戰略導彈核潛艇的性能應是怎樣的水平?什麼樣子的才算是最厲害的?

紺野彩夏ZI—O


▲法國DCNS公佈的戰略核潛艇SSBN與航母、飛機、坦克等的建造工時和零部件數量對比

朋友,你這問題有點大,“什麼樣子的戰略核潛艇才是最厲害”的這個問題涉及的範圍實在是太廣了。一型核潛艇是否先進,要涉及到降噪措施、聲吶系統、潛射導彈系統、作戰控制系統、核反應堆及推進裝置等方方面面,大到“潛射導彈的射程”,小到“一片消聲瓦敷設工藝”都深刻的影響著核潛艇的性能指標。另外,基礎學科的造詣、專業學科的建設和發展、設計手段、建造材料、製造工藝及設備、經驗及數據的積累、試驗及測試水平也對最終研製出的潛艇影響頗深,而以上這些內容的任何一小點,恐怕都不是一篇文章能說全的。因此,本文只能挑幾點大概說說,就當是拋磚引玉吧。

▲北風之神級戰略核潛艇“尤里·戈爾多魯基”號(K535)

進入正文之前,先說明一些,目前網上關於各國現役和在研核潛艇的性能數據,比如非常關鍵的“噪聲水平”大多都是推測值亦或者從國外網站、文章中引用的,大概看看了解一下沒問題,但要是有誰信誓旦旦的告訴你“某某核潛艇噪聲90dB”,那麼你就可以一笑而過了,誰要是能說出這種真實數據,怕是你也永遠不會在網上見到他了。所以本文如果出現一些核潛艇數據,那也都是引用的(僅供參考,不代表真實情況),冷戰時期蘇聯某型洲際彈道導彈的精度,西方推測是CEP 250-320米,蘇聯自己公佈的數據是CEP 1000米,所以關於戰略武器的性能數據,是高估和還是低估,就靠各位自行甄別了。

▲建造中的“北風之神”級戰略核潛艇

先談談戰略核潛艇的殼體材料

很多人對潛艇耐壓殼用鋼的強度有著“迷之執著”,隨便一條“屈強2000MPa的高強鋼研製成功,大潛深潛艇技術終突破”這樣的地攤文章,基本都能引來一片高潮。然而事實上,實驗室搞出的材料究竟多久能進入實用化、工程化,這是個未知數;事物都有兩面性,那麼超高強度又犧牲了鋼材的哪些性能呢,最起碼在工程上非常重要的“易加工性、可焊接性”是必然被犧牲了。所以那些超高強度鋼與核潛艇殼體之間基本沒什麼關係。

▲潛艇殼體換裝肋骨焊接

潛艇耐壓殼用的高強度鋼與民品結構件用的高強鋼相比,在保持強度的同時還要更重視韌性,除了一般的衝擊試驗以外,還要利用落錘試驗或爆炸試驗來檢測其止裂性能。潛艇耐壓殼是一種大拘束度的結構,高強度鋼在使用中也可能會出現焊接接頭的延遲裂紋。所以別說用什麼2000MPa的超高強度鋼了,美國核潛艇用鋼從HY100發展到HY130,也只是把屈服強度從690MPa級提高到890MPa級,這中間經歷的挫折和時間消耗可是不少。美國的“海狼”級攻擊型核潛艇首艇“海狼”號一開始就確定使用新開發的HY130鋼,但是在建造過程中出現了焊接裂縫被迫中止,改用回HY100鋼。後來經過不斷的試驗、測試、試用“在深潛器NR-1上試驗性使用積累經驗,改進鋼材含碳量控制,研製新型配套焊接材料、提高焊接工藝”,最終在“弗吉尼亞”級核潛艇上實現HY130鋼的工程化使用,所以可見材料的研製、使用不是實試驗時出個數據就成功了那麼簡單。

▲核潛艇殼體對接前的打磨

在新型潛艇殼體用鋼實用之前,還要對焊材及工藝進行研究,美國方面在HY130和現有焊材實現合格焊接之前,使用0-20%低匹配強度焊縫工藝,利用爆炸裂縫源和鼓脹試驗的方法檢驗方案的可行性。HY100也好、HY130也罷,這些材料在潛艇上不僅用於殼體制造,還需要配套開展配套鑄鍛件的研究,這些高強度鋼在生產鑄鍛件時,存在“鑄件易產生氫擴散裂紋;熱處理方法引起的硬度過高、韌性降低;鑄鍛件焊接時需要預熱處理使成本大幅增加”等問題。為此,相關研發和製造企業又要開展“勻熱處理、數學模型分析、實時監測以解決氫致裂問題;調整鑄鍛件化學成分和熱處理工藝以降低或取消焊接預熱”等製造工藝和手段方面的研究,根據美軍的估算,僅僅通過工藝改進取消預熱工序,每年僅軍用艦艇製造業就可節省超過200萬美元的預熱費,這也就是技術進步引起的性能提高和成本降低。

▲美國潛艇用高強鋼化學成分(參考)

關於潛艇製造的材料、焊接工藝方面先說這麼多(實在是九牛一毛),總之如果一個國家的高強度高韌性鋼材研製,焊材研發、焊接方法和焊接工藝的水平都比較高,而且機加工設備的精度和卷制能力也比較強。那麼就可以生產出潛深更大、直徑更大的潛艇艇身。

再說說核潛艇的反應堆

什麼樣的核潛艇反應堆是先進的?從目前的的艇用堆發展趨勢來看,“儘量減小體積質量的情況下增大功率、艇堆同壽、自然循環、向一體化佈置發展”等諸多趨同技術特徵。美國的“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇所使用的 S9G 型分散佈置核反應堆的壽命達到了 33 年,基本實現“與艇同壽”,正在研製的“哥倫比亞”級戰略核潛艇的反應堆壽命將超過40年;英國新型核潛艇使用的 PWR-2型壓水堆的堆芯工作壽命為 25 年,服役期內可不用更換核燃料;法國 “梭魚”級核潛艇採用 K15 一體化壓水反應堆,反應堆堆芯壽命也達到了 25 年。

▲巴西在研核潛艇反應堆結構示意

除了反應堆堆芯壽命以外,反應堆熱功率越來越高也是趨勢之一。比如美國的 S9G 型反應堆熱功率達到200MW。“此前使用的 S6G 型反應堆熱功率為 160 MW;;英國PWR-2型壓水堆單堆功率比PWR-1型高40%;俄羅斯第4 代反應堆單堆功率達到190 MW,是2代反應堆的2 倍。

▲各型反應堆的性能和換料週期

先說這麼多吧,關於核潛艇性能的影響因素還有很多,比如其武力關鍵“潛射彈道導彈及其發射控制系統”也很重要,這裡麵包括彈頭小型化,彈體在高載荷、遠射程的情況下的小型化;輕量化水平;潛射彈的大深度、變深度發射技術;制導及精度;多枚彈齊射能力等。比如推進系統的軸系加工、安裝精度、螺旋槳的加工亦或者泵推系統的開發;比如潛艇電氣化、自動化水平和磁性號、聲信號的抑制等。

▲戰略核潛艇潛射彈道導彈與艇體結構示意

總之,關於核潛艇需要說的內容太多,核潛艇本身也是世界上建造難度最大的海上平臺,所以究竟什麼樣的戰略核潛艇是最厲害的,很難清楚、說透徹,或許你可以從“哥倫比亞”級核潛艇的預定技戰術指標著手,也可以先研究一番“北風之神”級。

▲法國凱旋級戰略核潛艇


裝備空間


有用的,合用的,就是最好的,裝備的王道從來如此。不要說有多大,發射導彈有多少,人家再好,畢竟是人家的,何況它的威力,都是隨自家需要和能力而設。

我們從092到094,乃至熱議中的096,一步步而到現在,是否24管,是否東風41下海,是否2萬噸級等等,仍固定地因循自家裝備發展規律,可以鼓鼓掌,我們一直在前行,風雨無阻,一萬年也要搞出來,這便是我們的志氣,志氣以成就為基礎,步伐從而更加堅實而有力。

只有五國能有,我們是其中發展相對滯後的,條件如此,但發展的節奏鏗鏘,正在加速,沒人忽視096的存在。知道這,也就夠了。致於哪家最厲害,美之“俄亥俄”,俄之“北風之神”,都是狠角色。噸位大,靜音技術高,射程遠,威力大。

如“俄亥俄”,1.8萬噸的排水量,24個發射筒,能同時發射1.2萬公里的導彈,每一枚,都可以攜帶12個子彈頭,這真是要毀天滅地的架勢。

有了“俄亥俄”猶自未足,更在打造下一代“哥倫比亞”核潛艇,魂舞大漠的判斷,靜音可以更小,發射筒不必那麼多,“俄亥俄”造了18艘,其中14艘都改成了發射“戰斧”的巡航導彈核潛艇。再弄的話,噸位要放小,不只節省資金,更為得實用。

當裝備真正回到實用的王道,才算迴歸了本來面目與理性,要那麼大做什麼呢?“俄亥俄”是“冷戰”的產物,美國沒有那麼多的陸基移動式導彈,卻在水下咬牙下功夫,直弄得高冷無比,到今天才猛然回頭反思。


魂舞大漠


戰略彈道導彈核潛艇!攜載核彈最少8000公里以上!配備多彈頭!當量要大!而且核導彈最少攜載16枚以上!具備突防和變軌能力!精度90米以內!除了好艇配好彈之外!第一靜音性能要好!配備主動降噪和先進的消音瓦和推進系統!中國的無軸泵噴最先進!據說不用大軸硬鏈接!佈置靈活節省巨量空間!減重效果很棒!噪音直降10分貝!潛艇噪音最好低於海洋背景噪聲!也就是最好低於90分貝以下!那麼生存率成倍提升!聲納探測距離也會成倍提高!戰力也直線上升!更具威懾力!第二核動力要強!水下機動性要強!水下航速至少25節以上!壓水堆的話!可以低功率自然循環!而且可靠性要絕對可靠!核潛艇全壽命週期內不需要更換核燃料棒!當然還有其他更新進的大功率的核反應堆作動力!液態金屬核反應堆!可惜前蘇聯和美帝都失敗了!美帝最先進的海狼級的一艘用過核洩漏之後又改回壓水堆了!中國高溫氣冷堆世界第一!可惜沒報導其裝艇實用化!第三先進的艇體材料和結構設計!日本潛艇鋼很牛但是美帝的紙面材料數據不如日本!但是美帝潛艇潛深是日本望塵莫及的!足以說明結構設計的重要性!那麼潛艇潛的越深!其生存率也會提高!最少450米!第四先進的自動化作戰指揮和通訊系統能力要強!比如得益於先進傳感器的發展而應用的光電桅杆!通訊的話!短波通用!弊端太大!浮出水面或者放個天線!長波的核潛艇呆在水下就好!不過只能接收信息!無法和總部交流!不過衛星激光通訊和量子通訊一旦成功哈哈哈!量子通訊中國世界第一!第五良好的舒適度也是核潛艇的戰力倍增器!吃好喝好休息好!自持力的提高!才會更好的戰鬥!綜上所述沒有最厲害!只有更厲害!中國加油!武漢加油![耶][耶][耶]



分享到:


相關文章: