获得新生的“扬基”

2016-09-26 12:53
兵器 2016年9期
关键词:鱼雷导弹系统核潜艇

667А型

在同时启动的3个新弹道导弹核潜艇项目中,671Б(679)型和705Б型都是第143特种设计局(СКБ-143)以鱼雷核潜艇为原型(671型和705型鱼雷核潜艇)进行改进的方案。两个型号的总设计师分别为切尔内绍夫和鲁萨诺夫。随着苏联第二代潜射弹道导弹的小型化,原设计排水量较小的这两款潜艇都能轻松搭载8枚Р-27。不过,前者的研制很快就被中止,后者的开发工作和全部技术资料则在1962年12月11日被移交给第16中央设计局,并改名为687型交由鲍里索夫继续设计。在687型的开发过程中,设计团队又推出了采用АКУ-80型压水堆的方案和继续使用БМ-40А型液态金属冷却反应堆的方案,前者排水量4300吨,后者为4792吨。只不过,与671Б(679)型一样,705Б(687)型在后来也停止了研制。

这样,最后剩下的项目就只有由第18中央设计局的科瓦廖夫主持设计的667А型了。其工程代号为“宽突鳕”,这是北半球高纬度海域出产的一种食用鳕科鱼类。667А型弹道导弹核潜艇延续了其原型А-658型的导弹布置、外形和内部布局。如果说日后苏联人自己将 667А型核潜艇戏称为是仿制华盛顿级战略核潜艇的“伊万·华盛顿”(Vanka-Washington,其中的Ванька“万卡”在俄文中是Иван“伊万”的小名)的话,那么这还应是已下马的А-658型核潜艇的功劳。

当然,苏联人也承认,在他们研制第二代弹道导弹核潜艇时,相当程度参考了西方战略核潜艇的设计。据已退役的克格勃第1中央局(负责对外情报搜集)的巴布罗夫中将回忆说:“二十世纪六十年代初期,几乎每天都会有来自核潜艇研制部门的设计师前来确认我们是否掌握了有关美国和英国核潜艇的最新情报资料。”借助于苏联克格勃获取的情报,第18中央设计局以超乎寻常的速度完成了667А型弹道导弹核潜艇的设计工作,从1962年4月24日项目启动到1964年11月 4日首艇开工,仅仅用了2年时间。

667А型弹道导弹核潜艇的首艇K-137号早在1963年9月17日就被列入海军舰艇名录之中,但直到次年11月才在北德文斯克北方机械制造厂开工建造。值得一提的是,在该艇开工之前,由于Д-5导弹系统尚未完成研制,潜艇是一直以Д-7导弹系统作为艇载导弹来进行施工设计的。而当同年3月24日Д-7导弹系统取消研制后,设计局又匆匆更改了潜艇的设计,修改了导弹发射井的尺寸,还专门为液体燃料的Р-27导弹增加了针对可能发生泄露的剧毒导弹燃料惰性气体保护装置,并对导弹舱的注水、增压部分进行了多处修正,涉及修改的设计图纸多达2000多张。

1966年5月31日,苏共中央总书记勃列日涅夫、苏联部长会议主席柯西金、国防部长格列奇科和海军总司令戈尔什科夫都前来视察尚在建造中的该艇。他们听取了K-137号首任艇长别列佐夫斯基海军中校和667А型核潜艇的总设计师科瓦廖夫的汇报并进入艇内参观。同年9月11日K-137号即告下水,并于9月1日14时升起苏联海军旗,开始进行交装试验。在当日进行的试航中,K-137号一度跑出了28.3节的最高航速,这比其25节的设计值超出了整整3.3节。

667А型核潜艇被苏军定位为“战略导弹水下巡洋舰”(РКСН)以示同658型弹道导弹核潜艇的巨大区别,庞大的尺寸和艇上所携带的威力巨大的导弹都给以往在早期核潜艇上服役的艇员们留下完全不同的印象。参与该艇试航工作的前苏联潜艇专家扎波利斯基曾评价说:“这艘舰超乎了我的想象力,这是一件伟大的工程,使我们想起一条巨鲸……导弹发射管盖在关闭时形成了一个宽广的甲板,可在其上漫步而不会有掉入海中的危险。直径为9.4米的耐压艇体内设置了3层甲板,这还没将舱底计入其中。虽然艇内布置了各种设备,但并没有让人感到拥挤。”

1967年10月K-137号艇在白海进行试航时,人们发现667А型核潜艇在水下倒车时存在操纵性变差并出现艇尾纵倾的缺陷。这是当轮机由全速前进变为全速倒车之后,便会突然出现的情况。甚至在向尾部水舱通入压缩空气后也未得到扭转,艉倾很快达到了极为危险的37°。为此,艇长只能下令紧急吹除压载水舱,使潜艇浮出水面。

尽管存在一些缺陷和建造工艺方面的问题,但在庆祝当年十月革命前的11月6日,海军还是签署了验收文件。667А型弹道导弹核潜艇首艇K-137号被编入以雅盖利娜亚港为基地的北方舰队第三潜艇区舰队红旗第31潜艇总队,并在完成了为期两年的试运行后,于1969年11月24日被调入新组建的第19潜艇总队。同年年底,第二艘К-140号艇也被编入海军。

从1964年开始,北方机械制造厂就将全部的产能和人力物力投入到生产667А型核潜艇上,还因此取消了已经在1964年开工的664型运输核潜艇的建造任务。在建造过程中,船厂采用了流水生产法以加快建造速度,以保证每年都向海军交付4艘以上的潜艇。随着生产工艺和经验的逐渐累积,667А型核潜艇的建造周期从首艇的3年压缩到2年不到,而且北方机械制造厂还创下了同时建造8艘该型艇的纪录。

而远东的阿穆尔河畔共青城列宁共青团造船厂(即第199造船厂)也从1968年开始建造667А型弹道导弹核潜艇。由于该厂地处交通不便的内河,因此船厂在建造核潜艇的同时,还腾出精力建造了一批用于将舰艇从内河航道运往出海口的运输浮坞。其中3艘1757型潜艇运输浮坞的承载能力达到了8500吨。这是专门为运载667А型弹道导弹核潜艇而建造的。

两地建造的核潜艇在完工之后,都就近编入北方舰队或太平洋舰队服役。这型潜艇在被北约发现后,便被其命名为“扬基”级。

从1964年至1972年的8年间,北方机械制造厂和列宁共青团造船厂两家船厂共向海军交付了27艘667А型核潜艇,这些艇在服役后很快开始了海上战略巡航,并接替问题百出的658型弹道导弹核潜艇和629型柴电弹道导弹潜艇成为苏联海基核力量的中流砥柱。

总体设计

667А型弹道导弹核潜艇水面排水量7766吨,水下排水量10200吨,全长128米,全宽11.7米(除改装艇外,所有的667系列弹道导弹核潜艇的艇体宽度均没有变化),正常吃水7.9米。该型艇为苏联典型的双壳体结构、大储备浮力、小分舱和双轴推进设计,耐压艇体由厚度为40毫米的АК-29型高强度钢制成。耐压壳的表面敷设有隔声橡胶,而低磁钢制的轻壳外则施加了隔声涂层,再加上采用了低噪声的5叶螺旋桨,这一系列措施大大降低了667А型核潜艇的噪声水平。此外,艇上还装有一套消磁装置和由螺旋桨-艇体电解偶产生的主动电场补偿系统,可以使潜艇免遭非接触性磁感应水雷的打击。667А型也是最早应用围壳舵的苏联潜艇,并配有十字型尾舵,使得潜艇可以在低速航行时不依靠纵倾来实施快速浮潜,这也简化了导弹发射时的定深操作。以上的一系列布局也被随后发展的667系列艇所继承。

耐压艇体被12毫米厚的隔舱壁(其材料同样为АК-29钢)分为10个水密隔舱,分别为:首舱(鱼雷舱)、第Ⅱ舱(居住舱与蓄电池舱)、第Ⅲ舱(中央指挥舱)、第Ⅳ舱(导弹舱)、第Ⅴ舱(导弹舱)、第Ⅵ舱(柴油发电机舱)、第Ⅶ舱(反应堆舱)、第Ⅷ舱(轮机舱)、第Ⅸ舱(轮机舱)和第Ⅹ舱(尾舱)。

首舱中装备4具533毫米鱼雷发射管和2具400毫米鱼雷发射管,并装有快速装填装置和电气遥控系统。533毫米鱼雷管可以发射53-65К、53-65М型热动力反舰鱼雷、САЭТ-60型被动声制导电动鱼雷和СЭТ-65型双平面主动声制导电动鱼雷。包括鱼雷管内的待发雷,艇上共载533毫米鱼雷12枚,发射限制深度为100米。400毫米鱼雷管则备有4枚СЭТ-40型双平面主动声制导电动鱼雷,发射深度250米,其总设计师为先捷里辛。

667А型的第Ⅱ舱中,布置了艇员居住舱和2组各112块的48СМ型蓄电池组。在以往的苏联第一代核潜艇上,艇员们经常反映在其战斗岗位和住舱都有很高的噪音,使他们无法正常执勤与休息。舱内的温度和湿度也很高,同时艇上的食品物资储藏条件也不甚理想。为此,从667А型核潜艇开始,苏联潜艇设计师就特别关注了潜艇的居住条件。艇上首先装备了新的ЭРВ-3000-59型电化学空气再生装置。为住舱区和电子设备柜配备了集中式空调和独立式制冷机,实现了每个隔舱的独立通风。安装了大容量冷冻柜,还配备了半导体电热空调用以为艇内空气进行增温增湿。此外还有去除空气中氪和氙等放射性同位素的空气净化器。以上设备都能保证潜艇在-2~28℃的海水温度变化范围内有良好的居住环境(二氧化碳浓度0.8%,氧气浓度19~23%),并确保动力系统和武器系统的所有设备处于正常的工作温度之内。值得一说的是,在特殊情况下,第Ⅱ舱的军官舱室区内的架子上还可以再多装载6枚鱼雷,需要通过首舱与第Ⅱ舱之间的舱口运到鱼雷舱中使用。

第Ⅱ舱之后的为667А型核潜艇上的中枢机构——中央指挥舱。667А型上配备了全新的“乌云”型作战情报指挥系统,该系统由别利斯基研制,是苏联第一套可以同时完成导弹和鱼雷武器的射击、自动收集和处理外部环境信息(水声、雷达等)并具备导航功能的自动化艇用多功能管理系统。艇上还配备了自动化控制的“晶石”型空间位置及机动操纵综合控制系统和“电气石”型自动事故纵倾控制系统。前者可以保证潜艇在所有的速度和深度范围内对艇的运动姿态进行遥控和自动控制,使之能在预定深度和航向上航行。后者则可以用来防止潜艇纵倾过大或超过安全潜深,并确保其能在任何一舱进水的情况下在保持安全深度航行。同时,第一代核潜艇指挥部位杂乱布置的管路和电线也被淡灰色基调的面板遮盖起来,使之看起来更加美观。

667А型弹道导弹核潜艇的第Ⅳ、第Ⅴ舱均为导弹舱,舱内分两排布置了16座Р-27导弹发射井。每座发射井中都有橡胶减振装置、导弹防撞装置、自动喷淋、注排水系统及日常维护和战斗使用系统等。

潜艇的第Ⅵ舱为柴油发电机舱,舱中装有2台338.33千瓦(460马力)的ДГ-460型直流柴油发电机,与置于第Ⅱ舱内的2组蓄电池组以及2部 225.06千瓦(306马力)的ПГ-153型可逆转式辅助直流推进电机构成了艇上的备用电力系统,可以在主动力装置发生故障或供电不足时保证潜艇在水面/通气管深度航行时所需的必要电力。

667А型核潜艇的主动力装置被分为左右舷两组。每组由1座90兆瓦的ОК-700型核动力装置(反应堆为ВМ-2-4型压水反应堆)、1台14709.97千瓦(20000马力)的ГТЗА-635型齿轮传动式汽轮机和1台3000千瓦的ТМВ-32型涡轮发电机(电制为380瓦电压)组成,双轴双桨推进。2座纵向排列的反应堆及蒸汽发生器均置于第Ⅶ舱,左舷汽轮机位于第Ⅷ舱,右舷汽轮机则位于第Ⅸ舱中,其后的第Ⅹ舱中则装有2台涡轮发电机。两台主机分别安装在独立的舱室提高了潜艇的生存能力,以至于不因一舱受损而导致整艘艇都失去动力。这样布置的另一好处就是使舱内的冗余空间更大,这样便于在后续艇的建造或旧艇的改装升级中不断增加最新的降噪设施。从667А型开始,667系列的所有主机和辅机基座下都安装有减振橡胶以降低机械设备的噪声。而在该系列潜艇的大批量建造中,每一艘艇的安静程度都比前一艘有所提高,等到667系列中最后一型——667БДРМ型弹道导弹核潜艇建成时,其噪音水平已经只有667А型的十分之一了。

艇上电子系统

作为苏联第二代核潜艇的典型,667А型上装备了一系列最新的电子系统设备。其中之一就是当时性能最好的МГК-100“刻赤”型综合声纳系统,这是苏联最早装备的综合声纳系统。该系统由“水声传输仪器”设计局的马吉德主持设计。但由于是在第一代声纳的基础上作的进一步改进,МГК-100型声纳系统的性能提升并不大,其主基阵在回声和噪声测向模式时的最大作用距离只有区区20千米。

早期建造的艇上安装的是中波、短波和超短波频段的无线电台,后期建造的艇上(1970年以后)则加装了新式的“闪电”型自动化无线电通信系统,1974年又采用了其改进版“闪电-Л”型。“闪电”系列通信系统的总设计师均为列昂诺夫,系统中包括能接收到几个短波信道和一个超长波信道的“玄武岩”型自动化无线电接收设备和能够实现自动调谐到任何工作频段的“鲭鱼”型无线电发信设备。此外,艇上还配有可以在水深50米处接收卫星导航信号的“破雷卫”型拖曳通信天线和采用“积分”线路的自动加密瞬发通信装置。另外,潜艇围壳上还装有РЛК-101“信天翁”型水面搜索雷达、МРП-21А“海湾-П”型电子侦察雷达、“铬-К”型敌我识别装置以及“帘幕”型无线电测向仪、ПЗНС-8型艇长潜望镜、ПЗНГ-8型潜望镜、МТ-70-8型电视系统等设备。

较早建成的667А型弹道导弹核潜艇上所装的“西格玛-667”型全纬度导航系统由马斯列夫斯基总设计师于1960年研制成功。而从1971年开始建造的艇上安装的则是由基辛科夫新设计的“托鲍尔河-667А”型惯性导航系统。该系统能保证潜艇在北极海区的正常航行,并能在纬度达85°的位置发射导弹。

Д-5导弹系统

6 6 7А型核潜艇可携带1 6枚Р-27型单级液体燃料海基弹道导弹(4К10,SS-N-6“塞尔维亚人”),所有导弹被置于潜艇围壳后第Ⅳ、第Ⅴ舱(导弹舱)中的16具深 10.1米、直径1.7米的导弹发射井内。该弹应用了上世纪六十年代初苏联导弹技术的最新成果:新的液体燃料、全焊接冷加工硬铝-镁合金壳体和弹上陀螺稳定仪等,并采用了创新性的埋入式发动机以缩短导弹长度。Р-27导弹的长度为9.65米,直径1.5米,起飞重量14.2吨。该弹比Д-4导弹系统中Р-21导弹长度缩短5米、直径增加0.2米的情况下,射程却为后者的1.5倍,达到了2500千米,也超过了美国的“北极星”A1弹道导弹。不仅如此,导弹发射装置的体积也比Д-4导弹系统减小了五分之二,重量则减小了十分之一。而整个导弹系统(导弹重量、发射装置重量、发射井重量、环形间隙水舱和其中水的重量)更是减小了三分之二之多。

导弹燃料的成分是剧毒物质四氧化二氮和偏二甲肼。从Р-27导弹开始,所有的苏联液体燃料海基弹道导弹都采取了在出厂前即加注好燃料并将加注口焊死的办法,这使得艇员无需再进行这种极为危险的发射前加注燃料的操作,填充完推进剂的导弹在运输直至装入发射井中都不需要人员再进行维护。贮存在艇上的导弹设计使用寿命为5年,后来由于导弹检测状态良好,被延长到了10年,这也代表了苏联液体燃料技术的进步。

在完成研制后,Р-27导弹从1965年9月开始进入发射试验环节。在从ПСД-5号浮动发射台上成功发射了2枚4К-10型模型弹后,试验转移到前文提到的С-229号弹道导弹试验潜艇上,此时该艇又被改装为613Д5型以配合试验。1967年1月到8月期间,该艇共发射了6枚4К-10型模型弹,其中有2次失败。第一次失败的原因是导弹发射后丢失信号,第二次失败则是由于导弹发射出水后,燃气舵破损导致弹体在空中翻滚并解体。1967年9月1日至11月5日,667А型弹道导弹核潜艇首艇К-137号在巴伦支海上成功完成了3次Р-27导弹最大射程的联合飞行试验,次年3月13日,Д-5导弹系统和Р-27导弹正式列装海军。

和658型弹道导弹核潜艇上最初所安装的Р-13导弹不同,Р-27导弹只能水下发射,发射时深度应保持在35~40米之间,海况不高于5级,同时航速不大于5节。发射前,需要将海水由压载水舱之间的环形间隙水舱中注入发射筒,此期间会产生很大的噪声,这也是液体燃料导弹的一大问题。667А型最初是按一轮齐射4枚导弹进行设计的,每枚导弹发射的时间间隔为8秒。每完成一轮齐射后,潜艇会上浮至发射深度以上,因此需要花费近3分钟的时间重新使潜艇回到原深度,然后再花上20~35分钟的时间再次对发射筒进行注水并调整艇体平衡。实际上,在1969年12月19日,667А型的2号艇K-140号就完成了首次8枚Р-27导弹的齐射试验,证明了667А型具备进行一轮齐射8枚导弹的能力。

失败的先驱者

鲜为人知的是,除了Д-5导弹系统外,第385特种设计局同期还开创性地提出了Д-5К导弹系统及Р-27К(4К18)导弹。这是世界上第一款用于打击海面移动目标的反舰弹道导弹,北约方面将其命名为SSNX-13。如同其型号表现的那样,Р-27К导弹由Р-27导弹发展而来,但射程缩短到约900千米。

1967年12月31日,第18中央设计局受命以629型弹道导弹潜艇为基础开始设计Д-5К导弹系统的试验平台,该试验项目被称为605型(G-Ⅳ级),总设计师为鲍里索夫。试验艇选在原629型К-102号潜艇上,同658型改装为701型(H-Ⅲ级,用于测试Д-9导弹系统)一样,К-102号艇被从中段被切开并嵌入一个新的导弹舱段,全艇长度由原来的98.9米增加至116米。围壳安装了“燕子-Б-605”型卫星目标指示接收天线,这是Р-27К型反舰弹道导弹必须依赖“神话”海洋侦察卫星提供目标初始位置与运动参数的直接证据。同时,Р-27К导弹也可以利用图-95РЦ和卡-25РЦ目标指示飞机获取的数据来定位目标,此外Р-27К导弹上还装有用于截获敌方舰艇编队无线电信号的十字型电子侦察天线。该装置位于弹头后部的弹体上,在导弹飞出大气层后展开,起到和УС-П被动电子侦察卫星相同的功效导引导弹飞向目标,并在快返回大气层时分离出弹头。但由于当时刚刚投入使用的天基侦察与目标指示系统尚未完善,Р-27К导弹必须配备核弹头才能在2500~3000米的圆概率误差范围内有效毁伤敌方水面舰艇编队。

Р-27К导弹通过605型艇上的“唱片-2”型舰载中央计算设备进行发射控制。但该系统一直到К-102号艇改装完成的1972年都未能最终调试完成,因此Р-27К反舰弹道导弹的发射试验一直拖到1972年12月9日才开始进行。1974年,К-102号艇通过试验验收被编入海军,但Д-5К导弹系统和Р-27К导弹却没能作为正式装备登上潜艇服役,第18中央设计局提出的装备Р-27К导弹的667В项目也成了一纸空文。

Д-5У导弹系统与667АУ型核潜艇

1964年,第385特种设计局就研制过提升射程的Д-5М导弹系统和Р-27М型导弹,其射程达到3800~4000千米,计划装配在正在第16中央设计局进行设计的705Б(687)型弹道导弹核潜艇上,但705Б(687)项目的下马也使Д-5М导弹系统被取消。随着美国海军开始列装最大射程达4600千米的“北极星”A3潜射弹道导弹,并从1966年展开了新型弹道导弹“海神”C3的研制计划,苏联被迫对已经落后的Д-5导弹系统及Р-27导弹做出改进。

1971年6月10日,第385特种设计局开始根据苏共中央第374-117号决议开始研制Д-5导弹系统的改进型——Д-5У导弹系统,该系统中的Р-27У导弹射程增加到了3000千米,并换装了3枚20万吨当量的集束式弹头(没有独立制导系统),也可使用与Р-27导弹相同当量的100万吨单弹头。

在导弹研制工作推进的同时,两家造船厂也开始建造换用Д-5У导弹系统的667АУ型弹道导弹核潜艇,其工程代号为“江鳕”。北方机械制造厂建成2艘667АУ型,列宁共青团建成5艘,因此包括667А/667АУ型在内共建造了34艘,是为苏联建成数量最多的单个核潜艇型号。此外,还有6艘667А在后来也回厂(北方舰队服役的艇在北德文斯克“小星星”修理厂改装,太平洋舰队的则在维柳钦斯克第49修理厂)升级为667АУ型。

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