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弗吉尼亞級核潛艇的配置結構

SSN774在艇首部有12具垂直發射管,可以發射最新型的UGM-109E戰術戰斧導彈。戰術戰斧選用了威廉姆斯F415-WR-400/402渦扇發動機,彈體采用了大量的復合材料,有效降低了彈體重量,潛射型的最大射程達到了1600公裏。為了提高戰術戰斧的突防率,雷聲公司對UGM-109E進行了隱身修型。將彈頭設計成低可截獲形,並放棄了伸縮式進氣道改用隱身性能更好的隱藏式進氣道。尾翼從原本的十字型控制面,改成雷達反射信號更小的三片式。戰術戰斧的任務準備時間較短,任務規劃時間被降低到4分鐘左右,使戰術戰斧具備了對時間敏感性目標的打擊能力。戰術戰斧的裝備,使SSN774對陸上戰略戰役目標和頻海港口重要區域的快速打擊能力,都獲得了較大提升。因為戰術戰斧具備對時間敏感性目標進行打擊的能力,所以SSN774也擁有了對艇上特戰隊員上陸作戰,提供應招火力支援的能力。戰術戰斧使SSN774具備了優秀的頻海戰略戰役打擊能力,是美國維護全球利益應付突發事件的關鍵性武器配備。

MK48-ADCAB-modl6重型魚雷  SSN774裝備了四具肩部發射的533.4毫米魚,可以發射MK48-ADCAB modl6/7系列線導魚雷,也可布放MK60/67自航水雷,武備總攜帶量為38具。MK48-mdol6型魚雷的制導控制系統,由雷聲公司進行了全面改進,采用了新型微型處理器,擴大了控制系統的數據儲存能力,改善了modl6魚雷的信息處理和計算能力。同時改進了雷體外型,對雷體動力系統進行了降噪處理,降低了魚雷的自噪聲,提高了魚雷的攻擊隱蔽性,擴大了自導頭的搜索距離。modl6還采用了捷聯式慣導系統和新的作戰軟件包,經過技術提升後modl6全面提升了MK48魚雷,在高噪音背景下對目標的搜索和打擊精度。在modl6的基礎上美國海軍又繼續和澳大利亞合作,進行了mdol7型的研發工作。雷聲公司在modl7上采用了全新研發的CBASS(先進通用寬頻帶聲自導)系統,運用商業成熟電子技術,提高了自導頭對目標數據處理的自適應能力。將自導導引距離提升到了驚人的3658米,在采用新的寬帶處理技術後,modl7型雷可以根據目標特征數據庫的信息,自動排比目標連續回波信號,將真實目標從幹擾物和復雜背景噪音中分離出來,保證魚雷對真實目標進行打擊。modl6/7型魚雷的裝備,對於保持美國攻擊核潛艇的傳統作戰優勢,提高在淺海高背景噪音下打擊小型低噪常規潛艇的能力,將起到重要作用。對於SSN774完成頻海作戰,達到美攻擊核潛艇淺海優勢的目標,是最重要 與部分軍迷朋友認為SSN774為廉價貨的印象相反,SSN774在聲吶系統上的配備比昂貴的海狼更為奢侈。SSN774與海狼壹樣配備了兩種拖曳線列陣聲吶,粗線TB-16D和細線的TB-29A,都是在海狼的TB-1629上改進而來。粗線的TB-16D因為聲陣較短聲陣直徑較粗,所以收放時間更為緊湊拖曳航速更高。細線的TB-29A聲陣長度長聲陣孔徑大,接受頻率低探測範圍大,但細線陣的布放時間較長,聲傳感器受流噪的影響較大,拖曳航速要低壹些,拖曳機動性也更受局促。通過兩種特性不同的拖曳線列陣,美國攻擊核潛艇可以獲得更為優秀的戰術作戰能力和更多種的戰術作戰方案。有這樣先進的聲吶還不夠,美國海軍又委托切薩皮克進行了光纖細線拖曳線列陣TB33的研制,與采用傳統壓電陶瓷類水聽器的拖曳線列陣聲納相比,因為光纖水聽器的靈敏度更高、自噪聲更低、體積更小、重量更輕、抗幹擾性更強,所以在綜合性能上的提升較大。2006年美國海軍已經訂購了兩套TB33,按照研發時間推算項目已經接近實狀階段,這意味著SSN774的拖曳線列陣聲吶又將迎來壹次豪華的升級。

SSN774的艏部綜合聲吶同樣采用了大型球艏基陣,BQQ10的球首基陣是在洛杉磯的BQS-13DNA和海狼6米直徑的BQQ6基礎上發展而來,具體性能數據尚無處可查。不過30余年前BQS-13DAN的數據已經非常驚艷,想來采用了COTS技術,運算能力上有了大幅提高的BQQ10,在性能上將會更進壹步。在SSN774的兩側艇體上,分布著BQG-5A三元子陣式舷側寬孔徑被動測距聲吶。從SSN778開始BQG-5A的換能器,由洛克希特進行了輕型寬孔徑陣LWWAA的改進。美國海軍研究實驗室(NRL)曾在壹篇關於研究幹涉型光纖聲傳感器的論文中,提到了在SSN774艇上應用光纖聲傳感器的實例。以此判斷針對弗吉尼亞級BQG-5A的LWWAA改進,很有可能和TB33壹樣采用了先進的光纖聲傳感器。可以確定經過LWWAA項目改進後,弗吉尼亞級舷側測距聲納的性能提升會較為可觀。SSN774在艇艏布置了用以滿足淺海航行的CHIN聲納,在壹些描述CHIN聲納的消息中,CHIN的功能被描繪的神乎其神,不僅能滿足探雷避碰等傳統功能,還具備了測繪海底地貌進行水下隱蔽導航的新手段。更有甚者認為CHIN高頻聲納極好的淺海探測性能,讓SSN774在不適用被動聲納的淺海區域,獵捕低速靜音的常規潛艇,形成了聲學優勢。當然,這些信息真實度如何,不是筆者能夠證實的,接受或者鄙夷還是需要讀者自己獨立的思考後做個判斷。但有壹點是可以確定的,SSN774不僅配置了以往美國核潛艇所沒有的執行淺海任務的CHIN等聲學系統,還花大力氣提高了傳統深海攻擊所需要的拖曳線列陣、舷側陣、球型陣的性能水平。簡單的來說海狼有的774更好,海狼沒有的774都有!

SSN774劃時代的用光電桅桿,取代了傳統的光學、光電潛望鏡。光電桅桿早有在美國核潛艇上裝備的先例,如海狼就裝備了86型光電桅桿,但海狼同時保留了Type8-modl3和Type18型光學潛望鏡。SSN774裝備兩具科爾摩根BVS-1型光電桅桿,壹具執行任務時壹具作為備份。BVS-1為不穿透式光電桅桿,電纜系統由壹個口徑較小的耐壓殼體穿透器,來完成耐壓艇體的內外穿接工作。這可以避免在耐壓艇體上開立連續的大口徑開口,對於保證SSN774的耐壓艇體強度,節省艇體設計、建造成本都有很大好處。采用了BVS-1之後,因為光電桅桿的升降系統僅布置在圍殼內,指揮艙部位不再限定在固定甲板上,指揮艙內部的操舵部位和指揮臺布置更為自由,指揮艙內部的空間也更為寬裕。

更重要的是BVS-1光電桅桿在戰術性能上帶來的巨大優勢,是普通光學潛望鏡和穿透式光電潛望鏡所無法比擬的。光學潛望鏡需要操鏡人員通過口徑很小的目鏡進行目視觀察,在昏暗的指揮艙內用極短的時間(為了保持隱蔽性)進行目力觀察,所獲得信息數量信息質量都較差。采用BVS-1型光電桅桿後,可以實現編程快速自動操控和觀察。光電桅桿搜索到的圖像,通過光纖傳輸到有兩個23寸平板顯示的CWS顯控臺和指揮工作臺上的CWS上,並***享到指揮艙內壹個大達30寸大屏幕顯示器上,實現了指揮艙人員的集體***享,便於指揮人員利用集體智慧進行更合理的戰術安排。獲取的圖像也可以用計算機進行反復分析,不再像普通潛望鏡那樣,需要多次觀察容易暴露。潛望鏡頭部可采用低RCS外型,有利於提高潛望鏡的隱蔽性。在潛望鏡頭部集成了電子視頻六分儀、ESM、GPS等天線組建包,可以同時完成多項任務。重要的是,BVS-1所獲取的數字圖像可以通過計算機處理,進行目標自動分析,輔助艇上人員進行目標搜索和性質判別,做出更準確的判斷,這就為SSN774的作戰觀察提供了有力的支持。

SSN774的操控系統進行了大幅度的革新,洛杉磯和海狼級上大量分散的傳統顯示手段,被舵信部位大面積的觸摸式顯示屏取代。利用高度自動化的電傳操縱系統,代替了以往傳統的模擬液壓操縱系統。憑借快速實時顯示的艇位詳細數據,兩名舵信人員用兩個操縱桿,在觸摸屏幕上點擊壹番即可完成以往洛杉磯和海狼需要三名操縱人員完成的航行、潛浮和均衡等工作。SSN774高自動化的操縱系統,可以對水下深度和艇體運動加速度,做出連續的計算判斷,並在計算機自控下做出自動補償,使美國攻擊核潛艇的操縱品質獲得了很大的提升。這對保證SSN774在傳統作戰任務中,保持機動性優勢極為有利。對於SSN774在深度較淺、機動空間有限、洋流影響復雜的淺海海域,保持艇體位置穩定,進行頻海作戰也是有力保障。尤其是為艇上特戰人員,出艙提取儲備武器操縱特戰用艇,提供了良好穩定的環境

SSN774有壹個可供9人同時艙的綜合任務區,該任務艙的出入口可與先進海豹潛航運輸具進行幹式對接。  SSN774在圍殼後的舯部位置,設置了壹個多任務艙,可供特戰用艇進行對接工作。也可以同時提供9名特戰人員離艇執行任務,洛杉磯和海狼的設閘室壹般只能提供兩人同時離艇。在低溫海域中先期出艙人員在等待其余隊員時,受到長時低溫海水的影響,不易維持特戰人員體力。同時,過長的離艇時間也對潛艇隱蔽和特戰人員的部署效率不利。SSN774的多任務艙能夠攜帶SDV(海豹突擊隊運載器)和將來的ASDS(先進海豹突擊運輸艇),還提供了幹式對接能力,這對於特戰人員保持體力,提高作戰能力是很有幫助的

SSN774還在圍殼部位設置了武器裝備倉庫,利用圍殼上的空間為特戰隊員的提供裝備貯存。SSN774在魚雷發射艙中部還規劃了壹個模塊化的可布置空間,幾名艇員即可快速搭建壹個供40名特戰隊員使用的居住區。為SSN774執行頻海作戰,部署較大規模的特種部隊,提供了良好的條件。

SSN774可以用於發射、回收無人偵察機,對岸上重要目標和作戰區域進行實時偵察。並通過數據鏈傳回到艇上,為SSN774搜集戰區情報。SSN774也將裝備LMRS系統,LMRS遠期水雷偵察系統已經在洛杉磯級核潛艇上裝備。該系統有兩具533毫米的UUV,搜索速度4節可在1**米的淺水區完成探雷工作。距母艇75海裏處日均探測面積達35平方海裏,最大作業深度達到了305米。LMRS的前視聲納系統ALSS探測精度達到了0.05-0.005度,可在沿海海底地形中搜尋探測布放的水雷。SSN774裝備的遠期LMRS性能更為先進,用最新的AUV(自主式水下航行器)代替UUV,可在距母艇120海裏處完成日探測50平方海裏的任務,深度有可能提高到457米,聲納系統將引入SAS以提供更高分辨率的成像能力。LMRS系統的配備,意味著SSN774能夠真正在水雷部署較多的淺海區域進行作戰。而從遠期發展前景看,配備高性能聲納的AUV也將為SSN774在淺海,進行隱蔽性更高的反潛作戰提供有力手段。利用AUV的高性能聲納,SSN774可以加大反潛搜索範圍,並有效降低自身的暴露率,具有很高的戰術利用價值。 據國外有些媒體報道SSN774的噪音水平在100DB左右,但實際上任何壹個國家潛艇的靜音性能都是最高機密,因此對於SSN774的實際靜音水平,我們只能憑借有限的信息,進行壹定程度的猜想。美國攻擊核潛艇自688型洛杉磯級開始敷設消聲瓦,洛杉磯的消聲瓦采用薄板型玻璃纖維復合材料,用薄膜加壓工藝粘合。海狼級和弗吉尼亞可能都采用了以聚氨酯為基材的消聲瓦,在粘合工藝上據傳為整體澆註,但是關於海狼和弗吉尼亞采用的消聲材料以及粘合工藝,都顯見可靠的數據與資料。如果海狼與弗吉尼亞確實使用了整體澆註的聚氨酯消聲瓦,有壹點是可以確定的,就是在消聲瓦的基材性能上會有較大的提高。傳統的以丁基、丁苯橡膠為基材或者688型所使用的以玻璃纖維為基材的消聲瓦,在衰減聲波頻率上因為受到基材本身的限制,存在有效衰減頻率範圍較小的固有弊端。這類復合消聲瓦最大衰減聲波頻率集中在中低頻有限的範圍內,特別是在低頻段壹般低於2KHZ以下,消聲瓦對聲波的衰減性能就將極具下降,低於1.4KHZ達到衰減臨界值即喪失工作性能。而現代聲納為了提高探測距離,工作頻率都向低頻發展,工作頻率低於2KHZ的型號比比皆是。在這種情況下,采用傳統基材的消聲瓦的工作性能就為比較有限。但是以聚氨酯為基材的消聲瓦能吸收衰減較低頻率的聲波,有資料表明衰減臨界值可以降低到500HZ左右,有的國外研究機構甚至認為能達到200HZ。如果SSN774采用了聚氨酯整體澆註消聲瓦,顯然在面對現代低頻聲納的探測上,就顯著的提高了靜音水平,這點是值得重視的。

SSN774因為艙段模塊化程度較高,所以SSN774在動力推進系統上,采用大型的壹體化艙段式減震浮筏的可能性較高。與美國以往攻擊核潛艇上采用的大型減震浮筏相比,整體式艙筏可以更好的實現對動力系統震動噪音的有效集中和隔離。根據國內相關研究表明,艙筏的減震降噪效果可以達到35DB左右,SSN774采用艙閥後在核潛艇最重要的機械震動噪音上,將得到顯著的改善。

SSN774和海狼壹樣都采用了泵噴推進器,根據國內研究表明,泵噴推進器相對於7葉大側斜槳,在6節航速時進壹步降低7DB,11節航速時降低幅度達10-12DB。而且SN774利用LSV-2模擬艇,在泵噴裝置上進行了大量的試驗工作,推進器整體降噪效能有了進壹步的提升,所以SSN774的泵噴降噪效能有可能將比海狼更為出色。SSN774的S9G自然循環反應堆是在S8G的基礎上發展而來的,但考慮SSN774較小的耐壓艇體直徑,S9G可能難以達到海狼采用的S6W那麽大的自然循環功率。低噪戰術航速或許不及海狼驚人的20節,但相對於洛杉磯的8-14節的戰術航速應該會有較大提升。根據SSN774的發展計劃,SSN774後續批次艇上將采用汽輪機-推進電機動力模式,美國這些年也壹直在發展大功率船用艇用推進電機,如果這個規劃目標得以實現,後續批次弗吉尼亞艇的整體靜音水平,將獲得很大幅度的提高。取消了減速齒輪這壹重要噪音源後,弗吉尼亞艇的靜音水平會比海狼更優秀。  SSN774利用LVS-2對泵噴推進器進行了大量的實驗工作,進壹步提高了泵噴推進器的靜音性 SSN774第三批次艇的艏部綜合聲納將被大孔徑***型陣LBA代替,全新研發的LBA在保持傳統球型陣性能的基礎上,還將大幅度提高使用壽命,並有效降低全壽命使用費用。采用LBA後因為球首陣與耐壓艇體之間的連接通道等結構件被取消,SSN774的首部模塊被重新設計。原本12個單獨的垂直發射單元被SSGN上的大桶多用垂直發射單元代替,首部將形成壹個PIM任務模塊。該模塊可以用重量相同的功能模塊進行替換,比如在遠期計劃中攜帶LDUUV大直徑無人潛航器,或者SEAL海豹的新型航行器等。這對於SSN774提高任務靈活性,擴大任務覆蓋面更好的滿足美國海軍不同時期的作戰需要非常有利。

SSN774原本規劃在第二批次艇上就采用先進低阻力復合材料圍殼,但是因為研發進度落後該計劃被推遲。該圍殼將壹改美國核潛艇傳統的機翼剖面造型,采用類似俄羅斯三元流線體圍殼的外型。據估計在降低潛艇附體阻力(圍殼為最大附體),改善因圍殼擾動而導致的馬蹄渦、翼稍渦,提高SSN774的水動力性能上會起到顯著作用。與風靡壹時的海狼式圍殼前緣填角結構相比,先進低阻力圍殼在線型上的改動幅度更大效果也會更顯著。另外傳統圍殼上采用的鋼材,也將被大量復合材料代替,圍殼整體的重量將有大幅度降低,圍殼的電磁隱身性能將被提高。同時因為圍殼結構設計的改變,圍殼內的有效載荷空間也將大幅度提高,除了在圍殼內繼續存放海豹部隊的武器裝備外,美國甚至計劃在該圍殼內裝載海豹部隊的潛航運載具。屆時,SSN774對於海豹特戰部隊的支持也會更有力。

SSN-774可插入多種功能任務模塊,比如更多的大桶多管垂直發射裝置,或者模塊化的任務功能艙。美國公布的《四年防務審查報告》計劃在SSN774的批次改進中,采用轉型技術反應堆即TTC替代S9G。TTC將在S9G的基礎上將使用壽命再提高30%,這將進壹步延長SSN774將來的服役周期(S9G已與艇體同壽為30年)。美海軍也計劃利用SSN774高度模塊化的特點,引入新核潛艇開發項目比如SSBN(X)新壹代戰略核潛艇的新技術,並將之不斷植入SSN774的後續批次艇上。以期讓SSN774的技術更新將獲得不斷的支持,而較早生產的批次艇也可以利用中期改進或者大修期間進行技術更新,保證SSN774在較長服役期間內較高的技術水平和作戰性能。同時,美國海軍也打算在SSN774的艇體模塊中增加垂直發射單元,以提高SSN774攜帶戰術戰斧或者新型導彈的能力。這也將進壹步提高SSN774的火力打擊水平,提升SSN774的多任務能力。 建造者:GD Electric Boat公司和Northrop Grumman Newport News公司

成本:預計中平均16億5千萬美元壹艘(30艘每年2艘),實際成本23億美元壹艘(2005年物價)

檔次壹(Block I)

弗吉尼亞號(SSN-774),已經服役

德克薩斯號 (SSN-775),已經服役

夏威夷號 (SSN-776),已經服役

北卡羅來納號 (SSN-777),已經服役

檔次二(Block II)

新罕布什爾號(SSN-778),已經服役

新墨西哥號(SSN-779),已經服役

密蘇裏號(SSN-780),已經服役

加利福尼亞號(SSN-781)已經服役

密西西比號(SSN-782),已經服役

明尼蘇達號(SSN-783),2013年交貨;第二檔的最後壹艘。

檔次三(Block III)

北達科塔號(SSN-784),2014年10月25日服役。

約翰.沃納號(SSN-785),已於2014年9月10日在紐波特紐斯船廠下水 ,預計2015年8月交貨

伊利諾伊號(SSN-786),2011年3月動工

華盛頓號(SSN-787),2012年4月13日命名,2011年9月2日動工

科羅拉多號(SSN-788)

印第安納號(SSN-789)

南達科塔號(SSN-790)

(SSN-791)

檔次四(Block Ⅳ)

預計於2014年財政年度開始編列預算,艦舷番號預計表定為SSN-792至SSN-801

檔次五(Block Ⅴ)

艦舷番號暫時預計表定為SSN-802至SSN-804,考慮安裝能夠增加四具大型垂直發射管的Virginia Payload Module(VPM)以增加弗吉尼亞級的重型武器酬載量 解剖完SSN774後,就可以給SSN774做壹個總結性的解剖報告了。

首先,SSN774絕對不是便宜貨。因為它的成本削減是通過合理的性能規劃、承包商優秀的項目成本管理和批次生產中通過技術植入更新而獲得的。絕不是像“百人隊長”那樣,通過簡單的性能縮水得來的。況且,SSN774的便宜也只是相對的,第三批次艇的建造成本雖然控制到20.5億美元,但實際上這只是個不變價格,如果按可比價格計算,建造成本將達25.6億。海狼如果能夠批量生產,建造成本也難保不能接近這個水平。所以,將SSN774列入便宜貨是個非常荒唐的觀點。

其次,SSN774也絕對不是海狼的廉價版。部分性能指標的調整,是應美國海軍新時期作戰需求而作的轉變。冷戰結束,前蘇聯崩潰俄羅斯壹蹶不振,美海軍不再面臨蘇俄核潛艇的嚴重威脅。放棄海狼冷戰特色的性能指標,不僅可以節省不必要的成本,也為SSN774轉移設計重心,改善頻海作戰能力提供更好的條件。從美國冷戰後打的壹系列非對稱性作戰來看,美海軍的戰略轉型和SSN774的性能規劃都是非常有預見性的。

況且,弗吉尼亞級34節的航速和488米的潛深,在世界攻擊核潛艇中也依然突出,這樣的性能指標完全能支持美海軍在大洋深海上的傳統作戰。我們更要看到在壹些關鍵性能上,美國人對SSN774是從不含糊的,也很舍得花錢。比如全新的光電桅桿、壹體化的艙筏減震系統,淺水作戰能力更優秀的武器配備等。而在很多領域SSN774比海狼更全面,更先進也更有時代優勢,比如性能更為優異的新型聲納、運算能力更強的BSY-3作戰系統,模塊化水平非常高的的艙段設計,還有高度自動化的電傳操縱系統,以及非常優秀的頻海作戰能力等。因而,認為SSN774是海狼的縮水版是根本站不住腳的。如果要對SSN774做壹個較為客觀的評價,可以這樣總結:SSN774是在繼續保持了美海軍攻擊核潛艇傳統作戰性能的基礎上,進壹步擴展了淺海多任務能力的跨時代新型多功能核潛艇。誇張點說SSN774和很多美國新設計的武器壹樣,在很長時間內都沒可超越的目標,將來他們要做的也只是超越自己罷了!-----------------------------------------------------------------千萬別以為佛吉尼亞級是海浪的猴版............

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