海豹突击队，独占一席：浅析美国“弗吉尼亚”
制造此型潜艇的目的是承担后冷战时期美国海军攻击型和多任务型潜艇的作战任务。在建造过程中,更多地使用模块化结构和商业成熟技术,尽量做到成本可控,同时降低潜艇的维护成本,并且可以更灵活地对电子设备进行换装升级。
相对于美国海军最先进的“海狼”级攻击型核潜艇来说,“弗吉尼亚”级潜艇要小得多,成本也只有18亿美元一艘,远低于“海狼”级30亿美元的造价。美国海军总共订购了30艘该型潜艇。与在建造“海狼”级潜艇时要占领技术制高点不同,美国海军在设计时不追求特别先进的技术,在技术性能上进行取舍,通过改进和简化采购程序等手段来降低成本。
“弗吉尼亚”级核潜艇前4艘(Bock1)于2004年至2008年5月间投入使用。接下来的6艘( Block2)于2008年至2013年间投入使用。2014年,通用动力公司开始对新批次(Bock3)的潜艇进行调试,这批7艘潜艇预计将在2023年之前交付使用。“弗吉尼亚”级核潜艇由通用动力公司下属多家造船厂同时开工建造,每个船厂分别建造不同的舱段,并且轮流修建核反应堆隔舱,并完成最终装配。
“弗吉尼亚”号(SSN-774)于1999年9月在格罗顿造船厂开工建造,2003年8月下水,2004年10月建成服役。它在进行正式部署之前,又进行了为期三年的任务评估。艇体包含了一系列集成设备外売,它可以安装48.26厘米和61厘米的标准尺寸设备,当潜艇需要更换、维修和升级相关系统时,只需要直接替换尺寸相同的相关设备就可以了,大大简化了维护流程。
与以往模块化建造时仅仅把潜艇舱段分模块建造不同,“弗吉尼亚”级在建造时把内部具体的功能舱室也按照模块化建造,比如作战指挥中心就作为一个独立的单元安装在潜艇舱段的安装点上。这种即插即用的功能化模块大大增加了它的任务弹性。
它也是美国海军第一艘在设计时就有独立“海豹”突击队分区的潜艇,这个分区允许“海豹”小队进出潜艇,如果作为专用“海豹”突击队输送艇的话,“弗吉尼亚”级核潜艇可以即时插入一个居住模块,以容纳40名“海豹”队员在潜艇内的生活起居。而且艇体内还可以容纳一个小型潜艇。
蒂森・格鲁曼公司制造的第九代S9C型“全寿命”核反应堆。所谓“全寿命”核反应堆是指潜艇在整个服役生涯期间不需要换装核燃料,从而大大提高了潜艇在航率并减少维护成本。核反应堆为两台蒸汽轮机提供动力。
性能横向对比“弗吉尼亚”级的噪声水平和“海狼”级相同,美国海军声称其低于俄罗斯第四代攻击型核潜艇。潜艇采用了全新设计的消声涂层、整体模块化的减振机构和全新设计的泵喷推进器。
不过2014年8月,俄罗斯军方声称在巴伦支海俄罗斯领海内发现了一艘美国海军的“弗吉尼亚”级核潜艇。
从潜艇安装的全面复杂的声呐设备可以看出,除了在远洋深海海域作战,“弗吉尼亚”级也适合在沿海浅水海域和热点地区使用。声呐套件包括第一种真正意义上的一体化声呐系统一一 AN/BQQ-10(V4)系统。除此之外,潜艇还安装了艇艏主动和被动声呐阵列、宽孔被动侧基阵阵列;为了兼顾探测距离、探测精度还有拖曳阵的布放速度,“弗吉尼亚”级核潜艇采用了豪华的双拖曳声呐配置,包括TB16型拖曳声呐阵列和洛克希德・马丁公司生产的TB-29A型细线拖曳声呐阵列。
侧基阵使用了光纤,而不是传统的陶瓷水听传感器。部工作在Ⅰ波段的 AN/BPS-16V4型导航雷达。“弗吉尼亚”级核潜艇上的指挥与控制模块(CSM)集成了潜艇上所有传感器、软硬对抗措施、导航和火力控制的数据,进行统一数据处理。显示平台基于开放架构的Q-70型彩色显示器,配有触摸屏。潜艇的航行操纵则是通过一个有着4个按钮的双轴操纵杆来完成。
武器系统“弗吉尼亚”级核潜艇上安装的是美国雷神公司研发的 CS Mk2战斗系统和 AN/BYG-1型战斗指挥系统。潜艇上的12个垂直导弹发射管,可以发射16枚“战斧”式巡航导弹。4个53毫米的鱼雷发射管可以发射新型的Mk48 ADCAP Mod6型鱼雷、“鱼叉”式反舰导弹和Mk60型自寻的水雷。“弗吉尼亚”级核潜艇上还安装有格鲁门公司研发的 ANWLY-1声学对抗系统;集成桅杆安装有 AN/BLO-10电子对抗系统。
这个系统可以提供全频段雷达信号处理,对威胁做出状态评估并且发出自动威胁警报。潜艇上还安装有波音公司研发的远程水雷侦察系统(LMRS)。该系统专门用来在沿海海底地形中搜寻探测布放的水雷。它有两具6米长的自主式水下航行器(AUV)。
航行器有一个18米长的机械臂和电子支援设备,可在距母艇222千米处完成日探测50平方海里的任务,探测深度有可能达到457米。
第四批次( Block V)“弗吉尼亚”级核澘艇逐步投入使用,一个新的舱段将加在艇体中间。这个有效载荷模块(VPM)将包括4个大口径垂直发射管,用来储存和发射“战斧”式巡航导弹或其他武器装备,包括大口径无人驾驶水下航行器(LDUV)。未来“弗吉尼亚”级核潜艇也可能使用全电力推进,核反应堆直接为发电机而不是涡轮机提供能量,然后根据需要在所有系统上进行电力分配,电动机直接驱动涡喷推进器前进。
作为“弗吉尼亚”级第三批次(BockⅢ)采购合同的一部分,美国海军要求设计方重新设计了潜艇大约20%的部分,以减少采购成本,并提高潜艇的性能和运行效率。这些变化大多数都在艇艏部分。潜艇原来的艇艏综合声呐阵列被大孔径共型阵LBA声呐代替,降低了采购和维护成本,并且提高了被动探测能力。原本12个单独的垂直发射单元被弹道导弹潜艇上的大筒多用途垂直发射单元代替,形成了个PIM任务模块,每一个能够发射6枚“战斧”式巡航导弹。
该模块可以用重量相同的功能模块进行替换,从而大大增强了任务灵活性。这项改进在2014年8月北达科他州的海试中取得了成功。
