945型攻击核潜艇

945型攻击核潜艇(俄文:проекта 945 《Барракуда》,中文:945梭鱼项目,英文:Project 945 《barracuda》,北约代号:Sierra Class,译文:塞拉级,简称:S级),是苏联/俄罗斯海军隶下的一型核动力攻击型潜艇,是苏联/俄罗斯第三/四代多用途攻击核潜艇。

945型攻击核潜艇是苏联/俄罗斯使用钛合金材料建造的核潜艇型号之一,具有高潜深、高航速的优异性能。虽然为多用途攻击核潜艇,但其最主要的任务还是消灭敌方的弹道导弹核潜艇,也能胜任摧毁敌方水面舰艇、攻击陆上战略目标的任务。

945型攻击核潜艇由苏联天青石中央设计局设计,红色索尔莫沃造船厂建造,首艇于1984年建成服役,末艇于1993年服役,共建造了2型4艘,现有3艘在役。

20世纪60年代末70年代初,苏联的情报部门得到了西方国家正加紧研制全新一代多用途攻击核潜艇的确切情报,当时苏联还在进行第二代攻击核潜艇的各项工作,但为了保持自己的的水下作战优势,苏联针对性地工作立即开始,除继续进行二代艇的工作外,海军和设计局也已经开始了第三代核潜艇的研究、论证工作。当时的苏联有强大的经济实力和人才储备,于是将建造新一代核潜艇的任务同时发送至三家当时知名的潜艇设计局,即苏联SKB-143特种装备设计局(现俄罗斯孔雀石设计局)、红宝石设计局和天青石中央设计局(苏联时称第112设计局)。

苏联海军意图让三家设计局各自独立设计新型核潜艇,而海军则将全部接收,并通过比较其各自的优势进行选用。其中位于高尔基市(现为下诺夫哥罗德市)的天青石中央设计局此前设计的多型潜艇皆被苏联高层以性能不佳为由打入“冷宫”,因此早在在1970年-1971年期间,他们已经开展了一项核潜艇的研制工作。此次,他们决心要设计出一型震撼世界的新型核潜艇,以挽回颜面。

1972年3月,苏联海军提出了研制大型多用途型核潜艇的战术技术任务书,最主要的要求是增大艇的下潜深度,要比第二代核潜艇大1.5倍;装备最新型的鱼雷、导弹武器,增加武器数量完善目标系统,同时要求将其排水量限定在能在苏联内地船厂建造,特别是在伏尔加河畔高尔基市的红色索尔莫沃造船厂(亦称高尔基造船厂)建造。天青石中央设计局决定以之前研制的核潜艇为基础展开工作,这就是945型攻击核潜艇,总设计师为Н·И·克瓦沙(N.I.Кваша)。由于苏联对新一代核潜艇的要求很苛刻,一些技术要求是设计局从没有遇到过的,加上采用钛合金等新技术过多,因此研制工作开始的时候进度相当缓慢。

1973年,针对美国在20世纪60年代-70年代快速发展起来的核潜艇部队,苏联在其“阿尔古斯”(意译是“双向接头”)计划中提出了反潜战思想。为此,开始研究一项可以显示外部状况的“海王星”综合系统,在该系统中,新一代多用途型核潜艇是一种最重要的探测手段,用来跟踪并消灭敌方潜艇。除核潜艇外,列入这一系统中的还有探测潜艇各种物理场的固定系统,由舰艇或飞机布放的水声浮标,以及根据各种暴露迹象来探测潜艇的空间卫星系统。此外,还包括各种机动力量,如飞机和水面舰艇。“海王星”综合系统能对情报进行收集和处理、显示及分配,这一综合系统组成了苏联的反潜体系。

为了掌握钛合金的加工工艺,红色索尔莫沃造船厂用钛合金制造了一个实尺舱段模型,还为将来建造超大深度潜艇用的强度更高的钛合金制造了一个半实尺舱段模型,一起运到北德文斯克,在专用的高压试验筒进行静力及疲劳试验。1974年,在获悉美国洛杉矶级攻击核潜艇即将要建造的强烈刺激下,945型核潜艇的研制工作立即以惊人的速度进行,到1979年,历经近十年的研制工作终于结束。

945型攻击核潜艇首艇K-239于1979年7月20日在红色索尔莫沃造船厂开工,1983年7月29日下水,1984年9月29日交付部队,编入苏联北方舰队。2号艇K-276于1984年4月21日在红色索尔莫沃造船厂开工,1986年7月26日下水,1987年10月27日交付部队,也编入北方舰队。K-239和K-276分别曾于1984年和1986年短暂退役封存,之后重新服役。

945型核潜艇前两艘在使用过程中,发现了许多问题和不足之处,且美国当时正在对其洛杉矶级核潜艇进行改进,同时在苏联国内作为竞争对手的孔雀石设计局也在对其研制的971型攻击核潜艇进行改进,种种原因促使天青石中央设计局立即着手对945型存在的问题进行重大修改。经过全新改造的945型被称为945A型,苏联代号为“Кондор”,即"Condor"秃鹰,北约一般将945原型艇称为S-I型,945A型艇则称为S-II型。

945A型的主要战术技术要素是以945型为母型改进的,其作战任务仍同945型相同,但其武器有加强。945A型由内河航道运往北德文斯克完成建造工作,也建有2艘,首艇K-534于1986年2月15日开工,1989年7月8日下水,1990年12月26日服役,后因核动力装置的活性区发生故障而进行翻修。第2艘K-336艇于1989年7月29日开工,1992年7月28日下水,1993年12月14日交付,这两艘也均在北方舰队服役,处于正常服役状态。

1992年2月11日,K-276艇在战斗训练中在基力津岛水域和美国洛杉矶级核潜艇第2艘“巴吞鲁日”号(BatonRouge)在水下相撞 。K-276的非耐压艇体和指挥台围壳受损,1992年3月28日至1993年6月29日进行恢复性的修复后继续服役。而“巴吞鲁日”号受损严重,回港后已不再翻修,并退出美海军编制。

1994年12月,K-239艇入北德文斯克的“小星星”船厂中修,1998年5月30日由于财政经费不足而退出现役,转入“军用物资处理处”处理,俄罗斯计划到2017年,将为这2艘核潜艇重新换料和现代化改装,使其重新服役。

艇型

945型攻击核潜艇外形采用了良好的拉长水滴线型,具有较大的长宽比,艇艏圆顿,光滑过渡到尖细的艇艉,这种先进的艇型非常有利于潜艇的水下运动。潜艇的指挥台围壳布置又长又宽的“高级轿车”型,形状像一只方形大面包,有利于减小阻力,布置在艇艏端艇长的1/3处,上面安装有各种升降设备,如侦察雷达、搜索潜望镜等。艏水平舵设在艇身前部,可收放;艇艉采用十字型艉舵,垂直尾舵上方有流线形导流罩,内部安装有拖曳声呐基阵收放装置。十字舵后为尖尾、单轴和新型大侧斜螺旋桨。

945型在艇体的流水孔和开孔处装有盖板,这是为了减小流水孔和开孔的阻力和产生的流体动力噪声。而且,在所有的主压载水舱都装有通海阀,为了在失事情况下(例如压缩空气系统遭到破坏或丧失气源)应急排除主压载水舱的水。设有一个应急吹除系统,能用燃烧发生器燃烧固体燃料,从而产生气体应急吹除2个主压载水舱使艇上浮。此外,全艇还有一个漂浮救生舱,可以容纳全体艇员。945型攻击核潜艇上配备有2台应急柴油发电机,主要用于保证潜艇在应急和事故状态下的辅助用电,推动潜艇应急航行,确保反应堆冷却启动以及必要时向蓄电池充电。945型虽然排水量大,但有着优异的机动性和较高的航速。

结构

945型攻击核潜艇全都采用了双壳体结构、大储备浮力、小分舱的俄罗斯传统设计方案,当潜艇在水下时,两壳体之间的耐压水舱充满海水,这能够明显地增强945型水下抗碰撞、抗爆炸和抗冲击能力,在北极冰区上浮时,可以轻松地穿透数米后的冰层,而自身却不受损伤。最主要的是极有效地降低了被武器命中时的破坏程度,大幅地提高了艇的抗沉性。除此之外,还能让945型多装载武器和电子设备。为了增大艇的下潜深度和有效降低排水量,945型原型艇和945A型都采用了屈服强度为70-72千克/平方毫米的更耐腐蚀的钛合金 制造耐压艇体和非耐压艇体,其极限下潜深度可达800米,是世界现役军用潜艇中下潜深度最大的潜艇之一,而即使是在500米左右的工作深度,也将会使绝大部分反潜武器失去作用。耐压艇体的形状也比较简单,中部是圆柱体,两端是锥形体,而首尾端舱壁为球面舱壁,这在一定程度上有利于施工。另外钛合金制作的双壳体还能确保945型攻击核潜艇在冰区作战时可轻易地穿透数米厚的冰层,而自身却不伤分毫。

舱室

945型攻击核潜艇原型艇分为6个舱室,迄今尚未见俄发表其总布置图。不过据分析,其分舱情况和971型可能很接近。因为据俄相关资料介绍,1976年苏联就决定971型以945型为母型,但不采用钛合金作艇体材料,而是改用屈服点为100千克/平方毫米的高强度钢。此外,971型的设计是根据945型的战术技术任务书进行的,而且971型的设计工作跳过了初步设计阶段。根据有关资料和971型的分舱情况,945型的6个舱为第1舱为鱼雷武器舱,设有鱼雷发射管和弹药存放架,并有纵向和横向传递的快速装填装置,在鱼雷发射架下方就是声呐基阵的围井;第2舱为中央指挥舱,设有指挥室和居住室;第3舱为前辅机舱,所有的升降装置都在本舱;第4舱为反应堆舱;第5舱为汽轮机舱,也有资料称945A型将该舱分成后辅机舱和主机舱;第6舱为艉舱。945A型在鱼雷武器舱和中央指挥舱之间增加了一个生活舱。这些舱室都是按照保证不沉性标准设计和建造的,从理论上讲,艇的任何一舱进水时,不会影响整体作战;即使有三分之一的舱室被击破进水,潜艇仍然可以在海面漂浮几个小时,以便让艇员有时间从容逃生或等待外界救援。

945型攻击核潜艇作为一型多用途攻击核潜艇,需要完成诸如反潜、攻舰、布雷等众多任务,所以其配备的武器不但种类多,而且装载量也相当大,主要武器是鱼雷、火箭助推鱼雷(亦称反潜/舰导弹)和水雷等。945型攻击核潜艇的艇艏根据K-239艇分析均装有8具650毫米的多用途液压平衡式发射装置(一说945型装备的是4具533毫米和2具650毫米,上2下4;945A型是6具533毫米),艇上配备的众多武器均由这8具多用途发射管发射或布放,需要使用533毫米的武器时,只需在原来的650毫米发射管内套上特制的鱼雷衬套就可以了。艇上还装备了快速装填装置,管内的武器发射后能够尽快地再次装填,所以武器再次发射效率要优于西方国家的核潜艇。作为美国海军潜艇部队主力的洛杉矶级只配备了4具533毫米鱼雷发射管,改进型也只增装了12具巡航导弹垂直发射管,一次最多装载的鱼雷、水雷或导弹也远小于945型核潜艇。

945型与671型(北约称V级)和705型(北约称A级)相比,武器都有了加强,主要装备有火箭鱼雷RPK-2“暴风雪”/“海星”型(即SS-N-15)、RPK-7劲风/“牡马”型(一说为SS-N-16)、“风”和“瀑布”型;鱼雷主要为53型鱼雷和65型鱼雷;水雷为先进的PKM-1水雷、KPM型火箭上浮定向攻击水雷和SMDM自航式沉底水雷等。在装载量上,945原型艇最大武器装载量为32-40枚,除了发射管内正常装载外,舱内一般可放置12枚65型鱼雷和20枚53型鱼雷,如果装载导弹的话则必须相应减少鱼雷的数量。其执行布雷任务时,最多一次可携带各型水雷60枚。945A型的武器装载量增加到36-42枚,除了能发射945原型的所有武器外,还装备有УСЭТ-80鱼雷和西方国家没有的暴风雪鱼雷。指挥台围壳内还设有2个导弹存放筒,携带12枚“针-M”型对空导弹。此外,还可发射“石榴石”潜射巡航导弹(空射SS-N-21“桑普森”PK-55的改进型),这型导弹曾在671型攻击核潜艇最后的PTMK型号的2艘艇上试改装过,可携带数量计入42枚的总数中。

1971年服役,苏联海军新一代重型鱼雷,采用线导+主/被动联合声自导,是在СЭТ-65型基础上研制成的潜用线导雷(СЭТ表示双平面声主动一被动自导系统的电动鱼雷),其放线长度将近20千米,在鱼雷和在艇上都有线盘,可以有效对付美国鲟鱼级和洛杉矶级攻击核潜艇。苏联在研制线导鱼雷方面起步较晚,但ТЭСТ-71的隐身性能超过美国的Mk-48型鱼雷,只是Mk-48采用活塞发动机,50节航速较高。

945型攻击核潜艇原型艇上装备有МГК-500“鳐-KC”综合声呐,该系统也曾装备671型攻击核潜艇PTM型上,包含“鲨鱼鳃”主/被动搜索与攻击型低频艇壳声呐,“鼠叫”低 /中频型主/被动搜索跟踪声呐,“鲨鱼肋”舷侧阵低频被动声呐,“鳐-3”或“散射-3”甚低频被动拖曳线列阵声呐,以及声速梯度仪、噪声监测仪、测冰测深仪等水声设备。МГК-500“鳐-KC”综合声呐比之前的МГК-300“红宝石”综合低频声呐的发现目标的距离大,达230-250千米,945A型上又换装为更先进的МГК-540“鳐-3”综合声呐 。

945型攻击核潜艇在指挥舱设有自动化作战指挥系统,艇员能通过计算机对全艇进行管理,该系统具有收集和处理传感器信息、显示战场态势和信息、确定并自动解算多批目标运动要素、进行本艇攻防及战术机动辅助决策、分析海洋水声环境、控制武器发射、确定射击阵位、对本艇进行导航与规避引导、模拟训练等众多功能。另外,潜艇的操纵控制、动力系统、艇务系统都是全自动化的。945型攻击核潜艇的电子设备不但数量多、种类齐全,而且在性能上与西方国家相当。

945型的通讯系统主要为“闪电-МЦ”,这是一种自动无线电通信系统,系统中的设备可以接收几个短波信道和一个超长波信道,为了不被发现,能够在不发出电波信号隐蔽的情况下,自动调谐到工作频段的任何频率。通讯系统还包括中波、短波、超短波与极低频通信设备,“破雷卫”甚低频拖曳浮标天线(德尔塔级核潜艇和671PT型也有装备)与“交响乐”卫星通讯设备,可以接收超长波通信。雷达为МРКП-58“弧度”雷达系统(945A型上换装为МРКП-59型雷达),“魔伴”搜索雷达和“停车灯”侦察雷达;作战情报系统是“公共马车”型,“奥米加”、“罗兰C”、无线电定位仪、惯性导航系统和卫星导航系统、MTK-10电视系统、“库图姆”电视潜望镜(945A型上换装为“信号-3”型)和“天鹅-21”指挥潜望镜等。此外,在945型指挥台围壳尾部装有做试验用的水声信号侦察站,而在945A型指挥台围壳前端则装有“航迹探测仪”的传感器。正是有了上述众多的现代化的电子设备和作战、控制系统,才使得945型攻击核潜艇能够从容地在任何时候、任何海域同任何对手作战。

天青石中央设计局对945型攻击核潜艇的安静性给予了特别的重视,在该型艇上集中了苏联多年在降噪研究方面所取得的各种最新成果,采用了许多其它潜艇没有使用过的静音措施。在设计阶段时,艇的所有构件都在实验室经过了激振实验,以避免潜艇产生总体振动和局部振动。945型使用的钛合金材料本身就具有高强度、低磁性的特点,敌方很难探测和跟踪。为降低流体噪声,采用了水滴线型艇体,艇外表面光滑,极少有突出体暴露;以往潜艇表面必备的栏杆和栏索等用安全轨道代替,常用的导缆钳、系缆桩也降至艇体内;艇体的开孔数量降到了最少,较大的开孔均设计了能自动开启和关闭的活动盖板,当活动盖板关闭后,从艇的外观上根本看不到开孔;艇的水平舵和垂直舵等都设计成光顺的流线型;945型的指挥台围壳与艇体的衔接处还运用了弧形圆滑过渡,减少了围壳与艇体间流体干扰及降低阻力和噪声。从前的潜艇的螺旋桨由于叶片周向载荷的不均匀,旋转时将会产生高强度的噪声。为此天青石中央设计局特意为945型安装了新型的大侧斜螺旋桨,这种桨不但输出功率大,还有效地降低了噪声。

945型攻击核潜艇非耐压艇体和耐压艇体的外表面全部敷设有一层消声瓦,厚约80-150厘米,长宽比为90-85,由合成橡胶制成,其结构分为两层,外层为实心固体,内层设置了各种尺寸与形状的孔洞。这种消声瓦即能够吸收敌方主动声呐的探测波,又能隔绝和降低本艇的噪声,使艇体表面形成一个良好的无声回声层,噪声能降低约20分贝,从而大大加强了安静性。为了降低艇内的噪声,设计人员在壳体内部和舱壁上大量的敷设了吸声材料。为了消除艇上机械所发生的噪声,尽量采用低噪声设备,所有机械装置的安装都采用了双层减振,所有在低噪声工况时需要工作的设备都安装在多层减震的框架里。对噪声强的设备则加装隔声罩、消音器和设立隔声室,为防止设备工作时产生的振动向艇体传递,机械设备都安装在一个统一的筏体上,筏体通过隔振器撑在艇体上,使机械振动对潜艇的影响减到最小。对于结构振动,则在筏体上、设备的减振基座上及动力舱的甲板、舱壁上敷设有大量的约束阻尼材料。艇内的系统管道尽可能多地采用弹性连接管与艇体相接,对其中流体强烈作用的管路采用了降低流速、局部管路采用阻尼软管和消音器的办法,以减少流体冲击振动和隔绝振动传到艇体上。此外艇体还采取了减少红外辐射、消除磁特征、降低核辐射等许多措施,通过这一系列降噪措施,945原型艇的噪声约有120分贝,这和美国洛杉矶级攻击核潜艇的118分贝已经相差无几,而经过改进的945A型的噪声则更低。

107米(945型)

110.5米(945A型)

12.2米(945型)

10.2米(945A型)

8.8米(945型)

9.4米(945A型)

6300吨(945型)

6470吨(945A型)

8200吨(945型)

8500吨(945A型)

60-95人(945型)

65-85人(945A型)

12.2/19节(945型)

12.2/19节(945A型)

水下航速

32-35节(945型)

34/35节(945A型)

480米(标准)

600米/800米(极限)

1台190兆瓦的VM-5压水反应堆

OK-650B-1蒸汽发生装置(945A型换为OK-650M.01);1台BPTU-675汽轮机,功率4.3万马力(945A型换为OK-9,功率4.75万马力)

辅动力:2台外伸式全向推进器和辅推电机,2x300/370千瓦,5节以下航速航行

主电力:2台自主式汽轮发电机,2x3200千瓦

辅电力:2台АГ-300柴油发电机,2x500千瓦(945A型换为1台800千瓦的柴油发电机),2组铅酸蓄电池

533毫米:53型鱼雷、暴风雪鱼雷、УСЭТ-80鱼雷

650毫米:65型鱼雷、65-76鱼雷、ТЭСТ-71鱼雷

“石榴石”巡航导弹和“针-M”对空导弹

火箭鱼雷系列:SS-N-15导弹、SS-N-16导弹、“瀑布”导弹、“风”导弹

МРКП-58“弧度”雷达系统(945A型上换装为МРКП-59型雷达)

“魔伴”搜索雷达和“停车灯”侦察雷达

МГК-500“鳐-KC”综合声呐系统(945A型换装为МГК-540“鳐-3”综合声呐)

“鲨鱼鳃”主/被动搜索与攻击型低频艇壳声呐

“鼠叫”低 /中频型主/被动搜索跟踪声呐

“鲨鱼肋”舷侧阵低频被动声呐

“鳐-3”或“散射-3”甚低频被动拖曳线列阵声呐

声速梯度仪、噪声监测仪、测冰测深仪等水声设备

“闪电-МЦ”通讯系统

中波、短波、超短波与极低频通信设备

“破雷卫”甚低频拖曳浮标天线

“交响乐”卫星通讯设备

MTK-10电视系统

“奥米加”、“罗兰C”、无线电定位仪

惯性导航系统和卫星导航系统

“库图姆”电视潜望镜(945A型上换装为“信号-3”型)

“天鹅-21”指挥潜望镜

“公共马车”作战情报系统

航迹探测仪(945A型)

水声信号侦察站(945型)

针对20世纪80年代美国提出的星球大战计划和舰艇建造计划,苏联海军旨在提高攻击核潜艇质量优势的目标下,原本计划在945A型的基础上再发展一型945АБ型,苏联代号为“Марс”,即火星,其性能将接近第四代核潜艇的水平。首艇K-123在1990年3月就已开工,但由于苏联解体再加上缺乏资金,于1993年11月停建并拆除。虽然945型攻击核潜艇是一型性能非常优良的多用途攻击核潜艇,但可惜的是它“生不逢时”。1993年12月,第4艘也是945A型最后一艘建成服役后,俄海军就再也没有订购后续艇,这种用钛合金打造的核潜艇最终只建造了4艘。

945型攻击核潜艇是苏联天青石中央设计局设计的唯一一型攻击核潜艇,其主要作战任务是搜索、探测、跟踪敌导弹潜艇和攻击型航母编队,并在接到命令后进入战斗,将敌舰艇消灭。俄罗斯有着庞大的核潜艇部队,其中许多都以其先进的战术性能而声名显赫。在众多型号中,945型攻击核潜艇可以说是最“神秘的”,也是综合性能最好的一型艇。然而综合种种因素,945型攻击核潜艇因其太过“贵族化”而使建造计划被终止,最终再也没有发展建造的机会。苏联/俄罗斯则将批量建造的重点放在了使用高强度钢材的同为第三代核潜艇的971型上。而相比而言,971型更可称的上是多用途核潜艇,可执行对海、对潜和对陆攻击任务,又可以携带对空导弹。

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