美国海军:计划2031年装备全新的更“隐形”的哥伦比亚级核潜艇

美国海军正在计划2031年,推出新型的哥伦比亚级弹道导弹核潜艇进行首次战略巡逻(新一代技术最先进的潜艇),旨在悄悄巡逻海底领域,以确保美国能够在经受灾难性的核攻击后,依然可以实行二次打击的能力。

早在去年夏天,美国海军就已经发布了该型潜艇至少已经完成四分之一的设计工作,并在关键系统工作方面取得了重大进展。例如:隐形“电力驱动”推进系统、三叉戟II D5导弹的最新升级版、潜艇原型的设计方案。

2021年,哥伦比亚按计划开始建造,到2027年交付,2031年进行第一次战略巡逻。 美国海军海上系统司令部发言人威廉表示,美海军计划尽量提前交付。

美国海军:计划2031年装备全新的更“隐形”的哥伦比亚级核潜艇

美国海军俄亥俄级导弹核潜艇

美海军希望哥伦比亚正的设计能带来前所未有的静谧技术、最先进的武器系统、声呐和推进系统等等。哥伦比亚级将配备电动驱动推进技术,而不是其他海军潜艇上使用的机械驱动推进系列。

美海军俄亥俄级潜艇中,反应堆会产生热量,产生蒸汽。蒸汽然后转动涡轮机发电并通过“减速齿轮”推进船舶,“减速齿轮”能够将涡轮机的高速能量转换成移动船用螺旋桨所需的轴转速。而电动驱动系统预计将比机械驱动系统更安静(即更隐蔽)。

美海军为了努力维持其海底战略优势,因此,对这艘潜艇动力系统降噪方面要求相当严格。

哥伦比亚级潜艇设计长度为560英尺(170.688米),配备16枚三叉戟II D5导弹,由44英尺(13米)长​​的导弹管发射,设计使用较安静的“X”型船尾。

“X”型船尾将保证潜艇的机动性。随着潜艇设计从使用螺旋桨到使用推进器来改善静音效果,会使潜艇失去一些表面机动性。

哥伦比亚级的电力驱动推进技术仍然依靠核反应堆来产生热量并为涡轮机提供动力。然而,所产生的电力被转移到电动机而不是减速齿轮以旋转船的螺旋桨。

美国军方根据麻省理工学院多年前撰写的一篇关于潜艇推进力的电力驱动评估文章,认识到电动机的运用同样能带来其他方面的优势。

这篇名为《潜艇电动推进电机的评估和比较》的文章中分析,使用电动机与机械驱动潜艇相比,可以更有效地利用已安装的反应堆功率,可以在其他方面提供更多的机载动力。而在机械驱动潜艇上,80%的反应堆总功率专门用于推进。

对于电驱动潜艇,潜艇安装的反应堆功率首先转换为电能,然后输送到电动推进电动机。那么未用于推进系统的电能很容易被用于其他用途。

美海军在哥伦比亚级潜艇的研究,原型制作,科学技术工作和初始导弹管建设方面的工作已经进行了数年。一项关键的演习,称为管壳锻造,涉及建造四包导弹管以评估焊接和施工方法。这些新研发的技术旨在随着潜艇结构建造中加载到船的模块中。

虽然哥伦比亚级的目的是取代现有的俄亥俄级弹道导弹潜艇,但与俄亥俄级的潜艇相比,新型船还包括许多尚未透露的技术以及全然不同的配置。

根据美国海军的消息,哥伦比亚级将有16个发射管,而不是俄亥俄州上的24个发射管,但哥伦比亚也将增加约2吨。预计新潜艇将一直服役到2080年甚至更长时间。

“通用动力电动船”公司正在收购长期项目以期开始施工。该过程涉及获取金属,电子,声纳阵列和其他关键部件。

美国海军:计划2031年装备全新的更“隐形”的哥伦比亚级核潜艇

美国海军新型哥伦比亚级核潜艇假想图

美国海军可能最终设计一种替代20世纪80年代的Trident II D5的新型导弹,但该导弹现在正进行现代化升级改造,以便适合哥伦比亚级发射。美海军一直在与洛克希德公司合作,研究延长Trident II D5使用寿命的具体计划,旨在确保该导弹能够很好地使用到2040年。

美国在2017年首次安装了一款名为“Trident II D5LE”的新型续航版,用这款升级的续航版装备武装舰队。

根据海军和洛克希德的资料,这种三级弹道导弹的射程可以达到4,000海里并携带多个分弹头各自击破不同目标。

美海军特别关注导弹的电子模块,即Mk-6导弹制导系统的技术性能。“Trident II D5LE”就正在使用两颗卫星进行卫星导航,这就明显的帮助潜艇精确定位提供了极大的灵活性。

作为导弹技术的一部分,美海军同时升级Mk-4载入体,这是装有热核弹头的导弹的一部分。升级包括延长Mk-4载入设备的使用寿命、更换射击电路等部件。

据悉,一种新的Mk-4A升级版具有更强的引信发射装置。在过去几年中,美国海军已经购买了100多枚Trident II D5导弹,为今后加强测试和进一步技术升级改造作准备。

美国海军数据显示,130,000磅重的Trident II D5导弹每秒可以行进20,000英尺。这些导弹每枚售价3000万美元。

美国海军:计划2031年装备全新的更“隐形”的哥伦比亚级核潜艇

美国海军新型哥伦比亚级核潜艇假想图


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