略核潜艇的设计思想
──访中国工程院黄旭华院士
《兵器知识》2000年第4期 www.6park.com
吴锴（以下简称吴）：黄总，您好！非常高兴您就战略核潜艇设计思想的有关问题接受本刊的采访。为保证有足够数量的潜基弹头，战略核潜艇的设计有两种思路。一是在一艘艇上装尽量多的导弹及弹头；二是把潜艇的指标订得低一些，现实一些，转而去增加艇的数量。您对此如何权衡？ www.6park.com
黄旭华（以下简称黄）：战略核潜艇除平时起威慑作用外，更重要的是在敌人首先发动核攻击的情况下，有效地保存自己，然后给敌人以致命的核报复。 www.6park.com
据专家估计，在敌人首先发动核攻击情况下，海基潜射战略核力量的保存几率大约在４０％左右，而且战略核潜艇的可用度一般约７０％，导弹发射成功率约７５％，因此，从战略观点出发，要保证第二次核反击，艇的数量和艇上装备的导弹总数，必须要有一个最低基数，举例讲，如果要保持２艘战略核潜艇潜伏在深海发射阵地待命或执行任务，需要有６艘左右在役艇。但是，若一个国家经济实力不雄厚，可供使用的核潜艇基地又不多，要大批建造战略核潜艇却是非常困难的。 www.6park.com
美国搞全球战略，海外基地多，自认为海、空军实力强大得足以保证战略核潜艇安全执行任务。原苏联认为北冰洋领域属他们的势力范围，潜伏在北冰洋深海的战略核潜艇可以安全执行任务，艇上装备的导弹射程足以覆盖美国本土。因此，他们都以潜艇作为单纯的发射平台，以“一艇多弹”作为设计建造的主导思想。但是，“一艇多弹”必然导致艇越造越大，隐蔽性和机动性越来越差，建造费用越来越高，而且要在一艘艇上连续齐射多枚导弹，发射总时间拖长，很容易暴露，遭受攻击。究竟是“一艇多弹”好还是“多艇少弹”好，应该从本国条件出发，综合考虑。对于一个海、空军实力不足以与对方抗衡的国家，为保证能有一定数量的核潜艇携带必要数量的潜射弹道导弹潜伏在发射阵地待命，采用“多艇少弹”是比较有利的。此外，减少艇上装备的弹数，将相应减少艇的排水量，对提高艇的隐蔽性、机动性、生存能力以及减少设计与建造难度都很有好处。排水量减少，艇的吃水相应减小，还有利于驻泊港湾的选择。 www.6park.com
吴：在潜射导弹与潜艇艇体的关系上，曾有两大流派：原苏联为了与美国对抗，抢时间研制了好几型潜射导弹，一型比一型大，旧潜艇装不下了，就研制新一型潜艇，结果造就出了原苏联波澜壮阔的战略核潜艇阵容；而美国则是减少艇型，一型多艘，让导弹的尺寸去“迁就”潜艇。相比之下，美国模式更符合标准化、模块化、通用化，似乎更利于维修、保障和改装。您对此怎么看？ www.6park.com
黄：关于潜射弹道导弹与潜艇的关系问题，首先必须考虑的是在敌人发动核战争的情况下，能有效地保存自己，然后才有可能给敌人以致命的核反击。为了能有效保存自己，艇的主要性能特别是隐蔽性（包括下潜深度和噪声控制）、机动性和快速性都必须有足够保证。同样，要有效执行二次核打击，弹的射程、威力、命中精度、突防能力也不能忽视。所以，两者应相互制约，不能偏废。 www.6park.com
美苏发展战略核潜艇的起点不同，从而导致了发展模式的差别。 www.6park.com
原苏联核潜艇装备的潜射导弹，初始阶段采用的是液体燃料发动机，弹的尺寸较大，艇装的数量较少。为了与美国抗衡增加导弹射程，弹的尺寸不断加大，艇上携带的弹数也不断增多，再加上原苏联导弹更新快，从而出现了你说的庞大的战略核潜艇阵容。直到其潜射导弹发展到固体燃料火箭发动机时，战略核潜艇的型号才保持了稳定。 www.6park.com
美国发展潜射导弹是以固体燃料火箭发动机为起点，尺寸较小，技术较成熟，因此导弹在提高性能的过程中，其尺寸变化不大，从而对艇的变化要求也不大，这样就形成了与原苏联完全不同的少型多艘发展模式。 www.6park.com
应该说明的是，不论是原苏联还是美国，他们发展战略核潜艇初始都是以潜艇来适应导弹发展的需要的，但是，当导弹的射程、威力、精度及突防能力达到一定程度后，战略核潜艇发展的过程转而变成“弹适应艇”，突出艇的生存力，提高艇的隐蔽性、机动性、快速性。 www.6park.com
世界各国的技术水平及国情不同，发展战略核潜艇的起点不同，最后反映出来的发展模式也必然不同。但按正常情况，艇、弹的研制最好同步、并进，技术上综合考虑，相互制约，达到艇、弹总体性能最优化。 www.6park.com
吴：在潜射导弹的设计上，弹头的数量、当量与导弹射程之间存在极大的矛盾，对此，您如何看？ www.6park.com
黄：目前，战略核潜艇的发展趋势仍然是以装备远射程的导弹为主，其目的是提高潜艇的存在几率。当然，在导弹的射程、威力达到一定水平后，便应综合各种因素，提高艇的性能，提高导弹的突防能力，增加导弹分导弹头的数量，从而提高核打击力度。也就是说，潜艇是基础，导弹的射程是提高潜艇生命力的保障，导弹突防能力和多弹头是增加核打击力度的条件。 www.6park.com
吴：在世界各国战略核潜艇外形的比较中，原苏联的Ｄ－Ⅳ级似乎值得重视。其特色是：导弹舱段大大高出其它舱段，即所谓的“龟背”。这种做法能在保证导弹威力的前提下使整艇排水量大大降低，因而综合费用、目标特征、对主机功率的要求等都随之降低。然而反其道行之，增大排水量，把各舱段设计为高度差很小甚至到齐平的程度也有其好处：如可使潜艇流体动力性能改善，提高航速；可多添置降噪设备以降低噪声；储备浮力增加，抗沉性增强等等，“台风”级、“俄亥俄”级、“前卫”级、“凯旋”级都采取了后一种设计，您对这两种方案如何评价？ www.6park.com
黄：“龟背”现象的出现与艇、弹发展的协调程度有关，同时也涉及到两种不同形式的结构问题，原苏联潜艇一贯采用双壳体结构，当潜艇携带的弹道导弹因射程不断增加而导致导弹尺寸增加时，只好在导弹舱的上方设置庞大的导流罩，形成一个十分明显的“龟背”。Ｄ－Ⅳ级就是一个典型例子。这种结构形式，水面排水量没有增加，但水下排水量却明显加大，加上艇体线型不顺，对于水下快速性是不利的。核潜艇出现“龟背”实属艇、弹发展不协调所造成的。美国、英国和法国战略核潜艇上一贯采取大直径的单壳体结构，加上他们的导弹尺寸较小，因此导弹舱上部设置的导流罩很小，没有明显的“龟背”现象。如果导弹尺寸得到控制，容纳导弹布置的耐压壳体得到保证，应该避免“龟背”现象的出现。 www.6park.com
吴：关于导弹舱与指挥台围壳的位置关系上，像“台风”级那样布置在前可使导弹发射效率提高，有利于发射后调整艇体的纵倾，但其它战略核潜艇为什么不这样做？ www.6park.com
黄：从战略核潜艇导弹舱布置的基本原则来说，它应该尽量靠近潜艇的重心，这样在导弹发射时便于进行潜艇的纵倾调整。在此原则下，各型战略潜艇的导弹舱是布置在指挥台围壳的前面还是后面，应该属于不同的设计风格和设计思想的问题。但是，在潜艇设计过程中，还存在许多其它的原则和制约，最终设计往往是其综合折衷结果。“台风”级这种布置便是如此。不过自从５０年代世界上出现了弹道导弹潜艇（包括常规动力的弹道导弹潜艇）以来，像“台风”级那样把导弹舱布置在指挥台围壳的前面还是罕见的，国外潜艇专家出于不同的考虑角度对其褒贬不一。 www.6park.com
吴：您能否分析一下储备浮力的大小及单、双壳体的设计对战略核潜艇的利弊？ www.6park.com
黄：美国、英国和法国一向认为战略核潜艇没有必要保留很大的储备浮力，这正是他们采用单壳体结构的原因之一。而原苏联认为较大的储备浮力可以保证战略核潜艇具有比较强的抗沉性，因此他们倾向于采用双壳体结构。 www.6park.com
单壳体的优点是结构简单，在具有同等排水量的前提下，具有较大的艇内空间，可以增加潜艇的有效载荷，但是单壳体加工工艺要求苛刻。另外，特别是在北冰洋海域活动时，容易受到浮冰的冲击，造成艇体表面的损伤。 www.6park.com
双壳体结构的潜艇轻外壳加工成型相对容易，轻外壳与耐压艇体之间的舷间可对外来武器的攻击起到缓冲和保护的作用，有较好的抗沉性，对隔音减震也较有利，但是双壳体结构由于其储备浮力较大，当它在水下航行时增加了许多负载。 www.6park.com
吴：苏－俄战略核潜艇的发展基本上是以北冰洋为作战环境设计的，都比较强调破冰能力和大储备浮力，但为何Ｄ级与“台风”级形态相去甚远？其下一代“北风之神”级似乎是在Ｄ－Ⅳ级的基础上重新设计的，是否说明“台风”级的超大排水量思路是错误的？ www.6park.com
黄：“台风”级的与众不同其主要原因是由于它的设计及建造都处于当时特定的国际和国内环境中。在建造Ｄ－Ⅰ级的时候，装备该级艇的ＳＳ－Ｎ－８型潜射导弹的射程已达到７５００千米，从而使该级艇在北冰洋和西太平洋上由苏联海、空军控制的海域中发射导弹即可攻击美国的主要城市和军事要地。由于上述海域完全能被苏联控制，因此，Ｄ级艇比起必须要穿越格陵兰－冰岛－英国之间的北约反潜屏障前往大西洋执行任务的Ｙ级战略核潜艇要安全得多。在这种情况下，苏联认为战略核潜艇的数量可以相应减少，但是每艘艇装备的导弹数量却可以大幅度增加。这是“台风”级问世的一个重要原因。 www.6park.com
另外，当“台风”级处于设计阶段的时候，原苏联已经制造了ＳＳ－Ｎ－２０型潜射弹道导弹，其最大射程为８３００千米，使得“台风”级可以在更加靠近原苏联领海的海域中从事作战巡逻活动，提高了该级核潜艇的安全性和作战可靠性。 www.6park.com
第三是７０年代中期，原苏联国家战略发生了重要变化，采取了所谓的“抑留战略”，即战略核潜艇不参加早期的相互核攻击，而是隐蔽待命，作为第二次核打击力量或者后备核威慑力量。因此，原苏联需要建造、装备“台风”级这样的可携带较多数量导弹的超大型弹道导弹核潜艇作为二次反击的后盾。 www.6park.com
第四是美国于７０年代开始计划建造超大型的“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇，原苏联不甘落后，决定建造超大型的“台风”级以抗衡美国。因此，“台风”级也是美苏在冷战时代军备竞赛的产物。 www.6park.com
冷战结束后，“台风”级存在的时代特点已经不复存在，因此，其后的“北风之神”级也没有必要再重走“台风”级的老路。总之，“台风”级是一个特定时代的特定产物，它具有硕大无比的艇体和世界最大的水下排水量，反映了那个时代的特征。 www.6park.com
吴：在核反应堆方面，国外已搞出长寿命期堆芯。其全寿命周期费用较低而且避免了更换堆芯时可能造成的对潜艇的污染。您对其效费比如何评价？ www.6park.com
黄：长寿命期堆芯的优越性是显而易见的，它延长堆芯燃烧周期，甚至可达到与艇同寿期，取消或减少了换料工作量，降低了艇的服役成本，缩短了维修周期，提高了艇的在航率，减少了更换堆芯时可能造成的对潜艇的污染。但这种堆芯必然要提高燃料的浓缩度，堆的控制有一定难度，而且需要专门的生产线，造价也相当昂贵。由于浓缩度的提高，对于退役的核潜艇活性区燃料的处理也是一个很突出的问题，其处理费用昂贵，甚至高出造价。 www.6park.com
吴：泵推进系统在英、法的战略核潜艇上普遍采用，为何俄下一代“北风之神”却未采用？ www.6park.com
黄：泵推进系统的应用主要是为了降低核潜艇三大噪声源中推进器的噪声。核潜艇上使用泵推技术更能发挥它的优越性。 www.6park.com
泵喷是21世纪核潜艇降噪的一个重要措施，原苏联在解体之前就开始研究泵喷技术，我们猜测“北风之神”级由于苏联的解体、技术的复杂、经济投入的困难以及涉及面广等因素，使得该技术还未能应用到实艇。但可以说，泵喷推进系统由于降噪效果好应是发展方向。 www.6park.com
吴：战略核潜艇的使命决定了其在与敌方相遇时一般采取规避的方针，亦即其‘’不被发现”要比“被发现了能反击”更重要，那么，在其自卫武器及被动防护力（例如耐压壳与非耐压壳之间的水层）的设计上是否应适可而上，而把主要力量放在被动声纳及其它隐身措施上？举例讲，战略核潜艇装备对空自卫武器是否弊大于利？ www.6park.com
黄：作为战略核潜艇、其设计重心应滚是追求高性能的波动声呐探测能力和尽量出色的隐身能力，前者可以先敌探测，提前争取相应的规避措施，而隐身能力可以保证本艇不易被敌人的探测手段所发现。至于自卫武器则是在被敌人发现之后，不得不使用的最后手段。 www.6park.com
核潜艇装上对空导弹，对敌飞机实施攻击，容易被敌人发现，所以国外一些专家认为如果装上对空武器交换比（双方损失比）至少要大于1:10才有其存在的意义。由于实战中达不到这样的比例，而且容易被敌人发现，所以美国的核潜艇都没有装载对空导弹。而常规潜艇要定时浮出水面，装载对空导弹是可以的。 www.6park.com
1970年，英国研制出”斯拉姆”对空导弹，苏联也研制了“水下萨姆”对空导弹。目前，德、法正在联合研制一种装载在标准鱼雷发射管上的”独眼巨人””导弹。 www.6park.com
吴：您认为大潜深和高航速这两个指标对战略核潜艇来说意义有多大？是否值得下大力气发展？ www.6park.com
黄：大潜深和高航速是核潜艇的两个重要指标，由于海水屏蔽作用对潜艇有保护作用，下潜深度越大，隐蔽性越好，越不易被敌人发现；在保证规避反潜攻击的基本航速前提下，提高航速没有增大下潜深度的必要性大，即效费比低。大潜深比高航速重要，有必要发展。 www.6park.com
吴：您认为今后战略核潜艇的发展模式是专门发展一型还是在模块化攻击型核潜艇的设计中加一个导弹舱的模块？两种途径效费比对比如何？
    
黄：严格地说，一艘战略核潜艇并不简单地等于一艘攻击型核潜艇嵌加上一段弹道导弹舱。虽然美国海军早在建造第一艘弹道导弹核潜艇””华盛顿”号时，为了争取时间确实是在一艘建造中的攻击型核潜艇上嵌加了一个导弹舱，但这种做法只是当时美国海军为了赶超苏联而做出的一种特殊选择。
    
即使在时隔四十年之后的今天，美国在设计”‘弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的过程中，利用计算机辅助设计开展了模块化设计、并计划在21世纪一旦需要的时候，以模块化设计为基础，利用嵌加导弹舱模块从而迅速建成战略核潜艇。但应当看到的是，那并不是简单的在原有的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇上嵌加一段导弹舱就可以。当然这种做法毕竟可以节约时间和经费，同时也代表这潜艇设计和建造的发展方向和趋势。可以肯定地说，这种通过模块方法建造战略核潜艇应该比单独设计并建造一种型号的战略核潜艇有着更高的效费比。
    
吴：一种军事技术和武器装备作用愈大，它面临的威胁和挑战就愈大。您认为当卫星探测潜艇的技术成熟后，战略核潜艇这一人类杰出成就是否也将黯然退出？
    
黄：这是一个对策论问题。 www.6park.com
可以说，战略核潜艇是三军武器中最难被发现、捕获和最具威胁的系统。它在未来年代里将继续发挥极端重要的影响和作用。但是，其存在的不足与欠缺也使得它并非无懈可击。不要说将来，即使在目前的军事技术水平下，战略核潜艇也并不是完全不能对付的。
    
在卫星探测技术达到十分高的水平的时候，核潜艇的隐蔽性和安静性等方面的技术也必将会得到相应的改善和提高，届时这两者之间或许会出现互相制约，难分高低的局面。