中美核潜艇对决

美军下一代导弹潜艇：隐身巨大、持久续航 与095的比较

美国公开网站登载了如下消息：  通用动力(General Dynamics)旗下电船公司(Electric Boat)5月向美国海军提交了有关新的“俄亥俄替代潜艇项目”(Ohio Replacement Program，下文简称ORP)弹道导弹潜艇的详细设计方案。此后将展开一系列步骤，最后美国海军将与电船公司签订合同，由后者负责设计和建造新的核潜艇。

当然这一切都是在国会通过2017财年预算的前提下。

新的弹道导弹潜艇将从2021财年开始建造，目标是能及时交出第一艘潜艇，让其在2030年10月完成首次威慑巡航。不同于弗吉尼亚级攻击型潜艇，电船公司将会是唯一的总承包商并且负责所有12艘ORP潜艇的制造。电船公司将承揽ORP项目80%的工作，唯一另外一家可以建造核潜艇的船厂——亨廷顿英戈尔斯公司(Huntington Ingalls)纽波特纽斯造船厂——也将密切参与到设计和建造中来。纽波特纽斯造船厂总共负责大概20％的工作，将派出300多名工程师和电船公司合作，共同设计新潜艇。这样分工有利于保存美国重要的核潜艇设计和建造技巧。美国海军希望这样的新安排可以降低新潜艇制作的学习曲线，并且通过只安排一个主要承包商来减少花费。海军海上系统司令部ORP项目负责人、上校David Goggins在一个研讨会上说：“这样决定主要是为了方便电船公司，让他们生产所有12艘潜艇 ，便可以把学习曲线降为一条。”为了降低成本，海军尽可能地吸取了弗吉尼亚号的技术经验。但两艘舰艇在设计上仍然有很大的不同－－尤其是船尾部分。ORP的设计要大幅提高其生存能力。Goggins表示，由于承担着极其重要的核威慑任务，因此海军将重点放在了其隐蔽性和生存能力上，ORP一定要能够持续服役到2080年才能保证美军的核威慑能力。

虽然具体设计还没有开始，但项目核心环节的很多工作都已经开展。电船公司将在今年年末之前完成通用导弹舱（CMC）的安排工作，“我们在今年夏天就会开始CMC的原型设计”。原型设计背后的理念是降低新导弹舱的风险，这还能帮助减少制造成本。不仅如此，英国也将使用相同的通用导弹舱设计，他们预计将在未来几个月内开始新的“继承者”(Successor)级核潜艇的建造。这意味着，皇家海军需要先完成CMC的设计并完成检验，然后才能把这些模块安装在他们第一艘新的核潜艇上。电船公司工程设计项目副总裁列侬(Will Lennon)在接受《国家利益》采访时表示：“我们会在今年开始原型建设。因为英国和美国同时需要CMC的设计。”CMC的设计和建造是ORP上4个主要的技术创新之一。俄亥俄级潜艇在设计和建造时，空的导弹管仅仅是嵌在船体之中。工人们会置入电子设备和其它所需硬件，并通过各种舱口和其它开口让这些管道在之后的建造阶段运行。Will表示：“非常没有效率。”OPR采用了全新的方法。他们放弃了之前一次嵌入一个弹道的方式，改为将CMC作为一个部分建造，里面含四个内置发射管——即四联装结构。首先将4根弹道都制造完成并且配置好装备，然后合并成单一模块，再作为一个整体置入船体之中。ORP将配备四个四管联装弹道，以搭载16枚潜艇弹道导弹。但是小一点的英国继承者级潜艇只会装载三个这样的模块，总共12枚导弹。理论上，如果ORP上其他的系统能支持额外的重量和能源要求，装载更多导弹不过意味着增加额外的四管联装弹道罢了。弹筒和现在俄亥俄级潜艇上的三叉戟 II D5发射装置一样都是直径87英尺，但是长度上要长一英尺，为未来的导弹设计留有余地。虽然英国也涉及此次项目，他们并不是直接帮助设计CMC。“他们并不参与设计，但是会参与到我们所称的设计-建造中来，他们会派人观察设计，确保其能够生产。英国也确实有一些我们没有的独特系统，所以我们一起合作确保它们能适用于新的通用导弹舱。”

另一项ORP上的主要技术创新是船上可以维持42年的核反应堆，目前正由海军核反应堆办公室研发。虽然弗吉尼亚号上也有和潜艇寿命等长的反应堆，但美国海军还从来没有建造过类似ORP上的、服役时间这么长的反应堆。实际上，这也是海军将舰艇需求从14艘减少到12艘的原因。“相比弗吉尼亚级，它可以服役更长时间，提供更多能量。这是一个非常关键的因素，因为就不需要中途给潜艇整体大修加燃料了。”

另外一项创新是永磁式电动机。Lennon表示，在减少潜艇的声波标记方面，机械设备上能做的很少，但如果采用永磁式电动机则可以在隐蔽性上有很大的提高。“如果你具有前瞻性并且能够预测到未来潜艇所需，机械传动在声学性能上几乎已经到达了极限，未来的技术提高将大部分通过电力传动实现。”美国海军早在1950年代末就已经试过电力推动，USS“白鱼”号核潜艇就运用了这项技术。之后在1960到1970年代，美国海军在USS“一角鲸”号和USS“利普斯科姆”号上测试了涡轮电力驱动——虽然后来证明并不是很好用。Lennon表示，相比早期的白鱼号新舰艇，现在的技术有了很大发展，新的发动机将采用永磁体而非直流电。对永磁式电动机技术的表现和设计也都已经有了相当的了解。Lennon表示：“这是一项成熟的技术，我们进行了研究、测试以及很多的工程演示。我对该项技术的成熟度非常有信心，现在剩下的就是将它们整合起来。”有传言称，由于采用了电力传动和永磁式电动机，ORP的体积会大于俄亥俄级潜艇，尽管少装了8枚导弹。Lennon表示这种说法并不正确，ORP之所以大于俄亥俄级潜艇主要是因为提升了耐受性。新潜艇的排水量将超过20800吨。实际上，海军本来可以在潜艇上搭载20或24个导弹发射筒，但是选择不这么做，目的是为了确保美国展现其核威慑。“如果你看整个舰艇的长度，导弹舱的长度其实变短了。增加的长度是平均分配的，从船首到船尾。和电力传动装置的关系不大。主要是和舰艇上满足任务需要的其他功能有关。”虽然不能给出更多细节，但Lennon表示这些任务需要包括潜艇表现在内——包括生存能力和声学表现。他表示：“为了实现一些特征和能力，我们不得不增大体积。”

另一个ORP与之前的美国核潜艇的明显区别在于其X型尾舵，采用这种新的外形，是为了满足海军对新潜艇的水动力性能的要求。上一次美国在潜艇上采用这样的设计，还是在建造柴油电动船只的时代。ORP同时还把潜艇的水平舵移到了瞭望塔以减轻维修的压力－－导弹潜艇必须要有高度的可执行力。“必须确保这艘潜艇维修起来比较容易，这是我们选择的原因之一。”虽然Lennon不能透露更多有关ORP表现的内容，但另一个业内消息称，尽管核潜艇的操作并不像弗吉尼亚号等攻击舰那样灵活，不过表现上的差异并没有想象的那么大。实际上，在速度、灵活度以及潜水表现上，两类舰艇的差异不会很大。

至于作战系统、传感器和自防卫武器，大部分都和弗吉尼亚级的相同。ORP的作战系统将采用弗吉尼亚级的最新升级版－－实际上两艘潜艇将会共享升级和软件，虽然ORP并不需要一艘攻击舰需要的所有功能。理论上，ORP鱼雷舱的设计也和弗吉尼亚号的类似，可以支持战斧巡航导弹等，但是海军会运用到它的可能性很小。

ORP项目的一个主要缺点是非常昂贵，整个项目将会花费超过970亿美元，这包含120亿美元的研发费用，851亿美元的采购费用。在第一艘舰艇后，海军希望能将后面每艘舰艇的成本降至49亿美元。因为第一艘舰艇的费用将非常高。虽然舰艇的建造一直都在进步，价格也一直保持在52亿美元左右，但电船公司是有动力去降低成本的。Goggins也表示：“我们去年在费用方面已经做了很多工作。”美国国会，特别是众议院军事委员会(House Armed Service Committee)下属的海权与武力投射小组(Seapower and Projection Forces)的主席、共和党议员福布斯(Randy Forbes)一直以来都在努力成立国家海基核威慑基金来帮助海军负担该计划。如果海军要从舰艇制造的预算中拨款来进行ORP项目，就会挤压常规舰艇建造的开支，影响到攻击型潜艇、水面舰艇甚至是航空母舰的制造。所以国会和五角大楼必须找到既能为ORP筹措资金，又不会损害海军利益的方式。原来在建造俄亥俄级舰艇时，五角大楼和国会建立了一个独立的基金来筹资。在ORP项目上，他们可能会再次采用这个方法。几乎同步，我在香港《大公报》看到如下公开报道：

 

         外行看热闹，内行看门道。我对于我国的舰船军品制造，从未涉及，绝对是外行，但是正因为是不涉及核心机密，可以放开了点评门道。

• 吨位。美国未来潜艇ORP吨位20，800吨。095不仅有主尺度和水面吃水，还直接给出水下排水量7，900吨。华山论剑，“一寸长，一寸强；一寸短，一寸险”。吨位大的本身，代表自持能力强，装备武备数量多。吨位小，意味着攻击时必须一招致命，没有二次机会。美国未来潜艇ORP 吨位大是被逼无奈，她采用永磁发动机，机舱布置需要更大空间，压缩武器容量是一方面，不够就必须考虑另一方面：加大主尺度。
• 带弹，弹道导弹。美国未来潜艇ORP 采用新的CMC发射井设计，大大提高造船工艺性能，携带16枚弹道导弹，比现役20枚整整少了一个CMC 单元。其实也是被逼无奈，理由同上。 095语焉不详，但是半刨图示为前后双管，对称则为四管，两者比较与吨位比3：1相仿，4枚。这与092比，少了许多但是威慑价值一样。
• 带弹，巡航导弹。美国未来潜艇ORP 携带洲际导弹数目不详，095图示为4 。
• 水平舵。美国未来潜艇ORP 水平舵上置瞭望塔附近，这是095可以借鉴的。水平尾舵设计沿用飞机尾舵，旨在控制纵向截面的旋转力矩以控制飞行姿态，但是飞机前置飞行翼是固定的，与潜艇水下航行姿态类似又有不同。ORP 的上置瞭望塔水平舵设计，可以方便维修保养，缺点是可以预见的：操纵性能差，相信这一点已经被水池模型的拖曳实验证实了。
• 鱼雷。柴电潜艇的近距离攻击武器，仿佛战略狙击手的匕首，不计。
• 动力。美国未来潜艇ORP 采用永磁电动机，这是基于一个假设，机械传动效率已经达到极限，采用永磁发动机可以提升传递效率，降低噪声，减少维护保养成本。这带来的负面效果是，船体主尺度增大了很多，结合上置水平舵设计，送她一顶傻大粗笨的帽子，戴得下去。
• 成本。美国未来潜艇ORP 从研发到生产，预算970亿美金，折合12艘的单船成本，81亿美金。我估算095的单船成本，81亿人民币的某一个百分比。
• 寿命。美国未来潜艇ORP 寿命取决于核子反应堆寿命，到2080年。《大公报》图示为095/095A的过渡版093B，不是095/095A本尊，但是透露，“性能高于目前美军服役的洛杉矶级”。魔高一尺，道高一丈，够了。
• 噪声。美国未来潜艇ORP 发动机噪声级不详，但是标榜声学性能大大改善。095发动机噪声： 100 – 110 分贝。