SSNX:美國核潛艇回到正道_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2021-12-05 02:24
戰時美國潛艇技術只是一般,談不上多好,也談不上多糟。戰績主要在太平洋,針對缺乏反潛能力的日本。説戰績輝煌或者勝之不武都沒錯。戰後潛艇是以核動力為分界線的,美國跨過了核動力的門檻後,就一騎絕塵,一直領先了。蘇聯潛艇技術一路猛追,到冷戰結束的時候,“塞拉”級(945型)和“阿庫拉”級(971型)已經很接近美國核潛艇了,但蘇聯追不動了,垮了。這裏的核潛艇指攻擊核潛艇,彈道導彈核潛艇是另外一個問題。

“洛杉磯”級是美國最成功的一級核潛艇,一氣建造了62艘,這是早期型,後期改為艏舵

“阿庫拉”級的靜音和性能已經很接近同時代的“改進型洛杉磯”級了
這時美國核潛艇的主流是“洛杉磯”級,這是美國對核潛艇“速度vs安靜”之爭後,以速度為主、兼顧安靜的產物。實際上,“洛杉磯”級的安靜也足夠出色,是70年代最先進的核潛艇設計。
“洛杉磯”級出現的時候也是“魚叉”反艦導彈初出茅廬的時候。在蘇聯大力研發反艦導彈的60年代,美國是不屑的。艦載飛機的航程更遠,突防能力更強,炸彈威力更大、更精準。但在1967年“埃拉特”事件後,歐洲和美國都被迫重視反艦導彈,法國的“飛魚”和美國的“魚叉”就是產物,兩者也都在設計的時候就考慮到潛射的問題。“洛杉磯”級可以用魚雷管發射“魚叉”反艦導彈。
這也是“戰斧”巡航導彈開始嶄露頭角的時候,這使得核潛艇第一次具有對地攻擊能力,從單純的制海利器變為準戰略打擊平台。最初“戰斧”也是像“魚叉”一樣,是通過魚雷管發射的。但“洛杉磯”級只有4個魚雷管,在反艦和反潛的魚雷、反艦的“魚叉”、對地攻擊的“戰斧”之間換來換去匆忙不得,很費時間。通常為了基本的反潛和自衞,必須留2個魚雷管裝填魚雷,所以可用於“魚叉”和“戰斧”的魚雷管更少了,火力密度較低。後期的“洛杉磯”級加裝固定用於“戰斧”的垂髮管,魚雷艙容量騰出來,全部可用於魚雷和“魚叉”,反艦、反潛火力和密度都增加了,對地攻擊的火力和密度則是飛躍式增加了。

加裝垂髮管後,對地攻擊火力大大加強了,使得核潛艇首次成為有意義的準戰略打擊平台
第一批31艘“洛杉磯”級(SSN688-718)為基本型。第二批8艘(SSN719-750)是小改,增加了12個垂髮管,用於發射“戰斧”巡航導彈。最後23艘(SSN751-773)是大改,連圍殼舵都改成艏舵了,便於在北冰洋穿冰上浮。這是美蘇在北冰洋爭霸的高峯。
“洛杉磯”級非常成功,建造一直延續了20年,直到90年代中。計劃建造66艘,實際建成62艘。只有當前的“弗吉尼亞”級計劃建造66艘(已建成19艘,在建11艘,訂購8艘),大大超過“鱘魚”級的37艘和“長尾鯊”級的14艘,其他都是個位數。
但在“洛杉磯”級建造的後期,蘇聯“塞拉”級和“阿庫拉”級已經和“洛杉磯”級的靜音很接近了,蘇聯核潛艇的速度從來都很高。在80年代,美國海軍決定建造“海狼”級,一號艇“海狼”號在1989年開始建造,但要到1995年才下水,1997年服役。
“洛杉磯”級在潛航中可達30節以上的航速,有説法可以達到33節。“海狼”級達到35節以上。尤其驚人的是,“海狼”級的安靜航速就達到20節。早期核潛艇的安靜航速不超過8節。換句話説,“海狼”級的20節安靜航速好比F-22戰鬥機的超巡,可以在不動聲色中機動到有利位置,贏得極大的戰術主動性。
為了達到20節安靜航速,“海狼”級採用12米直徑的艇體,以容納高度更大的大功率反應堆。反應堆要降低噪聲,只有最大限度地利用自然循環,那就需要高度,別無他路。全自然循環的反應堆安靜是安靜了,但功率密度低。“海狼”級的12米艇體比“洛杉磯”級的10米艇體粗大很多,噸位從“洛杉磯”級的6927噸急劇增加到9138噸,造價因此急劇增加。“洛杉磯”級後期型的造價在1990年為9億美元,摺合2019年15.9億美元。“海狼”級在1989年就是30億美元,摺合2018年50億美元。“海狼”級計劃建造29艘,但冷戰結束了,只建造了2艘。1998年追加了一艘“卡特”號,插入了一段30米的艇體,用於特種部隊輸送,水下排水量增加到12139噸。

“海狼”級速度和靜音都優於“洛杉磯”級,這也是核潛艇上首次採用圍殼填角

3號艇“卡特”增加了30米插入段,噸位超過12000噸
如果説“洛杉磯”級好比美國空軍的F-15,專心反潛反艦, “改進型洛杉磯”就好比F-15E,反潛反潛和對地攻擊兼顧。“海狼”則好比F-22,回到專心反潛反艦了。由於艇體直徑增大,魚雷管從“洛杉磯”級的4個增加到8個,而且口徑從533毫米(21英寸)增加到673毫米(26.5英寸),以便發射更大口徑的下一代魚雷。
這是蘇聯核潛艇用極限速度和深度補償靜音不足的年代,“阿爾法”級的速度超過40節,P級更是達到45節,“麥克”級的潛深則達到驚人的1250米。主流的Mk48魚雷已經在速度和深度上都無法確保擊毀這樣的潛艇了,美國海軍計劃發展更大口徑的新一代魚雷。蘇聯海軍也在發展650毫米魚雷,並在“庫爾斯克”級潛艇上裝備了。
在新一代魚雷還沒有服役前,“海狼”級用Mk48魚雷套上適配套筒過渡,使得533毫米魚雷可在673毫米的魚雷管裏發射。但蘇聯解體後,極限速度和潛深的潛艇沒有進一步發展,兼顧速度和靜音的“阿庫拉”級成為主流,新一代的“亞森”級繼承了這個技術路線,所以美國海軍最終沒有研發更大口徑的魚雷,“海狼”級就一直“魚雷帶套”到現在。
由於魚雷管數量大大增加,魚雷艙的載彈量也從“洛杉磯”級的37條魚雷(及混裝的“魚叉”)增加到50條,彈艙容量夠用了。不管是從“純反潛反艦”出發,還是從縮短長度、降低噸位、降低造價出發,都不宜再像“改進型洛杉磯”級那樣增加一段垂髮管艙,專用於“戰斧”巡航導彈。“海狼”也因此成為“改進型洛杉磯”級之後唯一沒有專用垂髮管的美國核潛艇。
在某種意義上,“海狼”級的早早停產和F-22的早早停產一樣,是美國對戰略大勢的誤判所致。美國空軍決定用“廉價”的F-35作為下一代戰鬥機的主體,美國海軍則決定用“廉價”的“弗吉尼亞”級作為下一代核潛艇的主體。類似地,F-35是可以作為戰鬥機使用的戰鬥轟炸機,“70%為對地攻擊設計”;“弗吉尼亞”級是可以執行反潛反艦任務的瀕海作戰平台,側重對地攻擊、情報收集、特種部隊投放等“副業”。

“弗吉尼亞“級是當前正在批量建造的核潛艇

“弗吉尼亞“級Block V將增加25米長的VPM插入段,進一步加強多用途能力,由於艇體直徑不足,4個大桶只能一字排開
降低造價的主要途徑是縮小艇體直徑,“弗吉尼亞”級回到“洛杉磯”級的10米艇體。反應堆當然是新一代,功率增加了。更主要的是,自然循環狀態的靜音功率增加了,但最大速度降低到25節以上。儘管艇體回到10米,“弗吉尼亞”級的噸位還是增加了,基本型達到7900噸。Block V增加25米的插入段(用於大桶垂髮的VPM),噸位增加到10200噸。但由於增加的艇內設備,與“洛杉磯”級同樣的艇體直徑,更大的噸位,同樣4個魚雷管,但只攜帶25條魚雷(及混裝的“魚叉”)。
就技術而言,“弗吉尼亞”級無疑是先進的,就像F-35無疑是先進的一樣。但先進不等於夠用,先進要先進得對地方。“弗吉尼亞”級和F-35一樣,是美國對中國崛起戰略誤判後的一段彎路。

美國海軍不願犯美國空軍同樣的錯誤,被中國的突破性技術發展弄得手忙腳亂
中國核潛艇的現有技術水平還落後於美國,但中國的發展勢頭太快。這好比中國空軍還沒有殲-20而美國空軍的F-22已經停產的狀態。問題是中國空軍有殲-20了,美國空軍不僅感到F-22的數量不夠用,在性能上對標F-22、在技術上對標F-35的殲-20更是使得美國空軍有點手忙腳亂。美國海軍不願意重複這樣的窘境,在“中國人只要存在技術上的可能性,哪怕很遙遠,也會突如其來地給你實現了”的思維指導下,在11月18日,未雨綢繆地宣佈啓動SSNX下一代核潛艇。必須説,美國海軍不是在瞎操心,中國在高超音速技術方面使得美國一驚再驚,美國海軍不想在核潛艇上犯同樣的錯誤,繼續碾壓要從現在做起。
美國海軍的要求是:SSNX要重回藍水作戰,速度要快,維修要低,靜音要好,還要帶上大量魚雷。換句話説,需要“海狼2.0”,當然不等於直接把“海狼”級拉出來接着造。
據説有4種方案:
1、“海狼”級改進型
2、“弗吉尼亞”級改進型
3、“哥倫比亞”級改進型
4、全新研製
“海狼”級的基本性能至今依然是碾壓級地領先,但在系統方面需要全面更新了。還需要增加一段插入段,使得SSNX具有大桶垂髮能力。儘管SSNX不再以對地攻擊作為主要任務,哪怕是反艦,高超彈也是必須的,而高超彈大概率不可能通過魚雷管發射了。大桶還可以靈活地在導彈和UUV之間換裝。垂髮導彈不是“散裝”在大桶內,而是裝在集束多管的“芯子”裏整體裝填進大桶的,所以“戰斧”、“魚叉”、高超彈、UUV只是“芯子”的不同。大桶還可以釋放特種部隊使用的潛航器,特種部隊人員則從魚雷管“游出”,在艇外與潛航器會合後出擊。
更加要命的是反應堆需要換成新的全壽命不需更換燃料的類型,既降低維修工作量,也避免動輒幾年的中期更換燃料的不在線時間。這就需要很大幅度的改動了,還不如全新設計。這和美國空軍的F-22一樣,依然是頂級戰鬥機,但要升級、恢復製造,改動工作量太大,實際上只能全新設計。
“弗吉尼亞”級已經成熟了,成本也較低,基本型造價28億美元,加長、帶VPM的Block V已經增加到32億美元,但還是低於“海狼”級的50億美元(估計的現價)。問題是10米艇體的限制使得“弗吉尼亞2.0”級不可能達到“海狼”級那樣的高速和靜音,魚雷攜帶量對於藍水作戰也太少。
藍水作戰主要是反潛和反艦,都需要魚雷。魚雷不是百發百中,不僅有自身可靠性問題,還有對方反魚雷的問題。核潛艇一次出航只有帶足魚雷,海上補給靠不住,回港補給太費時費事。“弗吉尼亞”級是因為設計基礎就是不認為有太多的反潛反潛任務,所以可以託大,魚雷只有25條。SSNX不能這麼幹了。
“弗吉尼亞”級改進型路線獲得選用的可能性比重新建造“海狼”級還低。

“哥倫比亞“級是下一代彈道導彈核潛艇,設計已經完成90%,建造即將開始
“哥倫比亞”級是“俄亥俄”級的下一代。這是彈道導彈核潛艇,但核潛艇技術在很大程度上是相通的。“哥倫比亞”級的艇體直徑13米,比“海狼”級還大。這是搭載潛射洲際導彈的需要,但也為大桶垂髮提供了天然的有利條件,最早的大桶垂髮就是從“俄亥俄”級前4艘改裝開始的,那是START II條約合規的需要,“俄亥俄”級數量超標了。
“哥倫比亞”級採用全壽命不需更換燃料的新型反應堆。彈道導彈核潛艇的靜音要求更高,所以反應堆未必可以直接用於SSNX,但基本技術可以借用,而且更大的艇體直徑有利於更大的自然循環狀態下的功率,還是有利的。不過“哥倫比亞”級的全電泵推是可以照搬的。
“哥倫比亞”級的建造預計在2040年前完成,造價高達91億美元一艘,直接搬過來的話,對數量更大的SSNX是不可接受的。但沿用同樣的13米直徑艇體的話,可以實現規模經濟,降低SSNX的建造成本,與造價的增加相對沖。美國國會預算辦公室的估價是55億美元一艘,但這還是基於“海狼”級9100噸級的造價,採用13米艇體很可能更高。

SSNX現在還只是構想,但大概率是某種形式的採用部份“哥倫比亞“級技術的“海狼2.0“
全新設計的自由度就大了。很可能採用基於“海狼”級的12米艇體,基於“哥倫比亞”級基本技術的新反應堆和全電泵推,採用2x2的大桶垂髮(與VPM一樣數量,但比一字排開的VPM要短一半,VPM由於10米艇體沒法2x2),8個魚雷管,50條魚雷,另加大桶垂髮的載彈量。
這就有可能控制在60-70億美元的造價了。
應該説,全新設計的可能性最大,“哥倫比亞”路線第二,“海狼”路線第三,“弗吉尼亞”路線的可能性最低。
美國海軍已經啓動預研,準備在2040年“哥倫比亞”級建造完成的時候,接上SSNX的建造,計劃在2044年一號艇服役。但計劃可能沒有變化快。
“弗吉尼亞”級的計劃建造數量是66艘,但有可能在Block V/VI/VII後不再建造,總數停留在48艘,時間大概是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基礎上的小改。
中國海軍的095狀態不明,技術水平不明。要是像殲-20那樣出乎美國意料,繼續大造Block V/VI/VII就不合時宜了,產能轉到及早建成SSNX才是正理。考慮到中國核潛艇還在小步快跑階段,每一級的技術進步是一個跳躍,但批量並不大,因為都還沒有達到目標狀態。但中國的國力和技術都在以美國沒有意料到的速度發展,達到目標狀態只是時間問題。


對於095,各種猜測都有,但097呢?
中國不是蘇聯。蘇聯在冷戰後期,核潛艇幾乎達到了目標狀態,但國家的財力崩潰了,社會也崩潰了。中國的起飛才剛剛開始。在上升階段,快速迭代的發展速度是超常的。難説095能達到什麼技術水平,但097的目標明確了:SSNX。就看美國先造出SSNX,還是中國先造出097了。
根據公開報導,中國在自然循環反應堆、全電和無軸泵推方面都取得了突破性的進展,在大直徑厚板筒體成型和焊接方面也取得了突破性進展。中國的094已經達到12.5米艇體直徑。這是雙層殼,與同直徑的單層殼不能直接相比,但至少説明095或者097採用相當於12米單層殼已經沒有不可克服的技術困難了。美國海軍的未雨綢繆是對的,因為大雨很快就要來了。
美國海軍終於想起來,海軍以海戰為主,別樣只能是兼顧的。美國核潛艇發展回到正路了。