俄海军“莱卡”级第五代攻击型核潜艇

2020-10-30 09:22姜永伟
兵器知识 2020年10期
关键词:莱卡攻击型俄海军

姜永伟

2017年12月,俄媒体首次披露“亚森”M级“喀山”号攻击核潜艇

2020年3月18日,俄罗斯海军总司令尼古拉·叶夫梅诺夫上将,在接受俄国防部《红星报》记者专访时指出,基于时代和科技进步的要求,俄海军正在有条不紊地研制第五代攻击型核潜艇,其性能将优于“亚森”M级。叶夫梅诺夫的此番讲话,引发了俄国内媒体、军事专家和网民的热议。

研制动因

一是为了应对美国“哥伦比亚”级战略导弹核潜艇。

针对俄海军于2013年1月正式装备955型“北风之神”级第四代战略导弹核潜艇首艇“尤里·多尔戈鲁基”号,美海军于同年5月提出了SSBN-(X)核潜艇的采购预算,2014年,完成了SSBN-(X)首艇的设计方案,2016年12月14日正式将SSBN-(X)首艇命名为“哥伦比亚”号,“哥伦比亚”级第五代战略导弹核潜艇也由此诞生。2017年,美通过了“哥伦比亚”级的研制方案。2020年8月3日,五角大楼向国会提交斥资180亿美元,用来建造两艘“哥伦比亚”级的议案。首艇将于2021年开建,并计划于2031年前完成首次水下巡航任务。10年后,“哥伦比亚”级将成为美国“三位一体”核打击的中坚力量。根据计划,美国将斥资1280亿美元建造12艘“哥伦比亚”级,以取代现役14艘“俄亥俄”级战略核潜艇。由此,“哥伦比亚”级将成为美海军历史上最昂贵的战略导弹核潜艇。

“哥伦比亚”级的性能超过“俄亥俄”级数倍。该级战略核潜艇将装备16枚“三叉戟”ⅡD5潜射弹道导弹。由于安装电力推进系统和喷水推进装置,该级核潜艇将成为世界上静音性能最好的潜艇之一。该潜艇自动化程度高,艇员数量减少到157人。

俄军事专家认为,2020年7月,俄海军北方舰队刚刚服役的首艘955型“北风之神”A级“乌拉基米尔大公”号第四代战略导弹核潜艇,在某些性能方面,可以与“哥伦比亚”级一争高低。“乌拉基米尔大公”号提高了隐身性能,优化了指挥作战、声呐和通信系统,完善了艇员居住条件。由于自动化程度大幅度提高,其艇员数量减少到了107人,远少于“哥伦比亚”级。同时,该艇的尺寸、排水量和弹药储备,与“哥伦比亚”级不分伯仲。但“北风之神”A级毕竟是一款战略导弹核潜艇,俄海军必须研制一款新型攻击核潜艇,以遏制和威慑“哥伦比亚”级。

二是“亚森”M级价格昂贵,让俄海军不堪重负。

20世纪90年代至新千年初,技术储备匮乏和第四代核潜艇设计方案短缺,迫使俄海军重新考虑苏联遗留的唯一一款没来得及建造的855型“亚森”级第四代攻击核潜艇。

“哈士奇”级第五代核潜艇构想图

2019年12月,在俄国防部举办的新型武器装备展会上展出的545型“莱卡”VMF级第五代攻击核潜艇模型

“亚森”级被西方称为“北德文斯克”级,是俄现役最新的多用途核潜艇,既可作为巡航导弹核潜艇对敌水面舰艇编队实施饱和打击,也可进行反潜作战,甚至还能装备攻击地面目标的巡航导弹。“亚森”级不仅是对苏/俄特有的巡航导弹核潜艇的肯定,也是对以往苏联核潜艇用途划分过细的一次否定。在非战略导弹核潜艇设计上,苏/俄与美国分别代表了东西两大流派,最后却殊途同归,都走上了多用途攻击型核潜艇的道路。

在对“亚森”级进行设计论证的初期,俄海军过于看重潜艇技术设计的可行性,而忽略了造价。按照最初评估,“亚森”级价格要低于或与“北风之神”级相同。“北风之神”级主要装备战略核导弹,设计结构和作战任务相对单一。与其相比,“亚森”级作战任务种类繁多、作战指挥复杂、作战目标多样,导致其设计比较复杂。“亚森”级装备巡航导弹、鱼雷,平时和战时要担负掩护“北风之神”级免遭敌攻击型核潜艇和航母战斗群的打击,并伺机对敌航母战斗群实施饱和攻击,还要执行对敌海上交通线实施偷袭,以及打击敌地面重要目标等任务。

“亚森”级首艇K560“北德文斯克”号,于1993年12月23日铺设龙骨。1996年因经费不足停止生产。2004年,按照改进型方案恢复生产。2011年9月12日,该艇下水。2013年12月前,完成工厂试航和国家试航。2014年6月17日,交付俄海军。从建造到服役前后共计21年,该艇开创了俄海军核潜艇建造史上的先例。

由于首艇采用了苏联设计理念和独联体国家生产的设备,“北德文斯克”号暴露出了许多问题。对此,俄海军当机立断,决定自第二艘K561“喀山”号开始,将完全按照08851“亚森”M级方案进行研制。同时,“亚森”M级将全部采用俄国产设备,不再引进其它独联体国家的设备。

“亚森”M级排水量13800吨,潜深520~600米,水下航速31节、自持力110昼夜,艇员64人,装备533毫米鱼雷以及“俱乐部”和“玛瑙”潜射导弹。与“亚森”级相比,“亚森”M级各方面性能有所提升,成为俄海军最受青睐的攻击型核潜艇。尽管其性能优越,但捉襟见肘的军费压得俄海军喘不过气来。要知道,1艘“亚森”M級的价格,差不多相当于2艘“北风之神”级战略导弹核潜艇了。如果说当年美国海军“海狼”级攻击核潜艇创造了每艘28亿美元的天价,那么,每艘“亚森”M级则创造了俄国内的天价。对此,俄海军被迫像当年的美国海军一样,另辟蹊径研制第五代攻击核潜艇,以替代昂贵的“亚森”M级。

91RE1反潜弹道导弹

91RE1反潜弹道导弹后部格栅状尾舵

亮点多多

俄研制第五代攻击型核潜艇,首次见于报端是在2013年。俄海军总司令维克多·奇尔科夫海军中将向媒体称,俄将于2030年之后量产“哈士奇”级第五代攻击型核潜艇。

2014年12月,“孔雀石”海军机器制造设计局(以下简称“孔雀石”设计局)副总设计师尼古拉·诺沃肖洛夫向媒体透露,该设计局已经正式启动研制“哈士奇”级。2016年9月6日,联合造船集团公司国防订货司司长阿纳托利·什列莫夫称,“哈士奇”级草图设计将于2018年12月完成。

2018年5月22日,联合造船集团公司总裁阿列克谢·拉赫曼诺夫在接受媒体采访时说,“哈士奇”级的概念设计,包括外形设计已经完成。现在有几种备选方案,必须从中选出最佳的方案,正在加紧拟定新型核潜艇技战术性能。

2019年12月24日,俄总统普京在俄国防部举办的新型武器装备展示会上,亲自参观了545型“莱卡”VMF级第五代攻击核潜艇模型(以下简称“莱卡”级)。“莱卡”级只不过是更换了名称,实际上是“哈士奇”级方案的原型艇。

“莱卡”级水下排水量约11340吨,采用传统双壳体结构,艇员约90人,自持力90天,最大潜深600米;装备的“俱乐部”、“锆石”、“玛瑙”反舰(反潜)导弹,“针”式便携防空导弹系统,81RU“回答”和“猛禽”反潜导弹,“物理学家”1和UCET80鱼雷,“拉斯塔”反鱼雷鱼雷,PMR-2反潜导弹和MTPK-1反潜鱼雷。“莱卡”级的外形尺寸及排水量远小于“亚森”M级,将有助于提高机动作战和隐身性能。

根据担负的作战任务,“莱卡”级将采用两种设计方案。

第一种为发射“俱乐部”系列91RE1反潜弹道导弹的反潜型,用于攻击美国海军“哥伦比亚”级和英国海军“前卫”级战略导弹核潜艇。91RE1导弹可从533毫米鱼雷发射管发射,弹长7.65米,在水深20~50米发射时的射程为5~50千米、在水深150米发射时的射程为5~35千米,可以同时发射4枚导弹,反应时间10秒钟。导弹采用两级固体火箭发动机。第一级固体火箭发动机确保导弹水下航行、冲出水面和爬高。爬高后,第一级与导弹分离,同时,第二级固体火箭发动机开始工作,按预定弹道轨迹将导弹送入目标区域。此时,弹载惯性导航系统确保导弹的飞行稳定性,并将导弹引向预定瞄准点。据悉,“亚森”M级“喀山”号攻击型核潜艇已经装备了91RE1反潜弹道导弹。

第二种为装备“锆石”高超音速反舰导弹的反舰型,以用于攻击美国航母等大型水面舰只。该型导弹飞行速度7~8马赫,射程1000千米,采用破片或动能杀伤方式摧毁目标。前不久,美海军刚刚签署采购10艘“弗吉尼亚”级攻击核潜艇的合同。这10艘“弗吉尼亚”级将装备新型鱼雷和导弹,以提高发现和攻击俄海军搭载“锆石”导弹的水面舰艇和核潜艇的作战能力。俄军事专家认为,这一做法未必奏效。“弗吉尼亚”级装备的反舰和反潜导弹并非都是最新研制的。同时,俄海军水面舰艇和核潜艇均具备防范能力。

“莱卡”级的最突出亮点在于,它有可能首次大胆采用模块化设计,将战略弹道导弹核潜艇与攻击型核潜艇一体化。根据作战任务不同,可随时将武器舱室或武器发射装置在战略导弹和反舰/反潜导弹之间切换。目前,马克耶夫国家导弹中心正在为“莱卡”级研制“模块化”的战略导弹发射装置。新型战略弹道导弹的战斗部,将安装机动性超强的高超音速滑翔弹头,可以突破敌任何反导系统。

如果说“亚森”级通过改进潜射武器及其发射装置,解决了巡航导弹核潜艇与鱼雷核潜艇一体化的问题,那么,“莱卡”级通过“模块化”设计,将战略导弹核潜艇与攻击型核潜艇一体化。这种“模块化”设计,理论上将大大节省研制和维修保障经费,并将极大提高核潜艇的多用途作战能力。如果获得成功,将是世界核潜艇领域的又一次革命性飞跃。

“莱卡”级的第二个亮点,是有可能抛弃传统的压水反应堆,重新采用液态金属冷却反应堆。

早在1969年4月,苏联海军安装液态金属冷却反应堆的705型“竖琴”级首艇K-64号攻击型核潜艇下水。这是世界上首艘正式列装的安装液态金属冷却反应堆的核潜艇,其水下最大航速高达40节(72千米/小时)。

苏联海军安装液态金属冷却反应堆的705型“竖琴”级攻击核潜艇

由于采用液态金属冷却反应堆,“竖琴”级在航速方面具有很大优势,不仅可以轻松追赶任何敌水面舰艇和潜艇,还可以规避敌鱼雷攻击。因此,该级潜艇被蘇联海军称为“水下截击机”。总之,该级潜艇在动力、机动和作战性能方面,成为当时世界最优秀的攻击型核潜艇。苏联海军共计装备了7艘705(705K)型“竖琴”级攻击型核潜艇。20世纪90年代中期,“竖琴”级全部退役,但苏联研制液态金属冷却反应堆的技术却得以保留下来。

俄战略和工艺分析中心副总经理康斯坦丁·马蒂延科指出,与安装压水反应堆的核潜艇相比,安装液态金属冷却反应堆的核潜艇的功率密度提高了50%~150%,机动性能提高了100%,而反应堆的重量减少了30%~50%。但是,液态金属冷却反应堆必须不间断保持蒸汽轮机在高温条件下的运转,从而导致资源和能源的大量消耗,增加了使用和维修保障成本。此外,必须采取特殊措施,密切监控液态金属的工作状况,以防止合金的氧化或合金的再生氧化。俄军事专家普遍认为,这些问题目前已经得到妥善解决。如果“莱卡”级成功安装液态金属冷却反应堆,将成为世界核潜艇领域的里程碑事件。

20世纪50年代,美国曾试图为“海狼”级攻击型核潜艇(SeawolfSSN575,此“海狼”为老型号)安装液态金属冷却反应堆,由于试验多次失败,最终放弃。苏联的液态金属冷却反应堆参考了“海狼”级搭载的S2G型反应堆的经验。“海狼”级采用液态钠作为冷却剂,但蒸汽发生器一旦发生管路破裂,钠将会和水发生剧烈反应,直至引起爆炸。因此,“海狼”号航行一年多后,1960年拆除了相关装置,又换上了压水反应堆。经过研究分析,苏联否定了液态钠冷却剂,决定采用铅铋合金作为反应堆一回路的冷却剂。

“莱卡”级的第三个亮点,是安静性和隐身性更为优异。从整体结构看,“莱卡”级安装单台液态金属冷却核反应堆和单轴蒸汽轮机装置,提高了安静性。此外,整个艇体采用了大量的新型吸波涂层。同时,首水平舵、尾舵、指挥台围壳、螺旋桨和轴承也都采用新型吸波涂层。这样一来,不仅可以减小被敌声呐系统探测的概率,也可以减轻潜艇重量、提高机动性能。

此外,“莱卡”级还将装备探测距离更远、精度更高的新型声呐系统。俄军事专家认为,“莱卡”级很可能安装“北风之神”级和“亚森”M级使用的“额尔齐斯-双柄瓶-B-055”新型声呐系统。该型声呐系统可发现距离320千米的水下目标并同时跟踪30个目标,其性能与美海军“弗吉尼亚”级的最新型声呐系统旗鼓相当。

“海狼”号(SSN575)是美国的第二艘核潜艇,它是美国唯一一艘使用过液态金属冷却反应堆的核潜艇

“亚森”级攻击型核潜艇,依然采用推进螺旋桨

最后,按照“网络中心战”原则,“莱卡”级将装备由智能化武器装备(水下机器人或无人潜航器)组成的一体化的信息作战指挥系统。

任重道远

尽管“孔雀石”设计局对“莱卡”级的前景充满信心,但俄一些军事专家对该级艇持负面看法。2020年8月5日,俄主流军事网站相继刊载了军事专家安德烈撰写的《“哈士奇”(“莱卡”)级真的前途无量吗?》一文。

该文对攻击型核潜艇与战略导弹核潜艇一体化的问题提出了质疑。文中指出,2014年12月,“孔雀石”设计局副总设计师尼古拉·诺沃肖洛夫称,“哈士奇”(“莱卡”)级将是一款既可以发射潜射战略弹道导弹,又可以发射巡航导弹的一体化多用途核潜艇,它将取代“北风之神”级和“亚森”级。众所周知,战略导弹核潜艇和攻击型核潜艇,是两种担负截然不同作战任务的水下作战武器系统。垂直发射潜射战略弹道弹并不复杂,但其特殊的发射程序对垂直发射装置提出了特殊要求。

此外,还要考虑到核潜艇的外形尺寸。为什么俄海军现役667型“海豚”级战略导弹核潜艇背部会出现一个巨大“鼓包”或叫“龟背”?因为它是专门为装备R-29R(RSM-50)潜射弹道导弹设计的。当然,如果取消“龟背”,核潜艇会变得更隐蔽,不易被发现,“北风之神”A级就取消了“龟背”。攻击核潜艇没有“龟背”,是因为它搭载的巡航导弹外形尺寸都较小。因此,战略导弹核潜艇理论上可以结合攻击核潜艇的武器,与攻击核潜艇合二为一,但它将变成另外一副模样。反之,单纯的攻击型核潜艇应该保持小型化以维持机动性、减少燃料消耗,其与战略导弹核潜艇实现一体化的可能性较小。

667型“海豚”级战略导弹核潜艇在装填R-29R 洲際弹道导弹。潜射洲际弹道导弹体形巨大,因此战略导弹核潜艇往往有隆起的背部以容纳导弹

安德烈指出,目前,“孔雀石”设计局的主要任务是在电子设备、通信和机械设备等方面,解决各型潜艇不统一的问题,这将大大节省科研与设计阶段的经费,维修也将更为简便。联合造船集团公司总裁拉赫曼诺夫也认同这一点:“摆在联合造船集团公司面前的任务是,最大限度实现核潜艇设备的通用化。

军事专家维克多·库佐夫科夫对于“莱卡”级采用模块化设计也提出了质疑。他认为,战略导弹核潜艇,通常都采用特殊的设计,要将其模块化是不现实的。硕大无比的洲际弹道导弹,在安装、储存和水下发射等方面需要极为复杂的设计。就目前的技术水平,要实现模块化谈何容易。目前,只有一种方案更具有说服力,即建造两种不同型号的攻击核潜艇:一种是反潜型,一种是反舰型。反潜型主要装备“俱乐部”反潜导弹,反舰型主要装备“锆石”高超音速反舰导弹。如果按照该方案,的确可以谈论模块化问题,即发射装置的一体化和弹药相互更换等。此种方案无论在理论上,还是在实践上都是可行的。

此外,俄军事专家弗拉基米尔·图奇科夫,对“莱卡”级没有安装喷水推进装置,而继续采用传统的推进螺旋桨提出了批评。图奇科夫认为,“莱卡”级应像“北风之神”级一样安装喷水推进装置,以提高隐身性能。但安德烈对此持否定态度。安德烈认为,喷水推进装置必须在一定的航速和潜深条件下,才能具备较好的安静性。目前,无论是636型“基洛”级常规潜艇、677型“拉达”级常规潜艇,还是“亚森”级攻击核潜艇依然采用推进螺旋桨。如果喷水推进装置性能优异,那么,上述多型常规潜艇和核潜艇为何不采用呢?因此,不能盲目断定喷水推进装置和推进螺旋桨究竟哪个好,“莱卡”级安装推进螺旋桨自有其道理。

“北风之神”级战略导弹核潜艇采用了喷水推进装置

关于“莱卡”级按照“网络中心战”作战原则,构建一体化的信息作战指挥系统问题,俄许多军事专家认为,这是一个很难攻克的技术难关。由于无线电波在水中传播速度较慢,加之海水导电性较强,潜艇在水下无法使用无线电进行通信联络,只有天线露出水面后才能发射、接收无线电信号。尽管频率约为80~100赫兹的超长波信号,可以穿透30~40米的水深,但必须为其建造长达10000米长的巨型天线场。同时,还要动用无线电中继通信飞机,拖曳约5000米的天线,进行核潜艇与水面舰艇无线电通信联络。如何实现“网络中心战”,对“莱卡”级是严峻的考验。

“孔雀石”设计局将于2030年前后推出的“莱卡”级,究竟是一款怎样的第五代攻击型核潜艇?目前在世人的心目中存在诸多的变数,也会有更多的期待和想像空间。

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