王光榮

冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國海軍戰(zhàn)略重點由遠洋作戰(zhàn)向近海作戰(zhàn)轉(zhuǎn)移，原有的“洛杉磯”級、“海狼”級攻擊型核潛艇均為冷戰(zhàn)思維的產(chǎn)物，不適應(yīng)新的作戰(zhàn)環(huán)境要求。因此美國海軍決定發(fā)展新一代攻擊型核潛艇，并計劃用其逐步替代“洛杉磯”級攻擊型核潛艇，作為未來美國海軍攻擊型核潛艇部隊的主力裝備。

1988年新一代攻擊型核潛艇開始初始概念研究，1991年正式立項進入采辦流程，1992年完成方案探索，1994～1995年間完成工程設(shè)計和演示驗證，1994年8月獲準進行建造。同時明確了以電船公司作為唯一的設(shè)計商和建造主承包商，紐波特紐斯公司作為主要分包商的項目建設(shè)策略。這是美國核潛艇建造歷史上，兩家公司首次以合作而非競爭的關(guān)系完成核潛艇的設(shè)計建造工作。這也為最終該項目確保進度，降低成本創(chuàng)造了良好的工業(yè)環(huán)境。1998年，新一級核潛艇被正式命名為“弗吉尼亞”級，同年首艇“弗吉尼亞”號（SSN-774）開工，2004年10月服役。

“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇項目最重要的發(fā)展理念是被稱為“螺旋式升級”的建造策略。美國海軍將整個項目共30艘艇長達20多年的建造劃分為3個項目“階段”和5個采購“批次”，不同“項目階段”建造的艇在關(guān)鍵系統(tǒng)上有著較大的設(shè)計更改，也就是利用該級核潛艇開放式結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點，允許后續(xù)“項目階段”建造的潛艇根據(jù)新技術(shù)的成熟度相較前階段艇進行較大程度的技術(shù)改進，不斷“植入”新技術(shù)，從而使該級艇一直保持技術(shù)領(lǐng)先的地位。而“采購批次”是指同批被批準訂購的潛艇（如第Ⅰ批次4艘艇均為1998年9月被批準定購），隸屬相同“項目階段”下不同“采購批次”的潛艇，在建造經(jīng)費、建造方法、模塊數(shù)量等方面略有不同，但在關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)上基本沒有變動。這種批量采購的方法從客觀上消除了建造廠家的訂單顧慮，便于廠家集中安排原材料批量采購、人員調(diào)配等工作，從而節(jié)省成本。

“弗吉尼亞”級核潛艇設(shè)計使用壽命33年，裝備S9G型壓水堆（第三階段艇可能采用“轉(zhuǎn)型技術(shù)堆芯”（TTC）），在整個服役期內(nèi)無須換料。截至2014年5月，第一階段兩個批次的10艘艇均已服役。

方案探索工作

2001年以前，美國海軍重大裝備的全壽命周期過程如下圖所示，需要經(jīng)歷需求確定階、方案探索、確定計劃與降低風(fēng)險、工程建造、生產(chǎn)部署和使用保障、退役處理等六個階段，除了第一、第六兩個階段外，其他四個階段納入采辦管理。

“方案探索”是“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇項目進入采辦程序后的第一個階段，主要完成了三大任務(wù)：首先是細化裝備需求，論證新型核潛艇的基本圖像；第二是多方案評估，確定最終技術(shù)方案；第三是制定采辦策略，指導(dǎo)后續(xù)的研制建造工作。上述工作交叉開展，無線性先后關(guān)系。

細化需求形成“弗吉尼亞”級基本圖像

美國海軍需要完成的首要任務(wù)就是進一步明確需求：“乍看之下，需求似乎界定得很明確，但是仔細審查一些需求參數(shù)就會發(fā)現(xiàn)界定范圍很寬泛，并沒有具體明確下來。為此，海軍成立了一個需求說明小組，利用一周的時間排除需求中一切不確定性的成份。該小組還形成了一份作戰(zhàn)需求文件說明報告，以確保開發(fā)機構(gòu)和作戰(zhàn)試驗人員對需求有相同的理解”。

根據(jù)“弗吉尼亞”級的作戰(zhàn)任務(wù)以及前期需求論證的結(jié)果，此階段的需求論證結(jié)果可概括為：

為滿足近海作戰(zhàn)的靈活性要求，“弗吉尼亞”級的排水量應(yīng)小于“海狼”級核潛艇。

* “海狼”級在航速、潛深、隱身性等方面的技術(shù)指標已經(jīng)完全能夠滿足作戰(zhàn)要求，“弗吉尼亞”級在這些指標上不需要進行超越，能夠達到與“海狼”級一樣的性能即可。

* 為保證該級艇能夠適應(yīng)未來不斷變化的任務(wù)需求，該級艇設(shè)計上必須具備靈活性，能夠不斷嵌入新技術(shù)。

* 能夠滿足節(jié)約經(jīng)費的要求。

同時，要求在設(shè)計中盡可能消除核潛艇運行時的“瞬態(tài)空泡”現(xiàn)象，這一需求對該級艇的減振降噪設(shè)計提出了新的要求。根據(jù)經(jīng)驗，改善潛艇聲學(xué)性能的技術(shù)屬于高風(fēng)險的技術(shù)領(lǐng)域，所以“弗吉尼亞”級核潛艇水聲需求的改變也必然會帶來后續(xù)設(shè)計上的創(chuàng)新。

多方案分析評估（AOA）確定建造全新潛艇

多方案分析是指對各種方案的技術(shù)、經(jīng)費、風(fēng)險進行綜合評估，對成本與作戰(zhàn)效能進行綜合平衡，以確定最終的技術(shù)方案。評估工作在1991～1992年間進行，期間軍方采辦機構(gòu)和工業(yè)部門、部隊合作對“弗吉尼亞”級核潛艇的9個備選方案進行了研究。這些備選方案包括：“海狼”級改進型方案、“洛杉磯”級改進型方案、“俄亥俄”級改進型方案、常規(guī)潛艇方案以及若干全新設(shè)計新型攻擊型核潛艇方案等：

●繼續(xù)建造SSN-21“海狼”級核潛艇方案：假設(shè)從1996財年或1998財年開始，繼續(xù)在一家船廠以每年一艘的速度建造“海狼”級核潛艇。

●SSN-21（V）“海狼”級改進型方案：假設(shè)至少開發(fā)兩型SSN-21“海狼”級核潛艇的改進型，排水量在1萬噸以內(nèi)。

●SSN-688I“洛杉磯”級改進型方案：假設(shè)從1996財年或1998財年開始，建造一型集成了各種可用技術(shù)的“洛杉磯”級改進型潛艇。

●新型攻擊型核潛艇（百人隊長）方案：對各種備選的新型設(shè)計方案進行評估，對新設(shè)計的要求一是經(jīng)濟可承受性更好（10億美元）；二是成本低于或與“洛杉磯”級相當；三是排水量小于5000噸；四是減少或取消任務(wù)功能；五是1998年、2002年和2006年開始建造。

●“俄亥俄”級改進型方案：考慮以“俄亥俄”級設(shè)計為基礎(chǔ)設(shè)計建造改進型核潛艇，包括對現(xiàn)役潛艇進行改裝，改變導(dǎo)彈發(fā)射管體積，強調(diào)力量投送能力等。

●常規(guī)潛艇方案：各種常規(guī)動力潛艇設(shè)計方案（柴電潛艇、燃料電池潛艇、混合動力潛艇等）。

最終選擇的方案是設(shè)計建造全新的攻擊型核潛艇，而不是現(xiàn)役任何艇的改進型，并對新艇設(shè)計明確提出了降低經(jīng)濟可承受性、降低技術(shù)風(fēng)險的基本要求。endprint

經(jīng)濟可承受性與降低技術(shù)風(fēng)險密切相關(guān)，在此前的“海狼”級攻擊型核潛艇項目中，由于同時采用了大量的新技術(shù)，增加了項目實施的不確定性，導(dǎo)致進度大幅延期，經(jīng)費大幅上漲。因此，美國海軍在多方案分析階段，將新型核潛艇上可能應(yīng)用的各種技術(shù)按照成熟度分成四類：

經(jīng)過對技術(shù)和風(fēng)險的綜合評估，美國海軍對新型攻擊型核潛艇的方案提出總體要求為：盡可能采用前三類技術(shù)，側(cè)重采用前兩類技術(shù)，對第三類技術(shù)要有一旦失敗后的替代方案。在此基礎(chǔ)上，形成了“弗吉尼亞”級核潛艇的性能參數(shù)指標。

為降低采用創(chuàng)新技術(shù)帶來的風(fēng)險，“弗吉尼亞”級核潛艇項目采取了利用原型樣機“先成型后買”的采辦思想。這種采辦策略要求核潛艇設(shè)計中采用新技術(shù)之前，先在陸上或海上進行這種新技術(shù)的試驗，并且不斷修正完善，成熟后再應(yīng)用到核潛艇總體設(shè)計中。美國海軍同時還退回到其長期堅持的“在一級新核潛艇上只采用一種重大新技術(shù)”的思想中。為使項目的可行性最大化，“弗吉尼亞”級核潛艇采用的全部技術(shù)均已經(jīng)在海上進行過原型驗證。因此，寬孔徑聲納、非穿透艇殼桅桿、海水反向滲透淡化系統(tǒng)、推進器和作戰(zhàn)系統(tǒng)等在應(yīng)用于“弗吉尼亞”級核潛艇之前，均已經(jīng)過驗證（大部分技術(shù)在“洛杉磯”級核潛艇上驗證）。

在經(jīng)費分析方面，美國海軍認為，如果每兩年建造1艘“海狼”級核潛艇，那么就能有效保留勞動力?！昂＠恰奔壓藵撏У膯瓮С杀緸?3.5億美元，與之相比，新潛艇的單艇成本大約為14億美元，每年可以建造1.5艘或2艘。但是，新潛艇需要投入35億美元的設(shè)計和開發(fā)成本，而且作戰(zhàn)能力弱于“海狼”級核潛艇，因此，在該階段明確了減少投入的目標，使核潛艇的成本能夠有實質(zhì)性地削減。

制定采辦策略降低技術(shù)和成本風(fēng)險，并保留工業(yè)基礎(chǔ)

多方案的評估實質(zhì)上包括了對項目成本的評估，美國海軍以此為基礎(chǔ)制定了“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇的采辦策略，可以歸納為以下兩點：

一是“先成型后買”。為降低采用創(chuàng)新技術(shù)帶來的風(fēng)險，“弗吉尼亞”級核潛艇項目采取了利用原型樣機“先成型后買”的采辦策略。這要求在設(shè)計中采用新技術(shù)之前，先在陸上或海上進行這種新技術(shù)的試驗，并且不斷修正完善，成熟后再應(yīng)用到核潛艇總體設(shè)計中。美國海軍在該級艇設(shè)計中貫徹了在“海狼”級項目之前長期堅持的“在新型核潛艇上只謀求一個領(lǐng)域的重大技術(shù)突破而不是各領(lǐng)域全面突破”的思想。為最大程度提高項目的可行性，“弗吉尼亞”級核潛艇采用的全部技術(shù)均已在海上進行過原型驗證。

二是建立兩家船廠共同完成項目的新型伙伴關(guān)系。此前在“海狼”級核潛艇項目中，設(shè)計和建造分別交付紐波特紐斯公司和電船公司兩家，這種采辦策略造成進度和成本的雙上漲。但是在沒有其他新型核潛艇項目上馬的前提下，僅由其中一家公司總攬“弗吉尼亞”級核潛艇的全部設(shè)計和建造工作，勢必會影響另外一家企業(yè)的生存，使之無法保持核潛艇的設(shè)計建造能力，影響全美國的核潛艇工業(yè)基礎(chǔ)。為此，經(jīng)過海軍和工業(yè)部門的聯(lián)合論證評估，最終確定了以電船公司作為唯一的設(shè)計商和建造主承包商、紐波特紐斯公司作為主要分包商的項目建設(shè)策略，同時規(guī)定，無論工作量如何分配，利潤均為五五開。這是美國核潛艇建造歷史上，兩家公司首次以合作而非競爭的關(guān)系完成核潛艇的設(shè)計建造工作。這也為最終該項目確保進度，降低成本創(chuàng)造了良好的工業(yè)環(huán)境。

經(jīng)過“方案探索和評估”階段的論證工作，美國國會對于“弗吉尼亞”級核潛艇的技術(shù)風(fēng)險和成本方面存在的擔憂基本消除。1994年8月，項目通過國防采辦委員會的“里程碑1審查”，獲準進行設(shè)計建造。endprint