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2011年11月09日 星期三
中青在线

首次尝试“数量建军”

美军下一代核潜艇什么样

○本报特约撰稿 吴展燕 王鹏 《 青年参考 》( 2011年11月09日   19 版)

    新型核潜艇将采用外置武器发射装置

    正在做流体力学试验的TangoBravo潜艇缩比模型

    X型电动操作面概念图

    通用动力公司提出的无轴推进技术概念图

    ■军费削减的压力,迫使美国海军不得不对潜艇部队进行改革;

    ■现役的“弗吉尼亚”级潜艇性能虽好,终归是过渡角色;

    ■应运而生的Tango Bravo计划主攻5大关键技术,可有效控制成本;

    ■该计划顺利实现,则意味着美军水下力量首次尝试“数量建军”。

    在白宫下决心削减国防预算的背景下,强如美国海军也不得不向现实低头,其冠绝全球的核潜艇部队面临规模缩水的困境。另一方面,为了应对全球海上作战的需要,美国海军今后又需要装备更多潜艇。如何既少花钱又保持战斗力,成了格外紧迫的难题。基于现状而全新设计的下一代美国核潜艇将以何种面目出现,自然受到观察家们重点关注。

    “弗吉尼亚”从明星到过客

    同长期保持上百艘核潜艇在役的原苏联海军相比,美军核潜艇部队从建立之初就秉承“质量建军”的方针,认为通过赋予每艘潜艇更多功能,可提高作战灵活性和单位战斗力。即便如此,当冷战落幕,昔日假想敌纷纷沦为拆船厂中的废钢时,当初为了完全压倒苏联核潜艇而设计的“海狼”级潜艇仍然显得过于奢侈,加之美国海军愈发关注在沿海、浅海环境中的作战能力,“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇在上世纪90年代应运而生。

    作为美国第一种以执行“濒海作战”任务为主、兼顾大洋作战的多功能核潜艇,“弗吉尼亚”一度被视为21世纪上半叶美军水下力量的支柱。单就技术指标而言,该艇完全贯彻了多用途、智能化、高隐蔽性和易维护的设计思想,可执行情报收集、监视和侦察、特种作战、反潜反舰、布设水雷和对岸火力支援等多重任务,综合性能不可谓不超群。

    然而时至今日,由于诸多原因,每艘“弗吉尼亚”级的身价已上涨到25亿美元,愈发背离了建造这种潜艇的初衷,不断挑战着国会拨款部门的忍耐极限。2004年12月底,五角大楼发布753号计划预算决定指令,撤消了3艘“弗吉尼亚”级的建造资金,并决定从2009财年开始,仅维持每年一艘的建造速度而不是原先的两艘。“弗吉尼亚”级的前景顿时蒙上了阴云,计划如何执行下去难以预料。在此之前,国防部已开始组织专家对2020年后的新一代核潜艇进行概念研究,从各种迹象看,“弗吉尼亚”终归难逃沦为过渡角色。

    未来潜艇仰仗五大技术

    美国军事实力独步天下的秘诀之一,在于其强大的前瞻能力和技术储备,新一代核潜艇项目也不例外。奉五角大楼之命,美国国防高级研究计划局(DARPA)联合海军对潜艇设计将要发生的重大变革进行评估,于2004年11月公布了代号“Tango Bravo”的计划,相关研究论证持续4年,总拨款9700万美元。简而言之,该计划意欲设计出一种新型多用途核潜艇,它拥有当前“弗吉尼亚”级所有的性能,尺寸和建造费用仅为后者的一半,服役时间初步确定为2021年。

    据美国《军事时报》报道,Tango Bravo致力于发展潜艇技术的5大关键领域:

    无轴推进。旧式潜艇的推进系统占据了整个艇长的50%左右。为节省空间、减小艇体尺寸,美国海军打算在未来核潜艇上放弃现在的核动力-齿轮传动方式,而是采用核动力-电力推进。经过反复论证,改用电力推进并不会对潜艇的性能造成重大影响,至少能够保证新一代核潜艇的最高航速达到“弗吉尼亚”级的水平。此外,这种无轴推进系统使用的永磁电机(PMM)故障率低,结构简单,具有卓越的可靠性。

    外置式武器。这一概念的要点在于,通过将发射装置移至艇外以取消潜艇的内部武器舱,为其他有效载荷释放空间。此外,将武器放入外部“弹夹”中还有附带好处:无需仔细校正鱼雷发射管的安装角度;取消产生噪声的鱼雷发射管外盖;免除复杂的水下发射技术。

    艇体共形声呐阵。即在艇体外部普遍敷设声呐装置,而非像现在的潜艇一样只在艇首安装一个昂贵的声呐阵。这样的布置能适应各种艇型,具有较宽的探测范围,跟踪性能比目前“弗吉尼亚”级的声呐系统更胜一筹,费用却减少50%左右,艇内的电子器件也有所精简。据称,在近岸浅水地区,这种声呐能够感知5海里内多达250个目标的动向。

    简化艇体、机械和电气系统。传统潜艇的液压控制系统尽管可靠,但容易漏油且元件需经常维修和更换,建造和维护费用昂贵。Tango Bravo计划的亮点,就是把传统的液压系统换成自动化程度高的电控系统。使用了电动操舵技术后,艇尾的十字形控制面就可以改成“X”形,根据实践经验,这种布局比传统形式有着更精准敏锐的控制能力。

    指控中心高度自动化。新开发的声呐、火控和战术数据显示系统性能与“弗吉尼亚”级相当,所需操控人员则从17名减少到不超过8名。整个指控中心占据的空间约是“弗吉尼亚”级的50%,对于节省宝贵的艇内容积来说,也有相当程度的贡献。

    “花小钱办大事”有望成真

    Tango Bravo计划虽然挂着“先期技术探索”的名头,但与美国海军“由海到陆,前沿部署,夺取近岸浅水域制海权”的总体战略高度契合。分析人士普遍认为,上述5项关键技术如果都获得实现,美国海军就能在经费有限的前提下拥有更多选择。

    按照设想,未来新型核潜艇的最主要特征是尺寸大大缩小,这意味着它将获得在沿岸和浅海水域的更大行动自由——对于水下排水量超过8000吨的“弗吉尼亚”级而言,地中海、台湾海峡和南海等海域仍然太浅了,新型核潜艇却能来去无踪。

    同时,艇体的减小和电力推进的运用,势必让新型核潜艇的隐身性能显著改善。共形声纳阵可以按照需要随意安装,便于实施全方位监视,探测和跟踪性能大大增强。这样,新型核潜艇就能悄无声息地隐藏在海底、甚至敌方港口附近,监控任何从周边经过的舰艇。

    相比性能的提升,新潜艇全寿命期费用的降低更讨预算部门欢心。例如,无轴推进将使潜艇的设计建造更加简单;共形声呐阵的成本也有望降低到“弗吉尼亚”的五成左右;至于简化艇体、机械和电气基础结构,更是削减维护和操作人员数量的利器,节省很多维护费用。这样一来,“花小钱办大事”对美军潜艇部队而言将不再只是愿景。

    先进设计思想的引入,令Tango Bravo核潜艇的效费比明显超过“弗吉尼亚”级,美海军很可能据此削减后者的采购数量,同时安排Tango Bravo提前服役。预计到2030年之后,美海军潜艇部队将由“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇、“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇和Tango Bravo多用途核潜艇混编而成,Tango Bravo占绝对多数。这或许意味着:美军潜艇部队将初试“数量建军”的路线,只不过,在这种变化的背后,起决定作用的依旧是技术进步。

 

美军下一代核潜艇什么样