【防务资讯】美研发新一代攻击核潜艇 配合机器人提升实力
来源：解放军报，资料图：海狼级核潜艇
日前，美国海军宣称，将于2034年采购新一代攻击型核潜艇。新一代核潜艇的隐身性和机动性将显著加强，特别是装备水下机器人后，未来战场控制力与攻击力会得到大幅提升。
尽管美军现役弗吉尼亚级攻击型核潜艇具有强大的反潜、反舰、远程侦察以及执行特种作战的能力，但美军显然并不满足。新一代核潜艇就是要替代弗吉尼亚级核潜艇，使“深海杀手”更具隐身攻击能力。
为增强新一代核潜艇隐身性能，美军不只是局限于改进潜艇发动机或推进器，而是从动力产生到水下运动的整套推进系统进行全新改进。美国海军为新一代攻击型核潜艇设计的新型永磁发动机，可以使新型核潜艇在执行任务过程中一直保持隐身能力。
新一代核潜艇最大的亮点是，具备同步控制多种无人水下机器人的能力。如此一来，新型潜艇可以凭一己之力控制大片海域。作为过渡，无人水下机器人可能会率先装备在弗吉尼亚级Block VI和VII型核潜艇上。虽然美国海军仍需要在指挥与控制、通信、数据缓存和能源供给方面取得突破，但机器人技术飞速发展，进入核潜艇并不遥远。
新一代核潜艇注重提高反潜能力。该潜艇将采用共形阵声呐，即在艇体外部普遍敷设声呐装置，而不是像现在的潜艇一样只在艇艏安装一个昂贵的声呐阵。这种布局适应多种艇型，探测范围更宽，在近岸浅水地区能够感知5海里内多达250个目标的动向。费用上虽减少50%，但跟踪性能比弗吉尼亚级的声呐系统更胜一筹。
外置式武器系统是新一代核潜艇的另一个亮点。通过将发射装置移至艇外，为其他有效载荷释放空间。设置这种外部“弹夹”可使水下发射更加简单、隐蔽性更强。外置“弹夹”取消了产生噪声的鱼雷发射管外盖，减少了被发现的概率，而且发射导弹时无需校正鱼雷发射管的安装角度，有效缩短了发射时间。
除了隐身性能和攻击能力外，新一代核潜艇强调综合各种技术手段，提升其海底反应力和快速行动力。比如改进推进方式，旧式潜艇的推进系统占了整个艇长的50%左右，美国海军打算在未来核潜艇上放弃现在的核动力-齿轮传动方式，采用核动力-电力推进。经过反复论证，改用电力推进不仅可以节省空间、减小艇体尺寸，还能使新一代核潜艇的最高航速超过弗吉尼亚级。另外，提升自动化指控能力也是非常有效的方法。新一代核潜艇研发的声呐、火控和战术数据显示系统性能与弗吉尼亚级相当，但所需操控人员从17名减少到不超过8名。整个指控中心占据的空间约是弗吉尼亚级的50%，节省了宝贵的艇内容积。
国外新一代攻击型核潜艇技术特点和作战能力综合分析
随着技术的进步，陆、海、空、天等不同空间维度中的各个分立式的战场感知设备和系统能够通过网络有效地整合起来，形成了高效、立体的探测识别体系，并能够通过卫星等通信手段对目标信息进行高速传输和处理。因此海军水面兵力行动的透明度越来越高，试图利用水面编队来采取隐蔽性行动以达成攻击突然性的概率越来越小。而由于天然原因，水下仍是唯一不透明的战场，因此，各海军强国均高度重视水下兵力的发展，尤其是作为战役战术兵力的攻击型核潜艇。
为适应冷战后新的安全环境和满足作战需求，美国、俄罗斯、英国和法国均发展了先进的新一代攻击型核潜艇，包括美国的“弗吉尼亚”级、俄罗斯的“雅森”级、英国的“机敏”级和法国的“梭鱼”级。上述四级攻击型核潜艇均遵循从未来作战环境、作战需求的变化及更新换代的实际出发，不追求所有指标的全面提升，重点提高攻击型核潜艇浅水作战所急需的隐身能力和探测能力，在确保传统反潜、反舰能力不下降的基础上，侧重发展对陆攻击能力、情报监视与侦察（ISR）能力和特种作战能力。
技术特点
虽然美、英、法、俄等国海军的战略思想、作战任务与装备使用等情况不尽相同，但其发展的新一代攻击型核潜艇在技术上有很多共同特点，这些共性能够基本反映出攻击型核潜艇未来的技术发展趋势。
装备新型核反应堆，降低全寿期维护成本
美、英、法三国新一代攻击型核潜艇都将采用专门研制的新型核反应堆，输出功率较原有反应堆均有较大提高。同时各国对这些新型反应堆共同的技术要求与设计指标是大幅降低全寿期维护成本。这是由于核反应堆的换料与大修费用不仅在整个潜艇项目的总费用中占有很高的比例，而且对潜艇的在航率也有很大影响。美国“弗吉尼亚”级、英国“机敏”级核潜艇以高浓缩铀为燃料，在潜艇整个全寿期内都无需换料，而法国由于对使用低浓缩铀为核燃料的经验更为丰富，因此未采用高浓缩铀，但也将“梭鱼”级核潜艇的换料大修时间由“红宝石”级的7年延长到了10年，并减少了换料所需的时间。
采用泵喷推进装置，更适于浅水区行动
美、英、法等三国的新一代攻击型核潜艇均采用新型泵喷推进装置，泵喷推进装置的突出优点是在螺旋桨外部包覆喷水导管，这种喷水导管的结构既可改变叶片上的压力分布，防止产生空泡噪声，又能减少尾波形成，改善尾流特性，在降低推进噪声的同时可获得较高的推进速度；此外，泵喷推进系统的推进泵安装在艇体内，叶轮得到保护，可以避免其与海底刮蹭，更加适合浅水海区航行。
综合使用多种手段，落实严格的减振降噪标准
隐蔽性是潜艇相对于其他作战平台最主要的优点，也是潜艇生存能力的重要指标，为确保潜艇的隐蔽性，减振降噪一直是潜艇发展的关键技术。为实现严格的减振降噪指标，各国新一代攻击型核潜艇综合采用了多种技术手段：
——浮筏减振：新一代攻击型核潜艇上的推进设备和辅助机械设备等，包括汽轮机、减速齿轮、以及冷凝器等都安装在减振基座上，起到了良好的减振降噪作用。
——新型反应堆：美、英、法三国海军新一代攻击型核潜艇均采用自然循环反应堆为动力，降低了回路噪声。
——泵喷推进：降低了推进噪声。
——表面敷设消声瓦：有效吸收潜艇发出的大部分噪声，同时可大幅减少艇体自身的辐射噪声。
采用非穿透型光电桅杆，替代传统光学潜望镜
由于数据传输技术，尤其是视频传输技术的快速发展，各国新一代攻击型核潜艇都用光电桅杆取代了传统的光学潜望镜。美国的“弗吉尼亚”级采用了两根外置的BVS-1型光电桅杆，英国的“机敏”级采用了3CMO 10型光电桅杆，法国的“梭鱼”级采用法国SAFRAN集团Sagem公司研制的新型光电桅杆，俄罗斯的“雅森”级也采用了非穿透潜望镜。与传统光学潜望镜相比，光电桅杆使用成本低，图像处理能力强，稳定性好，探测准确性高。同时光电桅杆使用时出水时间短，可提供彩色图像脱机进行直观分析，降低了潜艇的暴露机率。由于光电桅杆不需要穿透艇体，不仅提高了潜艇的密闭性，还为潜艇指挥舱的布局提供了更大的灵活性。
配备全方位声纳系统，提高水下探测能力
声纳是潜艇在水下行动时最主要的探测手段，而由于新一代攻击型核潜艇以水声情况复杂的近海浅水区作为主要的活动区域，因此各国新一代攻击型核潜艇普遍装备了具有更强探测能力的全方位综合声纳系统。美国“弗吉尼亚”级核潜艇装备多达10部声纳，包括艇艏主/被动声纳阵列、舷侧基于光纤的BQG-5A轻型宽孔径被动阵列（LWWAA）、指挥台声纳、前下方声纳以及艇艉的高频主动拖曳声纳等，声纳处理系统为AN/BQQ-10（V）4，更适于在声传播复杂的浅海区使用。英国“机敏”级核潜艇装备法国泰利斯公司开发的2076主/被动搜索与攻击综合声纳系统，包括1个大孔径舷侧阵列、1个等角主/被动艇艏阵列、1个被动阵列、1个多基地超高频拦截阵列（安装在围壳和龙骨下的鱼雷管内）、1部水雷探测与规避声纳（安装在等角艏阵列下方）。法国“梭鱼”级核潜艇将装备本国泰利斯公司开发的新型UMS 3000综合声纳系统，该声纳系统包括艇艏声纳、舷侧声纳与拖曳阵列声纳，这两型声纳系统都具有很强的浅水探测能力。雅森级装备了“阿亚克斯”第四代综合声纳系统，包括艇艏声纳基阵、舷侧声纳和艇艉拖曳阵列声纳，潜艇的探测搜索能力得到了很大提高。
采用综合作战指挥系统，大幅提高信息化作战能力
随着信息技术的发展，舰艇电子信息系统技术更新换代的速度越来越快，各国新一代攻击型核潜艇都采用最新设计的综合作战指挥系统，实现指挥控制能力的综合集成，提高信息与数据处理能力，大幅提升自动化程度，提高信息化作战能力。“弗吉尼亚”级核潜艇采用的AN/BYG-1作战指挥系统的情报处理能力将达到“洛杉矶”级后期艇AN/BSY-1系统的55倍，“海狼”级AN/BSY-2系统的26倍。“机敏”级装备英国马可尼系统公司制造的“机敏作战管理系统”（ACMS），将指挥系统、支持系统和工作站系统的功能融为一体。“梭鱼”级配备由法国舰艇建造局（DCNS）与泰利斯公司联合开发的SYCOBS作战管理系统，能够实现各种传感器、电子系统、数据处理系统、武器系统、通信导航系统等功能的综合集成。俄罗斯“雅森”级核潜艇所采用的指挥系统及电子信息系统虽不明确，但从艇员编制仅85人的情况看，应当采用了新型综合作战指挥系统，使该级艇达到了相当高的自动化水平。新一代作战指挥系统信息化程度的提高，也是人力需求普遍下降的一个重要因素。
采用导弹垂直发射技术，提高多弹齐射能力
由于垂直发射方式比使用鱼雷管发射导弹具有隐蔽性好、反应速度快、可多枚同时发射对目标实施饱和攻击等优点，各国新一代攻击型核潜艇均已经采用、或在后续艇中计划采用垂直发射系统。美国“弗吉尼亚”级在此方面技术相对领先，该级第一批次的10艘艇装备的12枚“战斧”对陆攻击巡航导弹均采用垂直发射，第二批次的8艘艇上采用“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇改装项目的技术成果，用两个6联装“多弹垂直发射箱”代替12个独立的垂直发射装置。俄罗斯“雅森”级上有8座SM-346型垂直发射井，用于发射反舰导弹和远程巡航导弹。英国、法国也考虑在“机敏”级和“梭鱼”级的后续艇中引入垂直发射系统。
重视开发配套特种作战装备与系统
除俄罗斯外，其他三国海军均考虑了与攻击型核潜艇配套的特种作战装备和系统的开发与运用。如“弗吉尼亚”级在其艇体嵌入一个特种作战部队转移舱，一次可供9名人员进出，此外，还可在艇身搭载“先进海豹输送系统”，用于运输特种作战部队，美国海军还在研制利用“弗吉尼亚”级携带无人潜航器的技术和装备。法国海军的“梭鱼”级则能够运送超过10名特种作战队员，可通过逃生舱口进出，特种作战队员所使用的特种作战装备将装载在艇艉一个可移动的分离舱中。英国海军的“机敏”级也同样具备了输送特种部队执行特种作战任务的能力。
作战能力
武器载荷数量大幅度提升
与上一代攻击型核潜艇相比，新一代攻击型核潜艇携带武器、无人平台等任务载荷的数量大幅增加。对比新旧两代攻击型核潜艇武器载荷及其数量，美国“弗吉尼亚”级较之“洛杉矶”级、英国“机敏”级潜艇较之“特拉法尔加”级、法国“梭鱼”级较之“红宝石”级的载荷数量分别增加了46%、90%和71%。
具备更强的反潜、反舰探测与攻击能力
与上一代攻击型核潜艇相比，各国新一代攻击型核潜艇携带的探测设备数量和性能进一步提高，可在各种复杂的海况下，对水面和水下各种目标实施远距离探测。同时装备先进鱼雷，对潜艇和水面舰艇的攻击能力进一步增强。俄、英、法等国新一代攻击型核潜艇还装有先进的反舰导弹，能够实现对水面舰艇的远距离攻击。
远程对陆攻击巡航导弹射程和精度提高
远程精确对陆打击已经成为新一代攻击型核潜艇在目前和未来战争中的一项主要任务。新一代攻击型核潜艇无一例外装备了巡航导弹。而且，新一代潜射攻陆巡航导弹的射程进一步增加，其中美、英装备的“战术战斧”巡航导弹射程约1660千米，法国“斯卡普”巡航导弹射程1000千米，俄罗斯新一代远程巡航导弹射程高达5000千米。此外，与远程精确对陆打击任务相匹配，新一代攻击型核潜艇及配套巡航导弹，都能够接收包括全球卫星定位系统、欧洲伽利略卫星等在内的卫星数据进行引导，实施对陆打击，而且打击精度更高。
信息化条件下综合作战能力增强
“弗吉尼亚”级、“雅森”级、“机敏”级和“梭鱼”级均具备ISR能力，可利用自身传感器搜集情报，包括利用各种主被动声纳进行水下监视，利用雷达桅杆或光电桅杆进行水面侦察。同时，新一代攻击型核潜艇可利用艇载无人平台、特种部队等多种手段搜集情报。如“弗吉尼亚”级未来可利用无人潜航器近距离搜集情报，或利用无人机实施全方位侦察，或利用艇上特种作战人员进行情报侦察。由于新一代攻击型核潜艇都装备有先进的作战指挥系统，对侦察获得的数据具有较强的信息处理能力。因此，新一代攻击型核潜艇在信息化条件下的综合作战能力大大增强。
（来源：现代军事，作者：杨本坤）
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