弗吉尼亚级攻击核潜艇
弗吉尼亚级攻击核潜艇(英文:Virginia-class SSN),是美国海军隶下的一型核动力快速攻击潜艇(Nuclear-powered fast attack submarines),从美国攻击型核潜艇发展时间和级别来看,它是第七代攻击核潜艇;但从发展研制的技术特征和用途来看,它属于第四代攻击核潜艇。
本级艇是冷战结束后,美国以多功能和多用途为主要任务研制的一级攻击型核潜艇,主要用以替换大量在役的洛杉矶级攻击核潜艇,逐渐成为21世纪近海作战的主要力量,同时也保留了远洋反潜能力1。
本级艇计划建造30艘,首艇于1998年开工建造,2004年正式服役,截至2017年SSN787华盛顿号服役,已经服役了14艘,第15艘和16艘业已下水5。
基本信息
- 中文名
弗吉尼亚级攻击核潜艇
- 英文名
Virginia-class SSN
- 前型/级
- 次型/级
本级艇为最新
- 研制时间
1990年-1998年
发展沿革
研制背景
冷战时期,美国海军攻击型核潜艇的主要使命和任务是在全球范围内,特别是在大洋深处与苏联的核潜艇进行对抗,特别是对苏联的弹道导弹核潜艇进行长期的跟踪与监视。因此在那一段历史时期内,美国海军攻击型核潜艇的基本设计思想是把具有水下高速、大深度下潜能力以及安静性作为攻击型核潜艇最重要的性能指标,为了提高这些性能,美国海军每研制一种新型号的攻击型核潜艇,其排水量和建造费用都在有增无减。美国海军的洛杉矶级攻击核潜艇和海狼级攻击核潜艇正是体现美国海军冷战时期攻击型核潜艇设计思想的典型代表,尤其是海狼级,其主尺度和建造经费方面达到了登峰造极的地步。
早在海狼级攻击核潜艇的首艇尚处于建造阶段的1990年,美国海军已经对一级新的攻击型核潜艇开展了有关方面的初步论证和设计工作,而海狼级高达30亿美元的造价在当时受到美国军方及其他各界的猛烈抨击,舆论几乎是一边倒地倾向于要求尽快中止这项耗资巨额的建造计划。在这种形势下,美国海军急需一种价格较为低廉的潜艇作为海狼级的替代品。1991年,美国海军计划将之前已经开展论证工作的攻击型核潜艇方案作为海狼级的替代方案,并将此计划命名为“百人队长”级(Centurion Class)攻击核潜艇,对该级潜艇的基本要求是比海狼级排水量小,经济实用,性能又好的多用途攻击型核潜艇,并希望其成本能压低至海狼级的2/3。与此同时,随着苏联解体,冷战对峙局面的消失,美国海军的攻击型核潜艇失去了昔日在大洋深处的苏联对手,已不需要像海狼级那样在大洋中有效压制、猎杀苏联任何核潜艇以夺得水下制海权,因此其主要使命也随之发生了变化。在新的形势下,美国海军赋予攻击型核潜艇的主要使命是20世纪90年代以来层出不穷的地域性战争、利用潜射导弹对陆地目标实施攻击、对特种作战部队进行支援与情报搜集(即潜艇本身在敌方海域搜集电子情报等)、在近岸沿海区域从事反潜作战以及担任航母作战编队的直接支援等,因此十分强调潜艇执行多重任务的弹性。而这就要求美国海军攻击型核潜艇的设计思想应以多功能、多用途为主,除了保留冷战时期原有的安静性之外,不应再把水下高速和大深度下潜能力作为追求的目标,这样才能顺利执行美国海军即将开始实行的“由海向陆,前沿部署”的战略167。
建造沿革
立项设计
在这种背景下,美国海军开始迅速修正早在冷战时期初步制定的“百人队长”级攻击核潜艇的性能指标。1992年1月,有关当局与美国海军舰队和潜艇指挥官们进行协商之后,认为“百人队长”级攻击核潜艇不应该再作为海狼级的后续艇或者替代艇,而应该成为适应冷战结束之后新环境要求的攻击型核潜艇,并因此对其展开一系列的需求指标修改。同时在1992年1月29日,在苏联解体之后还不到两个月的时候,时任美国国防部长迪克·切尼正式宣布中止了海狼级的建造计划,最终仅建造了前三艘。1993年,“百人队长”级被更名为“新型攻击型核潜艇(New Attack Submarine Centurion,即NSSN)”,并准备正式展开论证和设计16。
1994年8月,NSSN进入第一阶段设计,1995年6月30日进入论证阶段, 1997年1月,美国国防报的作战研究分析报告指出,由于外部通讯系统、拖曳声呐和反舰导弹方面还缺少正式的计划和足够的资金,加之国防部预算资金不足,NSSN计划必须有大幅的下调,后经美国海军的多方努力,预算资金才得以到位。在资金问题得到解决后,美海军便开始了新型潜艇技术方面的攻关。1997年9月,美国国防部对NSSN的一些艇载系统如TB29型拖曳声呐、MK48 ADCAP重型鱼雷、战斧巡航导弹、高数据率多频碟形天线和多普勒声呐进行了关键技术评估,之后正式进入建造申请阶段167。
设计指标
美国军方认为由于冷战结束的新环境要求,核潜艇应加强在沿海、浅海水域等局部作战环境中的作战能力和多用途性。然而近海海区可能遇到的状况,例如复杂的水文与海底情况、严重的水下背景杂音干扰、敌方布放水雷甚至是面对新一代俄制传统动力潜艇等,都与美国海军以往所熟悉的大洋反潜作战有极大差异。特别是在发生区域冲突并且美国可能军事介入的场所,多数离美国本土很远,周边没有国家能够支持和援助,只能独立地施展军事参与。因此美国海军在NSSN的设计中加入许多以往美国潜艇所不具备的元素,例如能在噪声严重的浅海有效操作的声呐系统(特别是高频主动声呐)、水雷侦测/反制装备以及多种无人遥控载具的操作能力、完善的特战部队相关设施等,而这些都将对现行美国海军的潜艇运用方式造成巨大的冲击与改变。除此之外,还要求NSSN保留海狼级的降噪技术,适当降低最高航速和减少最大下潜深度,保留海狼级的作战系统性能,减少武器荷载和武器投放速度,减少艇员人数。
同时在NSSN设计上体现了最佳效费比原则,它是一种高性能、低价位的潜艇,平均每艘造价约22亿美元,能够对付来自敌方的各种威胁,既能实施传统的远洋反潜、反舰作战、远程侦查,又可用于浅水作战环境中的多种作战行动。NSSN的设计过程和方法带有鲜明的时代特征,这个时代特征就是计算技术在潜艇的设计和建造中得到了在美国潜艇设计和建造史上空前的应用。设计人员选用了IBM/Dassault公司的计算机辅助三维交互式(CATIA)数字设计系统和计算机辅助三维交互式数据管理程序(CDM)作为该级核潜艇的计算机辅助设计/建造应用程序的基础。在设计过程中,利用这些综合性的软件工具可以使设计人员在输入了必要的数据之后,由计算机屏幕直接显示出设计图形以及潜艇内部各种设备和系统的三围布置模型,与手工设计相比,它大大缩短了潜艇的整个设计周期。由于把计算机技术和美国最新的工业建造技术与NSSN的总体结构的设计过程进行了有机的结合,从而为该级潜艇的高效率建造提供了有利的基础8。
建造历程
NSSN于1998财年被批准建造,首批共建造4艘,建造时间分别是1998年、1999年、2001年和2002年。美国海军最初时曾打算对NSSN首先进行定型设计,然后进行批量建造。在以后的批量建造过程中根据技术进步的情况再使其也像洛杉矶级和阿利·伯克级驱逐舰那样,分阶段小批量地加以改进。按照美国海军的计划,打算至少建造30艘NSSN。然而国会中具有影响力的一些议员反对海军的这种做法,他们认为应该将最初的4艘NSSN作为试验性的母型,分别对动力系统的安静性以及艇体设计等方面进行评估,等到海军获得了有关部门和专家的客观评价意见之后,再进入批量建造阶段18。