SSNX:美国核潜艇回到正道

战时美国潜艇技术只是一般,谈不上多好,也谈不上多糟。战绩主要在太平洋,针对缺乏反潜能力的日本。说战绩辉煌或者胜之不武都没错。战后潜艇是以核动力为分界线的,美国跨过了核动力的门槛后,就一骑绝尘,一直领先了。苏联潜艇技术一路猛追,到冷战结束的时候,“塞拉”级(945型)和“阿库拉”级(971型)已经很接近美国核潜艇了,但苏联追不动了,垮了。这里的核潜艇指攻击核潜艇,弹道导弹核潜艇是另外一个问题。

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“洛杉矶”级是美国最成功的一级核潜艇,一气建造了62艘,这是早期型,后期改为艏舵

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“阿库拉”级的静音和性能已经很接近同时代的“改进型洛杉矶”级了

这时美国核潜艇的主流是“洛杉矶”级,这是美国对核潜艇“速度vs安静”之争后,以速度为主、兼顾安静的产物。实际上,“洛杉矶”级的安静也足够出色,是70年代最先进的核潜艇设计。

“洛杉矶”级出现的时候也是“鱼叉”反舰导弹初出茅庐的时候。在苏联大力研发反舰导弹的60年代,美国是不屑的。舰载飞机的航程更远,突防能力更强,炸弹威力更大、更精准。但在1967年“埃拉特”事件后,欧洲和美国都被迫重视反舰导弹,法国的“飞鱼”和美国的“鱼叉”就是产物,两者也都在设计的时候就考虑到潜射的问题。“洛杉矶”级可以用鱼雷管发射“鱼叉”反舰导弹。

这也是“战斧”巡航导弹开始崭露头角的时候,这使得核潜艇第一次具有对地攻击能力,从单纯的制海利器变为准战略打击平台。最初“战斧”也是像“鱼叉”一样,是通过鱼雷管发射的。但“洛杉矶”级只有4个鱼雷管,在反舰和反潜的鱼雷、反舰的“鱼叉”、对地攻击的“战斧”之间换来换去匆忙不得,很费时间。通常为了基本的反潜和自卫,必须留2个鱼雷管装填鱼雷,所以可用于“鱼叉”和“战斧”的鱼雷管更少了,火力密度较低。后期的“洛杉矶”级加装固定用于“战斧”的垂发管,鱼雷舱容量腾出来,全部可用于鱼雷和“鱼叉”,反舰、反潜火力和密度都增加了,对地攻击的火力和密度则是飞跃式增加了。

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加装垂发管后,对地攻击火力大大加强了,使得核潜艇首次成为有意义的准战略打击平台

第一批31艘“洛杉矶”级(SSN688-718)为基本型。第二批8艘(SSN719-750)是小改,增加了12个垂发管,用于发射“战斧”巡航导弹。最后23艘(SSN751-773)是大改,连围壳舵都改成艏舵了,便于在北冰洋穿冰上浮。这是美苏在北冰洋争霸的高峰。

“洛杉矶”级非常成功,建造一直延续了20年,直到90年代中。计划建造66艘,实际建成62艘。只有当前的“弗吉尼亚”级计划建造66艘(已建成19艘,在建11艘,订购8艘),大大超过“鲟鱼”级的37艘和“长尾鲨”级的14艘,其他都是个位数。

但在“洛杉矶”级建造的后期,苏联“塞拉”级和“阿库拉”级已经和“洛杉矶”级的静音很接近了,苏联核潜艇的速度从来都很高。在80年代,美国海军决定建造“海狼”级,一号艇“海狼”号在1989年开始建造,但要到1995年才下水,1997年服役。

“洛杉矶”级在潜航中可达30节以上的航速,有说法可以达到33节。“海狼”级达到35节以上。尤其惊人的是,“海狼”级的安静航速就达到20节。早期核潜艇的安静航速不超过8节。换句话说,“海狼”级的20节安静航速好比F-22战斗机的超巡,可以在不动声色中机动到有利位置,赢得极大的战术主动性。

为了达到20节安静航速,“海狼”级采用12米直径的艇体,以容纳高度更大的大功率反应堆。反应堆要降低噪声,只有最大限度地利用自然循环,那就需要高度,别无他路。全自然循环的反应堆安静是安静了,但功率密度低。“海狼”级的12米艇体比“洛杉矶”级的10米艇体粗大很多,吨位从“洛杉矶”级的6927吨急剧增加到9138吨,造价因此急剧增加。“洛杉矶”级后期型的造价在1990年为9亿美元,折合2019年15.9亿美元。“海狼”级在1989年就是30亿美元,折合2018年50亿美元。“海狼”级计划建造29艘,但冷战结束了,只建造了2艘。1998年追加了一艘“卡特”号,插入了一段30米的艇体,用于特种部队输送,水下排水量增加到12139吨。

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“海狼”级速度和静音都优于“洛杉矶”级,这也是核潜艇上首次采用围壳填角

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3号艇“卡特”增加了30米插入段,吨位超过12000吨

如果说“洛杉矶”级好比美国空军的F-15,专心反潜反舰, “改进型洛杉矶”就好比F-15E,反潜反潜和对地攻击兼顾。“海狼”则好比F-22,回到专心反潜反舰了。由于艇体直径增大,鱼雷管从“洛杉矶”级的4个增加到8个,而且口径从533毫米(21英寸)增加到673毫米(26.5英寸),以便发射更大口径的下一代鱼雷。

这是苏联核潜艇用极限速度和深度补偿静音不足的年代,“阿尔法”级的速度超过40节,P级更是达到45节,“麦克”级的潜深则达到惊人的1250米。主流的Mk48鱼雷已经在速度和深度上都无法确保击毁这样的潜艇了,美国海军计划发展更大口径的新一代鱼雷。苏联海军也在发展650毫米鱼雷,并在“库尔斯克”级潜艇上装备了。

在新一代鱼雷还没有服役前,“海狼”级用Mk48鱼雷套上适配套筒过渡,使得533毫米鱼雷可在673毫米的鱼雷管里发射。但苏联解体后,极限速度和潜深的潜艇没有进一步发展,兼顾速度和静音的“阿库拉”级成为主流,新一代的“亚森”级继承了这个技术路线,所以美国海军最终没有研发更大口径的鱼雷,“海狼”级就一直“鱼雷带套”到现在。

由于鱼雷管数量大大增加,鱼雷舱的载弹量也从“洛杉矶”级的37条鱼雷(及混装的“鱼叉”)增加到50条,弹舱容量够用了。不管是从“纯反潜反舰”出发,还是从缩短长度、降低吨位、降低造价出发,都不宜再像“改进型洛杉矶”级那样增加一段垂发管舱,专用于“战斧”巡航导弹。“海狼”也因此成为“改进型洛杉矶”级之后唯一没有专用垂发管的美国核潜艇。

在某种意义上,“海狼”级的早早停产和F-22的早早停产一样,是美国对战略大势的误判所致。美国空军决定用“廉价”的F-35作为下一代战斗机的主体,美国海军则决定用“廉价”的“弗吉尼亚”级作为下一代核潜艇的主体。类似地,F-35是可以作为战斗机使用的战斗轰炸机,“70%为对地攻击设计”;“弗吉尼亚”级是可以执行反潜反舰任务的濒海作战平台,侧重对地攻击、情报收集、特种部队投放等“副业”。

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“弗吉尼亚“级是当前正在批量建造的核潜艇

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“弗吉尼亚“级Block V将增加25米长的VPM插入段,进一步加强多用途能力,由于艇体直径不足,4个大桶只能一字排开

降低造价的主要途径是缩小艇体直径,“弗吉尼亚”级回到“洛杉矶”级的10米艇体。反应堆当然是新一代,功率增加了。更主要的是,自然循环状态的静音功率增加了,但最大速度降低到25节以上。尽管艇体回到10米,“弗吉尼亚”级的吨位还是增加了,基本型达到7900吨。Block V增加25米的插入段(用于大桶垂发的VPM),吨位增加到10200吨。但由于增加的艇内设备,与“洛杉矶”级同样的艇体直径,更大的吨位,同样4个鱼雷管,但只携带25条鱼雷(及混装的“鱼叉”)。

就技术而言,“弗吉尼亚”级无疑是先进的,就像F-35无疑是先进的一样。但先进不等于够用,先进要先进得对地方。“弗吉尼亚”级和F-35一样,是美国对中国崛起战略误判后的一段弯路。

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美国海军不愿犯美国空军同样的错误,被中国的突破性技术发展弄得手忙脚乱

中国核潜艇的现有技术水平还落后于美国,但中国的发展势头太快。这好比中国空军还没有歼-20而美国空军的F-22已经停产的状态。问题是中国空军有歼-20了,美国空军不仅感到F-22的数量不够用,在性能上对标F-22、在技术上对标F-35的歼-20更是使得美国空军有点手忙脚乱。美国海军不愿意重复这样的窘境,在“中国人只要存在技术上的可能性,哪怕很遥远,也会突如其来地给你实现了”的思维指导下,在11月18日,未雨绸缪地宣布启动SSNX下一代核潜艇。必须说,美国海军不是在瞎操心,中国在高超音速技术方面使得美国一惊再惊,美国海军不想在核潜艇上犯同样的错误,继续碾压要从现在做起。

美国海军的要求是:SSNX要重回蓝水作战,速度要快,维修要低,静音要好,还要带上大量鱼雷。换句话说,需要“海狼2.0”,当然不等于直接把“海狼”级拉出来接着造。

据说有4种方案:

1、“海狼”级改进型

2、“弗吉尼亚”级改进型

3、“哥伦比亚”级改进型

4、全新研制

“海狼”级的基本性能至今依然是碾压级地领先,但在系统方面需要全面更新了。还需要增加一段插入段,使得SSNX具有大桶垂发能力。尽管SSNX不再以对地攻击作为主要任务,哪怕是反舰,高超弹也是必须的,而高超弹大概率不可能通过鱼雷管发射了。大桶还可以灵活地在导弹和UUV之间换装。垂发导弹不是“散装”在大桶内,而是装在集束多管的“芯子”里整体装填进大桶的,所以“战斧”、“鱼叉”、高超弹、UUV只是“芯子”的不同。大桶还可以释放特种部队使用的潜航器,特种部队人员则从鱼雷管“游出”,在艇外与潜航器会合后出击。

更加要命的是反应堆需要换成新的全寿命不需更换燃料的类型,既降低维修工作量,也避免动辄几年的中期更换燃料的不在线时间。这就需要很大幅度的改动了,还不如全新设计。这和美国空军的F-22一样,依然是顶级战斗机,但要升级、恢复制造,改动工作量太大,实际上只能全新设计。

“弗吉尼亚”级已经成熟了,成本也较低,基本型造价28亿美元,加长、带VPM的Block V已经增加到32亿美元,但还是低于“海狼”级的50亿美元(估计的现价)。问题是10米艇体的限制使得“弗吉尼亚2.0”级不可能达到“海狼”级那样的高速和静音,鱼雷携带量对于蓝水作战也太少。

蓝水作战主要是反潜和反舰,都需要鱼雷。鱼雷不是百发百中,不仅有自身可靠性问题,还有对方反鱼雷的问题。核潜艇一次出航只有带足鱼雷,海上补给靠不住,回港补给太费时费事。“弗吉尼亚”级是因为设计基础就是不认为有太多的反潜反潜任务,所以可以托大,鱼雷只有25条。SSNX不能这么干了。

“弗吉尼亚”级改进型路线获得选用的可能性比重新建造“海狼”级还低。

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“哥伦比亚“级是下一代弹道导弹核潜艇,设计已经完成90%,建造即将开始

“哥伦比亚”级是“俄亥俄”级的下一代。这是弹道导弹核潜艇,但核潜艇技术在很大程度上是相通的。“哥伦比亚”级的艇体直径13米,比“海狼”级还大。这是搭载潜射洲际导弹的需要,但也为大桶垂发提供了天然的有利条件,最早的大桶垂发就是从“俄亥俄”级前4艘改装开始的,那是START II条约合规的需要,“俄亥俄”级数量超标了。

“哥伦比亚”级采用全寿命不需更换燃料的新型反应堆。弹道导弹核潜艇的静音要求更高,所以反应堆未必可以直接用于SSNX,但基本技术可以借用,而且更大的艇体直径有利于更大的自然循环状态下的功率,还是有利的。不过“哥伦比亚”级的全电泵推是可以照搬的。

“哥伦比亚”级的建造预计在2040年前完成,造价高达91亿美元一艘,直接搬过来的话,对数量更大的SSNX是不可接受的。但沿用同样的13米直径艇体的话,可以实现规模经济,降低SSNX的建造成本,与造价的增加相对冲。美国国会预算办公室的估价是55亿美元一艘,但这还是基于“海狼”级9100吨级的造价,采用13米艇体很可能更高。

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SSNX现在还只是构想,但大概率是某种形式的采用部份“哥伦比亚“级技术的“海狼2.0“

全新设计的自由度就大了。很可能采用基于“海狼”级的12米艇体,基于“哥伦比亚”级基本技术的新反应堆和全电泵推,采用2x2的大桶垂发(与VPM一样数量,但比一字排开的VPM要短一半,VPM由于10米艇体没法2x2),8个鱼雷管,50条鱼雷,另加大桶垂发的载弹量。

这就有可能控制在60-70亿美元的造价了。

应该说,全新设计的可能性最大,“哥伦比亚”路线第二,“海狼”路线第三,“弗吉尼亚”路线的可能性最低。

美国海军已经启动预研,准备在2040年“哥伦比亚”级建造完成的时候,接上SSNX的建造,计划在2044年一号艇服役。但计划可能没有变化快。

“弗吉尼亚”级的计划建造数量是66艘,但有可能在Block V/VI/VII后不再建造,总数停留在48艘,时间大概是30年代中期。Block V(10艘)是大改,增加了VPM,VI(5艘)和VII(5艘)是Block V基础上的小改。

中国海军的095状态不明,技术水平不明。要是像歼-20那样出乎美国意料,继续大造Block V/VI/VII就不合时宜了,产能转到及早建成SSNX才是正理。考虑到中国核潜艇还在小步快跑阶段,每一级的技术进步是一个跳跃,但批量并不大,因为都还没有达到目标状态。但中国的国力和技术都在以美国没有意料到的速度发展,达到目标状态只是时间问题。

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对于095,各种猜测都有,但097呢?

中国不是苏联。苏联在冷战后期,核潜艇几乎达到了目标状态,但国家的财力崩溃了,社会也崩溃了。中国的起飞才刚刚开始。在上升阶段,快速迭代的发展速度是超常的。难说095能达到什么技术水平,但097的目标明确了:SSNX。就看美国先造出SSNX,还是中国先造出097了。

根据公开报导,中国在自然循环反应堆、全电和无轴泵推方面都取得了突破性的进展,在大直径厚板筒体成型和焊接方面也取得了突破性进展。中国的094已经达到12.5米艇体直径。这是双层壳,与同直径的单层壳不能直接相比,但至少说明095或者097采用相当于12米单层壳已经没有不可克服的技术困难了。美国海军的未雨绸缪是对的,因为大雨很快就要来了。

美国海军终于想起来,海军以海战为主,别样只能是兼顾的。美国核潜艇发展回到正路了。

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