常规动力潜艇
常规动力潜艇通常是指动力装置由柴油机、电机和蓄电池组成的潜艇,也称为柴电潜艇。但是随着AIP潜艇的出现,常规潜艇已经不能简单地等同于柴电潜艇,因此我们可以将未采用核动力装置的潜艇统称为常规动力潜艇。而根据动力装置的会传动形式不同,常规潜艇又可分为直接传动和间接传动两种。
除了传动形式外,AIP装置的应用成为常规潜艇的一个发展趋势。AIP是指不依赖空气推进的技术,主要技术解决方案有闭式循环柴油机、斯特林发动机和燃料电池。目前,AIP装置主要作为辅助动力使用,即潜艇主动运行时,潜艇可在中高速航行,AIP装置运行时,潜艇可在低速航行。
核动力潜艇
核动力潜艇是指以核动力装置为主动力的潜艇。核动力装置利用核燃料化为机械能和电能。之所以将核动力装置称为主动力,是因为在核动力潜艇上,通常还配备柴油机、电机、蓄电池等作为辅助动力,后者在核动力装置停止、故障、检修等特殊情况下,可作为应急推进动力使用。核动力装置不仅输出功率大,而且核反应堆运行不需要氧气,所以核动力潜艇能够实现高航速和长时间水下潜航。根据使命任务的不同,核动力潜艇通常可分为弹道导弹核潜艇、巡航导弹核潜艇和攻击型核潜艇。
弹道导弹核潜艇是指以潜射洲际弹道导弹为主要武器的核动力潜艇,又称为战略导弹核潜艇或战略核潜艇。巡航导弹核潜艇,又称为飞航导弹核潜艇,是指以巡航导弹或飞航导弹为主要武器的核动力潜艇。攻击型核潜艇是指以鱼雷、战术导弹等常规武器作为主要打击手段的核动力潜艇。
无人潜艇
无人潜艇,又称无人潜航器,是指搭载不同传感器和任务模块的水下自主航行装备,具有小型化、智能化、长航时、机动范围大、隐蔽性好等特点。无人潜艇可由飞机、舰艇携带到作战海域或从岸上直接布放,用于水下预警侦察、跟踪监视、布雷探雷、中继通信等任务。装载战斗部模块还可以实施反舰、反潜、对陆等攻击任务。
“北风之神“级战略核潜艇是俄罗斯第四代弹道导弹核潜艇,是“德尔塔”级和“台风”级弹道导弹核潜艇的后继型号,由俄罗斯著名的红宝石设计局设计,北德文斯克造船厂建造,部署于北方舰队和太平洋舰队。
2008年,“北风之神”级战略核潜艇首艇下水,但由于核潜艇搭载的“圆锤”型潜射弹道导弹研制中遭遇重大技术瓶颈,首艇正式服役之间一拖再拖。匆忙服役的“亚历山大 涅夫斯基”号和“弗拉基米尔 莫诺马赫”号也没能解决弹艇结合的问题,这导致北风之神级战略核潜艇无法开展具有实质性战略威慑的海上巡航。
2018年,北风之神级战略核潜艇成功连射4枚“圆锤”型潜射弹道导弹,当年6月,艇弹通过整合验收。北风之神级战略核潜艇的排水量,水上17000吨,水下24000吨,比美国俄亥俄级战略核潜艇还大,仅次于苏联时期建造的台风级战略核潜艇。
“北风之神”级战略核潜艇的主要武器为16枚“圆锤”型潜射型弹道导弹,该型导弹可携带6-10枚分导核弹头,采用三级固体燃料火箭,射程8000千米。 “北风之神”级战略核潜艇装备了 6 具 533 米鱼雷发射管,可发射鱼雷和 SS-N-16 型反潜导弹,同时还配备了 SA-N-8 型近程舰空导弹,能够应对来自空中的威胁。
北风之神级战略核潜艇具有优秀的综合隐身能力,该艇在辐射噪声、红外特征、磁性特征、尾流特征等方面都采取独到的抑制措施。最值得一提的是其声隐身技术,设计师对艇内机械装置进行了专门的降噪设计,主机等主要噪声源安装了整体溪筏式双层减振基座及隔声罩,艇体采用了近似拉长的水滴线型,既保证了高航速,又减少了艇体与水流之间的摩擦噪声。据推测,北风之神级战略核潜艇水下航行噪声仅为108分贝,小于上一代潜艇的115分贝,比向来以安静性著称的美国俄亥俄级战略核潜艇的110分贝还要低。
俄亥俄级战略核潜艇是美国海军第四代弹道导弹核潜艇,1974年开始设计建造,共建造了18艘,其中4艘被改装为巡航导弹核潜艇,该级潜艇目前均在美国海军服役,分别隶属于华盛顿州基察普海军潜艇基地和佐治亚州金斯湾海军潜艇基地。
俄亥俄级战略核潜艇是美国海军建造的体型最大的潜艇,仅次于俄罗斯的台风级和北风之神级战略核潜艇,具有优异的综合性能。
俄亥俄级战略核潜艇的主要武器为24枚威力巨大的“三叉戟”系列潜射弹道导弹,是名副其实的海上核武库。首批8艘俄亥俄级潜艇装备了洛克希德公司研发制造的“三叉戟1”型潜射弹道导弹,该型导弹长约10.4米,直径约1.8米,可携带6枚分导核弹头,采用三级固体火箭推进,射程7400千米,制导系统为惯性、星光复合制导。
第9艘“田纳西”号搭载的潜射弹道导弹升级为“三叉戟2”型,该型导弹长约13.6米,直径约2.1米,可携带8-12枚分导核弹头,采用三级固体火箭推进,理论最大射程11000千米,制导系统为惯性、星光、GPS复合制导。2000年,美国海军开始将“三叉戟1”陆续更换为“三叉戟2”型,至2008年中期全部更换完毕。
除了潜射洲际弹道导弹,俄亥俄级战略核潜艇还装备有4具MK68型533毫米鱼雷发射管,可发射MK-48型鱼雷。MK-48型鱼雷采用线导加主、被动声自导,在航速40节时,射程为50千米;航速55节时,射程为38千米,战斗部重267千克,可对尝试900米以内的目标实施攻击。
前卫级战略核潜艇是英国皇家海军第二代战略核潜艇,首艇于1986年在英国维克斯造船公司开工建造,陆续建造4艘,分别为“前卫”、“胜利”、“警戒”与“复仇”号。四艘前卫级战略核潜艇均服役于英国皇家海军,是英国现役唯一的战略核打击平台。
前卫级战略核潜艇采用了英国首创的泵喷推进技术,有效降低了辐射噪声,具有优秀的水下安静性,艇内由艏至艉依次设有鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、辅机舱、反应堆舱、主机舱6个舱室。
前卫级战略核潜艇装备有16枚“三叉戟2”型潜射型弹道导弹。该艇艇艏装有4具533毫米鱼雷射管,既能够用于发射“旗鱼”型线导鱼雷,还可用于发射“鱼叉-1C”反舰导弹,可携带鱼雷和反舰导弹共16枚。“旗鱼”型线导鱼雷曾经是世界上航速最高、质量最大的鱼雷,采用热动力,长5.94米,重1.85吨,战斗部300千克,在70节航速时,航程为16千米,在50节航速时,航程为31.5千米。
凯旋级战略核潜艇(弹道导弹核潜艇)是法国海军第三代战略核潜艇,由法国DCNS公司设计,首艇于1989年在瑟堡海军造船厂开工建造,共有4艘,分别为“凯旋”、“鲁莽”、“警戒”、“可怖”号。首艇“凯旋”号于1997年服役,计划2035年退役。四艘凯旋级战略核潜艇均服役于法国海军,是法国现役唯一的海基战略核打击平台。
凯旋级战略核潜艇采用了具有法国独创性的一体化自然循环核反应堆,具有非常高效的自然循环力,大幅降低了水下机械噪声,水下安静性优异,艇内由艏至艉依次为鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、反应堆舱、主机舱,尾舱6个舱室。
凯旋级战略核潜艇装备有16枚M51潜射弹道导弹,该型导弹长12米,直径2.3米,重52吨,采用三级固体火箭发动机,射程8000-10000千米,可携带6-10枚分导弹头。该艇艇艏装有4具533毫米鱼雷发射管,既能够用于发射鱼雷,还可用于发射飞鱼反舰导弹,可携带鱼雷和反舰导弹共18枚。
随着“凯旋”级的陆续退役,法国海军早在2017年便开始了替代潜艇的初始研究。2021年2月19日,法国国防部长宣布,取代“凯旋”级的“未来潜艇”正式进入全面开发阶段。根据规划,法国海军将采购4艘第三代弹道导弹核潜艇,逐步取代现役的“凯旋”级。首艇将于2023年铺设龙骨,2035年交付。
奥斯卡Ⅱ级巡航导弹核潜艇是目前俄罗斯海军主力巡航导弹核潜艇,主要用于执行拦截、消灭大型航母与水面舰艇编队、打击陆上重要目标、部署水雷、保护己方海上交通线等任务。
20世纪70年代,为对抗北约的航空母舰战斗群,苏联切洛梅设计局成功研发出“花岗岩”型反舰导弹(P-700)。为了搭载这款超级武器,1969年,苏联海军正式委托红宝石设计局研发奥斯卡Ⅰ级巡航导弹核潜艇。首艇于1975年开工,1980年下水,同年服役,共建造了2艘,现已经全部退役。
但是苏联海军在使用中发现奥斯卡Ⅰ级存在明显缺点,由于设计时片面追求压减排水量,导致艇上设备配置密度过大,可维修性差,日常维护保养困难。此外,该艇还不能满足降噪改进的需要。为此,奥斯卡Ⅱ级巡航导弹核潜艇便应运而生,首艇于1985年正式开工建造,后陆续建造10艘。
与奥斯卡Ⅰ级相比,奥斯卡Ⅱ级艇增加一个舱室,艇上武器和设备布局得到改善。但是,让全世界聚焦奥斯卡Ⅱ级巡航导弹核潜艇的并不是其可怕的反舰能力,而是在2000年8月12日发生的一起事故,奥斯卡Ⅱ级中的“库尔斯克”号在演习中沉没,也是苏联/俄罗斯历史上第六艘沉没的核潜艇 。
奥斯卡Ⅱ级为俄罗斯海军当前最先进的巡航导弹核潜艇,具有强大的对海打击能力,潜艇由艏至艉依次为鱼雷舱、指挥舱、升降装置和备用指挥舱、居住舱、前辅机舱、反应堆舱、前蒸汽轮机舱、后蒸汽轮机舱、舵机和后辅机舱9个舱室。奥斯卡Ⅱ级巡航导弹核潜艇装备有24枚“花岗岩”型反舰导弹,被誉为“航母杀手”。“花岗岩”型导弹发射筒位于8米直径的耐压艇体外两侧,每侧12个发射筒以40度倾斜。该型导弹属于第三代超声速远程反舰导弹,长10米,直径0.8米,翼展2.1米,可搭载核弹头或常规弹头,射程625千米,采用先进的主动雷达+被动雷达末制导+惯性制导方式,掠海飞行高度20米。
奥斯卡Ⅱ级巡航导弹核潜艇还装备4具533毫米和2具650毫米鱼雷发射管,配备快速装填装置,可发射53型鱼雷、65型鱼雷和SS-N-16远程反潜导弹,总共可装载28枚,或装载水雷32枚。据报道,从2011年开始,奥斯卡Ⅱ级部分艇进行了改装升级,装备3M-55“缟玛瑙”巡航导弹和“口径”3M-14巡航导弹潜射型,并在指挥室围壳内安装对空导弹系统,这使其防空能力得到加强。
弗吉尼亚级攻击型核潜艇是美国海军第四代攻击型核潜艇,能够同时兼顾远海和近海多种作战任务。弗吉尼亚级是美国海军“新型攻击潜艇计划”的成果,作为海狼级攻击型核潜艇的低成本取代方案。弗吉尼亚级服役后,洛杉矶级攻击型核潜艇将逐步退役。
吉尼亚级攻击型核潜艇由纽波特纽斯造船厂和通用动力电船公司联合建造,截至2020年4月,已经完成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型共19艘核潜艇的建造。根据美国海军2016年财年的未来30年造舰计划,该型艇总采购规模为52艘,美国海军将继续建造弗吉尼亚级Ⅳ型、Ⅴ型等衍生型号至2043年,并服役至2060年后。
弗吉尼亚级攻击型核潜艇艏声呐的后方装备有12个巡航导弹垂直发射筒,可发射潜射“战斧”巡航导弹,射程约2500千米,能够对陆地纵深目标实施打击,未来可能会加装正在研发中的先进对地攻击导弹(ALAM)。在指挥室围壳前端艇身两侧,导弹垂直发射筒后部区域还装备有4具522毫米鱼露发射管,能够用于发射MK-48型鱼雷、“鱼叉”型反舰导弹,布放MK-67/MK-60“捕食者”水雷或其他新型水雷,还能够发射与回收自主式水下航行器,有报道称,其鱼雷发射管还能发射可遥控的无人侦察机。
弗吉尼亚级攻击型核潜艇隐身能力非常强,静音能力延续了海狼级的超高水平,其减振降噪技术特点包括:一是采用外光顺拉长水滴线型艇体外型设计,降低水流噪声;二是在主机舱采用浮筏式减震的整体模块设计;三是艇体外部敷设聚氨酯整体浇筑式消声瓦;四是采用新型泵扒喷推进器;五是全艇各处总共设有600个噪声/振动侦测器。此外,为了降低引爆磁感应引领水雷的概率,该艇还使用了消磁技术。
亚森级攻击型核潜艇是俄罗斯海军第四代攻击型核潜艇,西方称其为北德文斯克级,由孔雀石设计局研发,北方机械制造厂建造,计划用来替代阵库拉级、奥斯卡级等苏联时期研制的目前仍服役于海军的核潜艇,艇名的命名均采用俄罗斯城市名。
亚森级首艇“北德文斯克”号于1993年12月启动建造,但由于经费不足等原因,直到2010年才得以下水,由于在试航中出现反应堆动力不足等技术问题,服役时间推迟到了2013年。2009年7月,亚森级第二艘艇“喀山”号动工建造,在首艇的基础上又进行了一系列改进。目前,第二艘已经完成建造并开始海试,后续艇的建造也已经展开。亚森级攻击型核潜艇计划建造7艘。
亚森级攻击型核潜艇是俄罗斯海军现役最先进的攻击型核潜艇,具有噪声低、潜深大、火力强、自动化程度高等特点,能够实施反潜、反舰、对陆攻击等多种任务,其主要性能指标为:长130米,宽13米,吃水8.4米,水上排水量9500吨,水下排水量11800吨,水下最高航速28节。全艇共分为8个耐压舱室,由艏至艉分别为鱼雷舱、指挥舱、生活居住舱、导弹舱、反应堆舱、主机舱、辅机舱和艉舱。
亚森级攻击型核潜艇左右舷各装备4具650毫米的多用途液压平衡式发射装置,艇上配备的多型鱼雷、反舰导弹、水雷等武器均由这8具多用途发射管发射和布放。为保证武器快速二次装填,该艇还装备了快速装填装置,有效提高了武器再次发射效率。
该艇导弹舱设置有8座四联装导弹垂直发现装置,可以装载的武器包括潜射巡航导弹、潜射反舰导弹等俄罗斯海军现役多型武器,指挥室围壳内还装备了垂直发射的“针”式潜射防空导弹,亚森级几乎囊括了奥斯卡级和阿库拉级这两型核潜艇能够装载的所有导弹,导弹装备数量为32枚。主要搭载的导弹有“口径”巡航导弹,射程2500千米,“缟玛瑙”型反舰导弹,射程超过300千米等。
亚森级攻击型核潜艇在综合隐身技术上也独具特色。在减振降噪方面,该级艇上凝聚了苏联/俄罗斯多年来在降噪研究方面所取得的最新成果,它用用了许多其他潜艇没有采用过的消声措施,主要包括:一是装备的核反应堆具备很强的自然循环能力,在高航速工况下无须启动主循环泵;二是对主机等主要噪声源安装了减振基座等;三是同时在艇内外敷设多种具有吸声性的高效消声瓦;四是采用新型7叶片大侧斜螺旋桨,有效消除了空气泡噪声;五是采用了全新的有源消声技术等。
机敏级攻击型核潜艇是英国皇家海军现役最新一代攻击型核潜艇,由英国BAE系统公司巴罗因弗内斯造船厂建造,用以取代特拉法尔加级攻击型核潜艇。与早期的快速级和特拉法尔加级相比,机敏级的外形尺寸和排水量更大,能够携带更多武器和先进电子设备,攻击能力更强,安静性也更好,其整体技术和作战性能居于世界先进水平。
机敏级攻击核潜艇主要性能指标为:长97米,宽11.3米,吃水10米,水上排水量6500吨,水下排水量7400吨,水下最高航速29节,动力装置为1座罗伊斯公司研发的PWR-2压水反应堆,2台蒸汽轮机,功率27500马力,泵喷推进。
机敏级攻击型核潜艇没有采用垂直发射系统,仍旧采用传统的鱼雷发射布局,共装备六具533毫米鱼雷发射管,较之以往的英国攻击型核潜艇多出一具发射管,可用于发射英国自行研制的第二代“旗鱼”型大推力热动力鱼雷、“虎鱼”型电动线导鱼雷,还能够发射美制“鱼叉”型反舰导弹、“战斧”巡航导弹,以及各式水雷等。
从搭载武器来看,机敏级具有较好的武器运用弹性,发射管和鱼雷舱武器搭载量可达36枚。机敏级未来还计划装备水下无人潜航器,以及正在研制的新型复合制导短程多用途导弹武器系统,该型导弹主要用于近岸环境下打击敌方快艇、小型海防工事及反潜机等目标。