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【转载】红色帝国的核“金鱼”:评苏俄钛合金核潜艇   

2012-12-20 10:07:31|  分类: 【╰☆Military】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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红色帝国的核“金鱼”:评苏俄钛合金核潜艇

红色帝国的核“金鱼”:评苏俄钛合金核潜艇  - yofuze - 现在进行事 的博客

采用全钛合金建造的攻击型核潜艇是苏俄海军所独有,这种颇具神秘色彩的核潜艇,其在下潜深度、水下航速等技术性能方面的巨大优势绝对令人叹为观止、印象深刻,但巨大而高昂的造价也令它们获得了不无挖苦意味的“金鱼”之称。前苏联/俄罗斯海军历来对核潜艇青睐有加,其装备的核潜艇数量之多、吨位之大、型号之杂令美国海军都难以望其项背。

金制之“鱼”

在美苏争夺全球霸权的时代,核潜艇作为“二次核打击能力”的核心,是战略核力量的中坚,具有举足轻重的作用,两国都因此不遗余力、不借代价地在核潜艇建造方面展开了针锋相对的竞争。20世纪50年代中期,为赶上美国当时在核潜艇技术和数量方面的双重优势,前苏联的核潜艇设计专家独辟蹊径,积极研究使用钛合金建造攻击型核潜艇。

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前苏联专家认为,下潜深度是攻击型核潜艇一项重要的战术技术要素。核潜艇加大潜深具有以下作用:一是可减少被反潜飞机上磁探仪发现的可能,而且钛合金又具有低磁性的优点,更是适合建造潜艇的材料;二是可利用水面舰艇声呐在深海的盲区,避开水面舰艇的搜索;三是可延缓螺旋桨空泡的出现,从而降低螺旋桨噪声;四是在遭敌深水炸弹攻击时,具有更长的机动时间,降低了潜艇被深水炸弹命中的可能;五是可以扩大潜艇坐沉海底的范围,以及通过反潜区的可能性。另外,用钛合金制造艇体,可以大大减轻艇的排水量。钛合金与特制钢相比,具有强度大、质量轻的明显优点,并且更耐海水。因此,前苏联决定开工建造一种前所未有的全钛合金核潜艇。

“帕帕”先河

 此后,北德文斯克造船厂进行了一系列制造艇体和试验钛合金的工作之后,开工建造了1艘用作试验艇的“帕帕(PaPa)级全钛合金巡航导弹核潜艇(661型),简称P级。这些都充分说明了前苏联专家提出的采用钛合金制造攻击型核潜艇是可行的。当然,前苏联在建造全钛合金核潜艇的过程中也不可避免地遇到了很多困难,除成本太高外,技术方面也举步维艰。主要难题是:要加大潜艇的下潜深度,不仅会对耐压艇体承压能力提出更高的要求,还需要提高所有承受舷外海水压力的潜艇系统以及一些密封件的承压能力等一系列问题。钛合金的焊接也是施工中相当棘手的问题。在焊接时,必须用惰性气体防护好正在冷却的焊缝金属及与其相邻的母材区域,以免与周围空气中的氧、氮和氢气发生作用,不然就会使焊缝本身和焊缝周围部分产生脆性并导致裂缝。

 在前苏联政府的全力支持下,技术人员克服了重重困难,钛合金用于制造艇体的工艺终于得到解决。为生产具备更大潜深的“阿尔法”级钛合金攻击型核潜艇,负责设计的第143特种设计局(现在的孔雀石设计局)后来又向钛合金的研制单位提出了性能更优、工艺更好的钛合金的要求,随后也得到了满足,这为前苏联建造三级全钛合金攻击型核潜艇奠定了基础。

 从1963年至1988年的20多年间,前苏联共建成了三级12艘全钛合金攻击型核潜艇,包括7艘“阿尔法”(Alfa)级、1艘“麦克”级和4艘“塞拉”级。根据吉尼斯世界纪录记载,“阿尔法”级和“麦克”级核潜艇分别创造了战斗潜艇的最快水下航速和最大潜深两项世界纪录,并保持至今。“塞拉”级则是前苏联建造的所有钛合金核潜艇中综合性能最好的。

“阿尔法”之殇

“阿尔法”级又简称A级,海军代号“天琴座”,设计编号为705,由“孔雀石”设计局设计,是前苏联海军的第三代攻击型核潜艇。1968年6月20日,该级首艇开始建造,到1981年9月共建造了两批7艘。第一批共4艘,在列宁格勒市海军造船厂建造,舷号分别为K-377、K-316、K-373、K -463。后一批3艘为该级的改进型,设计编号为705K,由北德文斯克市402造船厂建造。“阿尔法”级采用水滴线形设计、双壳体结构,是前苏联建造的攻击型核潜艇中排水量最小的,共分为鱼雷舱、机电舱、中央指挥控制舱、反应堆舱、主机舱和艉舱共6个舱室,艇员编制45人(均为军官),自持力60昼夜。艇上安装了6具533毫米鱼雷发射管,可携载发射20枚53型两用鱼雷或24枚水雷。

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“阿尔法”级采用了众多的新技术,创造了前苏联核潜艇建造史上的“六个第一”,它一问世就引起了国际社会的广泛关注,被称为是“超越时代的核潜艇”。其采用的新技术包括:首次采用了新型战斗情报指挥系统,具有高度自动化水平。由于技术复杂,艇员一律为军官,而且潜艇也像飞机一样由地勤人员负责维修;首次采用了155兆瓦的OK-550/BM-40A ( 67lB 型改为1部VM-4O)液态金属(铅-秘合金)大功率反应堆,以新型的液态钠冷却反应堆,功率密度为普通反应堆的4倍,因而具有极高的航速;首次采用了400赫兹、380伏的动力电源系统,从而大大地降低了电气设备的尺寸重量;首次安装了气动液压式鱼雷发射装置,该装置能在潜望深度至极限深度下发射533毫米鱼雷及相同口径的武器;首次设置了漂浮救生舱,可在应急情况下保证全体艇员的逃生;首次采用了三维流线型的轿车式指挥室围壳、全部可收发式升降装置、折叠式的艏升降舵,因此潜艇的机动性和操纵性都很好。当然,“阿尔法”级最令世人凉艳之处还在于其集大潜深和高航速于一身,其最大潜深达914米,仅次于“麦克”级;水下航速42节,世界第一。需要指出的是,“阿尔法”级的最大航速实际上要略逊于P级巡航导弹核潜艇(最大速度达44.7节),但后者只是一种试验型号潜艇。有报道称,美国海军1979年春首次发现“阿尔法”级核潜艇能潜入900米的深海时竟不知所措--当时的各型鱼雷甚至都达不到这一潜深,根本无法对其实施攻击。

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不过,“阿尔法”级采用了大量当时还不是很成熟的技术,其性能并不是很稳定,“阿尔法”级最为人垢病之处在于其在低速巡航时与前苏联其它型号攻击型核潜艇的噪声相差不大,而在全速航行时辐射噪声惊人。据美国海军称,设在百慕大的监听站竟然都能够收听到位于挪威海的“阿尔法”级核潜艇的螺旋桨噪声。这一说法虽有些夸张,但也从一个侧面说明“阿尔法”级的噪声的确是相当大。同时,“阿尔法”级排水量较小,艇载的武备量也相当有限,攻击能力不是很强。因此可以说,“阿尔法”级是一级前苏联海军单纯追求“高航速”、“大潜深”而牺牲了其它性能的“怪胎”。另外,“阿尔法”级的可维护性也不好,可靠性不高。该级首艇 K-377 号在1971年12月投入试验性运行,但在1972年就发生了严重事故,被海军从序列中除名, 1974年报废被拆毁。1979-1983年间批量生产的6艘也故障频发,成批生产的首艇在1988年被拆毁,其余5艘也在20世纪90年代全部退出现役被拆解。

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“共青团员”号海难

“麦克”(Mik)级简称M级,前苏联国内代号为“鱼翅”级,设计编号685,由“红宝石”设计局设计,北德文斯克402造船厂建造,为前苏联海军同时设计建造的三型第四代攻击型核潜艇之一。该级艇仅建有一艘,舷号K-278,于1978年4月22日正式开工,1983年5月下水,1984年8月至1988年7月间进行了海试。1988年9月13日,K-278艇由一艘试验潜艇正式编入前苏联海军现役,成为执勤在第一线的战斗潜艇,这在前苏联潜艇历史上还是首次。同年,K-278被评为“优秀艇”,并被授予“共青团员”号的艇名。该艇采用鲸鱼型水滴型设计,外形酷似鱼雷。艇的长宽比为10:1,双壳体结构,内、外壳间距较大,共分为7个舱室,艇员编制64人。艇上的反应堆采用了1台190兆瓦压水式反应堆。艇上安装了包括导航系统、搜索雷达、声呐、战斗情报系统、无线电通信装置等较为先进的电子设备,武器系统较“阿尔法”级也有明显增加,设有6座533毫米和650毫米鱼雷发射管,可发射SS-N-21巡航导弹,SS-N-15、SS-N-16反潜导弹和鱼雷,并可携带64枚水雷。在试验性运行过程中,该艇曾潜至1250米的深度,创造了战斗潜艇潜深的世界纪录,这一纪录同样至今未被打破。可以说,在该艇上汇集了前苏联当时最新的 技术成果,为目前在建的第五代“北德文斯克”级攻击型核潜艇提供了很多宝贵的经验。

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不幸的是,1989年4月7日,K-278“共青团员”号核潜艇在水下航行试验结束返回时,在挪威海熊岛西南180公里处发生了事故。该艇的第7舱发生了火灾,艇随即上浮。火灾引起了短路,艇员进行损管作业,未能奏效,艇失去了电源和高压空气储备。艇员开始乘舢板离艇,但舢板又不够,从飞机上投下的救生筏又离艇很远,艇员又乘不上。最后,该艇沉没在1685米的海底深处,共有42名艇员在这次事故中丧生,部分艇员获救。发生火灾的原因未能查明。由于缺乏资金,打捞困难,又担心在打捞过程中再发生事故,最后前苏联政府决定放弃打捞,而为K-278号艇修建了一座石棺,让它永沉海底。

“塞拉”后尘

“塞拉”(Slerra)级简称S级,共建成2型4艘,其中2艘为945型,代号“梭鱼”,北约称之为“塞拉”-Ⅰ型;另2艘为945A型,代号“秃鹰”,北约称为“塞拉”-Ⅱ型。该级艇由天青石(也有译为蓝宝石)设计局设计,也是前苏联的第四代攻击型核潜艇之一。“塞拉”-I型艇由高尔基市红色索尔莫夫造船厂建造,北德文斯克造船厂舾装并最后完成,首艇K-239“鲤鱼”号于1982年5月8日开工建造,1983年7月29日下水,1984年9月21日服役,该艇现已退役;第二艘K-276 “蟹”号于1983年8月开工建造,1984年4月下水,1987年服役。1996年,该艇改名为“科斯特洛玛”号,舷号未变。Ⅱ型艇由北德文斯克造船厂建造。首艇K-534 “祖巴卡”号于1986年6月开工建造,1988年6月下水,1990年12月28日服役。第二艘K-336“奥昆”号于1990年5月开工建造,1992年6月下水,1993年9月服役01995年,这两艘“塞拉”Ⅱ型艇被分别改名“诺夫哥罗德”号和“普斯科夫”号。

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“塞拉”级与“麦克”级一样,也采用拉长水滴形线形设计和双壳体7个小舱室结构,艇员编制85人(军官31人),动力装置为1座100兆瓦的压水式反应堆和2台蒸汽轮机,推进功率达43000-48000马力,水面最大航速18节,水下最大航速36节,最大潜深800米。该级艇大量采用了诸如敷设消音瓦、设置隔音罩、减震筏体、大倾斜螺旋桨等抑噪技术,使其噪音降至120分贝以下,基本相当美国同时生产的“洛杉矶”攻击核潜艇。同时,该级艇还装备了8具气动液压平衡式鱼雷发射装置,其中4具口径为533毫米,另4具为650毫米,可携带发射53、65型鱼雷, SS-N-15、SS-N-16反潜导弹和SS-N-21远程巡航导弹,并可携带42枚水雷,攻击能力尤其是反潜能力很强。另外,值得一提的是,该级核潜艇还可携带发射12枚SA-N-5/8型防空导弹,这也是苏俄海军新型潜艇的一个重要特点。

让“塞拉”级真正名声大噪的还是源于前苏联解体后俄美核潜艇在水下的一次碰撞事件。1992年2月11日,美国海军一艘“洛杉矶”级“巴吞鲁日” (SSN-689)号攻击核潜艇在科拉半岛军港入口处跟踪到俄北方舰队的“塞拉”I型“蟹”(K-276)号艇。俄潜艇发觉后,立即以一个标准的“疯狂伊万”-摆舵旋回,采取迎头对撞的战术动作,向美国潜艇冲了过来。俄潜艇的指挥台围壳撞上了美国潜艇的艇身,其围壳几乎被彻底撞毁。美潜艇耐压艇体则遭受了致命撞击,被迫在三年后退役,成为了第一艘退役的“洛杉矶”级潜艇。而与之形成鲜明对照的是,俄“塞拉”Ⅰ型“蟹”(K-276)号艇修复后虽历经了前苏联解体后种种磨难,至今却仍然在役,这也充分证明了该型艇的防护能力堪称一流。

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泣别“金鱼”

钛合金核潜艇虽然具备其它潜艇所难以比拟的独特优势,但可惜它时运不济,始终未能成为前苏联/俄罗斯海军的主力攻击型核潜艇,前苏联解体后,俄罗斯就停止建造这种造价昂贵的核潜艇了。其中原因归根结底还在于以下两点:

一是造价过于昂贵。钛是地球上极为珍贵的金属,钛合金的价格十分昂贵,连美国也只拿钛合金用于建造航天器。而作为钛合金产量第一大国的前苏联,当年为建造全钛合金潜艇,不但止停了钛的出口,还反过来大量进口,使得钛价大幅度上升。钛合金的加工工艺难度也很大,普通造船厂很难掌握(这涉及对造船厂工艺设施的改造,增添设备以及培训工人等),这些都是造成不能大批量生产钛合金潜艇的原因。也正因如此,美国就一直没有采用钛合金建造潜艇。特别是1963年4月美国“长尾鳖”号核潜艇失事,造成129人丧生大海后,美国海军对过分追求大的下潜深度一直心有余悸,持比较谨慎的态度。事实上,只有像前苏联那种计划经济体制才有能力不惜代价建造这种全钛合金潜艇。在冷战时期,这种高价高性能的核潜艇对前苏联海军来说是可以勉强接受的,但在今天,尤其是在俄罗斯财力吃紧的情况下,自然是负担不起的,俄海军不再建造这种核潜艇也就不难理解了。

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二是自身性能问题。按原计划,前苏联海军曾计划建造 12 艘“阿尔法”级攻击型核潜艇,但在该级核潜艇服役后发现,这种潜艇虽然具有大潜深、高航速的优点,但缺点同样突出,性能根本不能让人满意,因此该级核潜艇只建造了7艘就停建了,而且其中4艘在使用了几年后就很快就报废了。在第四代攻击型核潜艇的选择上,前苏联安排了“天青石”、“红宝石”和“孔雀石”三家设计局竞争,最终“天青石”设计局设计了“塞拉”级,“红宝石”设计局设计了“麦克”级,“孔雀石”设计局设计了“阿库拉”级。其中,“麦克”级运行了不到6年就出事沉没了。而“塞拉”级只在最大下潜深度上略强于同时期发展的“阿库拉”级,其它性能并不占优。但在价格上,“阿库拉”级要低于“塞拉”级1/3以上。因此,前苏联海军和后来的俄罗斯海军最终选择了“阿库拉”级作为第四代攻击型核潜艇的主力型号,俄罗斯海军甚至还放弃了继续建造已经在建的第 6 艘“塞拉”级核潜艇(第5艘在建造中报废)。

总之,建造全钛合金核潜艇是苏美两国海军争夺水下优势苏方的一次重要尝试。但是,随着执行计划经济体制的前苏联的解体,以及前苏联的天然继承者俄罗斯经济的低迷,这种太过“贵族化”、性价比不是很高的“金鱼”失去了最后的发展时机。但随着俄经济的复苏,“金鱼”服役的传闻四起,究竟是真是假,让时间来检验吧!

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