姜永偉

2017年12月,俄媒體首次披露“亞森”M級“喀山”號攻擊核潛艇
2020年3月18日,俄羅斯海軍總司令尼古拉·葉夫梅諾夫上將,在接受俄國防部《紅星報》記者專訪時指出,基于時代和科技進步的要求,俄海軍正在有條不紊地研制第五代攻擊型核潛艇,其性能將優于“亞森”M級。葉夫梅諾夫的此番講話,引發了俄國內媒體、軍事專家和網民的熱議。
一是為了應對美國“哥倫比亞”級戰略導彈核潛艇。
針對俄海軍于2013年1月正式裝備955型“北風之神”級第四代戰略導彈核潛艇首艇“尤里·多爾戈魯基”號,美海軍于同年5月提出了SSBN-(X)核潛艇的采購預算,2014年,完成了SSBN-(X)首艇的設計方案,2016年12月14日正式將SSBN-(X)首艇命名為“哥倫比亞”號,“哥倫比亞”級第五代戰略導彈核潛艇也由此誕生。2017年,美通過了“哥倫比亞”級的研制方案。2020年8月3日,五角大樓向國會提交斥資180億美元,用來建造兩艘“哥倫比亞”級的議案。首艇將于2021年開建,并計劃于2031年前完成首次水下巡航任務。10年后,“哥倫比亞”級將成為美國“三位一體”核打擊的中堅力量。根據計劃,美國將斥資1280億美元建造12艘“哥倫比亞”級,以取代現役14艘“俄亥俄”級戰略核潛艇。由此,“哥倫比亞”級將成為美海軍歷史上最昂貴的戰略導彈核潛艇。
“哥倫比亞”級的性能超過“俄亥俄”級數倍。該級戰略核潛艇將裝備16枚“三叉戟”ⅡD5潛射彈道導彈。由于安裝電力推進系統和噴水推進裝置,該級核潛艇將成為世界上靜音性能最好的潛艇之一。該潛艇自動化程度高,艇員數量減少到157人。
俄軍事專家認為,2020年7月,俄海軍北方艦隊剛剛服役的首艘955型“北風之神”A級“烏拉基米爾大公”號第四代戰略導彈核潛艇,在某些性能方面,可以與“哥倫比亞”級一爭高低。“烏拉基米爾大公”號提高了隱身性能,優化了指揮作戰、聲吶和通信系統,完善了艇員居住條件。由于自動化程度大幅度提高,其艇員數量減少到了107人,遠少于“哥倫比亞”級。同時,該艇的尺寸、排水量和彈藥儲備,與“哥倫比亞”級不分伯仲。但“北風之神”A級畢竟是一款戰略導彈核潛艇,俄海軍必須研制一款新型攻擊核潛艇,以遏制和威懾“哥倫比亞”級。
二是“亞森”M級價格昂貴,讓俄海軍不堪重負。
20世紀90年代至新千年初,技術儲備匱乏和第四代核潛艇設計方案短缺,迫使俄海軍重新考慮蘇聯遺留的唯一一款沒來得及建造的855型“亞森”級第四代攻擊核潛艇。

“哈士奇”級第五代核潛艇構想圖

2019年12月,在俄國防部舉辦的新型武器裝備展會上展出的545型“萊卡”VMF級第五代攻擊核潛艇模型
“亞森”級被西方稱為“北德文斯克”級,是俄現役最新的多用途核潛艇,既可作為巡航導彈核潛艇對敵水面艦艇編隊實施飽和打擊,也可進行反潛作戰,甚至還能裝備攻擊地面目標的巡航導彈。“亞森”級不僅是對蘇/俄特有的巡航導彈核潛艇的肯定,也是對以往蘇聯核潛艇用途劃分過細的一次否定。在非戰略導彈核潛艇設計上,蘇/俄與美國分別代表了東西兩大流派,最后卻殊途同歸,都走上了多用途攻擊型核潛艇的道路。
在對“亞森”級進行設計論證的初期,俄海軍過于看重潛艇技術設計的可行性,而忽略了造價。按照最初評估,“亞森”級價格要低于或與“北風之神”級相同。“北風之神”級主要裝備戰略核導彈,設計結構和作戰任務相對單一。與其相比,“亞森”級作戰任務種類繁多、作戰指揮復雜、作戰目標多樣,導致其設計比較復雜。“亞森”級裝備巡航導彈、魚雷,平時和戰時要擔負掩護“北風之神”級免遭敵攻擊型核潛艇和航母戰斗群的打擊,并伺機對敵航母戰斗群實施飽和攻擊,還要執行對敵海上交通線實施偷襲,以及打擊敵地面重要目標等任務。
“亞森”級首艇K560“北德文斯克”號,于1993年12月23日鋪設龍骨。1996年因經費不足停止生產。2004年,按照改進型方案恢復生產。2011年9月12日,該艇下水。2013年12月前,完成工廠試航和國家試航。2014年6月17日,交付俄海軍。從建造到服役前后共計21年,該艇開創了俄海軍核潛艇建造史上的先例。
由于首艇采用了蘇聯設計理念和獨聯體國家生產的設備,“北德文斯克”號暴露出了許多問題。對此,俄海軍當機立斷,決定自第二艘K561“喀山”號開始,將完全按照08851“亞森”M級方案進行研制。同時,“亞森”M級將全部采用俄國產設備,不再引進其它獨聯體國家的設備。
“亞森”M級排水量13800噸,潛深520~600米,水下航速31節、自持力110晝夜,艇員64人,裝備533毫米魚雷以及“俱樂部”和“瑪瑙”潛射導彈。與“亞森”級相比,“亞森”M級各方面性能有所提升,成為俄海軍最受青睞的攻擊型核潛艇。盡管其性能優越,但捉襟見肘的軍費壓得俄海軍喘不過氣來。要知道,1艘“亞森”M級的價格,差不多相當于2艘“北風之神”級戰略導彈核潛艇了。如果說當年美國海軍“海狼”級攻擊核潛艇創造了每艘28億美元的天價,那么,每艘“亞森”M級則創造了俄國內的天價。對此,俄海軍被迫像當年的美國海軍一樣,另辟蹊徑研制第五代攻擊核潛艇,以替代昂貴的“亞森”M級。

91RE1反潛彈道導彈

91RE1反潛彈道導彈后部格柵狀尾舵
俄研制第五代攻擊型核潛艇,首次見于報端是在2013年。俄海軍總司令維克多·奇爾科夫海軍中將向媒體稱,俄將于2030年之后量產“哈士奇”級第五代攻擊型核潛艇。
2014年12月,“孔雀石”海軍機器制造設計局(以下簡稱“孔雀石”設計局)副總設計師尼古拉·諾沃肖洛夫向媒體透露,該設計局已經正式啟動研制“哈士奇”級。2016年9月6日,聯合造船集團公司國防訂貨司司長阿納托利·什列莫夫稱,“哈士奇”級草圖設計將于2018年12月完成。
2018年5月22日,聯合造船集團公司總裁阿列克謝·拉赫曼諾夫在接受媒體采訪時說,“哈士奇”級的概念設計,包括外形設計已經完成。現在有幾種備選方案,必須從中選出最佳的方案,正在加緊擬定新型核潛艇技戰術性能。
2019年12月24日,俄總統普京在俄國防部舉辦的新型武器裝備展示會上,親自參觀了545型“萊卡”VMF級第五代攻擊核潛艇模型(以下簡稱“萊卡”級)。“萊卡”級只不過是更換了名稱,實際上是“哈士奇”級方案的原型艇。
“萊卡”級水下排水量約11340噸,采用傳統雙殼體結構,艇員約90人,自持力90天,最大潛深600米;裝備的“俱樂部”、“鋯石”、“瑪瑙”反艦(反潛)導彈,“針”式便攜防空導彈系統,81RU“回答”和“猛禽”反潛導彈,“物理學家”1和UCET80魚雷,“拉斯塔”反魚雷魚雷,PMR-2反潛導彈和MTPK-1反潛魚雷。“萊卡”級的外形尺寸及排水量遠小于“亞森”M級,將有助于提高機動作戰和隱身性能。
根據擔負的作戰任務,“萊卡”級將采用兩種設計方案。
第一種為發射“俱樂部”系列91RE1反潛彈道導彈的反潛型,用于攻擊美國海軍“哥倫比亞”級和英國海軍“前衛”級戰略導彈核潛艇。91RE1導彈可從533毫米魚雷發射管發射,彈長7.65米,在水深20~50米發射時的射程為5~50千米、在水深150米發射時的射程為5~35千米,可以同時發射4枚導彈,反應時間10秒鐘。導彈采用兩級固體火箭發動機。第一級固體火箭發動機確保導彈水下航行、沖出水面和爬高。爬高后,第一級與導彈分離,同時,第二級固體火箭發動機開始工作,按預定彈道軌跡將導彈送入目標區域。此時,彈載慣性導航系統確保導彈的飛行穩定性,并將導彈引向預定瞄準點。據悉,“亞森”M級“喀山”號攻擊型核潛艇已經裝備了91RE1反潛彈道導彈。
第二種為裝備“鋯石”高超音速反艦導彈的反艦型,以用于攻擊美國航母等大型水面艦只。該型導彈飛行速度7~8馬赫,射程1000千米,采用破片或動能殺傷方式摧毀目標。前不久,美海軍剛剛簽署采購10艘“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇的合同。這10艘“弗吉尼亞”級將裝備新型魚雷和導彈,以提高發現和攻擊俄海軍搭載“鋯石”導彈的水面艦艇和核潛艇的作戰能力。俄軍事專家認為,這一做法未必奏效。“弗吉尼亞”級裝備的反艦和反潛導彈并非都是最新研制的。同時,俄海軍水面艦艇和核潛艇均具備防范能力。
“萊卡”級的最突出亮點在于,它有可能首次大膽采用模塊化設計,將戰略彈道導彈核潛艇與攻擊型核潛艇一體化。根據作戰任務不同,可隨時將武器艙室或武器發射裝置在戰略導彈和反艦/反潛導彈之間切換。目前,馬克耶夫國家導彈中心正在為“萊卡”級研制“模塊化”的戰略導彈發射裝置。新型戰略彈道導彈的戰斗部,將安裝機動性超強的高超音速滑翔彈頭,可以突破敵任何反導系統。
如果說“亞森”級通過改進潛射武器及其發射裝置,解決了巡航導彈核潛艇與魚雷核潛艇一體化的問題,那么,“萊卡”級通過“模塊化”設計,將戰略導彈核潛艇與攻擊型核潛艇一體化。這種“模塊化”設計,理論上將大大節省研制和維修保障經費,并將極大提高核潛艇的多用途作戰能力。如果獲得成功,將是世界核潛艇領域的又一次革命性飛躍。
“萊卡”級的第二個亮點,是有可能拋棄傳統的壓水反應堆,重新采用液態金屬冷卻反應堆。
早在1969年4月,蘇聯海軍安裝液態金屬冷卻反應堆的705型“豎琴”級首艇K-64號攻擊型核潛艇下水。這是世界上首艘正式列裝的安裝液態金屬冷卻反應堆的核潛艇,其水下最大航速高達40節(72千米/小時)。


蘇聯海軍安裝液態金屬冷卻反應堆的705型“豎琴”級攻擊核潛艇
由于采用液態金屬冷卻反應堆,“豎琴”級在航速方面具有很大優勢,不僅可以輕松追趕任何敵水面艦艇和潛艇,還可以規避敵魚雷攻擊。因此,該級潛艇被蘇聯海軍稱為“水下截擊機”。總之,該級潛艇在動力、機動和作戰性能方面,成為當時世界最優秀的攻擊型核潛艇。蘇聯海軍共計裝備了7艘705(705K)型“豎琴”級攻擊型核潛艇。20世紀90年代中期,“豎琴”級全部退役,但蘇聯研制液態金屬冷卻反應堆的技術卻得以保留下來。
俄戰略和工藝分析中心副總經理康斯坦丁·馬蒂延科指出,與安裝壓水反應堆的核潛艇相比,安裝液態金屬冷卻反應堆的核潛艇的功率密度提高了50%~150%,機動性能提高了100%,而反應堆的重量減少了30%~50%。但是,液態金屬冷卻反應堆必須不間斷保持蒸汽輪機在高溫條件下的運轉,從而導致資源和能源的大量消耗,增加了使用和維修保障成本。此外,必須采取特殊措施,密切監控液態金屬的工作狀況,以防止合金的氧化或合金的再生氧化。俄軍事專家普遍認為,這些問題目前已經得到妥善解決。如果“萊卡”級成功安裝液態金屬冷卻反應堆,將成為世界核潛艇領域的里程碑事件。
20世紀50年代,美國曾試圖為“海狼”級攻擊型核潛艇(SeawolfSSN575,此“海狼”為老型號)安裝液態金屬冷卻反應堆,由于試驗多次失敗,最終放棄。蘇聯的液態金屬冷卻反應堆參考了“海狼”級搭載的S2G型反應堆的經驗。“海狼”級采用液態鈉作為冷卻劑,但蒸汽發生器一旦發生管路破裂,鈉將會和水發生劇烈反應,直至引起爆炸。因此,“海狼”號航行一年多后,1960年拆除了相關裝置,又換上了壓水反應堆。經過研究分析,蘇聯否定了液態鈉冷卻劑,決定采用鉛鉍合金作為反應堆一回路的冷卻劑。
“萊卡”級的第三個亮點,是安靜性和隱身性更為優異。從整體結構看,“萊卡”級安裝單臺液態金屬冷卻核反應堆和單軸蒸汽輪機裝置,提高了安靜性。此外,整個艇體采用了大量的新型吸波涂層。同時,首水平舵、尾舵、指揮臺圍殼、螺旋槳和軸承也都采用新型吸波涂層。這樣一來,不僅可以減小被敵聲吶系統探測的概率,也可以減輕潛艇重量、提高機動性能。
此外,“萊卡”級還將裝備探測距離更遠、精度更高的新型聲吶系統。俄軍事專家認為,“萊卡”級很可能安裝“北風之神”級和“亞森”M級使用的“額爾齊斯-雙柄瓶-B-055”新型聲吶系統。該型聲吶系統可發現距離320千米的水下目標并同時跟蹤30個目標,其性能與美海軍“弗吉尼亞”級的最新型聲吶系統旗鼓相當。

“海狼”號(SSN575)是美國的第二艘核潛艇,它是美國唯一一艘使用過液態金屬冷卻反應堆的核潛艇

“亞森”級攻擊型核潛艇,依然采用推進螺旋槳
最后,按照“網絡中心戰”原則,“萊卡”級將裝備由智能化武器裝備(水下機器人或無人潛航器)組成的一體化的信息作戰指揮系統。
盡管“孔雀石”設計局對“萊卡”級的前景充滿信心,但俄一些軍事專家對該級艇持負面看法。2020年8月5日,俄主流軍事網站相繼刊載了軍事專家安德烈撰寫的《“哈士奇”(“萊卡”)級真的前途無量嗎?》一文。
該文對攻擊型核潛艇與戰略導彈核潛艇一體化的問題提出了質疑。文中指出,2014年12月,“孔雀石”設計局副總設計師尼古拉·諾沃肖洛夫稱,“哈士奇”(“萊卡”)級將是一款既可以發射潛射戰略彈道導彈,又可以發射巡航導彈的一體化多用途核潛艇,它將取代“北風之神”級和“亞森”級。眾所周知,戰略導彈核潛艇和攻擊型核潛艇,是兩種擔負截然不同作戰任務的水下作戰武器系統。垂直發射潛射戰略彈道彈并不復雜,但其特殊的發射程序對垂直發射裝置提出了特殊要求。
此外,還要考慮到核潛艇的外形尺寸。為什么俄海軍現役667型“海豚”級戰略導彈核潛艇背部會出現一個巨大“鼓包”或叫“龜背”?因為它是專門為裝備R-29R(RSM-50)潛射彈道導彈設計的。當然,如果取消“龜背”,核潛艇會變得更隱蔽,不易被發現,“北風之神”A級就取消了“龜背”。攻擊核潛艇沒有“龜背”,是因為它搭載的巡航導彈外形尺寸都較小。因此,戰略導彈核潛艇理論上可以結合攻擊核潛艇的武器,與攻擊核潛艇合二為一,但它將變成另外一副模樣。反之,單純的攻擊型核潛艇應該保持小型化以維持機動性、減少燃料消耗,其與戰略導彈核潛艇實現一體化的可能性較小。

667型“海豚”級戰略導彈核潛艇在裝填R-29R 洲際彈道導彈。潛射洲際彈道導彈體形巨大,因此戰略導彈核潛艇往往有隆起的背部以容納導彈

安德烈指出,目前,“孔雀石”設計局的主要任務是在電子設備、通信和機械設備等方面,解決各型潛艇不統一的問題,這將大大節省科研與設計階段的經費,維修也將更為簡便。聯合造船集團公司總裁拉赫曼諾夫也認同這一點:“擺在聯合造船集團公司面前的任務是,最大限度實現核潛艇設備的通用化。
軍事專家維克多·庫佐夫科夫對于“萊卡”級采用模塊化設計也提出了質疑。他認為,戰略導彈核潛艇,通常都采用特殊的設計,要將其模塊化是不現實的。碩大無比的洲際彈道導彈,在安裝、儲存和水下發射等方面需要極為復雜的設計。就目前的技術水平,要實現模塊化談何容易。目前,只有一種方案更具有說服力,即建造兩種不同型號的攻擊核潛艇:一種是反潛型,一種是反艦型。反潛型主要裝備“俱樂部”反潛導彈,反艦型主要裝備“鋯石”高超音速反艦導彈。如果按照該方案,的確可以談論模塊化問題,即發射裝置的一體化和彈藥相互更換等。此種方案無論在理論上,還是在實踐上都是可行的。
此外,俄軍事專家弗拉基米爾·圖奇科夫,對“萊卡”級沒有安裝噴水推進裝置,而繼續采用傳統的推進螺旋槳提出了批評。圖奇科夫認為,“萊卡”級應像“北風之神”級一樣安裝噴水推進裝置,以提高隱身性能。但安德烈對此持否定態度。安德烈認為,噴水推進裝置必須在一定的航速和潛深條件下,才能具備較好的安靜性。目前,無論是636型“基洛”級常規潛艇、677型“拉達”級常規潛艇,還是“亞森”級攻擊核潛艇依然采用推進螺旋槳。如果噴水推進裝置性能優異,那么,上述多型常規潛艇和核潛艇為何不采用呢?因此,不能盲目斷定噴水推進裝置和推進螺旋槳究竟哪個好,“萊卡”級安裝推進螺旋槳自有其道理。

“北風之神”級戰略導彈核潛艇采用了噴水推進裝置
關于“萊卡”級按照“網絡中心戰”作戰原則,構建一體化的信息作戰指揮系統問題,俄許多軍事專家認為,這是一個很難攻克的技術難關。由于無線電波在水中傳播速度較慢,加之海水導電性較強,潛艇在水下無法使用無線電進行通信聯絡,只有天線露出水面后才能發射、接收無線電信號。盡管頻率約為80~100赫茲的超長波信號,可以穿透30~40米的水深,但必須為其建造長達10000米長的巨型天線場。同時,還要動用無線電中繼通信飛機,拖曳約5000米的天線,進行核潛艇與水面艦艇無線電通信聯絡。如何實現“網絡中心戰”,對“萊卡”級是嚴峻的考驗。
“孔雀石”設計局將于2030年前后推出的“萊卡”級,究竟是一款怎樣的第五代攻擊型核潛艇?目前在世人的心目中存在諸多的變數,也會有更多的期待和想像空間。