毛柳偉，白 云，劉 洋，王 冬，陳 昕

(1. 中國(guó)人民解放軍92578 部隊(duì)，北京 100161；2. 渤海造船廠集團(tuán)有限公司，遼寧 葫蘆島 125004；

3. 中船重工第714 研究所，北京 100101；4. 中國(guó)艦船研究院，北京 100192)

0 引 言

美國(guó)核潛艇發(fā)展過(guò)程中，改換裝潛艇發(fā)揮著重要的作用，每當(dāng)核潛艇技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)重大突破或潛艇作戰(zhàn)使用需求出現(xiàn)變化，通過(guò)對(duì)現(xiàn)役潛艇改換裝為美國(guó)海軍戰(zhàn)術(shù)機(jī)理探索、新技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)演示驗(yàn)證以及新作戰(zhàn)需求響應(yīng)提供了有效的平臺(tái)，下文將對(duì)美國(guó)典型核潛艇型號(hào)改換裝發(fā)展情況及改換裝動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究。

1 美國(guó)核潛艇改換裝情況

1）“鰹魚(yú)”級(jí)攻擊型核潛艇改為“華盛頓”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇

1957 年美國(guó)海軍計(jì)劃將第1 艘攜帶“北極星”彈道導(dǎo)彈的核潛艇建成日期提前到1960 年11 月底。在經(jīng)過(guò)多方面論證后，電船分公司提出了一個(gè)應(yīng)急解決方案——全面利用“鰹魚(yú)”級(jí)攻擊型核潛艇的詳細(xì)設(shè)計(jì)和該級(jí)潛艇的艇體和設(shè)備，把當(dāng)時(shí)正在船臺(tái)上處于建造狀態(tài)的“鰹魚(yú)”級(jí)第2 艘攻擊型核潛艇的艇體中部，即指揮艙與反應(yīng)堆艙之間切開(kāi)，嵌入一段長(zhǎng)約40 m 的彈道導(dǎo)彈艙，于是建成了美國(guó)第1 艘彈道導(dǎo)彈核潛艇——“喬治·華盛頓”號(hào)?！蚌烎~(yú)”級(jí)第2 艘開(kāi)工建造時(shí)間為1957 年11 月1 日，改造時(shí)間為1957 年12 月31 日，“喬治·華盛頓”號(hào)服役時(shí)間為1959 年12 月30 日[1]。

2）“海神”號(hào)雷達(dá)預(yù)警核潛艇改為攻擊型核潛艇

1959 年11 月10 日，“海神”號(hào)雷達(dá)預(yù)警核潛艇正式服役，但其與常規(guī)動(dòng)力的雷達(dá)預(yù)警潛艇一樣，由于美國(guó)陸上雷達(dá)技術(shù)和水面艦艇用雷達(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展而失去了戰(zhàn)術(shù)價(jià)值，成為美國(guó)戰(zhàn)后曇花一現(xiàn)的特種潛艇。1961 年3 月1 日，被美國(guó)海軍改裝成攻擊型核潛艇，后鑒于“海神”號(hào)寬大的艇內(nèi)容積，又改為大西洋艦隊(duì)潛艇部隊(duì)的指揮潛艇，該艇于1965 年5 月3 日退出現(xiàn)役部隊(duì)轉(zhuǎn)為預(yù)備役[2]。

3）“大比目魚(yú)”號(hào)巡航導(dǎo)彈核潛艇改為攻擊型核潛艇

“大比目魚(yú)”號(hào)巡航導(dǎo)彈核潛艇是美國(guó)服役的第1 艘核動(dòng)力巡航導(dǎo)彈核潛艇，于1960 年1 月4 日服役。由于該艇服役時(shí)，美國(guó)可攜帶“北極星”彈道導(dǎo)彈的核潛艇研制成功，美海軍認(rèn)為巡航導(dǎo)彈潛艇威懾作用將由彈道導(dǎo)彈核潛艇取代。1964 年，裝備“北極星”彈道導(dǎo)彈的核潛艇前往太平洋海區(qū)執(zhí)行巡邏任務(wù)，裝備“天獅星”巡航導(dǎo)彈的“大比目魚(yú)”潛艇的使命宣告終結(jié)，于1965 年7 月改裝為攻擊型核潛艇，成為供研究用的輔助潛艇，1976 年6 月30 日退役[3]。

4）“華盛頓”、“伊?！ぐ瑐悺?、“拉菲特”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇在退役前均進(jìn)行改裝

“華盛頓”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇共建造5 艘，其中首艇、第2 艘、第4 艘均在退役前改裝為攻擊型核潛艇[4]，改裝和退役時(shí)間見(jiàn)表1。

表 1 “華盛頓”級(jí)潛艇改裝與退役時(shí)間Tab. 1 Retrofitting and decommissioning of the Washington class submarines

“伊?！ぐ瑐悺奔?jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇共建造5 艘，全部在退役前進(jìn)行過(guò)改裝，改裝類(lèi)型、改裝和退役時(shí)間見(jiàn)表2[4]。

“拉菲特”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇共建造31 艘，其中4 艘退役前進(jìn)行過(guò)改裝，改裝情況如表3 所示。

表 2 “伊?！ぐ瑐悺奔?jí)潛艇改裝類(lèi)型及時(shí)間Tab. 2 Retrofitting and decommissioning of the the Ethan Allen class submarine

表 3 “拉菲特”級(jí)潛艇改裝類(lèi)型及時(shí)間Tab. 3 Retrofitting and decommissioning of the Raffat class submarine

5）“洛杉磯”攻擊型核潛艇不斷進(jìn)行改換裝

“洛杉磯”級(jí)核潛艇的技術(shù)改進(jìn)分為兩類(lèi)情況：一是核潛艇技術(shù)升級(jí)，以此來(lái)提高潛艇性能，擴(kuò)展?jié)撏Чδ?。這主要集中在改進(jìn)隱身措施，更換新型電子設(shè)備，增加特種部隊(duì)輸送能力，其中最顯著變化是由于技術(shù)升級(jí)所帶來(lái)的排水量變化；二是改裝成水下試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展?jié)撏录夹g(shù)、新系統(tǒng)和新設(shè)備的試驗(yàn)驗(yàn)證，促進(jìn)核潛艇新技術(shù)的研究，主要集中在聲吶試驗(yàn)、特種部隊(duì)輸送裝置試驗(yàn)、無(wú)人機(jī)試驗(yàn)等方面[5]，如圖1 所示。

經(jīng)過(guò)多次的升級(jí)改裝，“洛杉磯”級(jí)各核潛艇間不僅在排水量方面有所差別，在隱身性能、電子設(shè)備、水平舵設(shè)計(jì)、推進(jìn)系統(tǒng)等方面也都有所不同。從第40 艘“圣胡安”號(hào)開(kāi)始，由于與之前的潛艇相比，性能差別較大，因此也將這23 艘潛艇稱(chēng)為“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型。

6）“海狼”級(jí)潛艇進(jìn)行試驗(yàn)平臺(tái)改裝

為促進(jìn)新型技術(shù)快速具備上艇應(yīng)用條件，美海軍將海狼級(jí)“吉米·卡特”號(hào)攻擊型核潛艇（SSN-23）進(jìn)行改裝，包括建造一個(gè)獨(dú)立嵌加艙段（多任務(wù)平臺(tái)）和對(duì)“吉米·卡特”號(hào)進(jìn)行必要改裝以滿足新的作戰(zhàn)需求和新型技術(shù)上艇驗(yàn)證。其中獨(dú)立嵌加艙段長(zhǎng)30 m，可容納特戰(zhàn)部隊(duì)作戰(zhàn)相關(guān)設(shè)施或者是更多的武器模塊、遙控載具、彈出式偵察器以及若干自主武器裝備等[6]，如圖2 所示。

2000 年3 月19 日，通用動(dòng)力電船分公司被美國(guó)海軍授予一份價(jià)值1 720 萬(wàn)美元的合同，該合同為期5 年，總價(jià)值約1.38 億美元，要求該公司承擔(dān)并保障“海狼”級(jí)潛艇相關(guān)的設(shè)計(jì)提高、綜合系統(tǒng)工程、后勤和生產(chǎn)等工作。2012 年4 月21 日，美國(guó)攻擊型核潛艇“海狼”號(hào)經(jīng)過(guò)31 個(gè)月、2.8 億美元的改裝升級(jí)后重新開(kāi)始服役。

由“海狼”級(jí)建造引出的民用商用植入技術(shù)?！昂＠恰奔?jí)潛艇上采用的都是定制設(shè)備，雖然技術(shù)也很先進(jìn)，但是成本高昂。因此，美國(guó)海軍要求采辦部門(mén)必須在有限的經(jīng)費(fèi)條件下提供先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)品。1993 年，美國(guó)海軍部長(zhǎng)要求海軍在電子系統(tǒng)上應(yīng)用開(kāi)放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。1996 年，開(kāi)始實(shí)施先進(jìn)處理構(gòu)件項(xiàng)目，最初從聲吶開(kāi)始，即民用現(xiàn)成聲學(xué)技術(shù)快速植入項(xiàng)目。該項(xiàng)目按照每年12 ～ 15 艘的速度為美國(guó)海軍潛艇引入新的體系結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上每年進(jìn)行一次軟件升級(jí)，每2 年進(jìn)行一次硬件升級(jí)。該項(xiàng)目涉及美國(guó)整個(gè)潛艇艦隊(duì)聲吶系統(tǒng)，使每年每艘潛艇的作戰(zhàn)和維護(hù)費(fèi)用降低到原來(lái)的1/8，同時(shí)，聲吶系統(tǒng)轉(zhuǎn)化周期從傳統(tǒng)系統(tǒng)所需的6 年降低到18-24 個(gè)月。目前該項(xiàng)目涵蓋范圍還包括指控系統(tǒng)和光電系統(tǒng)。

圖 1 “洛杉磯”級(jí)核潛艇技術(shù)升級(jí)和改裝過(guò)程Fig. 1 Los Angeles class nuclear submarine technology upgrade and modification process

圖 2 “吉米·卡特”號(hào)潛艇多任務(wù)平臺(tái)Fig. 2 The multi-mission platform of Jimmy Carter submarine

7）“俄亥俄”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇

隨著蘇聯(lián)的解體以及世界冷戰(zhàn)格局的終結(jié)，特別是20 世紀(jì)90 年代之后，美國(guó)海軍的戰(zhàn)略思想發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從過(guò)去的遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)型轉(zhuǎn)向沿海作戰(zhàn)型。為此，美國(guó)海軍的艦艇在役數(shù)量和構(gòu)成也都發(fā)生了相應(yīng)的重大變化。另外，根據(jù)1993 年美俄之間簽署的第2 次戰(zhàn)略武器限制條約規(guī)定，美國(guó)需要將其18 艘“俄亥俄”級(jí)彈道導(dǎo)彈潛艇削減至14 艘，削減的4 艘潛艇在前述戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，改裝為巡航導(dǎo)彈核潛艇[7-8]（見(jiàn)圖3）。

此次改裝主要是將潛艇舯部24 具“三叉戟”潛射彈道導(dǎo)彈發(fā)射管改裝為七聯(lián)裝巡航導(dǎo)彈發(fā)射管和用于特種作戰(zhàn)部隊(duì)（SOF）的適配管。改裝后單艘“俄亥俄”級(jí)巡航導(dǎo)彈核潛艇最多能攜載22 個(gè)七聯(lián)裝巡航導(dǎo)彈發(fā)射組件，在完全打擊配置中，共能攜載154 枚“戰(zhàn)斧”和“戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斧”對(duì)陸攻擊巡航導(dǎo)彈（見(jiàn)圖3和圖4）。

2 美國(guó)核潛艇改換裝動(dòng)機(jī)分析

美國(guó)目前共發(fā)展研制了約18 型核潛艇，其中有一半以上型號(hào)潛艇在服役期間進(jìn)行了改換裝作業(yè)，從美國(guó)核潛艇改換裝動(dòng)機(jī)上看，可以歸納為作戰(zhàn)需求轉(zhuǎn)變、技術(shù)探索驗(yàn)證、國(guó)際政治限制3 個(gè)方向。

1）作戰(zhàn)需求轉(zhuǎn)變

根據(jù)海軍防務(wù)及潛艇裝備發(fā)展需求，美國(guó)會(huì)對(duì)現(xiàn)役核潛艇進(jìn)行改換裝以盡快滿足新戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)需求下的水下作戰(zhàn)平臺(tái)。其中1957 年10 月4 日，蘇聯(lián)成功發(fā)射人類(lèi)歷史上第1 顆人造衛(wèi)星，標(biāo)志著包括美國(guó)在內(nèi)的所有西方國(guó)家都在蘇聯(lián)帶核彈道導(dǎo)彈攻擊范圍之內(nèi)，面對(duì)局勢(shì)變化，美國(guó)決定盡快擁有彈道導(dǎo)彈核潛艇，為此美海軍將“鰹魚(yú)”級(jí)核潛艇2 號(hào)艇進(jìn)行改裝，建成了美國(guó)第1 艘彈道導(dǎo)彈核潛艇——“喬治·華盛頓”號(hào)，滿足了當(dāng)時(shí)美國(guó)盡快形成海基核力量的迫切需求。此外隨著技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)思想發(fā)展，部分核潛艇也因失去戰(zhàn)術(shù)價(jià)值進(jìn)行改裝，例如美國(guó)“海神”號(hào)雷達(dá)預(yù)警核潛艇和“大比目魚(yú)”號(hào)巡航導(dǎo)彈核潛艇就改裝為攻擊型核潛艇。

圖 3 “俄亥俄”級(jí)潛艇改裝示意圖Fig. 3 Ohio class submarine modified diagram

圖 4 “俄亥俄”級(jí)潛艇導(dǎo)彈發(fā)射管改裝示意圖Fig. 4 Ohio class submarine missile launch tube modified diagram

2）技術(shù)探索驗(yàn)證

核潛艇的壽命一般在30 年左右，在此期間會(huì)出現(xiàn)很多新技術(shù)，采用新建潛艇新技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證成本高且所需時(shí)間長(zhǎng)，而通過(guò)對(duì)現(xiàn)役潛艇改換裝植入新技術(shù)可比較快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證，且用現(xiàn)役潛艇改換裝進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)貼近潛艇部隊(duì)裝備情況，利于新技術(shù)探索驗(yàn)證。其中美國(guó)對(duì)“孟菲斯”號(hào)、“達(dá)拉斯”號(hào)、“奧古斯塔”號(hào)等多艘“洛杉磯”級(jí)核潛艇進(jìn)行改換裝，驗(yàn)證了BQQ-10 ARCI 聲吶、MK117 型火控系統(tǒng)、“海上搜索者”型無(wú)人機(jī)、耐壓艇體復(fù)合材料、消聲瓦、新型潛望鏡、先進(jìn)“海豹”輸送系統(tǒng)等潛艇新裝備及技術(shù)，開(kāi)展了大量技術(shù)機(jī)理研究和工程探索，減少了新裝備技術(shù)上艇應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。

3）國(guó)際政治限制

美國(guó)和蘇/俄是核武器大國(guó)，兩國(guó)為控制核武器規(guī)模多次簽訂了戰(zhàn)略武器限制條約，特別是20 世紀(jì)90 年代之后冷戰(zhàn)結(jié)束，美國(guó)海軍的戰(zhàn)略思想發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。根據(jù)1993 年美俄之間簽署的第2 次戰(zhàn)略武器限制條約規(guī)定，美國(guó)需要將其18 艘“俄亥俄”級(jí)彈道導(dǎo)彈潛艇削減至14 艘，削減的4 艘潛艇在前述戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，改裝為巡航導(dǎo)彈核潛艇。

3 結(jié) 語(yǔ)

美國(guó)核潛艇改換裝發(fā)展歷程在一定程度上代表了美國(guó)核潛艇的技術(shù)發(fā)展歷程。可以看出，美國(guó)在核潛艇發(fā)展歷程中潛艇改換裝發(fā)展具有重要的地位。在核潛艇發(fā)展初期階段，由于核潛艇技術(shù)剛剛起步，通過(guò)進(jìn)行潛艇改裝，可實(shí)現(xiàn)其作戰(zhàn)功能的轉(zhuǎn)變，同時(shí)開(kāi)展機(jī)理研究、進(jìn)行重大技術(shù)探索，為多用途潛艇技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。但是在經(jīng)過(guò)多年的快速發(fā)展，核潛艇技術(shù)發(fā)展相對(duì)平緩穩(wěn)定后，為保持在役核潛艇性能的先進(jìn)性，國(guó)外主要通過(guò)改換裝的方式進(jìn)行技術(shù)升級(jí)、更新。這樣，不僅能夠?qū)⒈緡?guó)潛艇性能保持在較高水平，而且改換裝所需的費(fèi)用低、見(jiàn)效快，進(jìn)而達(dá)到省錢(qián)、高效的雙重目的。

借鑒美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該高度重視并正確對(duì)待核潛艇改換裝工作。改換裝工作的難易程度和所能達(dá)到效果主要取決于在核潛艇設(shè)計(jì)之初是否有余度考慮以及模塊化設(shè)計(jì)建造水平高低等因素，與核潛艇設(shè)計(jì)、建造水平息息相關(guān)。由此看來(lái)，通過(guò)改換裝來(lái)維持核潛艇性能水平并不是一件易事，要使核潛艇改換裝難度低、效果好，需要從核潛艇設(shè)計(jì)階段便給予考慮，并不斷提高模塊設(shè)計(jì)建造技術(shù)的應(yīng)用范疇。