸级。其特殊性就在于它是一艘降噪研究艇,主要用于研究自然循环核反应堆等的降噪效果。一角鲸级艇上装备了一座当时新研制的 S5G型压水反应堆,它采用对被加压加热的一回路冷却剂进行自然循环的方式。一回路冷却剂吸收了反应堆活性区内因核裂变所产生的原子间摩擦热后,就获得了高温,经过热交换器时加热了二回路冷却剂,本身就又失掉了热量,降低了温度,又回到反应堆活性区内。这种自然循环方式,克服了以前核潜艇中反应堆需要用循环泵来驱使一回路冷却剂在管系中流动的缺点,从而避免了由循环泵引起的噪声,达到了显著降低噪音的目的。同时也提高了反应堆方面有关设备和机械的可靠性,简化了反应堆的配套设备。角鲸级艇夜结构上与鲟鱼级相似,但艇首更为尖瘦,艇体更长。其艇长为95.9米,艇宽 11.5米,吃水 8.2米;&127;水下排水量 5830吨;水上航速 20节,水中航速25节;潜深 300米。其主要的武器装备是位于艇舯部的 4具 533毫米鱼雷发射管。原来主要发射鱼雷和沙布洛克反潜导弹,沙布洛克淘汰后,可发射 4枚鱼叉潜舰导弹,经改装后,潜艇可携载 8枚对地攻击型战斧巡航导弹。

研制国家:美国 名称型号:“一角鲸”号(USS Narwhal SSN-671) 研制单位:美国通用动力公司电船部 造价 现状:退役




一、概述

为了验证若干潜艇科技,美国海军有时会建造用以测试的原型艇,而一角鲸号正是这些单艇成级的潜艇之一。1960年代中期美国海军大力研发潜艇静音科技,其中一个计划就是研发一种新的自然循环反应器(natural circulation reactor)。为了验证这种科技,美国海军便建造一艘实验性的核动力攻击潜艇,就是“一角鲸”号。

二、性能指标

艇长为95.9米,艇宽 11.5米,吃水 8.2米;潜航时水下排水量达 5830吨;水上航速 20节,水中航速25节;潜深 300米。




三、结构特点

“一角鲸”潜艇的特殊性在于它是一艘降噪研究艇,主要用于研究自然循环核反应堆等的降噪效果。传统压水式反应炉需以循环泵浦使初级冷凝回路(通过反应炉以吸收核分裂产生的热能)中的冷却水活动,但是这个循环泵也是这类反应炉系统的最大噪音来源。

“一角鲸”潜艇上装备了一座当时新研制的 S5G型压水反应堆,七叶螺旋桨,单轴推进。它采用对被加压加热的一回路冷却剂进行自然循环的方式。一回路冷却剂吸收了反应堆活性区内因核裂变所产生的原子间摩擦热后,就获得了高温,经过热交换器时加热了二回路冷却剂,本身就又失掉了热量,降低了温度,又回到反应堆活性区内。这种自然循环方式,克服了以前核潜艇中反应堆需要用循环泵来驱使一回路冷却剂在管系中流动的缺点,从而避免了由循环泵引起的噪声,达到了显著降低噪音的目的。同时也提高了反应堆方面有关设备和机械的可靠性,简化了反应堆的配套设备。

“一角鲸”号核潜艇在艇体结构上与“鲟鱼”级相似,但艇首更为尖瘦,艇体更长。此外,两者的侦测/火控装备与武装也大致相同。

四、武器控制与电子系统:

1.武器装备

“一角鲸”的主要的武器装备是位于艇舯部的 4具 533毫米鱼雷发射管,原来主要发射鱼雷和“沙布洛克”反潜导弹,“沙布洛克”导弹被淘汰后,可发射 4枚“鱼叉”潜艇导弹,经改装后,潜艇可携载 8枚对地攻击型“战斧”巡航导弹。此外,它还一直配有2部MK-2诱饵发射器。

2.电子设备

该艇的火控作战系统为1部/BQQ-5D声纳系统,包含舰首大型球形主/被动数组声纳、低频被动数组声纳、TB-16与TB-23被动式拖曳数组声纳各1部。

五、发展演变

“一角鲸”号的测试结果显示其自然循环反应器并无特别成功之处,因此这种设计就没有进一步被发扬了。尽管如此,该艇仍然对新一代美国核动力潜艇的研发有相当的贡献,其采用的许多新科技都被后来建造的“洛杉矶”级核动力攻击潜艇与“俄亥俄”级核动力弹道导弹潜艇所采用。美国海军将该艇列入战斗序列并操作了30年,于1999年退役。



洛杉矶级核动力攻击潜艇

研制国家:美国 名称型号:“洛杉矶”(Los Angeles Class) 研制单位:美国纽波特纽斯造船厂和通用动力公司电船部 造价:“洛杉矶”级攻击型核潜艇在1989财政年度单艇造价为7.59亿美元;1996年时单艇造价为8.83亿美元。 现状:共建成62艘,从1993年11月开始退役,至2000年时已退役11艘,仍有51艘在役。




一、概述:

美国海军在60年代末期拟定一项可执行反潜作战的高速攻击潜艇计划,之后发展出一种即精密又昂贵,也极具效能的武器--洛杉矶级潜艇,这是美国海军第五代攻击核潜艇,也是世界上建造批量最大的一级核潜艇。它具有优良的综合性能,主要承担反潜、反舰、对陆攻击等任务。首艇SSN-688“洛杉矶”号于1972年2月8日开工,1976年11月13日服役,最后1艘SSN773“夏延”号于1996年3月服役,持续时间长达20余年,才最终完成了这一数量高达62艘的庞大造舰计划。其中从1985年8月开工的SSN751“圣胡安”号开始,“洛杉矶”级后23艘做了较大改进,性能又有进一步提高。

1.研发背景:

20世纪60年代中期,美苏发展核潜艇竞争激烈。美国对于前苏联“维克托”(Victor)级高速攻击型核潜艇的出现深感不安。相比之下,原先美国“鲣鱼”(Skipjack)级核潜艇的高航速优势,面对新出现的“大参鱼”(Permit)级和“鲟鱼”(Sturgeon)级显得多少有些相形见绌,对美国海军舰队的战术和作战能力产生了不利的影响;同时,为了对付前苏联最快的水面舰队,美国海军需要长期地搜索、跟踪和多次攻击敌舰艇,于是,美国从1964年开始研究SSN688级高速核潜艇,以取得对苏核潜艇抗衡的优势,最终该级定名为“洛杉矶”(Los Angeles)级,从1968年开始正式进行该级艇的研制工作。在此以前的美国核潜艇,大多以海洋生物主要是鱼类命名,而到“洛杉矶”级时,改用美国城市来命名,与美国以往命名巡洋舰的方法相同,这表明美国海军开始把核动力攻击潜艇当作舰队的主力来看待了。




2.研发过程:

“洛杉矶”级核动力攻击潜艇设计之初,正是美国海军上下进行潜艇“高速型”和“安静型”争论之时,当时两种设计思想各执己见,互不相让。于是只好设计建造体现两种设计思想的两级潜艇:安静型的利普斯科姆级和高速型的洛杉矶级,经过试验,美国海军接受了高速型的“洛杉矶”级。其实“洛杉矶”级的获胜并不是单纯追求高速的结果,而是较好地处理了高速与安静的关系,使潜艇的最大航速在降低噪音的基础上达到最大的结果。

“洛杉矶”级较先前的“鲟鱼”级长了20.7米,舰体外形更适合高速航行,并具有一种极小的帆罩。美国发展“洛杉矶”级攻击型核潜艇的主要目的,是为了提高攻击型核潜艇的航速,同时还力求使它在水下探 测和武器发展中具有技术上的进步。这些改进包括远距离探测和跟踪声呐的改进,鱼雷火控 系统的改进,装备两套惯性导航系统,采取先进的降低噪声措施,以及改进首部橡胶声呐导流罩等设计目标。

该级艇最终由两个造船厂建造。其中纽波特纽斯造船及干船坞公司建造29艘,通用动力公司电船分公司建造33艘。1969年海军与纽波特纽斯造船厂签订首艇“洛杉矶”号的建造合同,至1989年11月签订第62艘建造合同,该级艇总计建造62艘。

首艇SSN688“洛杉矶”号于1972年1月8日开工建造,1976年11月13日服役。第62艘SSN773“夏延”(Cheyenne)号于1992年7月6 日开工建造,1996年9月13 日 服役。




二、性能指标:

“洛杉矶”级全长110.3米,宽10米,水上航行时吃水9.9米,水上排水量6080吨,水下排水量6927吨,水下航速32节,艇员编制133人,其中13名军官。其动力装置为1座通用电气公司S6G压水反应堆,2台蒸汽轮机,功率26MW,约35000马力,单轴,1台辅助推进电机,325马力。

从SSN751“圣胡安”号开始,该级艇加装消音瓦,并以首水平舵代替了围壳舵,在冰区上浮时可自由伸缩。




回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 11:57:35 | 显示全部楼层
长尾鲨级攻击核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“长尾鲨”级(Thresher Class) 研制单位:美国纽约造船厂、利顿/英格斯造船厂等 造价: 现状:全部退役




一、概述

虽然美国海军率先研发了“鹦鹉螺”号核动力潜艇,但是到了20世纪50年代中期时,苏联也开始急起直追,推出了第一代“十一月”级(November class,简称N级)核潜艇。而当时美国海军的主力“鲣鱼”级(Skipjack Class)攻击型核潜艇虽然速度快,但是设计上仍然延续二次大战时期潜艇以攻击水面舰艇为首要任务的传统,在静音性能方面并未有所发展,侦测装备也不符合猎杀潜艇的需求。因此美国海军也加紧研发全新的攻击型核潜艇,希望能在苏联弹道导弹核潜艇发射飞弹前就搜获之并将其击沉。

此项需求首先在1956年被美国海军上将“阿利?伯克”(Adm Arleigh Burke)提出,称为“诺布斯卡计划”(Project Nobska),旨在发展出优秀的潜艇静音、潜深以及侦测装备等技术,使用于新一代的美国核动力潜艇上。依据此计划,新的攻击型核潜艇以反潜为第一要务,而不是如同以往的对付水面舰艇。

到20世纪50年代末,美国新设计的水声设备AN/BQQ-2和反潜火箭已经研制成功。为了装备先进的反潜火箭和高性能的探测设备,并加大潜艇的下潜深度以及减小机舱噪音和螺旋桨空泡噪音,美国海军于1958年-1967年建成了第三代攻击核潜艇“长尾鲨”级(又称“大鲹鱼”级Permit Class)。“长尾鲨”级攻击核潜艇的首艇“长尾鲨”号于1961年服役,该级艇共建造13艘。




二、性能指标:

该级艇采用水滴型艇型,主尺度:艇长84.9米,艇宽9.6米,吃水7.6米;水上排水量3750吨,水下排水量4310吨。核反应堆为S5W压水堆,单轴,15000轴马力,采用2台蒸汽平透传动方式。该级艇装有三种推进装置:主动力装置,应急动力装置和辅助推进装置,而且从此以后所有的核潜艇都装有这三种动力装置,因而降低了机舱噪音。此外该艇还装有独特形状的七叶螺旋桨,从而使螺旋桨的空泡噪音减至最低。该艇水上航速20节,水下航速25节以上。该级艇的工作深度300-400米,试验下潜深度400米。

三、结构特点

与先前建造的早期美国海军核潜艇甚至全世界各国的潜艇相比,长尾鲨级无论是在外型或内部设计上都有极大区别。长尾鲨级有许多创新,而且被一且往后的美国潜艇沿用,项目如下:

1.“长尾鲨”级虽然也采用与“鲣鱼”级相似圆柱断面的泪滴流线形舰壳,但是该级艇采用效率与静音性能较佳的单轴设计,并使用十字尾舵、置于帆罩上的前水平翼,其更流线、流体动力学效应更佳,使得两者虽然都采用相同的S5W反应器,但体型较大的“长尾鲨”级仍能维持30节之航速,也降低了水流的噪音。当然,圆形断面构型的潜艇虽然高速性能较传统类船型构型潜艇佳,但是操控性与稳定性则逊于后者。

2.“长尾鲨”级的帆罩重新设计,体积较鲣鱼级的缩小一半,以减低阻力。

3.“长尾鲨”级的轮机装备置于减震浮筏上,此乃一种弹性悬挂基座,大幅降低传至舰壳外部的噪音与震动。

4.以往全世界任何潜艇的鱼雷管都从舰首伸出去,声纳便装置于舰首底端,限制了其体积与功能。“长尾鲨”级首创在舰首装置大型球型主动声纳系统(BQQ-2),声纳基阵的直径由4米增至6米,大幅强化侦测能力,在复杂的猎潜作战中较为有利。由于球型声纳占满了舰首,鱼雷管便向后移至两侧,从侧面以10度斜向伸出。

5.“长尾鲨”级是第一种装备火控计算机,并能发射中远程反潜武器UUM-44A反潜导弹的潜艇。火箭射出后浮出抵达水面并点火升空,飞抵敌方潜艇位置附近的上空时便投下一枚W-55核子深水炸弹,因此无须直接命中便可直接摧毁敌方潜艇,而射程约40~48公里。此种武器现在已经退役。

此外,“长尾鲨”级以首次使用的HY-80高张力钢板建造,使其潜深超过以往潜艇。在此以前的常规潜艇和核潜艇的下潜深度都是200米左右。“长尾鲨”级增大下潜深度,即能最大限度地利用所谓不可透视的天然装甲的海水深度,从而减少潜艇被水面反潜艇艇和反潜飞机搜索发现的可能性,同时也增加了艇的生存能力和实施反潜战中易于处于有利战位。

四、武器控制与电子系统:

“长尾鲨”级艇侧有4部MK-63 型533毫米鱼雷管,可使用MK-48线导鱼雷、UUM-44反潜导弹、水雷等,管内4枚,弹舱筹载量线导鱼雷或导弹22枚,另有2部MK-2 型诱饵发射器。其电子设备主要包括:1部AN/BPS-14平面搜索雷达,AN/BQQ-2声纳系统1部(包含BQS-6大型球形主/被动数组声纳、BQR-7舰首被动数组声纳、一具TB-16被动式拖曳数组声纳等)。

五、发展演变

“长尾鲨”级核潜艇堪称是美国海军核动力潜艇发展的里程碑,是一次长足的进步,从该级艇开始,美国核动力潜艇在整体工艺科技、静音能力、声纳侦测等方面便遥遥领先其他国家,但是该级艇的首艇“长尾鲨”号不幸成为美国海军史上第一艘失事的核动力潜艇。

1963年4月10日“长尾鲨”号开始大深度潜航试验。由于主机舱内海水系统强度不够,造成耐压壳破坏,导致该艇横卧海底,艇员随艇同沉,这是世界海军史上第一次核潜艇沉没事故。1963年4月10日,美国攻击型潜艇"长尾鲨"号在波士顿以东220海里处沉没。当时,该艇正在试航,下潜到130米处时进行了压载舱的注水试验。从水下200米开始,它越往下潜,水面上收到它发来的电话声音就越模糊。不久,潜艇从水下报告:"出现故障,艇首上翘,目前正向压载舱充……"话音显得十分惊慌,还没讲完便突然中断了,几分钟后,水下传来一声艇体破裂的声音,接着便鸦雀无声了。艇上129人无一生还。

事后美国海军急于打捞“长尾鲨”号以便调查,甚至将汽车放入海中模拟下沉路径,经过六个月,终于找到了“长尾鲨”号,但是已经变成一堆碎片。到了20世纪80年代,海洋学者巴勒德宣称以小型潜艇探测“泰坦尼克”号,但实际上是受了美国海军资助,去详细拍摄长尾鲨号的“陈尸地点”状况。拍摄时发现“长尾鲨”号的残骸分成六大块,各种碎片散布在400平方码的范围。后来调查结论称,可能是“长尾鲨”号的一根海水管道破裂,导致海水大量涌入舱内,一些电线被海水浸泡和冲刷后又影响了电气系统,从而使潜艇丧失动力,坐沉海底。

每类舰艇事故都带有本身特有的原因,但大致可分为二类:一类是舰船结构和技术上的原因,一类是在航行条件和紧急情况下出现的原因。结构和技术上的原因是在舰船设计和制造的过程中产生的,如设计水平低就往往会使舰船的平稳性,机动性和结构强度不够,或抗爆和防火性能差。造舰中不合要求,材料、工艺等不过关,都会留下后患,导致严重事故。航行条件下发生事故,则多是舰员对舰船的性能、使用掌握得不够,或对航区的水文气象和水道测量的条件不甚了解等。紧急情况下发生事故,往往是由于舰员对具体救护措施不清楚,消防技术器材欠准备等。 

? 关于“长尾鲨”号失事的详细调查后来显示,其根源可能是当时疯狂的美苏武器竞赛,建造潜艇时采用较快速便捷的方式,牺牲了质量管理,终究造成了悲剧性的后果。美国核动力潜艇的核能设施安全标准向来极端严格,但是“长尾鲨”号的舰内管路设施并未以同等核能设施的超高安全标准加以建造,艇内直径四吋以上的水管路采用焊接(weld)来接合,但是四英寸以下的次级管路则采用溶银衔接(Silver brazed),也就是将银环放在管路接口加热,使其以毛细原理渗入管路接合处细缝;虽然溶银衔接较焊接方便省时,但是管路没有确实接牢的机率较高。而质量管理方面也是马马虎虎:由于“长尾鲨”号的建造时程紧凑,导致这些管路的质量检测工作没有确实执行,工作人员仅仅检验了容易接近的接点,而被对象挡住的接点就不予检查。当时“长尾鲨”号有145个水柜管路接受检查,其中20个通过了简易的净力检查,但未通过昂贵耗时的超音波检查,其它还有几百处管路根本未进行超音波检查。

? “长尾鲨”号的沉没使美国海军发展核潜艇的锐气受到了挫折,推迟了“长尾鲨”同级艇的研制进度,美国海军重新检查其它该级潜艇后,果然发现许多采用溶银衔接的管路没有确实接牢。在深海中,这些水柜管路内流动着高压海水,一旦有了裂缝,高压的海水就会疯狂地往艇体内猛灌。此外,负责将海水引入反应器冷却系统的海水阀也可能是罪魁祸首,因为“长尾鲨”号的排水阀在电力中断时无法关闭,万一遇到这种情况也会造成大量进水。此外,“长尾鲨”号虽然能潜至以往潜艇无法到达的深度,但其水柜仍采用旧式设计,灌气速率太慢使得出水速率不足,无法配合于长尾鲨号能够抵达的深度;如果“长尾鲨”号在以往美国潜艇抵达不了的深度遭遇大量进水,就算水柜全力排水以进行紧急上浮,水柜的出水速率也抵不过船身在该深度的进水速率,使得该舰无可避免地往海底下沈。“长尾鲨”号的水柜灌气筏上有过滤器以防外物损坏,但灌气时会在过滤器上聚集大量水气,快速降压时水气就有可能结冰,造成阻塞进气,使其无法有效地灌气排水。美国海军对“长尾鲨”号后续艇的设计都做了若干修正与强化,并改以第二艘“大鲹鱼”号(USS Permit SSN-594)作为命名舰,其中SSN-613~615因强化了机械结构而长度增加,帆罩也加大以增加航行稳定度。目前这批潜艇已经全部退役。




  鉴于苏联核潜艇力量的不断增强,美国海军为了保持它对于苏联潜艇部队的优势,并且针对“长尾鲨”号沉没所暴露出来的问题,建造了第四代攻击核潜艇“鲟鱼”级。往后几年美国海军还推出了一系列加强潜艇安全的措施,但是美国当时仍处于与苏联疯狂军事竞争的状态,不惜牺牲船只的状况与安全性,也要让核潜艇出航,因此作业并不扎实,许多安全考虑还是被忽略。五年后,一艘“鲣鱼”级“天蝎”号攻击型核潜艇 (USS Scorpion SSN-589)又在大西洋离奇沉没;而记录显示该舰当时的保养状况极差,这件事故又成了美国海军潜艇失事史上的无头公案。尔后美国海军痛定思痛,彻底检讨潜艇的建造流程、安全措施以及后勤保养,并做出以下改进:

1.潜艇的管路建造工程全面采用焊接,彻底扬弃溶银衔接。

2.水柜的紧急灌气管路的口径加大,灌气速率较以往增加七倍左右,使潜艇在较大的深度时也能快速上浮。

3.海水筏增加了液压辅助机械,在失去电力时能从控制中心直接关闭。

4.紧急舱内的空气要尽量保持干燥,以免水气结冰。

5.在控制室安装用于紧急上升的备用机械控制装置,并安装于明显的位置并清楚标示。

此外,还有若干其它的硬件强化措施。当然,美国海军也修正了几年来为了增加潜艇出勤而忽略安全维修的态度。为此美国海军还专门发展了深海救难载具(DSRV),以拯救遇难的潜艇。从此以后,美国海军再也没有丢掉过任何一艘核动力潜艇了。

虽然“长尾鲨”号是美国海军史上第一艘意外失事的核动力潜艇,但由于它的革命性新设计是往后所有美国潜艇的原型,因此其地位仍不容抹煞。此外,从1960至80年代的数次海底采样,并未发现躺在海底的“长尾鲨”号造成辐射污染。



百人队长级潜艇

美海军已于1996年财年为“百人队长”级潜艇研制拨款,作为该型潜艇的启动资金。在1999~2002财年期间,美国国会将拨款23亿美元用于采购该级潜艇。“百人队长”级的研制是美国海军战略调整的结果。美海军认为,现在的攻击核潜艇,除了应继续执行过去的深海反潜任务外,还应在沿岸的浅水海域与水面舰艇战斗群进行协同,完成多样性的作战任务,并能够成为多种作战任务的水下作战平台。为此,“百人队长”级在设计方面有了新的调整。百人队长级潜艇的排水量将控制在6000吨左右,与“海狼”级相比,“百人队长”级的尺寸和排水量大为减小,造价亦较低(不超过 13亿美元)。它将集“洛杉肌”级、“俄亥俄”级和“海狼”级潜艇上的先进技术于一身,并应用一些新技术,是既具有大洋深水作战能力,又具有较好的沿岸浅水区作战能力,并能够执行多种任务的核动力潜艇。在武器装备上,该级装备了 12个“战斧”式巡航导弹垂直发射管,另外,还装备了4具660毫米鱼雷发射管,每侧各有2具,可发射MK48鱼雷、“鱼叉”和“战斧”式巡航导弹,总共可携带导弹和鱼雷武器38枚。为了加强深水和没水区的反潜作战能力,“百人队长”级还将安装先进的拖曳阵列声纳,宽孔径基阵声纳、被动测距声纳、综合声纳等传感装置以及新型的作战系统。它采用 1台 GEPWRSgG核反应堆,其堆芯可在潜艇全寿命期续使用,而不必更换。

百人队长级潜艇强调区域作战能力,最多用选型潜艇,可执行反潜、反舰、护航警戒、水雷战、情报收集、协同作战支援、特殊战斗等任务。该级艇将在反应堆舱前装一个特种任务舱,有种说法认为最用于装载王叉戟弹道导弹。艇上还将配有一种新研制的水雷探测系统。该系统包括一个可由鱼雷管发射的无人驾驶水下探测器,可夜逐距离搜索水雷,并通过光纤通信接收潜艇指令并发回目标数据。该潜艇在执行特殊作战任务时,可运送 200多名战斗人员,艇中有专为蛙人配备的舱室,并装有先进的蛙人输送系统。“百人队长”(NSSN)级潜艇计划 1998年开始建造,首艇将于2004年服役,拟替换ZI世纪陆续退役的“洛杉矾”级攻击核潜艇。  

总之,潜艇的隐蔽性好、机动性强、作战威力大,是世界各国海军的主力舰艇之一。在人类历史即将跨入21世纪之际,潜艇也将随着国际形势的风云变幻,世界范围内海洋权益的争夺与保卫,各国海军战略与兵力结构的调整而有进一步发展、军事专家预测,到ZI世纪,战略导弹核潜艇将成为主体,而常规动力战略导弹潜艇将陆续退役。而核动力攻击型潜艇与常规动力攻击潜艇将发挥其各自优势,在不同国家会有不同程度的发展。但总趋势是,核动力潜艇必将愈来愈占有重要地位。



回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 11:58:29 | 显示全部楼层
伊桑·艾伦级弹道导弹核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“ 伊桑·艾伦”级(Ethan Allen Class) 研制单位 造价 现状:全部退役




一、概述:

在第一代“华盛顿”级弹道导弹核潜艇尚处于建造阶段,美国海军便已经发现了该级核潜艇存在的一些缺点。如:上层建筑十分庞大和明显;艇内空间过于拥挤;下潜深度较小;首部鱼雷发射管数量过多等。另外,就在“华盛顿”级核潜艇建造过程中,美国海军正在开展“北极星”A2弹道导弹的研制。“北极星”A2弹道导弹比“华盛顿”级装备的“北极星”A1导弹的射程增加了600千米,并且具有更大的爆炸威力。

按照美国海军的设想,“北极星”A2弹道导弹应该装备在专门为它设计和建造的核潜艇上。因此,美国海军决定设计和建造从一开始就考虑装备“北极星”A2弹道导弹的第二代弹道导弹核潜艇,并且在设计中克服“华盛顿”级缺点。于是美国海军第二代的弹道导弹核潜艇-“伊桑。?艾伦”级核潜艇便应运而生。该级潜艇采用水滴型结构,从1961年开始建造,到1967年建造结束,一共建造5艘。




二、性能指标:

主尺度:艇长129米,艇宽10.1米,吃水9.3米;水上排水量6800吨,水下排水量7900吨;动力系统为S5W压水堆,单轴,15000轴马力;传动方式为2台透平齿轮减速;水上航速20节,水下30节;潜艇工作深度300-400米。自持力:60天

三、技术评价

“伊桑?艾伦”级弹道导弹核潜艇在美国海军潜艇建造的发展历史中占有一席之地,其主要原因如下:

  第一,“伊桑?艾伦”级5艘核潜艇的耐压艇体全部都采用了HY—80高强度钢,因此,该级核潜艇的最大下潜深度可以达到300米。300米的下潜深度成为其后美国海军各种型号弹道导弹核潜艇的标准下潜深度。自此之后,美国海军的所有弹道导弹核潜艇的最大下潜深度均定为300米。

  第二,“伊桑?艾伦”级弹道导弹核潜艇虽然是美国海军第二代弹道导弹核潜艇,但是,实际上,该级核潜艇是从初始设计阶段即作为标准型的弹道导弹核潜艇设计的。因此,该级核潜艇为美国海军其后的各种型号的弹道导弹核潜艇的设计提供了许多借鉴和参考的依据。对美国海军其后数十年间的弹道导弹核潜艇的基本设计模式起到了定型和固化作用。

  第三,“伊桑?艾伦”级弹道导弹核潜艇在美国海军弹道导弹核潜艇的发展中,起到了承上启下的作用。由于该级艇的设计和建造,使得美国海军的弹道导弹核潜艇技术从“华盛顿”级平稳地过渡到“拉斐特”级,为完成美国海军“北极星”计划的全部过程发挥了关键的衔接作用。

四、武器控制与电子系统:

1.武器装备

4具533毫米鱼雷发射管,分为左右各2具布置,每舷的2具鱼雷发射管共用一个液压缸;导弹舱内装有16枚“北极星”A2弹道导弹,后改装“北极星”A3型导弹。

2.电子设备

导航和观通设备为“惯性制导+卫星导航系统+‘奥米加’无线电导航系统”,配备AN/BQR-7、AN/BQS-4B、AN/BQR-2B等声纳。从1963年起美对“伊桑?艾伦”级进行改装之后,每艘艇的首部又加装了一个声呐导流罩。




五、发展演变

“伊桑?艾伦”级首制艇“伊桑?艾伦”号于1961年8月8日服役,该艇服役之后曾经在卡纳维拉尔角和圣诞岛海域先后进行过“北极星”A2弹道导弹的水下发射试验和带有核弹头的实弹水下发射试验,这些试验均获得了成功。尔后,“伊桑?艾伦”号于1962年6月26日进入北大西洋开始了它的首次非战时巡逻行动。

  “伊桑?艾伦”级的首制艇“伊桑?艾伦”号于1980年9月1日被改装成攻击型核潜艇,主要用于训练和反潜,1986年4月30日退役。该级中的“萨姆?休斯顿”号和“约翰?马歇尔”号分别于1980年和1981年被改装成可输送“海豹”突击队员的运输核潜艇。该级中的另外2艘弹道导弹核潜艇也曾被改装成攻击型核潜艇。到1991年时,“伊桑?艾伦”级中的5艘弹道导弹核潜艇全部退役。





鳐鱼级(SKATE)攻击核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“鳐鱼”级(Skate Class) 研制单位 造价 现状:全部退役




一、概述:

20世纪50年代,美国海军成功建造“鹦鹉螺”号和“海神”号核潜艇后,决定在这两艘潜艇的基础上建造一批排水量小,造价低的核潜艇,即“鳐鱼”级攻击核潜艇。“鳐鱼”级核潜艇于1955年开工,1959年服役,同级艇4艘。这是美国首次批量生产的核潜艇,从此核潜艇开始成为美国海军一个独立的战术单位。“鳐鱼”级和“鹦鹉螺”号,“海神”号共称为美国海军第一代攻击核潜艇,标志着美国发展原子核潜艇的试验阶段已经完成。

二、性能指标

艇长81.5米,艇宽7.6米,吃水6.4米;水上排水量 2371吨,水上航速 15节,水下排水量 2861吨 水下航速 19节。下潜深度200米。

三、结构特点

“鳐鱼”级核潜艇依然采用常规型艇型,即第二次世界大战时期德国的ⅩⅩⅠ型,但它是首次完全采用核动力装置的潜艇。动力装置采用了美国当时新研制的S3W压水反应堆,该反应堆采用蒸汽透平减速齿轮推进方式,双轴推进模式,输出功率6600轴马力,且噪声较小。但由于追求小型化,而降低了航速,后来这种反应堆再也没有安装到别的核潜艇上。“鳐鱼”级中除“棘鱼”号的核反应堆为S3W型,其余各艇为S4W型。

“鳐鱼”级潜艇的鱼雷发射管的设置在美国来说也不多见,除艇首有6具 533毫米鱼雷管外,艇尾也有2具533毫米鱼雷管。

四、武器控制与电子系统:

1.武器装备

武器装备为6具533毫米艏鱼雷发射管,2具533毫米艉鱼雷发射管。

2.电子设备

导航及观通设备:AN/BQR-2B,AN/BQS-2声纳,另有一套MK-101-8型火控系统。

五、发展演变

“鳐鱼”级是美国海军继“鹦鹉螺”号之后发展的第二种攻击型核潜艇,其首艇“鳐鱼”号进行了许多开创性尝试:1958年完成了潜艇历史上第一次水下横渡大西洋的航行,创造了在水下选续航行31天的纪录;1958中8月11日从冰下通过了北极点;1959年3月17日第一次在北极破冰上浮。

在“鳐鱼”级建造的同时,为了提高航速,美国建造了“大青花鱼”号试验潜艇,用它实施了旨在提高水下性能的有关各项试验,特别是提高航速方面的试验取得了良好的效果。这种航速的提高不是靠加大动力,而是减小潜艇在水下的阻力来获得的。于是美国决定采用水滴形线性来建造潜艇。在1956年~1961年间,建造了第二代核潜艇“鲣鱼”级。从此“鳐鱼”级成为美国第一代,也是最后一代常规型艇型的核潜艇。随着新型攻击核潜艇的服役,“鳐鱼”级攻击核潜艇已经退出现役。

回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 11:59:09 | 显示全部楼层
海狼级攻击核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“海狼”级(Sea Wolf Class) 研制单位:通用动力公司电船部 造价:平均至少每艘26亿美元 现状:建成3艘在役




一、概述:

为了在20世纪90年代后期和 21世纪保持攻击型核潜艇的优势,从 80年代中期开始,美国海军就开始研制替代洛杉矶级的新式攻击型潜艇。依据冷战末后期美国海军“前进战略”的需求,目标是建造一种在二十一世纪初期能在大洋与北冰洋对抗任何苏联现有与未来核潜艇,并取得制海权的攻击核潜艇。美国海军计划将其前进部署于靠近苏联的海域遂行作战,并且格外强调武器装载量、持续作战能力与静音能力,以便增加在苏联势力范围内的存活机率以及胜算,并延长在这种目标极多的海域内作业的时间,减少为了补充弹药物资而穿越苏联海上防线的次数。此计划被称为“二十一世纪攻击核潜艇”(SSN-21),产物就是“海狼”级。

1.研发背景

20世纪70年代以来,前苏联核潜艇进入大发展时期,几型新的高性能弹道导弹型和攻击型核潜艇同时开始研制,不仅数量超过美国,而且技术水平如航速、武器装载量、下潜深度、辐射噪声等也和美国相当,有的还超过美国。特别是战略核潜艇的使用采取“抑留战略”,包括 “台风”级和“德尔塔”-Ⅳ级等弹道导弹核潜艇,平时有85%以上都呆在基地里不出来,隐蔽在包括北极冰层之下的“庇护所”中,以备战时发动突然袭击。这些对美国是一个严重的挑战,美海军下决心要打破北极冰下为前苏联核潜艇一统天下的局面。

美海军从1978年5月开始探讨发展“洛杉矶”(Los Angeles)级攻击型核潜艇的后继艇。 同时也替换“鲟鱼”(Sturgeon)级、“长尾鲨”(Permit)级等攻击型核潜艇。先后研究过3种方案,即“鲟鱼”级的改进型,“洛杉矶”级的两种改进型。这些改进型艇的排水量只有 5000吨左右,造价便宜,航速较慢,虽然可以大批建造,但性能不够先进,尤其赶不上前苏联核潜艇的技术水平。

随后美海军提出了发展新型攻击型核潜艇计划,曾先后称为SSN-X、NA-SSN和新型舰队攻击型核潜艇(FAS),进行新概念核潜艇的设计,最终发展成为“海狼”级。

2.研发历程

美国海军原本预计建造29艘“海狼”级以取代早期型“洛杉矶”级潜艇,无奈“海狼”级实在是太过昂贵,总开支预算高达360亿美元,加上时逢苏联解体,俄罗斯核潜艇数量锐减,“海狼”级核潜艇的作战区域和对象,已经发生变化,美国便于1992年决定除了头两艘之外(每艘要价24亿美金),后续27艘(SSN-23~49)“海狼”级的建造计划全部取消。由于替换“洛杉矶”级的需求依然存在,因此美国海军转而发展一种较“海狼”级小且便宜的新一代攻击型核潜艇。新计划最初被称为“百人队长”级(Centurion)核潜艇,后来成为新型攻击型核潜艇计划(NSSN),产物即为“弗吉尼亚”级,在外型上堪称“海狼”级的缩小版,而武器配置则与“洛杉矶”级类似。由于国防工业普遍不景气,面临无艇可造的通用动力公司电船部的核潜艇建造厂被迫大幅裁员,在没有新订单的情况下根本撑不到“弗吉尼亚”级的建造,因此美国政府于1995年批准了第三艘“海狼”级(SSN-23)的建造,以挽救面临困境的潜艇建造工业,该舰于同年动工。

“海狼”级的命名与编号严重搅乱了美国海军的规则。原本SSN-21只是计划代号,不料后来竟然变成海狼级首艇的编号。而第一艘命名为“海狼”号(USS Sea Wolf SSN-21),打破了自“洛杉矶”级攻击型核潜艇启用的城市命名规则,重返以往潜艇的海洋生物名;第二艘“海狼”级更离谱,以“康涅狄格”州为名;第三艘也乱变一气,找了前总统吉米·卡特之名(USS Jimmy Carter SSN-23);之所以一反将总统名用于航舰的理由,是吉米·卡特从军期间曾在美国潜艇上服役。有趣的是,继“海狼”级之后的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇,首艇编号(SSN-774)又乖乖地接上了“洛杉矶”级(最后一艘该级艇编号为SSN-773),如此一来大,“海狼”级就彷佛成了美国核潜艇家族之中独树一帜的异类。

二、性能指标:

  排水量:水面8060吨,水下9142吨;主尺度:长107.6米,宽12.9米,吃水10.9米;动力装置为1台S6W压水堆装置,2台蒸汽轮机,单轴,并配有泵喷射推进器,1台辅推进潜水电动机轴功率:60000马力;航速:水面20节,水下39节;续航力:1000000海里;下潜深度:610米;艇员编制:134人(军官14名)




三、结构特点

(一)外型方面

“海狼”级潜艇的外型一反美国核潜艇长期以来倾向来用的较太长宽比的传统。重新采用了像1953年建造的“大青花鱼”号试验艇那样的小长宽比的良好水滴型线型。“大青花鱼”号潜艇是在流体力学充分研究的基础上建造的试验艇,该艇试验已经证明:长宽比在7:5左右、首尾呈漂亮的纺锤样式的水滴型线型,具有水下航行的最小阻力。“海狼”级与“洛杉矶”级相比,长度由109.9米减少到99.4米,缩短了10.5米 l宽度则由10.1米增加到12.9米,加宽了2.8米;长宽比由10.88降到7.7;排水量由6900吨增加到9150吨,增加了30%以上。采用这样的艇型为海狠级潜艇带来如下好处:

  1.在给定排水量下,减少了艇体的湿表面积,从而使该艇对主动声纳信号的反射面积减少,增加了潜艇的隐身性能。

  2.在给定排水量和主机功率下,由于艇体减少丁阻力,提高了潜艇的航速。

  3.减少潜艇的回转半径,改善了机动性,

  4.小长宽比线型使耐压壳体直径增大,从而使舱室领冒更加灵活,可以允许容纳更多的新型设备。

  该级艇的指挥台围壳布置在距首端艇长的1/3处,其形状也改变了以往美国核潜艇所采用的较高大围壳形状,而将其设计成窄小的流线型围壳。

  首水平舵重新安装在首部舷侧,其原因一是由于指挥台围壳窄小难以安装首水平舵,另一是考虑要提高首水平舵的效率。旨水平舵布置在首部以后,会给首部声纳带来流体噪声和高速航行时纵倾控制的困难.同时在靠离码头和冰区航行时也为该舵带来碰撞的危险。为此,该艇将首水平舵作成可伸缩式的,在艇中低速航行需要使用水平舵时,将舵伸出使用。而高速航行、离靠码头和冰区航行时,将舵收回到艇体以内,外面用自功启动的盖板将舵孔封闭,从而解决了该舵改变布置后产生的上述问题。

  该艇的尾部布置有美国核潜艇通用的十字形交叉尾鳍,与一般潜艇不同的是在该十字形尾鳍下方左右舷45度位置增加了两块带端板的稳定翼,其目的是增加潜艇的稳定性,避免转向时出现倾角过大的现象。

  (二)结构和材料

该级艇的结构仍然是采用美国核潜艇传统的单壳体形式。对于该级艇的结构是采用单壳体,还是象原苏联潜艇那样采用双壳体结构,以便更有效地降低武器命中时的破坏程度和提高艇的生命力,专家们经过反复论证,还权衡了各种利弊,最后仍然决定采用单壳体形式,以便节省腿壳材料和加快建造周期。对于艇体材料的选取,美国还不能象原苏联那样采用铝合金,原打算采用正在研制的HY—130高强度钢,该钢的屈服强度为91公斤/毫米2,但由于HY—130钢的焊接工艺等方面还存在问题,除少量结构及海水管路经过严格的检验仍采用此钢外,海狼级潜艇主要的19种结构的构架、构件均改用已研制成功的既能抗震又能抗海水压力的HY—100高强度钢制造。此种钢屈服强度为82公斤/平方毫米,海狼级潜艇采用此种钢后,其下潜深度将比采用屈服强度为56公斤/平方毫米的HY—80钢建造的洛杉矶级潜艇增加25%以上。洛杉矶级的下潜深度为450米,“海狼”级的下潜深度将达到560—600米。为了满足“海狼”级潜艇在冰区作战穿透冰层的要求,制造好的壳体全部经过淬火处理使其变得更硬。由于使用了HY—100高强度钢,减轻了耐压壳体的重量,这样更有利于平衡由于安装更重的核反应堆和泵喷射推进装置所增加的重量,使该型艇获得更高的航速。

(三)动力系统

“海狼”级潜艇的核动力反应堆采用了美国海军反应堆署近年来为水面舰艇研制成功的一种新型的S6W型加压水冷式反应堆。这种反应堆结构紧凑,输出功率大。其最大功率为60000马力,比“洛杉矶”级潜艇的S6G型反应堆的35000马力功率增加了70%左右,其中,30%用于弥补其排水量的增加,另外40%用于提高该艇的航速,加上该级艇在减阻方面所采取的措施,“海狼”的水下航速将达到35节以上,接近原苏联S级和M级攻击型核潜艇的航速。

“海狼”级潜艇在选择反应堆时曾经考虑过“鲟鱼”级的S5W型、“洛杉矶”级的S5G型和“俄亥俄”级的S8G型等三型。 S8G型反应堆因为太笨重,海狼级容纳不下,首先被淘汰。其它两型权衡利弊后,因功率过小等也没有采用。最后终于决定在攻击型核潜艇上首次采用S6W型反应堆。该反应堆功率大、噪声小、安全可靠、体积合适。为使该反应堆适应于深潜使用,动力装置的管路系统采用了高强度钢制造,使其更加安全。海狼级潜艇的推进装置采用了蒸汽轮机电力传动装置,并是第一艘采用“泵喷射推进器”的潜艇,因而使潜艇的噪声大幅度降低。




(四)降噪措施

为了继续保持在核潜艇质量上的领先地位,美国在“海狼”级潜艇的设计中首先对安静性给予了特别重视,在该艇上集中了美国历年来在降噪研究方面所取得的各种最新成果,要求该级艇要比现役的“洛杉矶”级潜艇安静好几倍,在降噪量级上要有一个飞跃。

核潜艇的噪声源主要有三种,机械吸声、螺旋桨噪声和水动力噪声。机械噪声是潜艇内各种运动机械工作时产生的噪声,它们通过基座、马脚等与艇体连接的部分,将这种振动与噪声通过艇体传到水中辐射出去。核潜艇的机械噪声尤以一回路主循环泵、减速齿轮箱、液压系统最为严重,前两者是核潜艇的主要噪声源。螺旋桨噪声主要由空泡噪声、叶片噪声和螺旋桨振动产生的噪声组成。水动力噪声是水分子的湍流噪声,主要发生在艇体表面的孔穴、突出体、指挥台围壳和尾部等部位。

“海狼”级潜艇针对以上噪声源实行了综合治理。从艇体外型、结构、布置、设备选型、减振消声手段等各个环节进行了精心的设计,提出了严格的要求,层层把关,严格验收,以求使该艇在降噪方面有个量的突破,成为真正安静化的潜艇。为此,该艇在安静化方面采取了以下措施:

该艇级的核动力装置采用了自然循环反应堆,降低了回路的噪声,提高了战术机动航速。一般核潜艇的反应堆,在一回路的管系中安装有较大功率的主循环水泵,其作用是使一回路的载热剂循环起来,将反应堆压力壳内核燃料所产生的热量及时带出,在蒸发器内将二回路的水加热成为蒸汽,驱动蒸汽轮机。同时,一回路的载热剂在蒸汽发生器中获得冷却,再循环回到反应堆继续工作。所以核动力装置工作时,主循环泵要不停地转动,产生了很大的振动和噪声,成为核潜艇主要噪声源之一。海狼级耐压壳直径为12.9米,较一般攻击型核潜艇直径增大了2.8米,故可采用高度较大的 S6 W型自然循环反应堆,同时可将蒸汽发生器布置得更高。因此,当反应堆运行时,利用一回路的载热剂在蒸汽发生器前后的温差和载热剂本身的重力,就能在反应堆内自然进行工作,而无需使用主循环水泵,从而有效地降低了一回路的工作噪声。海狼级潜艇靠反应堆自然循环方式工作可获得20节的战术机动航速(低噪声最大航速),远高于原苏联80年代新造的S、M和鲨鱼级攻击型核潜艇10节的战术机动航速。以往美国在核潜艇上采用自然循环反应堆的还有“一角鲸”号和俄亥俄级,实践证明它们在中低速航行时,噪声比其它核潜艇明显降低。使用自然循环反应堆不但消除了主循环泵的噪声,同时还能节约反应堆的功率。因为主循环泵工作时要消耗大量的能源,高速时其消耗甚至可达10%,总功率,节约的i支部分功率可用于提高潜艇的推进功率。海狠级潜艇采用了新型的蒸汽轮机电力推进方式,取消了减速齿轮箱,从而大大地降低了潜艇的噪声。以往美国的核潜艇几乎全部采用蒸汽轮机减速齿轮推进方式,蒸汽轮机的工作转速为6000—7000转/分,而螺旋桨的最佳转速仅为200—300转/分,蒸汽轮机要带动螺旋桨工作,不得不在两者之间增加一个大型的减速齿轮箱来进行变速。该齿轮箱工作时将产生强噪声,是核潜艇的主要噪声源之一。

“海狼”级潜艇采用电力推进后,由蒸汽轮机直接带动发电机发电,发出的电流驱动一个低转数的主推进电机,以带动螺旋桨工作。美国以往在“利普斯科姆”号核潜艇上也采用了蒸汽轮机电力推进方式.使用证明潜艇的噪声明显降低。但该艇权造了一艘,其主要原因是当时制造主推进电机的钢材太重,以至功率和足寸不能设计得太大,电机太重将使潜艇尾部过重而难以平衡,电机太大又不好布置。所以,尽管“利普斯科姆”号潜艇降低了噪声,但航速却不能提高,仅达到22节。近来美国已研制成功用于推进电机的高强度轻质混合材料,井在潜艇主推进电机上获得了应用。大功率、小尺寸、重量轻的主推进电机成为现实,为海狼级潜艇采用电力推进提供了方便。




“海狼”级潜艇采用了新型的“泵喷射推进器”,减少了螺旋桨的噪声。潜艇的螺旋桨由于叶片周向载荷的不均匀,旋转时将会产生空泡、鸣音和振动,发出高强度的噪声。为了降低螺旋桨的噪声,各国研究者们进行了大量的工作,先后研究出双反转螺旋桨、七叶大直径螺旋桨、香蕉型浆叶大侧斜螺旋桨、高阻尼材料螺旋桨等。这些桨不同程度地改善了桨叶处的水流和压力状态,减少了螺旋桨的振动和噪声,并在各类潜艇上获得了广泛的运用。

“泵喷射推进器”是近期发展的新型推进器,先在美国MK48型鱼雷上成功地得到运用,后推广到潜艇上来。英国在1983年建成的特拉法尔加级攻击型核潜艇上首先采用了这种推进器,其噪声级比当时英国最安静的常规潜艇奥白龙级还小。所谓“泵喷射推进器”实际上是在一个多叶片、大螺旋桨外面罩以导管、导营的前方有一圈固定的导向叶片作为定子,螺旋桨在导管内作为转子低速转动推动潜艇运动。这种推进器既能改变螺旋桨叶片的压力分布,防止空泡产生,又能改善尾流性能,减少尾波的形成,使航迹模糊,导管还可以屏蔽螺旋桨噪声辐射,从而大幅度地降低了螺旋桨的噪声,提高了潜艇的隐蔽性。

艇上所有的运动机械都经过了严格的降噪设计,并进行丁严格的检测,且通过机械绝缘和减振的方法,来减小振动机械与结构向艇体传送振动能量,以减弱和消除噪声。为此,所有设备都安装在高效能减振机座、弹性支座和弹性减振器上,重要的主机、辅机等机械采用丁整体双层减振基座,振动较大的设备采用缓冲振动的覆盖层和空气夹层等,来减小机械振动:系统管路采用尽可能多的弹性连接管与艇体相接,对流体强烈作用的管路采用降低流速、局部管路采用阻尼软管和力口消音器的办法,来减少流体冲击振动和隔绝此种的振动传到艇体上。通过以—上措施,降低了机械噪声和管系流体噪声的辐射,从而降低了潜艇的噪声。

该艇外表面设计得非常光滑,很少有突出体暴露。艇体与指挥台围壳上的开孔数量降到了最少,大的开孔均设计了活动盖板,该板能自动启闭,关闭后的艇体从外观上几乎看不到开孔,从而降低了艇休的水宛动噪声。另外,该艇的指挥台围壳与艇体的交接处采用了弧形圆滑过渡,减少了围壳与艇体问流体的干扰,降低了阻力和噪声。在艇体的结构设计时亦考虑到安静化的要求。主体结构采取了钢度大的单壳体形式,所有的构件都在实验室经过多次结构和激振实验,以避免产生局部振动和总振动。在轻壳体部位,甲板与耐压壳体不直接相连,其问采用弹性材料装甲连接。艇体材料使用了HY100高强度钢,使该艇的下潜深度增大到600米,增加了该艇的隐蔽性。该艇在艇体外部敷设一层厚厚的阻尼吸声橡胶 (俗称消声瓦)。该敷层既能吸收敌方主动声纳的探测声波,又能隔缘和降低本艇的噪声,使艇体表面形成一个良好的无回声层,从而达到隐身的目的。这种消声瓦是前苏联60年代首先开始研制的,并于80年代韧陆续装艇。这种消声瓦每块大小为85厘米×90厘米,厚度为80-150毫米,由合成橡胶制成。其结构为两层,外层为实心固体,内层设置了各种尺寸的尖劈形空腔和其他形状的孔洞,能针对敌方声纳系统工作频率的声波,使美国的BQQ一5型声纳系统和自导鱼雷检测前苏联潜艇的能力降低。前苏联S、M和壁鱼级攻击型潜艇敷设这种消声瓦后,据报导可使放方声纳探测能力降低50%一70%,本艇噪声降低10—20分贝。鉴于这种消声瓦隐身效果显著,西方海军国家纷纷效仿。英国的机敏级和特拉法尔加级核潜艇上均敷设了消声瓦。美国在洛杉矾级第20艘艇“圣胡安”号上开始,加装类似的吸音泡沫橡胶消声瓦。该级艇为了降低舱室内部噪声,除了在壳体内部和舱壁上大量地敷设吸声材料、在噪声强的设备上加装隔声罩、消音器和设立隔声室外,还采用了新型的有源消声技术。在空气噪声较大的战位和其它工作空间,针对该处的空气噪声特性设计出一种氏音响声源系统。该系统能发出与原空气噪声振幅相同但相位相反的音响,来抵消该处原来的空气噪声,达到安静的日的。这种主动消声技术在新建的洛杉矾级潜艇的空调部位和噪声较大的舱室已经获得应用,在英国的特拉法尔加级核潜艇上也己采用。使用证明该技术对舱室空气噪声降噪效果明显。

“海狼”级攻击型核潜艇采用以上安静化措施后,使本艇的噪声大幅度地降低。据报导该级艇的噪声降低了15分贝以上,噪声级达到90~100分贝,这一量级已经低于海洋背景噪声。如果按声传播的指数规律,每下降3~4分贝,声传播距离减少一半,该级艇的辐射噪声量级非常低,将使敌人声纳难以检测到该艇,使该级艇成为一级真正的安静型潜艇。同时,该级艇的建成在噪声领域内使美国潜艇又将领先于世界,使“海狼”级潜艇成为21世纪初最具威力的攻击型核潜艇。




四、武器控制与电子系统:

“海狼”级攻击型核潜艇是一级真正的多用途潜艇。为适应未来作战需要,该级艇配备了最先进的武器装备和作战系统,增加了武器的种类和装载量,提高了探测能力和自动化程度,是美国迄今为止武器和攻击力量最强大的攻击型核潜艇。  

1.武器装备

“海狼”级潜艇的鱼雷发射管数量由洛杉矶级潜艇的4具增加到8具,分左右两排布置在首部,每排从上到下各4具。8管中6管直径为533毫米,2管直径增大到750毫米(也有报导全部改为750毫米直径)。直径增大的目的一是可采用自航方式发射鱼雷,增加发射时的隐蔽性,另一是为今后发射更先进的大型鱼雷等武器留有余地。美海军认为,即使象MK48—5型这样的重型鱼雷,也仅能勉强对付深水中的前苏联A级潜艇。为适应术来的海战,必须研制性能更好、威力更强的新型鱼雷。该级艇为快速装填鱼雷或导弹,在首舱内鱼雷发射管后方配备有两套鱼雷自动装填设备,以便武器发射后能很快地重新装填,做好再次发射准备,提高武器的发射速度。该级艇鱼雷发射管数量成倍增加的原因在于能装载多种类型的武器和提高每个发射管的武器发射率。因为象洛杉矶级潜艇那样仅有4具鱼雷发射管,当发射MK48型线导鱼雷时,出于雷后拖着一条通过发射管的长导线,在导引鱼雷阶段和导线未被收起之前,该发射管不能重新装填鱼雷,这在很大程度上限制了每个鱼雷发射管的潜在发射率,影响了潜艇快速攻击目标的能力。如果潜艇还要同时对付几个目标,发射管装载多种武器,4具发射管显然是不够用的。为了适应短时间内快速攻击多个目标的要求,装备8具鱼雷发射管是非常必要的。鉴于该艇的8具鱼雷发射管具有快速发射能力和首部尺寸有限布置困难,该级艇不装备洛杉矶级潜艇那种垂直导弹发射筒。

由于要装载多种武器,攻击多个目标,而每种武器又要保持一定的基数,海狼级潜艇的武器装载量大幅度的增加。与美国目前的攻击型核潜艇相比,武器数量由24枚增加到5O枚以上,增加了将近一倍。

武器的种类有MK48—5型重型鱼雷,”战斧”巡航导弹, MK60“捕手”型水雷和“西埃姆”型防空导弹等,各种武器的情况如下:

MK48—5(ADCA)型重型鱼雷:该雷的使命既能攻舰又能反潜。该雷足日前洛杉矶级潜艇使用的 M K48—4型鱼雷的改进型。改进后航速、潜深、 声学性能和自导能力均比MK48—4型鱼雷有较大的提高。MK48—5型鱼雷直径为533毫米,长度5.85米,重量1582公斤,航速60行,航程46000米,潜深1200米,战斗部装药100一150公斤,制导方式为线导加主被声自导,由于改进/电子线路,自导系统信息处理具有智能化能力。发动机为热动力斜盘机,主机功率500马力。该雷除在—般海情工作外,还能适应丁恶劣海情、浅水海域和冰层以卜有效地工作,能比较有效地对付前苏联现投潜艇。

“战斧”多用途巡航导弹:该型导弹既可用于攻击海上航行目标,又可用于对陆上目标进行常规攻击或核攻击,具有战术和战略两种作战能力。该导弹长6.2米,直径0.5米,翼展3.2米,重量1224公斤,飞行高度15一100米,速度0.7马赫。反舰导弹射程为460公里,战斗部装药454公斤;对陆攻击导弹放大射程2500公里,战斗部装药454公斤或20万吨TNT当量的核弹头。制导方式为惯性或地形匹配加末端GPS导航精确定位自导,圆概率误差为10米。

“海长矛”反潜导弹:该导弹的主要使命是反潜,是美国80年代初发展的用于代替“萨布洛克”反潜导弹的一种新型导弹。该弹长6.1米,直径533毫米‘,射程100公里,发动机用固体燃料,战斗部为M K50型轻型反潜鱼雷。该型导弹发射后按—定角度飞出水面,然后在空中飞行,采用惯性制导导向目标,到达目标点后再进入水中,MK50型轻型鱼雷开启自导装置,转入主被动卢自导进行圆周搜索,捕捉日标后自动攻击目标。

MK50型轻型鱼雷:该雷为美国最新一代轻型鱼雷,是MK46型的换代产品,主要用于攻击前苏联潜艇。该雷长3.1米,直径324毫米,重量300公斤,航速为6O节,航程20000米,航深900米,战斗部装药为60公斤,定向爆炸,动力装置为闭式循环发动机,功率160马力,制导方式为主被动少自导,具有软强的抗干扰能力。该雷在航速、潜深、命中中和杀伤威力等性能方面均比MK46型反潜鱼宙有显著提高,并于1990年投入批量生产。

“鱼叉”巡航导弹:该型导弹主要用于攻击敌水面舰船,是美国核潜艇普遍装备的一种导弹。该弹长4.58米,直径324毫米,翼展910毫米,重量667公斤,速度0.85马赫,射程 l10一130公里,巡航高度15米,末段攻击高度2—5米,战斗部装药227公斤,动力装置为涡轮喷气发动机加固体助推器,制导方式为惯性制导加主动雷达末段制导雷。

MK60型深水水雷:该型水雷长3.68米,直径533毫米,重量908公斤,战斗部为MK46型反潜鱼雷,战斗部装药40公斤。该型水雷布放后,雷锚上装有声引信,作用半径为1000米,当声引信发现目标后,可自动释放鱼雷,鱼雷的自导装置开启导向目标。该级艇还可布放MK65型航弹水雷。

“西埃姆”型防空导弹:该型导弹是美国80年代末期研制成功的一种水下发射的自卫式近程防空导弹,主要用于对付反潜飞机;该型导弹长2.54米,直径145毫米,重量67.5公斤,采用雷达红外双模导引头导引,装有高能炸药的破片杀伤式战斗部,近炸引信,最大速度为超音速,动力装置为二级固体发动机。




2.电子设备

  “海狼”级潜艇装备了美国最先进的新型AN/BCY—2型综合作战系统,从而使其战斗性能超过以往任何攻击型潜艇。美海军近年下大气力,研制一种先进的潜艇作战系统(简称SUBACS)。1989年,SUBACS—A型已研制成功,首装在“洛杉矶”级SSN751“圣胡安”号潜艇上,称为AN/BCY一1型作战系统,使该艇的作战能力显著提高。AN/BCY一2型( SUBACS—B型)是AN/BCY一1型的改进和发展。主要的改进有以下几个方面:一是装备了新型的拖曳细线基阵和被动保角阵列,使声纳的探测距离成几倍的增加,极大地提高了潜艇的探测能力。二是增加了集中信息管理系统,使艇上各种探测设备和通信手段所获得的信息能迅速的得到综合处理和分析,为武器的使用提供了方便条件。三是改善了操作功能,显控台、标图系统、操作系统、水声电子对抗系统和外部通信系统均得到改进,使潜艇由目前的人工或有限的计算机控制改为全部由计算机自动制,从而缩短了作战反应时间,提高了武器发射能力。第四是提高了可靠性和生存能力。 AN/BCY—2型综合作战系统采用了分布式计算机系统、声学系统、控制系统和卢对抗、电于系统,并将探测、识别、跟踪、分析、传递、决策、执行等任务融为一体,通过总线与分布式计算机系统相连。如果一台计算机出现故障,另一台计算机可自动执行该机任务,增强了生命力。第五是装备了冰下声纳和导航系统,提高了该艇的冰下作战能力。所以AN/BCY一2型综合作战系统与AN/BCY—l型系统相比,提高了自动化程度,缩短了作战反应时间,改善了火力控制能力,因此作战能力明显提高。

  AN/BCY一2型综合作战系统主要由声纳子系统和作战指挥、武器控制子系统两大部分组成;声纳子系统由AN/BQQ一5型主被动综合声纳、TB—16被动拖曳基阵声纳和TB一23型细线基阵拖曳声纳、被动保角阵声纳、AN/BQQ—15型冰下探测声纳、探雷避雷声纳及增强积木式的声信号处理装置等组成。作战指挥和武器控制于系统由显控台、操作板、标图系统、武器发射控制设备、卢对抗和电子战系统等部分组成。

  AN/BCY一2型综合作战系统的硬件由 UYK一44型通用数字计算机、高分辨率显示器、高速度集成电路、光纤总线、接口设备等新一代的尤器件和先进设备组成。该系统之所以先进,更在于它有一套内容十分丰富和先进的应用软件,这套软件将艇上的各种音响及电磁探测装置和各种通讯手段综合为一体,迅速分析捕获到的各种信息情报,并及时向指挥员提供决策依据,需要攻击时及时向指挥员提出应使用的武器和数量,需要防御时则向指挥员提供对抗措施和本艇的机动方案,实时显示战场态势和数据,并提供平时艇员的训练功能等。因此,该软件系统十分复杂,程序量高达3200万条指令,其中200多万条使用新的ADA语言编制,完成达一软件需要800人年,由于美国工程技术人员紧张,所以AN/BCY一2综合作战系统的软件工程至今没有完成,目前已成为海狼级潜艇建造进度的关键问题。




五、发展演变

“海狼”级潜艇可执行反潜、攻舰、对岸攻击、布雷和为航母编队护航等项任务,是一级多用途的、先进的攻击型核潜艇。最初开始时美海军极力坚持要继续建造海狼级潜艇,直到保持29艘的规模为止。但该艇的高技术也无可避免的导致高造价,实在是一笔巨大的财政负担。

在冷战结束后,东西方的僵持已不复存在,各国都在逐年削减军费开支,而“海狼”单艇的造价已已高达二十多亿美元,如按预期目标完成20多艘艇的建造,那耗费将是巨大的,后经多方决定,“海狼”级一共将造三艘,而发展相对来说价格低、模块式结构,通用性的“弗吉尼亚”级多用途核潜艇,而这级核潜艇也将运用到“海狼”级上的成熟先技术,以适应未来时局的需要。

由于未来美国海军在沿岸对陆地上进行作战的机会大增,除了火力投射之外还有侦察、特种任务、水雷作战等需求,近岸环境的不确定性以及潜伏危机也更为明显,美国海军遂在1999年决定变更第三艘“海狼”级潜艇“吉米·卡特”号的部分设计,额外插入一段30米长的舰体模块,以容纳特种部队相关设施以及更多的武器模块与遥控载具以及若干制导武器,例如供舰上的特战人员使用的新一代先进海豹系统(Advanced SEAL Delivery System,ASDS)以及美国海军正在开发的几种潜艇无人遥控载具等等,如无人飞行载具(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)以及无人水下载具(Unmanned Underwater Vehicles,UUV)等,功能较前两艘姊妹舰更为广泛,但预定下水期程也从最初的2001年延后至2004年6月,同年9月移交美国海军,2005年2月19日正式服役。由于设计变更以及通货膨胀,吉米·卡特号的造价高达32亿美元,较前两艘海狼级的24亿又大幅攀升。

最后一艘“海狼”级潜舰“吉米·卡特”号除了设计变更之外,也可能会就不足的部分,提升至与“弗吉尼亚”级相当的水平。而率先服役的“海狼”号在日后回厂大修时,也可能会进行类似的改良,毕竟要为采用模块化设计的“海狼”进行性能提升是相当容易的。此外,为了由海向陆的战略需要,未来“海狼”级也可能会配备发展中的先进对地攻击(ALAM)导弹。

回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 12:00:04 | 显示全部楼层
弗吉尼亚级攻击核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“弗吉尼亚”级(Virginia Class) 研制单位:美国通用动力公司电船部和纽波特纽斯造船厂等 造价:平均每艘22亿美元 现状:计划建造10艘,服役两艘




一、概述

由于世界局势与美国海军作战需求的转变以及自身昂贵的造价,美国海军在冷战结束前进行的最后一个攻击核潜艇计划“海狼”级的量产计划在1992年遭到取消,仅前三艘付诸建造。1991年起美国海军开始筹划另一种排水量、价格均比海狼级低的新一代攻击核潜艇,作为“海狼”级取消后的替代方案。最初此计划被称为“百人队长”级(Centurion Class)攻击核潜艇,美国海军希望其成本能压低至海狼级的2/3。尔后此计划的产物就是“弗吉尼亚”级攻击核潜艇,未来将是“洛杉矶”级的后继者。

1.研发背景

在冷战时期,美国海军攻击型核潜艇的基本使命是在大洋深处与苏联的核潜艇进行对抗,或者是在全球范围内对苏联核潜艇,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。美国海军的“洛杉矶”级以及“海狼”攻击型核潜艇是体现美国海军冷战时期攻击型核潜艇设计思想的典型。

随着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核潜艇对手,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处理地域性战争、利用潜射导弹对陆地目标实施攻击、在沿海从事反潜作战、对特种部队进行支持以及担任航母作战编队的直接支持等。因此,冷战结束之后美国海军攻击型核潜艇的设计思想是以多功能、多用途为主。冷战之后的新型攻击型核潜艇除了保留冷战时期原有的安静性之外,将不再把水下高速和大深度下潜能力作为孜孜追求的基本目标。

同时,当美国海军开始实行“由海向陆,前沿部署”的战略时,SSN-21“海狼”级在新形势下显得过于庞大、奢侈了。因此海军希望研制一型比“海狼”级潜艇排水量小,既经济,性能又好,用途广泛,可以在近海海区作战的多用途攻击型核潜艇,以便在下个世纪替换将要退役的“洛杉矶”级潜艇。

在这种情况下,美国海军开始迅速地修正冷战时期制定的“百人队长”级核潜艇的性能指标。1992年1月,有关当局与美国海军舰队和潜艇指挥官们进行协商之后,认为“百人队长”级攻击型核潜艇不应该再作为“海狼”级核潜艇的后续艇或者替代艇,而应该成为适应冷战结束之后新环境要求的攻击型核潜艇。并因此对其展开一系列的需求指标修改,在此基础上推出了“新型攻击型核潜艇”计划(New Attack Submarine Centurion,NSSN)。




2.研发历程

“新型攻击型核潜艇”设计体现了最佳效费比原则,是一种高性能、低价位的潜艇,它能够对付来自敌方的各种威胁,既能实施传统的远洋反潜、反舰作战,又可以用于浅水作战环境中的多种作战行动,包括攻击式/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、对陆攻击等。1991年,美海军开始SSN774核潜艇的论证和设计工作,1996年,美国海军签下首批六艘该型核潜艇的建造合约,由通用动力公司电船部研制,研制费7.45亿美元,堪称是美国海军史上最大的一笔单批潜艇生产合约,它将跨年度的建造工作一次签订并批次购买,通用动力公司电船部能一次购足同一批潜艇所需的所有船材料件,相较于传统的方式可节省10美元的经费。美国海军将分三批订购30艘(后来又减少到10艘),第一批9艘(SSN-774~782),第二批10艘(SSN-783~792),第三批11艘(SSN-793~803)。美国海军希望新型核潜艇以最先进的科技,最少的建造数量来达到原有“洛杉矶”级潜艇群相同的任务能力。和另类的“海狼”级相比,新型潜艇的编号又回到了正常轨道,接在“洛杉矶”级后面,命名则改采以往弹道导弹潜艇使用的州名“弗吉尼亚”级。就此,美国新一代攻击核潜艇“弗吉尼亚”级总算是“千呼万唤始出来”。




二、性能指标:

水下排水量为7700吨,主尺度为114.9米长,10.4宽,吃水9.3米深,下潜深度为244米。艇上装备的一座S9G型压水堆可保证该级核潜艇达到水下28节的最高航速,而且其核燃料可使用30年、整个寿命周期都无须更换燃料棒。

三、结构特点

“弗吉尼亚”级的舰身较“海狼”级小,直径与“洛杉矶”级相若。相较于冷战思维的“海狼级”是在大洋中有效压制、猎杀苏联任何核潜艇以夺得水下制海权,“弗吉尼亚”级则把焦点放在20世纪90年代以来层出不穷的地区性冲突上,故十分强调多重任务的弹性,包括近岸作战能力、对地攻击能力、特种作战与情报搜集(除了施放特战部队上岸侦察之外,潜艇本身在敌方海域搜集电子情报的能力也极为重要)等等。而在近岸环境可能遇到的状况──复杂的水文与海底情况、严重的水下背景杂音干扰、敌方布放水雷甚至是面对新一代俄制传统动力潜艇等等,都与美国海军以往所熟悉的大洋反潜作战有极大差异。因此美国海军在“弗吉尼亚”级的设计中加入许多以往美国潜艇所无的元素,例如能在噪声严重的浅海有效操作的声纳系统(特别是高频主动声纳)、水雷侦测/反制装备以及多种无人遥控载具的操作能力等等,此外还有完善的特战部队相关设施,这些都将对现行美国海军的潜艇运用方式造成巨大的冲击与改变。

“弗吉尼亚”级仍沿用圆柱形泪滴流线舰体,尺寸虽较类似洛杉矶级,但是由于沿用许多“海狼”级的研发成果,诸多外型特征如前方具有弯角造型的帆罩、舰首伸缩水平翼、两侧各三个宽孔径被动数组声纳(WAA)的听音数组、六片式尾翼以及尾端水喷射推进器等,都与海狼级一模一样,因此从外观看起来彷佛是“海狼”级的缩小版。

“弗吉尼亚”级的武器筹载量、航速以及潜航深度都不如“海狼”级,但是静音能力将维持“海狼”级的超高水平。该级艇拥有各项与“海狼”级相同的最新的静音科技,例如精心设计的轮机/管路设置、舰体外部的消音瓦、降低水流噪讯的舰体外型设计、主机的弹性减震基座以及喷水推进器等等;全舰各处总共设有600个噪音/震动侦测器(海狼级只有26个),随时监控舰上各处的震动情况情况,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,本级舰也将使用消磁科技。

由于设计较晚,“弗吉尼亚”级得以采用比“海狼”级更先进的科技与装备。本级舰拥有Chin高频主动声纳系统,包括两具分别位于舰首下方与帆罩上的高频主动声纳,可精确测绘海底与雷区,大幅加强了近岸操作与反水雷能力,这是以往美国潜艇所不具备的。“弗吉尼亚”级拥有先进的桅杆群,包括内含GPS的电子桅杆、可高速自卫星传送对地武器所需目标数据的高数据交换率桅杆、无线电收发桅杆以及可调整任务的AN/BVS-1光电搜索/攻击潜望镜组等。

AN/BVS-1光电潜望镜由美国潜望镜大厂──柯尔摩(Kollmorge)研发,整合有低光度电视摄影机(low light TV,LLTV)、红外线热影像仪与雷射标定器,不仅功能远比传统光学潜望镜强大,其影像直接以光纤传至控制中心的平面显示器上,不再需要传统潜望镜底下的目视镜,因此控制中心改在第二层甲板,不必如以往需设在帆罩下方。AN/BVS-1的桅杆部分为柯尔摩根与其意大利次承包商──Calzoni合作生产的通用模块化桅杆群(Universal Modular Mast)。

舰桥内有大量大型先进平面显示器以及大型开放配置图,提供指挥官充分信息并帮助其判断与决策,舰上也以先进的触控式操控显示萤作为主要操作接口。此外,该级艇的Eavesdropper收发系统可侦测数海里外连卫星也无法截获的讯号,可用来进行卫星通讯或武器控制。以上这些系统赋予“弗吉尼亚”级极强的电子讯号/情报收集能力。“弗吉尼亚”级的C3I系统由洛克希德·马丁公司海洋电子部(Lockheed Martin Naval Electronics)与NE&SS水下系统公司主导研发,将采用数字化的航行操控系统,舵手透过类似电动玩具的双杆/四按钮游戏杆系统来控制潜艇的航行运动。




此外,“弗吉尼亚”级核潜艇的艇体采用了计算机技术支持的模块化设计,各分舱可按照具有不同功能的舱段模块分别建造。该级核潜艇的主机舱采用浮筏减震的整体模块设计,大幅度降低了艇上噪音。另外,“弗吉尼亚”级核潜艇推进设备使用的动力电缆和阀门、断路器、泵等,其数量仅分别为“洛杉矶”级攻击型核潜艇的50%、40%和30%左右。而且,由于采用了由计算机技术支持的模块化设计技术,因此在21世纪,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,使“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇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。

譬如,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。这时,“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。早在“弗吉尼亚”级核潜艇处于方案论证阶段时,美国海军便已经在论证利用模块化技术把“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇迅速改为弹道导弹核潜艇的可行性。从目前“弗吉尼亚”级核潜艇的设计情况来看,利用功能性舱段模块完全可以做到这一点。美国海军曾经打算在21世纪“俄亥俄”级弹道导弹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,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,采用增加功能舱段模块使“弗吉尼亚”级核潜艇成为弹道导弹核潜艇的方法,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。

从“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的内部设计来说,该级核潜艇首端的声纳系统、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均采用了功能模块的设计原理。随着时代和技术的发展,这些艇上的重要设备全部可以利用换装模块的方式及时地装设最新的功能模块,使该级核潜艇可以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。从这个意义上来说,“弗吉尼亚”级核潜艇在21世纪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应该是非“弗吉尼亚”莫属,这也正是该级核潜艇尚处于设计阶段便引起各国海军格外瞩目的原因。




四、武器控制与电子系统:

1.武器装备

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇上装备有12个“战斧”巡航导弹的垂直发射筒,可发射射程为2500千米的攻击陆地目标型的“战斧”巡航导弹,能够对陆地纵深目标实施打击。未来弗吉尼亚级将会加装目前研发中的先进对地攻击导弹(ALAM)。另外,“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇上还装备了4具533毫米鱼雷发射管。与“海狼”级相同,该级艇的鱼雷管也具有(ATP)涡轮气压系统,免除了发射前需要注水而会产生噪音的老问题。这4具鱼雷发射管除了可以发射MK48型鱼雷、“鱼叉”反舰导弹以及布放水雷之外,还可以发射、回收水下无人驾驶遥控装置。

这种水下无人驾驶遥控装置上装备有声学和非声学传感器、无线电和视频信号传感器、目标识别和分类装置等,它可以在远离“弗吉尼亚”核潜艇的海域完成警戒、侦察以及反潜战等方面的任务,大幅度地增强“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的水下探测和侦察能力。此外,利用“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇上的533毫米鱼雷发射管还能发射可以遥控的无人空中飞行器。无人空中飞行器可以完成对陆地目标的侦察,并可把侦察结果实时传输给“弗吉尼亚”级核潜艇,保证“弗吉尼亚”级核潜艇能够对陆上目标实施精确打击。

为了支持特种作战任务,“弗吉尼亚”级核潜艇上专门装设了一个可以放出和回收的特种人员运载器以及与其对接的艇上接口。特种人员运载器可容纳9名特种作战人员和为执行特种任务所需要的各种装备。“弗吉尼亚”级核潜艇把特种人员运载器在水下秘密遣送出去之后,特种作战人员可执行救援、搜索、破袭、情报收集以及引导空中打击等任务,完成上述任务之后,特种作战人员可以利用运载器隐蔽地返回“弗吉尼亚”级核潜艇。




2.电子设备

作战系统方面,弗吉尼亚级使用雷声公司(Raytheon)新开发的AN/BSY-3战斗系统,具有最高的整合程度(将舰上所有侦测、通讯与作战装备都整合在一起),以提高作战效率并节省人力。此系统的架构与CCS MK-2类似,采用开放式系统架构(Open System Architecture,OSA),大量使用民间组件,并使用本身就有数据处理能力的Q-70彩色显示控制台。由于科技的进步,加上运用先前BSY-2的开发与使用经验,新战斗系统的数据处理能力号称达到BSY-2的七倍,但成本却只有BSY-2的1/6。“弗吉尼亚”级拥有新开发的AN/BQQ-10整合式声纳系统,包含舰首大型球形主/被动数组声纳、chin高频主动声纳与WAA宽孔径侧面被动数组声纳,以及TB-16与洛克?希德马丁公司的TB-29A拖曳数组声纳各一。“弗吉尼亚”级的电子战系统则包括与海狼级相同的AN/WLY-1水下警告/反制系统和AN/BLQ-10电子支持系统。

另外,由于敌方在沿海布设水雷阻挡美国舰队的可能性极高,新一代的美国主战舰艇本身都要具备足够的水雷侦测与反制能力,使其不必劳驾专业水雷反制舰艇就能在第一时间内迅速排除此一障碍,而“弗吉尼亚”级潜艇也不例外,将配备波音开发的新型“长期水雷侦测系统”(Long-term Mine Reconnaissance System,LMRS),包括两具长度6m的无人水下载具(Unmanned Underwater Vehicles,UUV)、一具拥有18m长机械臂的水雷回收/爆破遥控机械人以及相关支持的装备,可由舰上的鱼雷管施放与回收。此系统于2004年启用,未来将装置于美国海军各型攻击潜艇上。




五、发展演变

具备众多先进科技的“弗吉尼亚”级攻击核潜艇将取代“洛杉矶”级,成为二十一世纪初美国海军攻击核潜艇部队的主力,而“海狼”级在未来也很可能在性能提升时,将性能水平提升至与“弗吉尼亚”级相当。首艇“弗吉尼亚”号(USS Virginia SSN-774)于1999年1月开工,于2002年完成压力壳的建造,2003年8月16日下水,在2004年10月成军;第二艘“得克萨斯”号(USS Texas SSN-775)则于1999年3月开工,2002年7月安放龙骨,2004年5月26日下水,2005年6月成军;第三艘“夏威夷”号(USS Hawaii SSN-776)于2001年开工,预计于2007年1月服役;第四艘“北卡罗来纳”号(USS North Carolina SSN-777)则预计在2005年下水,2008年6月服役;而第五艘“新汉普郡”号(USS New Hampshire SSN-778)与第六艘“新墨西哥”号(USS New Mexico SSN-779)则预计在2010年服役。

然而,2003年伊拉克战争后,驻伊美军费用连续攀升,迫使美军不得不在2004年底采取近乎是“挖肉补疮”的应急方案,将删减预算的刀口对准DD (X)驱逐舰、“弗吉尼亚”级核潜艇、F/A-22战斗机等下一代武器,于是弗吉尼亚级原先的30艘数量继续大幅下滑,最终很可能只建造10艘。在2004年12月,美国国防部取消了三艘“弗吉尼亚”级的建造预算,原先该级艇每年开工建造两艘的步调从2009年起将减缓至每年一艘,最后在2012年停产,代之以更新、更便宜的潜艇设计。

回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 12:00:50 | 显示全部楼层
俄亥俄级(OHIO)弹道导弹核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“俄亥俄”级(Ohio Class) 研制单位:美国通用动力公司电船分公司(General Dynamics Corporation) 造价:平均每艘造价20多亿美元 现状:美国海军的这18艘”俄亥俄”级弹道导弹战略核潜艇分属美太平洋舰队和大西洋舰队指挥。8艘属于驻扎在班戈海军基地的太平洋舰队的战斗序列,其中4艘正在改装为携带“战斧”式巡航导弹、可进行特种作战的攻击型核潜艇;而大西洋舰队第10潜艇大队第16和20潜艇中队各统领5艘其中四艘。




一、概述:

“俄亥俄”级核潜艇是美国第四代战略核潜艇,由美国通用动力公司制造,共建造了18艘。每艘“俄亥俄”级核潜艇拥有24个垂直导弹发射管,可发射24枚“三叉戟II”型导弹。该型导弹的最大射程在1.2万公里以上,命中精度90米,每枚导弹最多携载12颗弹头。根据美俄达成的削减进攻性战略武器条约,从2002年起,美国战略导弹潜艇的数量将被限制在14艘。但美国海军并不准备让其中的4艘“俄亥俄”级潜艇退出现役,而是进行改装,使其成为可执行特种作战任务的攻击型核潜艇。

1.研发背景

美国研制“俄亥俄”级核潜艇始于60年代。由于前苏联海军的崛起,反潜兵力的增强,直接威胁到当时在役的“海神”(Poseidon)导弹核潜艇的生存。而且,据美国分析,这种威胁到80年代将会更加严重。主要原因是“海神”导弹射程只有4600km,必须到靠近欧亚大陆海域才能攻击苏联,这显然然不如在美国海域附近进行攻击安全,为此美国海军需要发展射程更远的水下远程弹道导弹。并专门为此在1967年成立了“海军战略进攻和防御系统办公室”,负责制定战略力量的发展 与研究计划。该计划的目标是为“海神”导弹增加第三级火箭,射程增至8300-9300km,装备它的核潜艇可在美国海域附近打击世界上任何战略目标,从而形成水下远程导弹系统计划(ULMS),并于1971年9月14日获得批准。1972年初,ULMS-I型导弹命名为“三叉戟”-Ⅰ型(C4)导弹,ULMS计划随之称为“三叉戟”计划,同时开始发展一种新型的弹道导弹潜艇以供三叉戟导弹使用,“俄亥俄”级战略导弹核潜艇的建造计划因此浮出水面。




2.研发历程

美国海军最初的计划仅仅是建造一种拉法耶级的改良型潜艇,并使用相同的“西屋”(Westinghouse)S5核子反应炉,但后来为了减低新潜艇和噪音,决定采用自然循环核子反应炉,又基于经济效益,导弹数量由18枚增至24枚,不得不另起炉灶,开始“俄亥俄”级新型潜艇的设计。由于这项计划的造价过于庞大,最初曾遭国会的反对,不过当前苏联在三角洲级潜艇上配置了射程长达6935公里的SS-N-8潜射弹道导弹之后,国会终于批准了这项建造计划。

虽然已获得预算的保证,但潜艇建造计划在发展之初仍遭到不少困难,因此仍较预定进度落后许多。当困难一一被克服以后,终于产生了一种极为优秀的潜艇与极具威力的导弹。第一艘俄亥俄号(SSBN 736)1981年开始测试工作,1982年1月发射第一枚导弹,并在82年10月作首次的战斗部署。前8艘俄亥俄级潜艇在帆罩后方配有24枚三叉戟Ⅰ型(D-5)导弹,到建造“田纳西”号时则改为三叉戟Ⅱ型(D-5)导弹,这种导弹在90年3月在俄亥俄级上完成首次战斗巡航,前8艘后来也改装了三叉戟Ⅱ型导弹。除弹道导弹外,各舰另备有4具533毫米鱼雷发射管,可发射MK48鱼雷供自卫。




SSBN-734舰

二、性能指标:

排水量:18750吨,规格:全长560英尺(170.7米);全宽42英尺(12.1米),吃水36.4英尺(11.8米),主机为一具通用电气S8G自然循环压水冷却式核子反应炉(反应堆热功率250MW,堆芯寿期500满功率天,更换核燃料周期15年以上),2台蒸汽轮机,齿轮减速装置,单轴,1个7叶螺旋桨。航速20节以上,下潜深度400米,艇员编制 155名(其中军官15名),续航力1000,000公里。




SSBN-737舰

三、结构特点

“俄亥俄”级核潜艇的艇体外形近似于水滴形,长宽比为13.3:1,其流体动力性能受到影响,水下航速不太高。艇体大部分是单壳体结构,占艇体总长的60%,在结构与布置等方面均与众不同,艇体艏艉部是非耐压壳体,中部为耐压壳体,耐压艇体分为四大舱:指挥舱、导弹舱、反应堆舱和主辅机舱。指挥舱分为三层:上层设有指挥室,无线电室和航海仪器室;中层前部为生活舱,后部为导弹指挥室;下层布置4具鱼雷发射管;导弹舱位于舯部指挥台围壳后面,有24个导弹发射筒,对称于中心线平行布置。反应堆舱的上部是通道,下部布置反应堆。主辅机舱布置动力装置由于每个分舱都很大,因而不沉性已显得不重要,其生命力主要取决于隐蔽性和先敌发现目标的能力。

该级核潜艇在中低速航行时不使用主循环泵,冷却剂在一回路系统中自然循环。在发生断电,或主循环泵发生故障时也能导出衰变热,增强了安全性。在巡航工况时不使用主循环泵,因而减去了一大噪声源,再加上采用了许多降噪新技术、吸声材料、机械噪声的隔声减振措施,浮筏减振和低噪声辅机等,因而辐射噪声低,巡航时无噪声最大航速约为每小时10公里。动力装置的缺点是体积大,总高度太高,这是为了提高自然循环能力,拉大一、二回路高度差。但由于采用了新材料,因而辐射屏蔽重量轻。艇上设有应急柴电动力装置,可在事故情况下,使艇以5kn航速返回基地。




SSBN-726舰打开的发射舱盖

四、武器装备与电子系统

1.武器装备

“俄亥俄”级装有24具导弹发射筒。前8艘艇(SSBN726~733)装载“三叉戟”-I(C4)型导弹,射程7400km,每枚导弹可携带8个威力为100kt TNT当量的分导式多弹头,圆概率偏差为300~225m。该级艇第9~18艘艇(SSBN734~743)装备“三叉戟”-Ⅱ型导弹,射程为12000km,每 枚导弹可携带8~12个威力为100kt或300-475kt TNT当量的分导式多弹头,圆概率偏差 90m。从1991年开始限制携带8个分弹头,将来限制到4~5个分弹头。该级艇首部装有4具MK68鱼雷发射管,可携带12枚MK48型多用途线导鱼雷,主/被动声自导,在40/55kn时,航程可达50/38km,可攻击潜艇或水面舰艇。

2.电子设备

该级艇装备了先进的电子设备。艇上装备了两套MK2-7型惯性导航设备和静电陀螺监 控藉,外部重调间隔时间为18天,使艇的定位误差为0.4?0.7n mile/10kn,平均故障间隔时间4000h。艇上装有AN/WRN-5卫星导航接收机,使艇的定位精度达到40~50m。美海军第二代导航星全球定位系统(GPS)已投入使用,24颗卫星已发射完毕,使艇的导航性能有较大提高。艇上还装有AN/BRN-5“劳兰”-C无线电导航接收机,使潜艇能在水下接收信号,但电波入水较浅(3m),精度较高,距岸台2200km处,不间断地工作,精度为92~450m。艇上装有声呐导航装置,AN/BQN-17测深仪,AN/BQN-3J和AN/UQN-4导航仪,AN/BQN4测冰仪以及AN/BQS-15探雷导航声呐等装置。雷达主要为AN/BPS-15A改进型对海搜索雷达和AN/UPX-28(V)识别雷达。还装有一部环境系统监控器AN/WLR-8(V)。并采用AN/WIC综合通信系统,用于在面对各种敌方威胁,包括信号干扰及核爆炸产生的电离层扰动时保证潜艇的外部通信。该系统包括中频、高频、特高频、极高频、甚低频、低频和极低频通信分系统。其中,极低频通信能使潜艇在水下100m处接收陆上约定的信号。 卫星通信方式主要为WSC-3X卫星通信终端和潜艇卫星信息交换系统,有两种工作方式,即广播方式和询问/回答式,其结构简单,工作方便。艇上还装有AN/BSC-1应急通信系统浮标。该系统有一个综合天线装置,包括AT-118-AR小型综合天线,能接收甚高频、极高频,L频带信号。AN/BQS-5拖曳浮标及AS-2629A/BRR浮力电缆天线系统能接收中频、高频和极低频信号。除潜艇上的设备外,为进行通信还需要各种类型的陆基中继传送设施或由飞机、卫星携带的中继传送设施。

  在首部装有AN/BQQ-6综合声呐系统,主要是以被动方式对水中目标进行探测跟踪,以便规避;以主动方式对水中目标进行定位以便自卫。




船坞里的SSBN-735舰

  艇上装备的AN/BQR-15型拖曳式线列基阵声呐,能够达到更远的被动探测距离,使潜艇的预警能力大为提高。AN/BQR-19被动式声呐专用于探测敌方水面反潜舰艇。艇上还装有通信声呐AN/BQC-1及AN/BQC-2各一部。还包括一部AN/WLR-9声侦听接收机,不仅用于探测敌主动声呐,还用于探测声自导鱼雷。

该级艇导弹的指挥火控系统采用MK98-0型导弹射击指挥仪,用于导弹的定目标发射、飞行监视,直至实施攻击。装备了“三叉戟”数字控制计算机,容量大,能完成复杂的弹道运算。艇上装备的MK118-0型鱼雷射击指挥系统,包括MK118-0型射击指挥仪、MK92攻击控制台、MK96武器发射控制台、MK116方位距离指示器和OJ-326(V)3/UYK标准信息指示器组成,数字信号传送和数据处理能力强,能同时捕获多个目标,控制鱼雷的发射。

最后,艇上装有CCSMK2和3型作战数据系统,带有AN/UYK43和UYK44计算机,将导航、探测、射击指挥和控制、显示等各系统连在一起。它是一种通用单路或多路信息处理机,采用最新微电子技术,具有高度可靠性和快速处理信息的能力。




SSBN-742舰

五、技术特点分析与述评:

1.攻击力强:

“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇是美国“三位一体”战略核兵力的中坚力量。其主要使命是用“三叉戟”导弹袭击敌方的大城市、政治经济中心、兵力集结地、港口、飞机场、人口稠密区及大片国土等软目标;也可以袭击敌方的陆地导弹发射井等重要战略硬目标。如果携带“三叉戟”-Ⅱ型导弹,共有192个核弹头,爆炸威力为91200kt TNT当量,对数亿人的生命安全构成严重威胁。

由于“三叉戟”导弹的射程较以往大幅度增加,这意味着俄亥俄级潜艇只须部署在美国,即对敌人目标具有极大的威胁性。最初8艘俄亥俄级潜艇皆部署于缅因州的班哥外海,其余则部署于乔治亚州的京斯湾。这意味着俄亥俄级主要任务区域仅须在美国拥有控制权的海域即可,因而占了很大的优势。俄亥俄级潜艇的任务行程表是先以一组乘员执行为期70天的巡逻任务,之后有25天进行整修保养,整修完毕再由另一批乘员登舰执行任务。每九年进行一次为期一年的大整修,同时进行核能燃料棒的更换,每艘船的保险率高达60%。

2.生存能力强

“俄亥俄”级核潜艇的全部活动,一定会受到反潜兵力的严密监视。因此,它的生命力至关重要。一般潜艇的生命力主要取决于抗沉性,而该级潜艇的生命力则由其隐身性、先敌发现目标的能力和自卫攻击能力来保证。由于导弹射程远,艇的战斗巡逻海域辽阔广大,可以靠近本国海域活动,或在避开敌方反潜兵力的区域活动,因此十分安全。

该级艇采用了最先进的隐身措施,主要是声隐身,采取一系列措施降低噪声。如采用S8G自然循环压水堆,在中低速航行时可以不使用主循环泵,在机舱内采用浮筏减振,在艇体外表面装设消声瓦,因此辐射噪声很低。此外,采取了消除红外特性、消磁,以及减少废物排放等隐身措施。艇的下潜深度400m,在海洋垂直深度上增大了活动范围,隐蔽性好。

“俄亥俄”级装备了高性能的观通设备,使艇能在高海情和高噪声环境的海域活动,使敌方反潜探测复杂化,不易被敌发现。为了提高先敌发现目标的能力,该级艇装备了AN/BQQ-6综合声呐系统,包括8部声呐,并采用先进计算机自动进行低频线状功率频谱检测和目标识别与分类。采用拖曳线列阵声呐,以被动方式探测敌方攻击型核潜艇,提高远程预警能力,能够尽早规避或机动。

  (3)综合作战效能好

  “俄亥俄”级装备了先进的惯导系统和静电陀螺监控器,大大延长了惯导外部重调间隔时间,减少潜艇上浮次数,确保潜艇安全航行。由于惯导系统精度的提高,为“三叉戟”核潜艇准确发射导弹提供了保证。由于装备了导航星全球定位系统接收机,可对惯导系统的位置和速度输出进行校正,保证艇有效地完成作战使命。

由于装备了极低频通信接收机,可使艇上浮到距水面9~15m的阵位,把天线伸到靠近水面处接收指挥部的指令,免于被敌方发现。

艇上装备了先进的UYK43/UYK44计算机,可保证MK98-0型导弹射击指挥仪完成对“三叉戟”导弹的射击指挥。由于装备CCSMK2-3作战指挥系统和MK118鱼雷射击指控系统,可综合采集和处理各种传感器信息,进行战术态势评估与分析,指挥鱼雷有效攻击。

  (4)在航率高,自持力强

  该级艇各大系统和设备安全可靠性好,有效利用率高。平时,艇在海上巡逻70天后,维修保养25天。S8G反应堆堆芯寿命15年,在艇的全寿期内只需更换一次核燃料,艇的在航率高达65%~70%,续航力达100万海里以上。

  为了提高艇的自持力,美海军十分重视改善居住性,增强艇员耐久巡航能力。每艇配备两套艇员,轮流休整与培训,有利于提高艇的战斗力和提高艇员的素质。




  2.技术改进

该级艇的前8艘艇装备“三叉戟”-I型导弹。从2000年起开始进行改装。其中,第5~8艘(SSBN730~733)将改装“三叉戟”-Ⅱ型导弹;第1~4艘(SSBN726~729)将把其中X具导弹发射筒改装发射远程“战斧”(Tomahawk)巡航导弹,其余2具导弹发射筒用于特种作战,它们不再改装“三叉戟”-Ⅱ型导弹。

根据改装计划,每艘核潜艇上原有的24个“三叉戟”导弹发射管将被拆下,代之以22套 “多发导弹发射组合”,每套组合可以容纳7枚“战斧”巡航导弹。这样,每艘核潜艇经过改装之后,将能够携载154枚“战斧”巡航导弹,66名“海豹”突击队员或者特种作战人员,一个被称为“高级‘海豹’突击队员输送系统(ASDS)”的袖珍潜艇以及一个配备有“海豹”突击队员运载工具的船坞掩体。该袖珍潜艇可以一次运送9名海军陆战队“海豹小队”的突击队员,执行侦察、渗透、偷袭、解救人质等行动。

美国军方设计高级“海豹”输送系统的目的是为了让“海豹”突击队队员从潜艇出发前往目标海岸执行特别任务的过程当中处在相对更良好的环境当中,不必长时间浸泡在冰冷的海水里。高级‘海豹’输送系统”,也称“海豹”输送艇,是专门用于输送、投放和回收特种部队的微型潜艇。它采用先进的安静式推进系统,设两名艇员,可秘密运送或回撤一个“海豹”特种作战小队。该艇长19.8米,直径2.44米,重55吨,水下排水量约200吨,航速8节,航程达125海里。桅杆上装有光电传感器,能捕获夜间景象,并通过数据链把这些图像传输给指挥部门。高级“海豹”输送系统体积小,却有一个与“洛杉矶”级核潜艇内相当的联合作战指挥通讯系统,一台小型潜望镜,一部集航行、探雷、防碰撞功能于一身的多功能声纳。除此以外,在艇尾还配备了一个用于抢救伤员、照顾病号的高压氧舱。

“高级‘海豹’输送系统” 属于全封闭的战斗型潜艇,既能附在核潜艇的母舰上也能迅速投入独立作战。这种微型潜艇主要用于执行远距离特种作战行动,可从核潜艇上释放,也可从两栖战舰的井型甲板上下水,甚至可以由飞机携带至目标区近海,投放后自航至作战海域甚至敌方港口或江河内。由核潜艇携带时,ASDS固定在核潜艇甲板上的罐状舱内,艇腹部有一密封舱口与核潜艇上甲板舱口对接,无需甲板掩蔽器即可使“海豹”队员自由出入ASDS与核潜艇之间。与“海豹”突击队现行使用的SDV型“海豹”运输器相比,高级“海豹”输送系统具有水下抗震能力强、低噪音、海陆空部属运输方便等优势特点。这个附着在“俄亥俄”级核潜艇上的“兄弟”,其设计研发之路耗费的人力财力不亚于制造一艘大型民用船只。作为高级“海豹”输送系统的主要承包商,诺思洛普·格鲁曼公司在这艘微型潜艇设计、制造、测试、装配世界级的一流设备等等环节前前后后共动用了700多名雇员日夜奋战。最开始的研发费用预算是5.27亿美元,最后竟然整整花了20亿。




SSBN-731舰的潜望镜




SSBN-739舰指挥舱
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 12:01:40 | 显示全部楼层
常颌须鱼级(Barbel)常规潜艇

研制国家:美国 名称型号:“长颌须鱼”级(Barbel Class) 研制单位:利顿/英格斯造船厂 造价 现状:全部退役




一、概述:

“长颌须鱼”级(又译作“白鱼”级)常规潜艇是美国战后建造的最后一艘常规潜艇,首次采用了水滴型艇体和攻击、导航集中控制系统,共建成三艘,于1959年~1960年相继服役。

二、性能指标:

艇长 66.8米 艇宽 8.8米,长宽比为7.6。水上排水量 2145吨,水上航速 12节;水下排水量 2894吨,水下航速 21节;下潜深度210米;人员编制为78人,平常值班人数23人。

三、武器控制与电子系统:

1.武器装备

该级艇配备6具MK58型艇首鱼雷发射管,可发射MK48线导鱼雷。

2.电子设备

主要包括 MK101Mod型20型火控系统、BPS-12艘/导航雷达、EDOBQR-2型主被动搜索攻击声纳。




四、结构特点

该级潜艇利用了“大青花鱼”试验艇的线型,是一种肥顿的水滴型艇体,艇艉采用十字形操纵面,大型五叶低速螺旋桨,这也是“大青花鱼”的试验结果。在新建时,采用的是可上折叠的艏水平舵,1961年改装后,改成通用围壳舵。现代各国核潜艇(如美、俄、法)等一般均采用围壳舵,只有英国核潜艇仍采用艏水平舵。常规潜艇的舵的形式各个不一,日本“涡潮”级潜艇在艇型和操纵面布置上是完全因袭了“长颌须鱼”级潜艇。

该级潜艇没有采用传统的舱室布置方式,而是采用一种“大舱室”布置法,即耐压体内部用两个耐压隔墙隔成为三个区间(或称“大舱室”),各个大舱室内部再略以轻型隔壁根据需要不规则地分成相应的工作和生活区间。这种设计思想是将过去的“逃生舱”集中为一个区间,即主要保证一个大舱室(一般为舯部指挥舱)的安全,该舱室平时为艇员集中工作去,又备有较多的逃生和防救器材,以备危机时集中组织防救。这种布置方式在后来有的被继承下来,而有的被放弃了。即“大舱室”的思想被放弃了,因为不能正好保证你准备的逃生舱不破损。现在潜艇上一般不再搞什么逃生舱室,情愿整体的加强安全性措施,因而内部舱室布置不很规则,也不明显,往往更具需要用轻型隔壁分开即可。“涡潮”级潜艇也是按后面这种思想进行布置的。

艇艏是圆顿型的。上部为AN/BQS-4主动声纳的换能器,下部为AN/BQR-2B得动声纳的听音基阵,中间石六具MK-58型液压式533毫米鱼雷发射管,分两层布置,每层三具。鱼雷舱后部是有液压升降装置的鱼雷存放架,共有12枚被用于雷。“涡潮”级潜艇的艇艏舱径更小一些,由于水声设备的尺寸更大,因而把鱼雷发射管的位置完全让给了声纳装置了。

艇舯部为指挥舱兼居住室,由于舯部耐压体直径达7.5米,因而分三层布置。最上层从艏至艉分别设有作战指挥中心,操纵室,军官住室;第二层则为辅机舱及士兵室、厨房、食堂等;第三层除了动力站外,布置有两组蓄电池,共2组252块电池。“长颌须鱼”级的指挥和控制中心布置得比较紧凑,虽未作到自动化,仍还依靠舵轮和操纵杆来操潜浮和航向,但已经基本做到位置集中,便于管理和统一指挥。

机电舱用一轻型隔断分为机舱和电机舱,其目的主要是防止机舱的噪音向艇艉传播。机舱内并列配置有三台FM38A6 3/4X8型柴油机共输出4500马力,各自驱动1台940千瓦的直流发电机。电机舱内为一台双电枢低速推进电机,公开报道的轴马力为4820,推测其性能指标为:水下1小时工作制时,电机马力为4820,航速19节;而在10分钟放电时,电机可能超负荷达到8000马力,使得水下航速达到25节。其续航力为通气管10节航行时14000浬,水下3节航行持续时间58小时。

五、评价

“长颌须鱼”级常规潜艇全部服役于美国太平洋舰队。进入20世纪80年代后,这级潜艇相继退役,但是由于当代众多西方潜艇以其为原型,如日本的“涡潮”级常规潜艇,美国的“鲣鱼”级核动力攻击潜艇等,在潜艇发展史上有着重要地位。

2001年4月,布什曾许诺向台湾出售8艘柴电潜艇,而在2003年的新加坡亚洲海上防务展上,美国诺斯洛普格鲁曼集团造船公司首次公开了售台潜艇的计划,在会场上所展示的模型,正是英格斯造船厂在20世纪50年代为美军所造的“长颌须鱼”级常规潜艇的最新改良型。据美国诺斯罗普·格鲁曼公司舰船系统部总裁称,该公司已经为台湾提出了一个改良“长颌须鱼”级方案,该设计将采用“长颌须鱼”级的艇体,配以德国HDW公司的耐压壳和现代化部件,如AIP动力装置。据诺斯罗普·格鲁曼公司称,这种“改进型长颌须鱼”水下排水量为2644吨,最大航速21节,配备6具鱼雷发射管或导弹发射管,并具备超大的巡航航程,在不重新加燃料的情况下够航行19000海里。






本杰明·富兰克林级核潜艇

研制国家:美国 名称型号:“拉斐特”/“富兰克林”级核潜艇(Lafayette class/ Franklin class) 研制单位:美国纽波特纽斯造船厂等 造价: 现状:全部退役




一、概述:

20世纪60年代年代美国海军大力扩充其核动力潜艇兵力,准备建造31艘弹道导弹核潜艇,这就是“拉斐特”/“富兰克林”级核潜艇。“拉斐特”级采用历史名人命名,“拉斐特”是一位法国贵族,曾参与美国独立战争,而现今大家耳熟能详的法国“拉斐特”级护卫舰也是以同一个人为名。

“拉斐特”级首艇于1961年1月动工兴建,从第十艘“麦迪逊”号(USS J.Madison SSBN-627)起至第十九艘,做了若干修改,于是有人称这十艘为“麦迪逊”级,但是美国官方仍将之归类于“拉斐特”级。最后十二艘从“本杰明?富兰克林”号(USS B.Franklin SSBN-640)起,又做了修改,增加了隔音材料,美国官方将之归类于富兰克林级。但是以上三者的基本设计都是极为类似的。

“拉斐特”/“富兰克林”级是美国海军继“乔治?华盛顿”级和“伊桑?艾伦”级之后的第三代核动力弹道导弹潜艇。与前两代相比,该级潜艇装备了射程更远的弹道导弹,改进了导弹发射指挥系统,使潜艇在海上能自己选择目标进行攻击,改善了艇员居住条件,改进了电子设备,使其小型化和自动化程度更高。

二、性能指标

艇长129.5米,艇宽10.1米,吃水 10米;轻载时水面排水量为 6650吨,水下排水量 8200吨;航速 20节~25节;人员编制 140人。使用与采用和“长尾鲨”级攻击核潜艇相同的动力系统,动力装置为 1座 S5WⅡ型压水堆及 2台蒸汽轮机,单轴、七叶螺旋桨推进,总功率 2万轴马力,反应堆一次装料可连续使用 6年。




三、结构特点

“拉斐特”/“富兰克林”级潜艇采用棒槌形艇体,艇首圆钝,艇体长大,呈光顺的流线形。该级核潜艇设计之时,美国海军非常重视核潜艇的的静音能力,因此采用了许多“长尾鲨”级攻击型核潜艇的静音科技。




四、武器控制与电子系统:

1.武器装备

“拉斐特”级核潜艇从 1961年首艇开工到 1965年,共建造 31艘。它们所装备的弹道导弹以及导弹发射指挥装置等都有所不同。

该级艇前 8艘装备的是 16枚射程 2700千米的“北极星 A—2”导弹,后 23艘装备的是射程为 4500千米的“北极星 A—3”导弹。后来由于反弹道导弹武器的出现,美国海军决定将“拉斐特”级潜艇全部改为装备“海神 C—3”多弹头分导重返大气层弹道导弹。这种导弹的综合破坏力约为“北极星 A—3”的 2倍,射程增至 4600千米~5600千米,且有 14个4万吨 TNT当量的分导弹头,增强了导弹穿越敌力陆基导弹防御区的能力,并能同时攻击多个目标。这次改装工程历时 8年,耗资 33亿美元。1978年~1982年,美国海军又将该级艇的12艘改装为“三叉戟Ⅰ型”弹道导弹。该导弹射程进一步增至7400千米,且有8个 10万吨TNT当量的分导弹头。

除装备 1 6枚弹道导弹外,“拉斐特”级潜艇还携载12枚鱼雷用于自卫,它们由位于艇首的 4具 533毫米鱼雷发射管发射。鱼雷可以是老式的 MK37或 MK45型线导反潜鱼雷,也可以是新式的 MK48型线导反潜鱼雷。

2.电子设备

AN/BPS-11/15平面搜索雷达1部

AN/BQR-2C/21被动声纳1部

AN/BQR-19航行声纳1部

AN/BQR-7被动声纳1部

AN/BQR-15被动拖曳声纳1部

AN/BQS-4声纳1部




五、发展演变

“拉斐特”/“富兰克林”级的设计是执行68天任务后便维修32天,每六年进行16个月的翻修,每九年进行一循环的升级。由于预定在服役生涯中要换装三种不同弹道导弹,因此该级艇的服役期限较长。

1979年至1982年,十二艘“拉斐特”/“富兰克林”级以“三叉戟”(Trident)C-4弹道导弹取代C-3“海神”导弹时,顺便更换了火控系统,原先MK-63鱼雷管被换成MK-68,同时为了配平增加的重量而加装舰底压舱物。此外,最初始建造的“拉斐特”级也曾进行改良工程,加装部分“富兰克林”级后来采用的隔音材料。后来,BQR-2C被动声纳被换装为BQR-21。

1986年3月13日,“拉斐特”/“富兰克林”级的最后一艘格林号(USS Nathanael Greene SSBN-636)在爱尔兰海域潜航时触礁,舵面与水柜严重受损,未经修复便于9月15日永久退役,随即解体。

在 1986年~1992年,美国海军将装有“海神 C-3”导弹的潜艇全部退役,其中包括“拉斐特”号。当然,“拉斐特”/“富兰克林”级中的SSBN-642与SSBN-645交了好运,分别在1992和1994年进坞进行大规模改装,加装许多特种部队的相关设施,转变任务成为特种作战潜艇(改归类为SSN),主要任务是充当特种部队的搭载潜艇以执行非战略使命。目前该级艇除了SSN-642外皆已退役。

回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2007-5-25 12:02:45 | 显示全部楼层
海豚号深潜试验潜艇

研制国家:美国 名称型号:“海豚”号(Dolphin AGSS555) 研制单位 造价: 现状:退役




一、概述:

美国为了在1980年以后建造能下潜更深,而且具有其它先进战术性能的新型战斗艇,从1960年开始设计,1962年11月开工建造了“海豚”号试验潜艇,由于设计任务几度更改(如艇壳穿孔和动力方案),潜艇载船台上放了6年后,才在1968年完工。




二、性能指标:

排水量:水上排水量600吨,水下排水量860吨,长度46.3米,宽度:5.8米,动力装置:柴油机/电动机(浸水),

330块银锌蓄电池,航速:12节,工作深度:600~1200米,水下工作时间:24小时,自持力:两星期,人员:艇员21名,科技人员4~7名。




三、结构特点

“海豚”号耐压壳形式与一般潜艇一样,为圆柱形加艏艉半球封端。材料为HY-80钢。为了减少穿孔,采取了一些措施,例如用闭式循环冷却系统代替海水冷却系统,以减少海水系统的穿孔。

“海豚”号整个艇体无过渡区域,为一等直径圆柱体。两端采用半球型封头,与圆柱体平顺接合,减少了应力集中;壳板很厚,而且采用了大量的加强肋骨。肋骨间距没有具体数字报导,但据说与一般潜艇不同;限制了大型开口,尽量减少穿壳电缆和海水系统,使艇体开孔减少到最低限度;加工质量高,艇体的正圆度要求很严。为了减轻重量,“海豚”号用玻璃钢和铝合金来作为其它次要结构的材料。“海豚”号自动化程度高,设备和系统尺寸小,设计相当紧凑。艇上有三台计算机系统,其中一台保密而不祥其用途,另外两台中,一台是潜艇的安全监视系统,一台为深水机动和悬停系统。潜艇的安全监视系统能够自动向艇员发出潜艇发生何种危险的警报,如果艇员没有及时纠正这种危险,则能自动使潜艇以5度-30度纵角浮出水面。该艇还装有20吨可抛压载,可以用炸药炸抛。

除进行深潜结构形式的研究外,“海豚”号还有很多深潜试验项目:本艇装有一具鱼雷发射管,进行大深度鱼雷发射的试验和考核新设计的大深度鱼雷,本艇还将进行大深度下声纳工作的试验和深水操纵的研究,作为一个深水研究室,“海豚”号将进行与深潜有关的系统、设备、材料和声学方面的种种试验研究。




“海豚”号完工后立即投入试验工作。第一步试验的是船体的结构及舾装件,观察深度对艇体的影响,以求得适于深海航行的艇体设计;第二步是解决海洋物理方面的问题,特别是研究声音传播的理论和应用;第三步实施烟雾被,以确定未来战斗艇武器装备使用深度。为美国后来建造深潜战斗潜艇积累了经验和创造了条件。

试验结束后,“海豚”号不久就退出了美国海军的战斗序列。






大青花鱼号常规动力高速试验艇

研制国家:美国 名称型号:“青花鱼”号(Albacore Agss569) 研制单位 造价 现状:退役




一、概述:

在“鳐鱼”级建造的同时,为了提高航速,美国建造了“大青花鱼”号试验潜艇,它是美国海军的常规动力高速试验艇,主要用于试验流体动力学。潜艇艇体第一次采用鲸鱼型的流线型,因而它比当时其它的常规潜艇速度快(水上25节,水下30节以上),机动性好。它成了美国和其它西方国家后来建造高速潜艇(不论是核潜艇还是常规潜艇)的主要标本。

二、发展演变

“大青花鱼”号经过几次改装,其中第三次改装将艉舵改成X型结构,也就是将以前的布置相对地转过45度,用以提高舵的效率。第四次改装采用了银锌电池和反转螺旋桨,大幅度提高了水下推进电机的单机功率,由6500马力提高到15000马力。

此外,在“大青花鱼”号潜艇上还进行了声纳和其它许多设计方案的试验,试验取得明显效果的是艇型。

美国海军用“大青花鱼”号实施了旨在提高水下性能的有关各项试验,特别是提高航速方面的试验取得了良好的效果。这种航速的提高不是靠加大动力,而是减小潜艇在水下的阻力来获得的。于是美国决定采用水滴形线性来建造潜艇。美国后来的第二代“鲣鱼”级(Skipjack Class)攻击核潜艇就是采用了这种水滴形减小水下阻力达到高速性的。

“大青花鱼”号是美国海军的常规动力高速试验艇,主要用于试验流体动力学。潜艇艇体第一次采用鲸鱼型的流线型,因而它比当时其它的常规潜艇速度快(水上25节,水下30节以上),机动性好。它成了美国和其它西方国家后来建造高速潜艇(不论是核潜艇还是常规潜艇)的主要标本。“大青花鱼”号经过几次改装,其中第三次改装将艉舵改成X型结构,也就是将以前的布置相对地转过45度,用以提高舵的效率。第四次改装采用了银锌电池和反转螺旋桨,大幅度提高了水下推进电机的单机功率,由6500马力提高到15000马力。此外,在“大青花鱼”号潜艇上还进行了声纳和其它许多设计方案的试验,试验取得明显效果的是艇型。美国的“鲣鱼”级攻击核潜艇就是采用了这种水滴形减小水下阻力达到高速性的。


http://jvcxp.com/bbs/read-htm-tid-113243.html
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|网上读书园地

GMT+8, 2024-10-7 00:16 , Processed in 0.244062 second(s), 5 queries , Redis On.

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表