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上世紀(jì)60年代,美蘇兩國(guó)軍備競(jìng)賽如火如荼,在海軍尤其是核潛艇方面的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。對(duì)美蘇核潛艇設(shè)計(jì)而言,航速始終是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。 1959年4月15日,美軍第一艘“鰹魚(yú)”級(jí)攻擊核潛艇服役。當(dāng)時(shí)的美國(guó)海軍學(xué)會(huì)認(rèn)為,隨著核動(dòng)力技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)核潛艇航速有望突破50節(jié)。事實(shí)上盡管“鰹魚(yú)”級(jí)采用了革命性的水滴形殼體加核動(dòng)力的設(shè)計(jì),最大航速也只能達(dá)到33節(jié),遠(yuǎn)低于宣稱(chēng)的數(shù)字,而50節(jié)是個(gè)天文數(shù)字,不僅當(dāng)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在也顯得不可思議。然而在冷戰(zhàn)高峰的60年代,美蘇雙方均秉持料敵從寬的原則,蘇聯(lián)人顯然更愿意相信這一點(diǎn)。 蘇軍第一代攻擊核潛艇是1959年服役的627型(北約代號(hào)“十一月”級(jí))核潛艇,水下最大航速30節(jié)。面對(duì)“鰹魚(yú)”級(jí)的威脅,蘇軍第二代攻擊核潛艇671型(北約代號(hào)“維克托”級(jí))核潛艇于1967年服役,水下最大航速32節(jié)。但是按照蘇軍的估計(jì),美軍新一代核潛艇航速在40節(jié)以上,于是蘇聯(lián)人對(duì)航速的追求并沒(méi)有停留在671型核潛艇上。1969年,第一艘705型(北約代號(hào)“阿爾法”級(jí))攻擊核潛艇下水。 01起源 要想真正了解705型核潛艇,勢(shì)必要提到蘇軍另一型巡航導(dǎo)彈核潛艇661型(北約代號(hào)“帕帕”級(jí))。 661型核潛艇由蘇聯(lián)第16中央設(shè)計(jì)局(即著名的“孔雀石”設(shè)計(jì)局前身之一)于1958年設(shè)計(jì),1968年下水,1969年交付蘇聯(lián)北方艦隊(duì)服役,僅建造一艘。 661型核潛艇全艇為雙殼體結(jié)構(gòu),外殼具有寬大的圓截面,不同于美軍潛艇使用的鋼材,其內(nèi)部耐壓殼體首次采用鈦合金建造。661型全長(zhǎng)106.9米,標(biāo)準(zhǔn)排水量5280噸,水下排水量7100噸,由兩臺(tái)VM-5m型壓水反應(yīng)堆與兩臺(tái)蒸汽輪機(jī)提供動(dòng)力,最大輸出功率共31.8萬(wàn)馬力,雙軸雙槳推進(jìn)。661型設(shè)計(jì)水下航速可達(dá)42節(jié),在試航過(guò)程中使用97%的堆功率達(dá)到了44.7節(jié)航速,且這一紀(jì)錄至今未被打破。661型設(shè)計(jì)工作潛深為400米,極限潛深達(dá)800米以上。 661型核潛艇作為首次使用鈦合金建造的核潛艇,最大的意義在于證明了使用鈦合金制造核潛艇是完全可行的,潛艇因此可以獲得更大的工作潛深,再加上優(yōu)秀的動(dòng)力系統(tǒng),完全能夠兼顧高航速和大潛深。661型的成功,在艇體設(shè)計(jì)和動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)上給予蘇聯(lián)潛艇設(shè)計(jì)不少啟發(fā),并且在建造過(guò)程中積累了加工制造鈦合金耐壓殼體的寶貴經(jīng)驗(yàn)。因此661型巡航導(dǎo)彈核潛艇常被認(rèn)為是更加先進(jìn)和成熟的705型攻擊核潛艇的雛形。 02問(wèn)世 705型核潛艇為蘇聯(lián)第二代攻擊核潛艇,是蘇聯(lián)第143特種設(shè)計(jì)局(“孔雀石”設(shè)計(jì)局另一前身)的杰作。該型潛艇的概念最早由A·B·彼得羅夫提出,旨在利用潛艇高航速、低可探測(cè)性的優(yōu)勢(shì),對(duì)接近蘇聯(lián)海岸的美軍水面艦艇展開(kāi)攔截作戰(zhàn),同時(shí)考慮到美軍新型攻擊核潛艇的威脅,要求其具有對(duì)抗主動(dòng)聲吶和規(guī)避反潛武器攻擊的能力。 按照彼得羅夫的觀點(diǎn),新型潛艇需要滿(mǎn)足高航速和大潛深的特點(diǎn),圍繞這個(gè)概念設(shè)計(jì)的潛艇與第一代627型核潛艇大有不同。首先潛艇采用表面光滑的流線型殼體,指揮塔圍殼與艇體連接處過(guò)度自然,潛艇排水量大幅減小,且結(jié)構(gòu)不同于以往的蘇聯(lián)潛艇,采用單殼體而非雙殼體結(jié)構(gòu),艇員數(shù)量也大幅減少,魚(yú)雷發(fā)射管在潛艇底部,魚(yú)雷裝載口位于艇艏部水線以上。彼特羅夫?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)了十種方案。 彼得羅夫的想法在設(shè)計(jì)局內(nèi)部引起了軒然大波,但時(shí)任第143設(shè)計(jì)局負(fù)責(zé)人G·N·車(chē)爾尼雪夫?qū)Υ撕芨信d趣。在車(chē)爾尼雪夫的推動(dòng)下,143設(shè)計(jì)局開(kāi)始了相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā),項(xiàng)目要求該型潛艇必須采用核動(dòng)力,兼顧高航速、大潛深,配備先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng),盡可能減少艇員人數(shù),卻并沒(méi)有對(duì)武器配置、作戰(zhàn)任務(wù)、具體性能等提出明確要求,可見(jiàn)車(chē)爾尼雪夫希望設(shè)計(jì)人員能夠充分發(fā)揮聰明才智。 1959年末,M·G·魯薩諾夫領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)小組終于擬定了具體的初步設(shè)計(jì)方案。該方案采用鈦合金制成的單殼體,搭載一臺(tái)反應(yīng)堆,單軸推進(jìn),使用高度自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)方案首先遭到了海軍的強(qiáng)烈反對(duì),主要原因是單殼體設(shè)計(jì)。出于安全性和可靠性的考慮,海軍之前裝備的潛艇均采用雙殼體設(shè)計(jì),體積和排水量更大,但潛艇有更大的儲(chǔ)備浮力,抗沉性更好。單殼體設(shè)計(jì)能減小潛艇的體積和排水量,降低在水下航行的阻力,更容易用更小的反應(yīng)堆功率實(shí)現(xiàn)高航速的要求,但是抗沉性不足。海軍反對(duì)的另一個(gè)原因是該方案采用了液態(tài)金屬燃料反應(yīng)堆——結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,維護(hù)保養(yǎng)需要大量時(shí)間,需要不斷加熱冷卻劑防止凝固。液態(tài)金屬燃料反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)同樣非常突出:液態(tài)金屬導(dǎo)熱性能好,不存在輻照腫脹問(wèn)題,堆芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可在高溫低壓下運(yùn)行,裝置效率較高,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件,緊湊性好。 經(jīng)過(guò)半年論證,設(shè)計(jì)方案終于在1960年塵埃落定,蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議發(fā)布決議,要求研發(fā)一型高速攻擊核潛艇,具體設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案吻合,項(xiàng)目編號(hào)為705,代號(hào)“Лира”(意為“天琴座”,北約代號(hào)“阿爾法”級(jí))。得到官方批準(zhǔn)后,705型核潛艇的研發(fā)走上正軌。 1961年1月,海軍司令戈?duì)柺部品蚝\娫獛浾匍_(kāi)會(huì)議,確定705型標(biāo)準(zhǔn)排水量為1500噸左右,水下航速44-47節(jié),艇員人數(shù)在15至20人左右。海軍司令要求得到一型設(shè)計(jì)緊湊,水下航速高,自動(dòng)化程度高的潛艇。海軍也提出了要求,即潛艇必須保持抗沉性,同時(shí)要有備用動(dòng)力。蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議于1961年5月發(fā)布決議,要求1962年第二季度完成初步設(shè)計(jì),1963年第一季度完成技術(shù)設(shè)計(jì),第一艘潛艇應(yīng)在1965年之前建造完成并進(jìn)行試航。1963年3月,705型技術(shù)設(shè)計(jì)基本完成,此時(shí)潛艇標(biāo)準(zhǔn)排水量達(dá)到了2000噸,最大水下航速41節(jié),同時(shí)仍然采用單殼體設(shè)計(jì),儲(chǔ)備浮力低于20%,但海軍認(rèn)為其抗沉性不足。最終設(shè)計(jì)局與海軍妥協(xié),采用了雙殼體設(shè)計(jì),其他部分基本沿用魯薩諾夫的設(shè)計(jì),雖然航速?zèng)]能到達(dá)最初的要求,但海軍基本滿(mǎn)意,同意進(jìn)入建造階段。 縱觀整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,基本上是革新與保守之爭(zhēng),但除開(kāi)單雙殼體之爭(zhēng),其他革新如高度自動(dòng)化,流線性艇身等均代表了蘇聯(lián)核潛艇的發(fā)展方向。同時(shí)不能否認(rèn)海軍堅(jiān)持雙殼體和抗沉性設(shè)計(jì),由于蘇聯(lián)海軍主要部署在高緯度地區(qū),自然條件惡劣,抗沉性與可靠性對(duì)核潛艇而言至關(guān)重要。 03建造 1962年10月705型首艇K-64號(hào)就被列進(jìn)了海軍艦艇建造名單,此時(shí)705型仍處于設(shè)計(jì)中。1968年6月2日,K-64號(hào)在列寧格勒海軍部造船廠開(kāi)始建造,1969年4月22日下水。 1970年10月,K-64號(hào)進(jìn)入北德文斯克,開(kāi)始為海試做準(zhǔn)備,同年11月23日至12月30日,K-64進(jìn)行了各種試驗(yàn)。1971年最后一天,K-64號(hào)進(jìn)入蘇聯(lián)海軍北方艦隊(duì)服役。 但705型沒(méi)能令所有人都滿(mǎn)意。在K-64號(hào)建造過(guò)程中,時(shí)任蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議副主席的德米特里·烏斯季諾夫公開(kāi)表示705型艇上空間狹小、過(guò)于擁擠,存在維護(hù)和保養(yǎng)困難的嚴(yán)重問(wèn)題,且表示705型的建造應(yīng)當(dāng)被叫停,但時(shí)任北方艦隊(duì)司令的G·M·葉戈羅夫海軍上將對(duì)705型表示了堅(jiān)定的支持,葉戈羅夫的意見(jiàn)得到了海軍司令戈?duì)柺部品虻馁澇?,戈?duì)柺部品蛘J(rèn)為“整個(gè)705型都必須保留”。最后705型進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn),稱(chēng)為705K型,改進(jìn)型將搭載新式反應(yīng)堆,而K-64號(hào)之后的三艘705型,分別為K-316號(hào)、K-373號(hào)和K-463號(hào),仍按原設(shè)計(jì)在列寧格勒海軍部造船廠建造,最后一艘705型K-463號(hào)于1981年3月30日下水,1981年12月30日服役。三艘705K型在北德文斯克造船廠建造,分別為K-123號(hào)、K-432號(hào)和K-493號(hào),最后一艘705K型K-493號(hào)于1980年9月21日下水,1981年9月30日服役。 04性能 705型長(zhǎng)81.4米,705K型由于搭載新式反應(yīng)堆,結(jié)構(gòu)更為緊湊,長(zhǎng)79.6米,寬9.5米,吃水7.6米。705型標(biāo)準(zhǔn)排水量2300噸,水下排水量3200噸;705K型標(biāo)準(zhǔn)排水量2280噸,水下排水量3610噸。從外觀上看,705型與705K型區(qū)別不大,最大區(qū)別僅在于705K型長(zhǎng)度更短。 705型外部采用高度流線型設(shè)計(jì)以降低在水中的阻力,整艘潛艇外形呈紡錘型,橫截面為圓形,采用最優(yōu)的長(zhǎng)寬比,配備“高級(jí)轎車(chē)”式的指揮塔圍殼,圍殼與艇身過(guò)渡自然,與上一代627型核潛艇圍殼與艇身垂直過(guò)渡有本質(zhì)區(qū)別,有利于降低水下航行時(shí)的阻力。 705型采用了高度流線型的外殼設(shè)計(jì),在蘇聯(lián)潛艇中尚屬首次,與蘇聯(lián)最早采用水滴形外殼設(shè)計(jì)的671型一樣,都來(lái)自中央航空動(dòng)力學(xué)研究所。在所長(zhǎng)A·I·沃茲內(nèi)申斯基和G·A·馬特維耶瓦的領(lǐng)導(dǎo)下,705型的外形設(shè)計(jì)成功解決了流體動(dòng)力學(xué)、強(qiáng)度和噪聲等問(wèn)題。中央航空動(dòng)力學(xué)研究所這次成功的“跨界”,幫助蘇聯(lián)潛艇在航速上達(dá)到了一個(gè)新的高度。由于705型對(duì)高航速的追求,其殼體表面粗糙程度非常低,有利于降低外殼與海水的摩擦力。潛艇水平舵為可收放式,位于艇艏部,艇體上所有流水孔和開(kāi)口都可自動(dòng)開(kāi)合,避免水下航行時(shí)海水從開(kāi)口處流出,增加艇體阻力。705型艇身上鋪設(shè)了特殊涂層,降低噪聲的同時(shí)提高表面光滑程度,降低阻力。同時(shí)艇體輪廓的水聲信號(hào)特征并不明顯,可以降低被發(fā)現(xiàn)的概率。 由于海軍的堅(jiān)持,最終705型與705K型仍舊采用傳統(tǒng)的雙殼體布局,同時(shí)為了增大潛深、降低排水量以提升航速,705型采用了鈦合金作為艇體材料,建造所用鈦合金材料由中央冶金與焊接研究所和I·V·戈里寧院士開(kāi)發(fā)。鈦合金的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn):密度小,有利于降低排水量;強(qiáng)度高,有利于獲得更大的極限潛深,705型設(shè)計(jì)工作潛深為350米,但極限潛深遠(yuǎn)大于350米;磁性低,有利于降低被磁性探測(cè)儀器發(fā)現(xiàn)的概率;抗腐蝕性好,有利于提升耐用性。然而利用鈦合金制造殼體也有明顯缺點(diǎn):成本過(guò)于昂貴,蘇聯(lián)采用鈦合金制造的核潛艇數(shù)量極少,661型巡航導(dǎo)彈核潛艇僅建造一艘,705型及705K型攻擊核潛艇共建造6艘,945型及945A型攻擊核潛艇(北約代號(hào)“塞拉”級(jí))共建造4艘,鈦合金制造的潛艇在蘇聯(lián)海軍內(nèi)部被戲稱(chēng)為“金魚(yú)”;廢品率高,鈦合金材料對(duì)焊接時(shí)的環(huán)境和技術(shù)要求過(guò)高,需要稀有氣體作為保護(hù)氣,且焊接困難不利于施工。 為了確保705型的水下航速,動(dòng)力系統(tǒng)需要采用一款新式核反應(yīng)堆,在反應(yīng)堆的幾種構(gòu)型中,只有液態(tài)金屬燃料反應(yīng)堆能夠滿(mǎn)足需求。與當(dāng)時(shí)普遍使用的壓水式反應(yīng)堆相比,液態(tài)金屬燃料反應(yīng)堆更輕更緊湊。蘇聯(lián)共研發(fā)兩型反應(yīng)堆以滿(mǎn)足705型的需要,一種是液壓機(jī)特種設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)的OK-550型反應(yīng)堆,另一種是機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)的BM-40A型反應(yīng)堆,前者安裝于705型,后者安裝于705K型。這兩型反應(yīng)堆體積小,輸出功率可達(dá)21萬(wàn)馬力,足以使705型的最大水下航速達(dá)到41節(jié)。然而這兩型反應(yīng)堆都采用鉛鉍合金作為冷卻劑,必須對(duì)其保持加熱以防止其凝固,否則會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)堆堆芯熔斷的事故,需要經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員不斷維護(hù)。 705型采用十字尾舵設(shè)計(jì)和單軸單槳推進(jìn)方式,同時(shí)依靠?jī)删咝÷菪龢M(jìn)行輔助推進(jìn)。705型采用了低噪聲的5葉螺旋槳,輔助螺旋槳位于尾部水平尾舵的兩側(cè)的吊艙之中,依靠?jī)删咻o助推進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力。 705型自動(dòng)化程度相當(dāng)高,艇員數(shù)量為31人,且全部為軍官,這在全世界都非常罕見(jiàn)。 705型搭載6具533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,采用上二下四的布置方式,最多可攜帶20枚SET-65A或SAET-60A魚(yú)雷或20枚SS-N-15反潛導(dǎo)彈,執(zhí)行布雷任務(wù)時(shí)最多可攜帶24枚水雷。 ![]() 05服役 對(duì)于蘇聯(lián)海軍而言,705型并不能算是一款優(yōu)秀的核潛艇,其本身試驗(yàn)色彩過(guò)于濃重,導(dǎo)致服役后麻煩不斷,除了發(fā)生過(guò)不少事故,日常使用中也需要處處小心。705型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)要求海軍解決許多問(wèn)題,特別是需要建設(shè)和改造不少相關(guān)支持設(shè)施,包括:保證核反應(yīng)堆合金冷卻劑處于高溫狀態(tài)的設(shè)施、三相交流電網(wǎng)絡(luò)、備件倉(cāng)庫(kù)、浮動(dòng)泊位處的相關(guān)電纜線路、高純水站和輻射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。可見(jiàn)維持705型的正常使用需要極高成本。70年代,當(dāng)海軍組織評(píng)估核潛艇的作戰(zhàn)質(zhì)量時(shí),705型和705K型遭到了海軍的嚴(yán)厲批評(píng)。 但是從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),705型的性能基本滿(mǎn)足了蘇聯(lián)海軍的要求,在實(shí)際使用中幾乎所有人都被它強(qiáng)大的性能所震撼。水手們給705型起了個(gè)“沖鋒槍”的外號(hào),因?yàn)槠浜剿偬钊苏鸷场3酥猓?05型很受艇長(zhǎng)們的歡迎,對(duì)于艇長(zhǎng)們來(lái)說(shuō)指揮潛艇進(jìn)出港是很麻煩的事,由于705型的輔助螺旋槳位于潛艇的水平尾舵上,大大提高了潛艇的機(jī)動(dòng)性,可以使?jié)撏Э焖亳側(cè)牖蝰傠x泊位,而無(wú)需拖船來(lái)幫助進(jìn)出港。705型的機(jī)動(dòng)性能同樣非常優(yōu)秀,因而被戲稱(chēng)為“水下殲擊機(jī)”。曾任K-123號(hào)艇長(zhǎng)的海軍上將A·C·伯格丹諾夫曾回憶一次在80年代初的跟蹤任務(wù),他指揮K-123號(hào)跟蹤一艘北約核潛艇,當(dāng)北約潛艇指揮官意識(shí)到自己被跟蹤之后,試圖轉(zhuǎn)彎擺脫,結(jié)果就是兩艘核潛艇在水下兜圈子,持續(xù)了22小時(shí),其間K-123號(hào)不斷繞北約核潛艇做圓周運(yùn)動(dòng),由于K-123號(hào)轉(zhuǎn)彎半徑很小,稍有不慎就會(huì)發(fā)生碰撞,因此北約潛艇被困在了中間,用伯格丹諾夫的話來(lái)說(shuō),“我們將敵人抱在了中心”。最終這場(chǎng)水下追逐因K-123號(hào)接到返航命令而結(jié)束,而在任務(wù)中北約核潛艇對(duì)K-123號(hào)的優(yōu)良機(jī)動(dòng)性束手無(wú)策。 對(duì)蘇聯(lián)來(lái)說(shuō),705型與705K型的意義非常深遠(yuǎn)。在這兩型核潛艇上,蘇聯(lián)運(yùn)用了大量的新技術(shù)與新設(shè)計(jì),如自動(dòng)化設(shè)備、鈦合金殼體、高度流線型艇體等。蘇聯(lián)通過(guò)這一型潛艇完全掌握了鈦合金殼體的制造,自動(dòng)化則成為了之后蘇聯(lián)/俄羅斯核潛艇的發(fā)展方向,高度流線型艇體最后也被運(yùn)用于后續(xù)建造的部分核潛艇上,之后的971型攻擊核潛艇(北約代號(hào)“阿庫(kù)拉”級(jí)),685型攻擊核潛艇(北約代號(hào)“麥克”級(jí))甚至最新的885型攻擊核潛艇(北約代號(hào)“亞森”級(jí))都借鑒了705型的經(jīng)驗(yàn)。 705型是蘇聯(lián)批量建造的攻擊核潛艇中噸位最小、航速最快、潛深最大、自動(dòng)化程度最高的,并采用鈦合金耐壓殼體,也是蘇聯(lián)/俄羅斯海軍迄今為止?jié)M編作戰(zhàn)人數(shù)最少、效費(fèi)比最低的一型核潛艇。該型艇自設(shè)計(jì)建造到服役使用也一直充滿(mǎn)著爭(zhēng)議,被稱(chēng)為是“超越時(shí)代的核潛艇”,在蘇聯(lián)/俄羅斯攻擊核潛艇裝備史上具有劃時(shí)代的意義。 本文轉(zhuǎn)載自光明軍事! |
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