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神出鬼沒的深海幽靈

2014-04-29 00:00:00康琳
科學大眾(中學) 2014年6期

這個“殺手”很冷血

世界上自美國1954年研制出第一艘“鸚鵡螺號”核潛艇開始,核潛艇便成為各國軍備爭相追逐的對象。在所有軍用艦艇中,核潛艇是最具隱蔽性和突然性的。作為軍事競強發展的重量級武器,發展60年來,核潛艇被喻為“神出鬼沒的深海幽靈”,長期扮演著“深海殺手”的神秘角色。占地球面積70%以上的海洋為核潛艇作戰、生存提供了極為有利的自然環境。

核潛艇這個“深海殺手”之所以武藝超群,靠的是關鍵技術的支撐。見過現代潛艇的人,恐怕都會為其中一些潛艇身上加穿一件黑色的厚“外衣”而感到好奇;如果有機會登上艇,再近看這件“外衣”會進一步發現它塑料不像塑料,海綿不像海綿;要是剝落幾塊,往往變得斑斑駁駁,煞是難看!那么這件“外衣”究竟是用什么材料做成的呢?

這件“外衣”的學名叫“消聲瓦”。消聲瓦在核潛艇上的應用已有30余年的歷史,它用合成橡膠防聲材料制成,厚度約為30~150毫米。根據推算,如果核潛艇輻射噪聲增加10分貝,則暴露距離增大1~3倍。反之,如果輻射噪聲降低5分貝,則暴露距離減小為原來的1/3。多年來,各國一直在研究降低輻射噪聲的新技術,并已取得了顯著的效果。采用先進的噪聲控制技術是未來核潛艇噪聲控制發展的主要方向。

核動力裝置是核潛艇的動力來源,強調核動力裝置的高功率密度,并注重其隱蔽性與安全性。在潛用核反應堆研制方面,各國一方面解決了核動力裝置的裝艇問題,另一方面開始探索提高核動力裝置的功率密度。美俄及世界各核潛艇國家均選擇發展壓水反應堆,并注重提高其功率密度,延長反應堆堆芯壽命。

核潛艇艇體構型關系到艇的主尺度及排水量、隱蔽性及快速性,是核潛艇總體性能優化的基礎條件。艇體形式方面,美國的發展先后經歷了雙殼體、單雙混合體及單殼體形式。單殼體形式主要基于減少全排水量,提高快速性,而后則更為關注艇的減振降噪。自從美國采用了水滴形艇體之后,核潛艇性能就發生了飛躍。這種艇體水下航行阻力最小,容易實現高航速,而且水動力噪聲低,對降低噪聲有利。其他各國核潛艇也紛紛效仿美國采用水滴形艇體。

昂貴的“海狼”

“海狼”級攻擊核潛艇是美國第四代核動力攻擊型潛艇。同時,它也是美國與前蘇聯冷戰時期設計建造的最后一級核潛艇,是美蘇爭霸的巔峰之作。作為當時世界上最優秀的攻擊核潛艇,為冷戰時代的美蘇潛艇爭霸戰畫上了一個完美的句號。它不僅是敵方彈道導彈核潛艇的克星,而且能有效地突破反潛障礙,具有強大的攻擊力、極佳的安靜性、極強的生存能力。但由于“海狼”級造價太高,平均造價超過25億美元,因此只被批準建造了3艘。

“海狼”級艇長為107.6米,艇寬為12.9米,吃水深度為10.9米,水面排水量為8 060噸,水下排水量為9 150噸。該艇下潛深度可達610米,水下最高航速達35節。尤其是該艇比其他艇體略短,寬度和空間卻增加較多,這就降低了對聲信號的反應,而且內部空間增大,靈活性強,機動性好。

為了提高隱蔽性,“海狼”級采用無循環主泵的壓水反應堆,依靠自然循環,降低噪聲。同時,為了達到降低噪聲的目的,采用先進的泵噴射推進器,艇體也裝備了消聲瓦。此外,該艇機械動力設備還采用浮筏減振技術。這些措施使“海狼”級噪聲水平降至90分貝以下,十分接近海洋背景噪聲,成為世界上最安靜的潛艇之一。

“海狼”級裝備的魚雷和導彈裝載量共52枚,攻擊威力非同小可。它通常裝設8具660毫米魚雷發射管,一次攻擊能力強。同時,配備射程可達130千米的“魚叉”反艦導彈和“戰斧”巡航導彈,裝備核彈頭時對陸攻擊射程達2 500千米,命中精度高。艇上還裝備了火控系統,作戰反應迅速,可同時對付多個目標,提高了潛艇的綜合探測和攻擊作戰能力。

“海狼”級不但可以在普通海域暢行無阻,甚至可在冰下恣意航行。為了提高破冰能力,“海狼”級首次將其艏水平舵從指揮臺圍殼處移到艏部,又把艏部的橡膠聲吶罩改成鋼制,提高了“海狼”級核潛艇的冰下生存能力。

“深海殺手”未來路

隨著美國海軍實行“由海到陸,前沿部署”的戰略,“海狼”級顯得過于龐大、奢侈了。因此美海軍希望研制一款比“海狼”級排水量小,既經濟,性能又好,還可以在近海海區作戰的多用途攻擊型核潛艇。“弗吉尼亞”級應運而生。它是一種高性能、低價位的潛艇,能夠對付來自敵方的各種威脅,既能實施傳統的遠洋反潛、反艦作戰,又可以用于淺水作戰環境中的多種作戰行動,包括攻擊/防御式布雷、掃雷、特種部隊投送/回撤和支援航母作戰編隊以及情報收集與監視等任務。在2014財年美國國會批準通過的預算法案中,2015年的兩艘“弗吉尼亞”級潛艇的建造預算為38億美元,提前采購預算(預計于2016年和2017年開始建造的潛艇)為23億美元。

“弗吉尼亞”級的攻擊型核潛艇水下排水量為7 700噸,艇長為114.9米,艇寬為10.4米,艇高為9.3米。艇上裝備的壓水堆,可保證該級核潛艇達到水下28節的最高航速。美國海軍專家認為,這種程度的水下航速足可保證“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇在世界各種海域,特別是在淺水海域執行多種任務。

另外,“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇上裝備有12個“戰斧”巡航導彈的垂直發射筒,能夠對陸地縱深目標實施打擊。為了支持特種作戰任務,“弗吉尼亞”級核潛艇上專門裝設了一個可以放出和回收的特種人員運載器以及與其對接的艇上接口。特種人員運載器可容納9名特種作戰人員和為執行特種任務所需要的各種裝備。“弗吉尼亞”級核潛艇把特種人員運載器在水下秘密遣送出去之后,特種作戰人員可執行救援、搜索、破襲和情報收集以及引導空中打擊等任務。完成上述任務之后,特種作戰人員可以利用運載器隱蔽地返回“弗吉尼亞”級核潛艇。根據美國海軍2014年版30年造艦計劃,“弗吉尼亞”級潛艇的建造和交付至少將持續到2043年,總共建造48~50艘該級潛艇。

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