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美核潜艇走上“快速通道” 翟

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发布时间:2017-09-29 10:18:16

美核潜艇走上“快速通道” 翟


  据美国媒体报道,当地时间21日,美国国防部发布声明称,国防部和美国通用动力电船公司签订了一份价值51亿美元的合同,要求后者完成新的哥伦比亚级核潜艇的“综合生产和程序开发”工作,即承担新潜艇的设计、建造、测试和维护等所有相关任务。

  声明指出,这一订单未经过竞标环节,因为通用动力电船公司是美国唯一有能力完成战略核潜艇和研发和生产环节的制造商。研发工作将在通用动力电船公司所在的康涅狄格州、弗吉尼亚州以及罗得岛州三处地点分别进行。

  作为美军新一代战略核潜艇,哥伦比亚级核潜艇的使命是替代俄亥俄级核潜艇,完成美军战略核潜艇的升级换代。目前,美国共有14艘俄亥俄级战略核潜艇,进入21世纪后,俄亥俄级战略核潜艇服役已满30年,其中较早服役的前几艘已经开始老化,已无力承担常态战略核威慑巡航值班。美国海军计划共采购12艘哥伦比亚级核潜艇,以取代俄亥俄级战略核潜艇。根据美军的计划,全部12艘哥伦比亚级核潜艇预计于本世纪40年代初建造完毕。

  预计总花费1280亿美元

  实际上,美国海军从新世纪初开始就着手研究新一代战略核潜艇,项目一开始被命名为“俄亥俄级战略核潜艇的换代项目”,也被称为“SSBNX项目”。项目进程一度迟缓,从2010年开始之后才加快,通用动力电船公司开始和英国制造新潜艇外壳,并生产可以用来发射三叉戟IID5导弹的战术导弹管。

  2016年12月14日,美国海军作战部长雷·马布斯正式宣布SSBNX的首艇被命名为“哥伦比亚”号,舷号SSBN826,因此该级潜艇被称为哥伦比亚级战略核潜艇。2017年1月4日,美国国防部采办主管弗兰克·肯德尔正式签署了采办决策备忘录,通过了哥伦比亚级潜艇项目的“里程碑B”决议,并指定该项目为重大国防采办项目。

  “里程碑B”决议的通过意味着通用电船公司可以开始对该型潜艇进行详细设计和工程规划。根据计划进度,哥伦比亚级核潜艇首艇计划于2021年开工,2028年完成下水,2031年服役并开始作战值班,全部12艘哥伦比亚级核潜艇将于2039年建造完成。

  根据预算,首艇“哥伦比亚”号的建造金额约124亿~130亿美元,其中包括约48亿美元的研发费用,此后每艘潜艇的造价以2010年美元价格计算约50亿美元,整个项目预计总花费高达1280亿美元。

  改进技术

  静音技术 引入了电力推进系统,省去了齿轮箱、推进轴这些部件,消降了潜艇的一大噪声源;

  运用新一代浮筏减振、吸声涂料等技术,首次采用了X形尾舵替代传统的木字形尾舵,简化尾部结构的同时降低阻力,提高静音能力。

  发射系统 采用了4个通用发射模块,每个模块由4个直径为2米~2.1米的发射筒组成,相关辅助设备也集成在舱内,外部管线和接口数量将大大减少,工艺性、可靠性、维修性、安全性大幅提高。

  沿用技术

  核反应堆 寿命为42年,可保证舰艇在整个服役期间无需更换核燃料,大幅降低舰艇全寿命周期的使用成本。

  此外,由于舰艇无需进船坞更换核燃料,还可以显著提高潜艇在航率,相当于减少了潜艇需求数量。

  艇电武装 搭载与俄亥俄级相同的“三叉戟II D5”潜射弹道导弹,也可兼容其改进型“三叉戟IID5LE”,也可搭载高超音速武器。

  无人水下航行器可在强对抗环境下替代有人平台,执行侦察、监视、情报、反潜、反舰、反水雷、封锁等高风险任务。美国海军研发和装备了多种用途、尺寸和型号的无人水下航行器,在俄亥俄级上进行了大量测试,哥伦比亚级必然也会搭载无人水下航行器。

  哥伦比亚级核潜艇将是美国海军有史以来建造的最大潜艇,长171米,宽13米,潜航排水量20810吨,俄亥俄级潜艇的潜航排水量为18750吨。哥伦比亚级核潜艇的艇员编制为155人,与俄亥俄级相仿。

  哥伦比亚级核潜艇可以装载16枚三叉戟导弹,其核反应堆较俄亥俄级可以提供更多动力,可以执行更多的派遣任务,并可以免于服役期间增添核燃料。

  在技术上,尽管为新一代战略核潜艇,但哥伦比亚级核潜艇的大部分技术与弗吉尼亚级攻击型核潜艇(同样由美国通用动力电船公司开发建造)持平,仅有少量技术含量不大的改进。

  “不可延迟”的计划

  “战略与预算评估中心”是总部位于华盛顿的一个智库,其海军分析师布莱恩·克拉克指出,海军新一代核潜艇替换计划比预定进度约延迟了两年,目前已经到了每一步都需要掐点,不可再有任何延误的关头。

  电力推进系统遇阻?

  根据美国海军的原计划,俄亥俄级战略核潜艇的服役期应该是30年,经过分析和技术升级之后,服役时间延长到40年以上。除4艘已改装为携带常规制导导弹的巡航导弹核潜艇,第5艘俄亥俄级战略核潜艇在1984年服役,将会在2025年前后退役,最晚的退役时间也只能拖到2027年。其后一直到2039年,每年将有一艘俄亥俄级核潜艇退役。按照这个时间表,哥伦比亚级核潜艇首艇“哥伦比亚”号完成下水的时间刚好能与首艘俄亥俄级战略核潜艇的退役时间衔接。

  布莱恩·克拉克估计,拖慢哥伦比亚级核潜艇研发进度的环节可能出在电力推进系统。“全电力推进系统对美军核潜艇来说是一个巨大的改变,这意味着用发电机为电动马达供电来提供核潜艇行进的动力,用以替代蒸汽涡轮。迄今为止,美军只建造过一个舰艇全电力推进系统。”

  在传统蒸汽涡轮系统中,蒸汽涡轮最高效的运行速度是转速10000 rpm,但螺旋桨最高效的运行速度仅为转速15~20 rpm,为使两者匹配,必须使用减速齿轮。相比蒸汽涡轮,电力推进系统不需要减速齿轮,产生的噪音也更小。

  “海军在改进电力推进系统原型的时候遇到了麻烦。”克拉克说。“但哥伦比亚级核潜艇的其他技术部分,就没有什么值得担心的了。新型潜艇上不少技术都将和弗吉尼亚级攻击型核潜艇持平,例如声呐、电子控制系统、通信系统和马达等技术都已比较成熟。 ”

  与英国联合开发也是项目“不可延迟”的另一个原因。哥伦比亚级战略核潜艇将采用的模块化通用导弹舱与英国共同开发。“我们开发了能适用于美国和英国生产线的模块化通用导弹舱,该导弹舱既可以使‘三叉戟II D5”潜射弹道导弹’搭载于美国的哥伦比亚级战略核潜艇,也能搭载于英国的无畏级战略潜舰。”美国海军战略系统项目负责人泰利·本纳狄克说。“项目的任何延迟不仅会影响到我们自身的需求,还将影响英国保持海上威慑态势的连续性。”