回答: 战略核潜艇的设计思想---科普贴　 由 最爱莫扎特 于 2012-08-04 13:16

 www.6park.com
吴锴
兵器知识 2004年第4期 www.6park.com
各国战略核潜艇的数据早为公众耳熟能详，这些数据大体统一，但蒙人的时候不是没有。愚昧的保密常爆出迅雷不及掩耳盗铃的滑稽，森严的体制带给公众的也只能是弥天大谎。比如  ”台风”级的水下排水量到底多大？最早有粗略说30000吨的，有说35000吨的，还有的苏联资料给出个令人敬仰的50000吨，好在后来统一成26500吨。谁料前几年美国的资深潜艇专家玻尔玛到“台风”上考察，竟透露出真正的排水量在30000吨左右。
    西方很多公开数据也有问题。比如现在各种专业资料都注明：“俄亥俄”轴功率6万马力，最大航速26节；“前卫“轴功率2.75万马力，最大航速25节；D-IV轴功率5万马力，最大航速24节，这绝对有问题。D-IV的轴功率接近“前卫”的2倍，吨位还更小，航违反而更低。即使艇型阻力大也绝不会如此对比。“俄亥俄”的轴功率超过“前卫”1倍，把18750吨与15900吨的重量带入公式的计算结果是讲不通的，这些数据至少一部分不真实。因此对各国核潜艇的关注要以自己的判断为准。任何数据和示意图都只能作参考。即使数据真实，信息透明，对各国战略核潜艇的设计思路也未见得就好理解。这里简单谈谈对战略核潜艇不同设计方案的看法。 www.6park.com
导弹的数量 www.6park.com
目前，各国战略核潜艇的战略导弹数量不外是4个值：12枚、16枚、20枚、24枚，都是4的倍数，从没有谁装过18枚、22枚，这并非巧合。美国当初在确定“华盛顿”级上“北极星”导弹的数量[时，曾让开会的每位设计人员写下各自认为合适的数字，然后汇总一平均，得出的就是16。对这一很后现代的做法没法评价，但战略核潜艇上的导弹数目却是跟发射顺序有关的。仅以“俄亥俄”的导弹发射顺序(如右图)来说明。图中，导弹发射简的编号从指挥台围壳起[向艇腥方向分别为1号到24号，最初的4次导弹发射用点线(………)来表示，最后的4次导弹发射用实线(——)来表示。
可以看出，“俄亥俄”  的发射顺序是：第一枚导弹发射之后，紧接着发射的是第24枚导弹，而不是第2枚导弹。这种发射顺序可以便潜艇保持艏艉和左右两舷的平衡及稳定。因为战略导弹发射出筒后，海水瞬间会将筒灌满，灌满后质量略大于原来筒内导弹及空气的质量。这个质量差加上“水锤“的冲击会使潜艇发生震动及晃动。每枚导弹位置不同，发射时艇的摇摆、振动、上下加速度均不同，严重时会使艇上设备损坏。这时只能用平衡水舱及补重水舱来调整浮力。有资料显示国外的战略核潜艇发射筒内有类似气褒的设备，导弹一旦离开发射筒底部位置，气囊即开始膨胀占用部分空间，以使灌入筒内的海水质量与导弹相同。这种技术罕有其它透露，听上去较玄。气囊的膨胀度必须精准，而且要承受住汹涌的“水锤”冲击。撇开这种技术不谈，采用对角线发射确实可使潜艇更平衡一些。按这种方式，最后发射的是中间几枚导弹。如果导弹总数是18或22枚，到最后就只剩中间一组，这样就无法对角而只能并排发射，对导弹自身及潜艇会有一些影响。所以这个惯例基本被各国沿承下来。其实，按顺序从前向后发射未见得就一定不行，这里多少有些习惯因素。
    战略核潜艇在战时不见得非采取齐射方式。比如它可以在发射一组或两组导弹之后，下潜到更大的深度或者进行机动，以防止被敌人从空中或水面探测到。然后，潜艇无规律地接近水面，再发射另外一组至两组导弹，直至用这种方式把导弹发射完毕。这时平衡水舱的调整就很复杂。导弹数量为4的倍数已成公理，但到底16枚、20枚还是24枚并无一定之规。美国人考虑到在”俄亥俄”的降噪上花了巨额费用，导弹装少了不划算，因而装了24枚。至于这使“俄亥俄”艇体过长，回转性、机动性变差等并非主要考虑因素。美国人认为，战略核港艇的生存力主要是在敌第一波核打击下的生存力而非在敌攻击型核港艇面前的生存力。在有立体反潜部署的美国近海，苏联攻击型核潜艇难以进入。但别的国家对战略核潜艇自身机动性能及防御性能的考虑应该重于美国，还是16枚较好。 www.6park.com
导弹导流罩线型 www.6park.com
    导弹舱段是战略核潜艇的外观差异最大的地方。  “俄亥俄”的导流罩经过最后一组导弹后又延长了很长一段才缓慢滑下去。D-I、D-II、D-Ill、D-IV则是过了导弹区就陡峭地下滑。“前卫”接近“俄亥俄”，但下滑得还是较陡，而且形成一个小的台阶，这一点与D-I近似。而“凯旋”几乎就没有导流罩，导弹多大，艇体就多大。
    从上述线型看，“俄亥俄”的流体阻力和流体噪声最小，但其大排水量代价也最大。  “俄亥俄”的线型避免了导弹区后部的湍流，使螺旋桨处形成了良好的会聚水流，提高了推进效率并避免了噪声。但是排水量的增大又会使航速降低，艇体声波反射面积的增大也使防主动探测能力下降。这种矛盾永远无法协调。
    D级特别是D-lV的线型如此干脆也是无奈。它的导弹舱如此之高，如果像“俄亥俄”级那样缓慢滑下来，吨位可能突破15000吨，代价太大。但D-IV级最大的一个优势便是使导弹的威力最大化。SS-N-23导弹长14.9米，比“三叉戟-II”D5的13.4米多了1.5米。1.5米的增长对战略弹道导弹来说，在技术水平不变的条件下，可增加弹头的数量或当量或突防性能，或增加突防装置的数量，或增加射程，或将上述几项性能同时进行不同程度的提升。以仅增大射程为例，这1.5米可使战略潜艇从必须深入大洋2000千米变为在自己沿海就能摧毁敌国陆土(当然现有导弹不能简单地加长，只是说导弹的设计尺寸加大后射程指标可以更大)。这样，原来必须通过的海峡、岛链、浅滩，现在不用去了。原来至少有三分之一的巡航时间都耽误在往返途中，现在这些时间段内你的战略打击力有显著提高。在己方海域，敌反潜力量减弱，己方保护力量增强，即使考虑到导弹舱的高度增加导致潜艇线型有一些恶化，总体生存力也仍会提高。因此战略核潜艇第一性质应是导弹基地，第二性质才是潜艇。战略核潜艇再机动灵活，而导弹性能却一般，仍是本末倒置。因此战略核潜艇的设计思想应以装载大尺寸的导弹为核心，而且宁肯减小弹头数量也要保证射程。至于潜射战略导弹越靠近目标发射突防概率越强的观点过于偏颇。冷战时，苏联战略潜艇确曾潜伏于美国近海，等待“戳着胸膛开火”，但对于没有海外基地的国家来讲，这种做法不现实。涉险而去长途奔袭待命，过不了多久又得同样惊心动魄地返回，即使导弹攻击的时间有所缩短，这种战略的优劣也是脑筋正常的人一目了然[的。而且弹道导弹攻击时间和打击距离不成正比，打击距离越近，弹道越低，再入段速度就越低，总体衡量增加不了多少突防概率，因此“大射程”仍是原则。至于导弹舱增高后对潜艇线型的协调问题，可以像D-IV那样粗犷，但更合理的是搞成大直径的单壳体以缩小龟背落差。
    以上所说是对一般国家而言泛指的概念。如果一个国家先天地理条件不理想，就很难使潜基导弹的威力达到理想。对发展战略核潜艇最有利的条件是：海岸线开阔，直接面对大洋，而且沿海全部为深海。潜艇在港口里就能一头扎下去则更好。如果一个国家尽管海岸线长，但沿海均为大陆架，潜艇住外航行200公里也深潜不下去，将非常不幸。在这种情况下，战略核潜艇壳体直径(特别是导弹舱高度)只能做的小一些，以便能在航道和靠泊港口上尽量多点选择余地。
    再回到线型协调上来。“前卫”的导弹舱高度与“俄亥俄”相当，但其后部直径却小一些。这是由于“前卫”的PWR-2反应推的尺寸要小一些。另外“俄亥俄”的主机舱是有人值守的，因此舱段大一些。从理论上讲，“前卫”后部曲线的“台阶”式下滑会影响艇腥流场，苏联D级的后三型不再延续D-I后部的“台阶”便是出于此考虑。“前卫”与“俄亥俄”是在不同的水池做的缩比试验，经系数修正后形成了现在各自的艇型。“前卫”后部台阶的影响能被接受，还包括两个原因，一个是“前卫”的最大航速比“俄亥俄”稍低，艇艉水流慢一些；另一个是“前卫”采用的泵喷推进系统受水流的影响比螺旋桨要小一些。
    美国的四代战略核潜艇从  “华盛顿”、“伊桑艾伦”、“拉斐特”到“俄亥俄”，一级比一级流线。其实“华盛顿”的线型就已经比较理想了，如仅考虑线型因素而不考虑吨位、动力的改变，那么从经验上判断，每一级在航速上的提高应该只在1~2节左右。但是，在需要抢占阵位攻击敌方时，0.1节的优势也是有用的。美国在确定“洛杉玑”级的方案时曾举棋不定。里科弗的方案是“高速”型，美国国防部长的倾向是“安静、中高速”型。1968年，对美国攻击型核潜艇计划具有决定权的美海军作战部长约翰·E·福斯特乘坐“鲟鱼”级参加了一次演习。演习中，“鲟鱼”级由于最高航速比另一艘扮演苏联核潜艇的“鲣鱼”级慢0.5节，始终无法占据有利的阵位对“鲣鱼”级攻击。这次事件对约翰·E·福斯特产生了重大影响，直接导致“洛杉研”级采用了里科弗的方案。从这点可以看出，航速上的一点差异在关键时刻能引起战术上的巨大失衡，对战略核潜艇亦如此。
    在此方面，D-I、II、III、IV级的设计存在严重矛盾。D-IV级导流罩的阻力极其可观，但其前部却没像后部那样搞流线型过渡，这一点它甚至不如有些国家的战略核潜艇。当然把导流罩做成平滑过渡在建造时会增加焊接困难，因为越到接合处空间越小，里面几乎站不下人。双壳体潜艇在建造时也有这个麻烦。由于两层壳体之间的肋骨结构要进行双面焊，在从内部焊接时人要站在两层壳体之间架筑的梯子上作业，由于空间小，空气不流通，常有工人晕倒在壳体之间的事例。对于2000吨以内的双壳体常规潜艇来说尤其严重。但是与流线型过渡带来的好处相比，焊接困难应该算不了什么。因此从目前了解情况看，只能说这是D级的一个严重错误。