蓝翔毕业生的福音!美国百亿美元潜艇焊接技术不过关

(本文原由老巴发表于《北京晚报》,头条版有修改)

2018年8月,美防务新闻网站报道,美国海军最新的第五代“哥伦比亚”级弹道导弹核潜艇,因为弹道导弹发射舱段在焊接过程中发现大量误差,严重影响了“哥伦比亚”级核潜艇项目进度。

自从人类进入火器时代,兵器越来越先进,也越来越复杂。尤其在现代化武器设计中,一个小纰漏可能带来重大损失。这些纰漏,有的看似简单,却是基础工业和技术能力不足的直接体现;也有的仅仅是设计上的短板或者疏忽大意。但不管如何,这些麻烦都将给耗资巨万的武器项目带来重大损失。如果是在战场上,甚至可能付出血的代价。

说到这次“哥伦比亚”级核潜艇的焊接问题,就是一个典型。

“哥伦比亚”级是美国第五代弹道导弹核潜艇计划,未来将替代“俄亥俄”级核潜艇,作为美军战略核武库的水下主力。其艇长171米,耐压壳直径13.1米,潜排水量2.1万吨,比“俄亥俄”级增加一成左右,更采用了全新设计的核反应堆、推进系统和弹道导弹发射系统。美国海军为此开出的预算高达1200亿美元,包括200多亿美元的研发成本,以及12艘建造预算960亿美元,平均每艘高达80亿美元。要知道,10万吨级的福特级航母单价也不过100亿美元,而俄罗斯排水量更大的“北风之神”级核潜艇单价只有20亿美元。

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哥伦比亚级如此高的单价,主要源于几个方面。首先是全新的核反应堆,要求能够在未来预计42年的服役期内无需更换核原料,这样可以提高持续巡航时间,增强单舰的出勤能力。另外,在推进系统方面采用了核能—电力推进技术,核反应堆先带动发电机发电,再整合全艇包括发动机带动螺旋桨,由此能够以电机模式控制推进功率,提高潜艇的静音性。在武器方面,哥伦比亚级采用模块化的弹道导弹发射舱段,将导弹的运储、发射、电源、冷却、控制等功能部件模块化之后,集成在舱段中。这样,通过更换不同的模块,即能实现不同的导弹配置,如换用弹道导弹和巡航导弹。俄亥俄级的分散部署模式,这种设计不但效率更高,兼容性更好,而且整体的维护也更加便捷。

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不过,如此高新昂贵的武器,美国方面的项目推进却过于仓促。这也难怪,毕竟俄亥俄级是1976年开始的项目,服役都30多年了。然而忙中有错,果然在共同弹道导弹发射舱段出现了焊接缝的偏差。

看似很“底层”的焊接工作,对于潜艇这种需要承担数十个大气压的高精武器,是半点含糊不得的,都要求达到精度极高的平整性和垂直性,还不能在焊接中损伤船体。这种容不得毫厘差错的任务,急于赶工闹出麻烦也不足为奇了。

美国海军遇上的这种糟心事还不止于此。

作为世界霸主,美海军拥有吊打其他各国海军之和的实力。而美国海军的最新代表,则是朱姆沃尔特级DDG-X驱逐舰。这款2016年服役的新式战舰,号称是驱逐舰,但派水高达14000吨,超出美军现役的提康德罗加级巡洋舰。其科幻的外形,先进的动力、航电和武器系统,无不展现出霸主的尖端实力。而高达数十亿美元的单价,则令美国海军也只能忍痛把28艘的预算缩减到3艘。

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然而,这最先进的战舰,却也频频传出尴尬消息。

2016年4月,试航中的一号舰中途瘫痪,最后检查原因出现在电力方面。原来,驱逐舰专门有一个保护设备,用于保护一些敏感度高的精密电力设备。这套设备的重要环节是谐波滤波器,作用在于当全舰的供电出现波动时,通过滤波器滤除掉供电中的非谐波分量,免得这些波动影响灵敏设备。但在试航中,谐波滤波器出现了故障。这样一来,军舰内部的数据处理设备,便可能在高负载用电下,遭受杂波的干扰,从而失去数据处理能力。发现这个风险后,控制驱逐舰的AI为了保护舰船安全,采取了最直接的办法——强制关闭舰船的动力系统。于是,一万四千吨的驱逐舰无法再挪动分毫,只能被拖船拖回。

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同样的故事在一年半后再次上演。2017年12月,第二艘DDG-1000驱逐舰从造船厂出发后,也发生供电系统故障,又被困于海上。比较讽刺的是,这次海试本来目的就是测试舰上采用的先进电推系统,倒也算求仁得仁,怕鬼来鬼了。而在今年7月,本应服役的2号舰又在最终验收测试阶段,两个主涡轮发动机中的其中一个出现了机械故障。为此,美国海军被迫推迟该军舰的入列时间,更换一台发动机。

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据称,该发动机是由英国罗尔斯·罗伊斯公司设计研发并建造,一台造价是2000万美元。对此,美军怒斥罗尔斯·罗伊斯公司拿钱不干事的行为,并希望后续该型军舰的发动机由美国自己建造。但要做这一改变,又需要更多的人力物力。在美军现计划接下来只造一艘的情况下,是否还要费这个周折,恐怕尚未分明。


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