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水下秘航:潜艇悄悄在改变

2019-09-17 10:05 来源:解放军报 参与互动 
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  水下秘航:潜艇悄悄在改变

  今年7月,法国海军新一代“梭鱼”级攻击型核潜艇首艇“絮弗伦”号下水。与世界上其他现役攻击型潜艇相比,“絮弗伦”号潜艇体型较小。在此之前不久,世界上最长的核潜艇——俄罗斯海军09852型“别尔哥罗德”号核潜艇在北德文斯克造船厂下水。这一“小”一“大”两艘潜艇集中亮相,不仅体现着各国大力发展潜艇的多样化思路,也折射着海军潜艇“浮沉”四百年的历史正在被赋予新的内容。

  从“皮包木骨”到“合金体质”

  世界上首艘有文字记载的潜艇诞生于17世纪初。

  1578年,英国数学家威廉·伯恩在《发明与设计》书中对“潜艇”作了预想与描述。后来,荷兰裔英国人克尼利厄斯·雅布斯纵·德雷贝尔根据这一描述,制作了一艘小艇。这艘小艇采用木制框架结构,外面覆盖皮革,艇内安放有羊皮囊,向羊皮囊中加水或排水,就可以实现小艇在水中的上浮与下潜。

  17世纪20年代,克尼利厄斯在泰晤士河上对小艇进行测试,成功实现潜航。这种“水下船只”有着较好的隐蔽性,这使其后来被应用于军事领域。

  在美国独立战争期间,历史上第一艘军事潜艇“海龟”号被用于袭击英国军舰“老鹰”号,开创了潜艇引爆外伸炸药包的首次实战应用。

  直至19世纪中叶,潜艇都由人力驱动,这在一定程度上限制了潜艇的发展与使用。

  随着蒸汽机的出现,潜艇的动力装置为之焕然一新。法国这一时期建造的“潜水员”号潜艇,开始由压缩空气发动机提供动力。

  1886年,英国研制的“鹦鹉螺”号潜艇使用蓄电池提供动力。美国建造了第一艘双推进系统的潜艇“霍兰-VI”号,它可在水面和水下分别使用汽油机和电动机作为动力装置。此后,俄、德等国家也相继加紧研发潜艇装备。

  19世纪末,法国研制出首艘双壳体结构的“一角鲸”号潜艇,由此潜艇浮力大增。美国购买潜艇并为其加装水下鱼雷发射管,将其纳入海军序列。

  进入20世纪后,潜艇性能得到进一步提升,并初步形成基本技术性能指标:采用双壳体结构和“柴油机-电动机”双动力推进系统,排水量约数百吨,水面和水下航速分别约为10~15节和6~8节,有一定续航能力,可搭载鱼雷、火炮和水雷等武器。

  第一次世界大战中,潜艇得到广泛应用,主要承担攻击敌军舰艇、敌国商船和水下侦察掩护等任务。战争期间,被潜艇击沉的各国战斗舰艇近200艘、商船5000多艘。同时,反潜战逐渐受到重视,各国在此期间损失潜艇约260艘。

  在第二次世界大战期间,潜艇的技术战术性能快速提升,活动范围遍布各大洋,遂行任务也更加多样化,包括攻击敌军舰船、反潜、侦察、运输、突破封锁、掩护特种人员登陆,等等。

  第二次世界大战后,核动力技术的应用使得潜艇发展进入新阶段。20世纪50年代,世界首艘核动力潜艇下水试航,也被命名为“鹦鹉螺”号。此后苏联、英国、法国等国家也相继拥有核动力潜艇,加装弹道导弹和巡航导弹,使其拥有战略打击能力。这一时期,潜艇开始使用合金钢。

  当前,各国海军潜艇种类多样、任务多元,主要分为常规动力潜艇和核动力潜艇。按照作战使命任务,可分为战略潜艇、攻击潜艇、多功能潜艇、特种潜艇等。近400年来,潜艇在水中遂行了各种各样的任务,成为久负威名的利器。

  水中蛟龙“深”密何在

  进行潜望观察、接收特殊信号、吸排气和蓄电时,潜艇偶尔会在水面或邻近水面的水下航行。其他绝大部分时间,航行中的潜艇与水面的垂直距离都会大于30米,以避免与其他舰船的吃水部分相撞,或避免因位置过浅而暴露目标。

  如果不考虑海底自然环境的限制,潜艇在遂行作战任务时,一般保持在水下30米至极限深度的80%-90%内航行,但具体在哪个深度航行,则是秘密,当然也需视情而定。

  那么,“深”密莫测的潜艇为何要在一定水深处航行呢?

  从理论上讲,潜艇在作战状态下深度越深越安全。但是,由于各方面因素的制约,潜艇下潜都有它的极限深度。

  这种深度主要取决于三个方面。

  一是潜艇壳体材料的耐压性。采用合金钢壳体的潜艇通常可下潜至300-600米,而采用钛合金壳体的潜艇下潜深度则可达1000米以上。

  二是潜艇的外壳形状。长水滴艇型受力最均匀、最耐压,采用这种设计的潜艇下潜深度也大。因此,这种构型受到各国潜艇设计者普遍青睐。

  三是潜艇的焊接和密封质量。潜艇壳体的接缝处、开孔和装载口边缘等部位的处理质量,对于潜艇能够承受的水下压力大小有很大影响。

  下潜极限深度是衡量潜艇性能的一个重要技术战术指标,各国都在试图通过探索改进来增加下潜深度。目前大多数潜艇的下潜深度为200-500米,如日本苍龙级潜艇标准潜深约500米,法国梭鱼级潜艇可在350-500米水深处遂行作战任务。俄罗斯潜艇在这一指标上具有领先优势,如阿尔法级攻击型核潜艇能够承受1000米以上的海底水压。

  潜艇集成了多种作战设备,在技术上要求很高,因此能够自主研制和生产潜艇的国家并不多。

  常规动力潜艇是很多国家海军的主力装备。这种潜艇水下航速低、续航能力有限、充电时需上浮,容易暴露目标,因此各国都在对现役常规动力潜艇进行升级改造,一些技术较为先进的国家为其加装了不依赖空气的动力装置。

  核动力潜艇方面,各国第四代攻击型核潜艇先后服役,如英国的机敏级核潜艇、俄罗斯的亚森级核潜艇等。它们的共同特点是:隐蔽性好、自动化程度和信息化水平相应提高;核动力装置可满足潜艇整个服役期的能源需要,水下航速、作战半径和续航能力大大加强;普遍装备巡航导弹,可在水下发射,攻击海上和陆地目标。

  以北风之神级核潜艇和俄亥俄级核潜艇为代表,弹道导弹核潜艇更注重制导武器的集成,不仅加装了垂直导弹发射管,弹道导弹还集成多个弹头,可在短时间内同时打击上百个目标,突防能力和战略威慑力进一步提升。

  提升性能“路”在何方

  随着科技发展和反潜能力提升,各国潜艇的技术战术性能也随之提高,呈现出一些普遍趋势与特征。

  多种方法静音降噪。为应对反潜作战,潜艇必须降低被发现的概率。近年来,各国正着力研发、采用艇体“隐身”“降噪”技术,运用特种材料来静音降噪,如在艇体表面敷设消声瓦、采用先进动力系统、加装智能水声干扰设备和减震浮筏装置等。以俄955型北风之神级战略核潜艇为例,它的静音特性本就出众,俄海军又为其配备了新型智能水声干扰装置,用来模拟水下声纹信息欺骗敌方声呐,使其更难被发现。

  加速列装智能化装备。电子信息技术、自动化技术、大数据技术等高科技的应用,为潜艇大幅提升智能化水平和战场生存几率提供了可能。在这一方面,其主要趋势是:改进自动化控制系统,提高驾驶、动力、探测等系统的自动化水平;采用人工智能和计算机网络技术,升级指挥控制系统,为艇员作战提供决策参考;换装新式智能化武器,提升综合打击能力等。例如,以色列海军在海豚级潜艇上换装了一款智能鱼雷,该鱼雷能凭借自身微型数字化声呐系统,在打击远距离目标时进行航路修正,有效提高命中精度。

  多元集成武器装备。为提升综合打击能力和战略威慑能力,不少国家加紧在大型潜艇上集成更多新式武器装备。这些装备品种多样,有攻击型反潜导弹、防空导弹、巡航导弹、弹道导弹,有可独立作业的水下机器人、无人机、无人潜航器,还有水下高精度探测仪、高效能综合声呐等。例如,俄拉达级常规动力潜艇上装备6套鱼雷发射管,搭载了各种水雷、鱼雷和导弹,可遂行反潜、攻击海陆空目标等多元任务。

  从“独狼”到“狼群”。随着潜艇作战任务日趋多样,各国海军都在尝试研发多款潜艇,以确保能在不同情况下满足作战需要。在法国最新的潜艇设计方案中,包含无指挥台围壳、子母艇、特种全电推进器等“新概念”的SMX系列近10种潜艇引人注目。英国正在发展可携带“三叉戟II D5”型潜射战略导弹的无畏级战略核潜艇,以增强海基战略威慑能力。随着各国潜艇在种类和数量上逐渐增多,潜艇作为现代海军一支不可或缺的力量,将承担越来越复杂、越来越重要的使命任务。

【编辑:于晓】

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