世界上最大的潜艇“台风”有着怎样的性能?
世界上最大的潜艇“台风”有着怎样的性能?
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身大力不亏的台风级,苏联水下机械工程的巅峰之作
1960年代,获悉美国准备建造的俄亥俄级弹道导弹核潜艇,每艘可携带24枚三叉戟核导弹系统。苏联决定研制一型新的弹道导弹核潜艇来与之对抗。
鲨鱼级就是对标俄亥俄级而建造的
红宝石设计局以最快的速度设计出941工程,鲨鱼级战略核潜,北约称为台风级。
在941工程任务书中,苏国防部要求该艇要有可靠的冰下发射能力,尽量小的声纳目标,较高的机动性,完善的生活条件。但没有要求高速性,只是要求必须有基本的防空能力。
这个要求符合当时苏联的抑留核战略,即战略导弹核潜艇只是作为后备核威慑力量或者是第2次核打击力量,并作为以后战争阶段讨价还价的筹码。
北极是打击美国的最短路线,可靠的破冰能力是必须的
红宝石设计局1972年完成了初步设计,1976年完成施工设计,1977年3月3日开工。
一世界排水量最大的潜艇
德米特里·顿斯科伊号是该项目第一艘艇,建造中,苏联首次采用了模块组装法。为了建造如此巨大的核潜艇,苏联还建造了一个单独的船台,成为世界上规模最大的有顶船台。
鲨鱼型艇由两个并列布置的主耐压壳体和一个独立的耐压中央舱段,即指挥塔,呈品字形排列,加上非耐压壳体,其总宽度达到了23米以上。全艇长172米,高26米,吃水达11米以上,加之苏/俄潜艇传统的高储备浮力带来的高于舷优势,使941型成为唯一一型真正消除了龟背的弹道导弹核潜艇。
这种布置,恐怕是唯一了
两个并列的艇体结构完全相同,都有自己的舱室、反应堆和发动机。这样的设计,可以在两个耐压艇体间容纳20枚体积巨大P39固体潜射弹道导弹,同时也增加了生存力,两个艇体可以互为备用,将该级艇的沉没率降到最低。不过,这个代价有点高。
该型艇配备两座OK-650型190兆瓦水冷核反应堆,与之配套的是两台45000马力的发动机。同时,配备两台柴油发动机作为辅助动力。
虽然排水量比一些小型航母还大,但内部还是很紧张
核动力和汽轮主机,还有辅机都安装在一个装有减振系统的模块上,并用柔性技术与艇体连接,大大降低动力装置的振动、噪声,提高了潜艇的安静性。
耐压艇体用钛合金建造,艇表贴有橡胶消声瓦,航行噪音进一步降低。巨大的舰体,总共消耗了800吨的消声瓦。
仅消声瓦就近千吨
据保守估计,鲨鱼级排水量超过23000吨,水下排水量超过40000吨,储备浮力高达32%。有资料称该型艇耐压壳体与非耐压壳体之间可容纳超过20000吨海水,极大地增强该型艇的抗打击能力,324毫米轻型反潜鱼雷即使使用聚能装药战斗部,也很难击穿这层水装甲。
1988年,该型首艇德米特里·顿斯科伊号作为最大的潜艇被载入吉尼斯纪录。
二命运多舛的武器系统
鲨鱼级核潜艇可携带20枚布拉瓦固体洲际导弹,每枚导弹可以携带10枚核弹头,每枚核弹头的威力为10万吨TNT当量。射程9300千米。最大发射深度55米。
马克耶夫导弹设计局和机械工业部认为当时液体燃料导弹的生产工艺已经很完善,完全可以将其装备在鲨鱼级上,但国防部和造船工业部却坚持用固体导弹。
顾客就是上帝,在军工而言,也是如此。没有办法,只好重新研制一型固体导弹。固体燃料导弹,苏联并不擅长,仅导弹试射就有33次之多,自爆这样彻底的失败就多达8次,好事多磨,最终还是成功了。
估计没有几个国家能够承受这两艘艇的一轮打击
自卫用的,新型650毫米高速远程鱼雷也因技术问题而一拖再拖。直到鲨鱼级第2艘开工时,这些装备也没有交付。
1983年初,编号为PCM-52(北约的编号是SS-N-20)的布拉瓦潜射式战略核导弹和650毫米口径的鱼雷才装备鲨鱼级潜艇。
充满了邪恶的美感
鲨鱼级艇艏有六具鱼雷发射管,配备22枚USET-80鱼雷和Vodopad反潜导弹,能够击中50千米以内的潜艇。这艘潜艇还配备了针式肩扛防空导弹,具备了基本的防空能力。
三豪华的生活条件
鲨鱼级的自持力定在90昼夜,最长可达120天的(实际可以更长),为保持官兵应有的战斗力,设计人员给艇上安排了极其优越的生活居住条件。
艇内有个面积达8×8米的休息室,装璜考究,墙壁上挂有大型油画,四周有栏杆和花坛,还有一个不大的暖花房和一个鹦鹉笼。
很想像,这是在一艘能毁灭一个国家的战略导弹核潜艇上
艇内有桑拿浴、热水浴以及游泳池。
艇内的公共餐厅可容纳50人同时就餐。
艇员坐的是摇椅和高背椅。普通水兵舱有像火车卧铺一样的四张床。下级军官住舱两张床,艇长有单独的舱室。对比同期西方需要睡热铺的艇员,生活条件优越的不是一点两点。
同期西方艇员,三个人只有两张床,需要睡热铺
舱室为木板装饰,有洗脸盆、书架、衣柜、空调器和从日本原装进口的彩色电视机,还装备有线录像系统(1980年代,大家可以想像是多么豪华了!)。滚动显示城市夜景、自然风光等照片和风光片,并播放风雨的声音。同时通过风管来模拟微风。
无论是攻击威力,还是生活水平,身大力不亏的鲨鱼级都是苏联水下机械工程的巅峰之作,前无古人,可能也不会有来者了。
鲨鱼级,恐怕只能用空前绝后来形容了
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前苏联941型鲨鱼级战略导弹核潜艇,是迄今为止人类建造的最大潜艇,这种常年潜伏水(冰)下的钢铁巨兽服役于上世纪80年代,其庞大的体量和强悍的打击能力,曾带给美国强烈震撼,就连习惯于嘲弄式命名苏/俄武器的北约,也将其命名为“台风级”,可见这种核潜艇在西方国家军方心目中的份量。
“大”:水下巨无霸
作为世界上最大的潜艇,台风级艇长172.8米,最宽23.3米,吃水11米,水面排水量23200吨,水下排水量高达48000吨。如此庞大的吨位和体量,比戴高乐核航母还要大1000吨,浮在海上犹如一座钢铁堡垒,在水下则是行动迅速的巨无霸,大多数潜艇、军舰在它面前都显得异常“娇小”。
上图中间的潜艇是台风级的对手,美国攻击核潜艇洛杉矶级,水下排量超过7000吨,两者对比犹如儿童和壮汉。
远处甲板上的艇员与台风级艇体比较,更能凸显出其身躯之庞大。
上图台风级潜艇和基辅级航母在一起。
与其他核潜艇局促的艇身甲板不同,台风级的“脊背”超乎寻常的宽敞。
与9万吨级、6万吨级航母对比
“强”:一艇灭一国
台风级是典型的冷战产物,其设计制造的主要目标是压制美国的俄亥俄级战略核潜艇,以实现“相互保证毁灭”。武器系统包括艇艏的 6 具 533 毫米鱼雷发射管,可发射重型线导鱼雷或巡航导弹;艇上还装备9M313型防空导弹。
作为战略核潜艇,台风级的核心能力自然是远程潜射弹道导弹,艇首前部布置20个发射筒,装载 20 枚 RSM-52( R-39,北约称SS-N-20)“鲟鱼”潜射弹道导弹。这种导弹最大射程8300 公里,可载 10 个 20 万吨级 TNT 当量的分导核弹头,命中精度500内,一艘台风级可装载200枚核弹头,完全能够在半小时内毁灭一个中等国家。
“奇”:多耐压艇体结构
台风级庞大的体量,如果继续采用单个耐压壳,以苏联当年的潜艇制造能力显然无法满足。为此,该艇创新性的在非耐压艇体内布置了多个耐压艇体结构,使得台风级成为结构最复杂和独特的潜艇。
从横剖面上看,2个水平并排的主耐压艇体(直径约10米),以及架在主耐压艇体之上、位于潜艇中线的耐压中央舱段均使用双壳体结构,“耐压中央舱段”和两个平行的“主耐压艇体”构成一个“品”字形的布局。在耐压中央舱段里布置潜艇挥舱和声呐、雷达、潜望镜等,使其成为一个耐压指挥台。在耐压中央舱段的两舷各有一个漂浮救生舱,能容纳全艇艇员。
台风级的导弹发射筒全部集中在围壳之前,在两个主耐压艇之间,是一个独立的单壳体耐压艇体(直径约7.2米)。这种设计不仅使用较小的耐压艇体就完全消除了“龟背”结构,而且避免了在耐压壳体上连续大直径开孔带来的强度影响和施工难题。而且,导弹发射筒的布局方式,大大降低了发射导弹时对动力传统系统的影响,从而提高了静音性能和发射效率。据称,台风级潜射可在55米水下实施快速连续发射,并且能够2枚齐射。
“奢”:内部宽敞舒适
由于长期潜航在水下甚至冰面之下,台风级凭借巨大的艇内空间,设计提供了较为舒适的战斗和生活环境,可以让艇员舒缓压力,从而长期保持战斗力。每名艇员都有3平方米的私人空间,装备有线录像播放系统,艇上设有健身房、休息室、阅览室,甚至配套游泳池,配有休息摇椅和高背椅。相对于传统苏/俄潜艇简陋、狭窄的内部空间和设施,舒适度可谓天壤之别。这些措施能保证160名艇员,在水下连续潜航超过 4 个月,成为可怕的深海杀手。
“匿”:北冰洋潜伏者
为实现长期隐蔽巡航的目标,台风级一方面采取了完善的静音设计。消除了“龟背”大大降低了航行阻力和噪音,双壳体外表面敷设有橡胶消声瓦,又最大限度的隐蔽了艇内震动噪音;装备2 台 OK-650B 压水堆,采用双轴推进,水下最大航速 27 节,由于具备自然循环能力,中低速航行时不用启动主循环泵,也提高了动力静音性能。因此,尽管体量异常庞大,但台风级的工作噪音却是苏/俄弹道导弹潜艇中最低的,甚至低于排量不足一半的美国俄亥俄级核潜艇。
另一方面,台风级耐压壳体和鱼雷舱等使用钛合金制造,其余部分采用使用通强钢,使得该艇极限下潜深度达 500 米。潜艇充分考虑在北极地区的特殊环境,采用了艇首水平舵,指挥台围壳、垂尾和上层甲板有很强的破冰加强结构,可以凿穿2米厚的冰层上浮。两个螺旋桨装有导管提供保护,潜艇还具备巨大的浮力储备。这些措施使得台风级潜艇能够在严寒的北极地区长期执行任务,并能冲破2米厚的冰层。
“惨”:生不逢时
台风级在上世纪80年代服役后,确实曾经风光一时,这种冷战环境下诞生的巨兽,庞大的体量、10个分导弹头的洲际导弹、长时间的巡航自持能力、优异的静音性能,带给美国很多压力。但在苏联解体后,俄罗斯继承的6艘“台风”级却日益没落。
台风级排水量是俄亥俄级的近3倍,但核导弹数量比俄亥俄还要少,导弹射程也比俄亥俄级上的三叉戟近很多。其复杂的双壳体结构虽然提高了抗沉性,但也面临新一代重型鱼雷的挑战。台风级庞大的体型使其更容易被反潜力量发现,因此只能在堡垒海区执行威慑巡航和核报复任务,这就需要在堡垒海域提供庞大的保护体系,否则自身安全性将大大降低。台风级巨大而复杂的结构和装备,使得维护保障要求很高,原有的保障体系早已分散到各个国家,因此潜艇维护难以为继。
在多重因素的制约下,曾经煌一时的6艘台风级潜艇陆续退役和拆解,如今只剩下德米特里·顿斯科伊号一艘,已不再担负战备任务,主要用于潜射弹道导弹的发射测试等工作。
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941型“台风”级出名就出名在足够大,大到让世界上任何一款潜艇都望尘莫及。在80年代,能一次性携带200枚热核弹头的战略核潜艇绝对是一把“利剑”。但反过来说,“台风”之所以这么大也是迫于无奈,是苏联向工业严重妥协的一种方式,也造就了艇员极为“豪华”的生活环境。
下面这张图是美国“俄亥俄”级和苏联941型台风级的横截面,可以看到941几乎是“俄亥俄”的2倍。他的水下排水量超过36000吨,也达到“俄亥俄”的2倍,是有史以来吨位最大的潜艇。
从武器上看,除了基本的用于自卫的6具533毫米鱼雷发射管之外,最主要的就是用于核打击的洲际弹道导弹。每艘941型携带20枚P-39潜射洲际弹道导弹,每枚P-39可携带10枚10万吨级热核弹头,最大射程8000-10000公里。这样,每艘941“台风”级可携带最多200枚热核弹头(我们所说的热核弹头就是氢弹)。
而且由于苏联面朝北极特殊的地理环境,北极冰盖是核潜艇隐蔽的天然庇护所,大大提高核潜艇的生存能力。为了保证足够的破冰能力和下潜深度,“台风”级使用了昂贵的钛合金制造,最大下潜深度达到500米,比美国当时的“洛杉矶”级攻击型核潜艇还要深。至于破冰能力则达到3米,可以直接在北极冰盖地区上浮实施核打击。
在80年代,世界上具备200枚热核弹头携带能力的核潜艇只有2种:苏联941型“台风”级(20*10=200枚)、美国“俄亥俄”级(24*12=288枚)。实事求是的讲,抛开其他方面不说,“台风”级的核打击能力在当时世界上是最顶级的之一,同期英法弹道导弹核潜艇的弹道导弹携带能力都只有16枚,中国的更是只有12枚。即便是苏联自己的667DBR和667DBRM“德尔塔”级也不过16*4=64枚热核弹头的搭载量。所以在战略威慑和战略核打击方面除“俄亥俄”没有人是“台风”的对手,这也是为什么“台风”级有极大影响的因素之一。
当然可能有朋友问了,为什么“俄亥俄”只有941一半的排水量,但弹道导弹携带数量反而多。这就引申出另外一个问题:耐压艇壳直径和弹道导弹小型化。下面这张图是苏联P-39潜射洲际弹道导弹的一个照片,实际上苏联在70-80年代的固体燃料火箭技术相比于美国有比较大的差距,从技术指标上看可携带10枚10万吨级热核弹头的P-39最大射程为8300公里,长度达到16米,自重达到90吨。但是美国“俄亥俄”的UGM-133A“三叉戟II”携带12枚W76型10万吨级热核弹头,最大射程11300公里,重要的是长度只有13.579米,发射重量58吨。也就是说说,“三叉戟II”用更小的尺寸和重量做到了比苏联P-39更大的射程和运载能力。
弹道导弹小型化问题就束缚住了941“台风”的设计。由于当时苏联只有10米直径耐压艇壳技术,而导弹的长度比耐压艇壳要大60%,所以传统的龟背已经到了不能接受的程度。所以苏联另辟蹊径,改为多耐压艇壳方案,其中左右2个直径7.1米的主耐压艇壳,20个导弹发射筒夹在两个耐压艇壳中间。而指挥围壳由3个直径5米的小耐压艇壳组成。这样就可以解释为什么“台风”的宽度达到“俄亥俄”的2倍,排水量也是“俄亥俄”的2倍。“俄亥俄”因为有瑞典12.7米耐压艇壳加工技术的支持,再加之导弹长度只有13.6米左右,所以只需要一个小龟背就很好的解决了这个问题。
如果我们正着去看这个问题,“台风”之所以这么大就是因为向工业做出的一个很大的妥协,“被迫”才做到这么大。但这个问题也促使“台风”的生活条件远远好于其他潜艇,里面有游戏机、游泳池、桑拿房等等其他潜艇基本不可能见到的设施,对长时间在外巡航的艇员来说大大缓解心理压力。毕竟动辄两三个月的水下不间断航行会严重影响艇员的心理和生理健康,时间久了难免会造成这样那样的疾病,这种较高的生活环境和很大的内部空间尽可能的降低艇员的压抑心理。
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台风级确实够大,48000吨的排水量都赶上中型航母了,起码比印度那艘维克拉马迪亚号航母排水量还要大,这艘潜艇的大主要是因为要搭载R39型弹道导弹。
R39弹道导弹是一种弹长度达到16的巨型潜射导弹,使用固体燃料,之所以弹体如此庞大,主要是苏联想要获取一种能够在战术性能上接近美国三叉戟弹道导弹的武器,但是由于技术限制,苏联导弹要达到接近三叉戟导弹的水平,就必须要放大弹体。而由于R39本身的巨大,使得苏联如果要在一艘潜艇上搭载20枚这种导弹,就必须要扩大艇体。
当然,苏联也可以通过给潜艇制造龟背的方式来解决这一问题,这样就能降低潜艇的吨位和造价,但是苏联技术人员认为潜艇的龟背给潜艇带来了巨大的噪音,苏联希望台风级核潜艇的噪音可以低于此前的德尔塔4型,因此制造了更大的耐压艇体来环绕各个舱室,这样就造成了水多加面,面多加水的局面,导弹和艇体变得越来越大。
台风级的性能还是比较可观的,毕竟20枚洲际导弹可以分两次在20分钟内齐射完毕,导弹射程够远,在苏联构筑的堡垒区域内就可以发射,因此巨大的台风级倒也不害怕北约的反潜力量,如果遇到了航空反潜的飞机,台风级自己还搭载了防空导弹,可以予以击退。因此当时台风级服役的时候还是给了西方很大的战略压力。
如今,俄罗斯技术进步了,新建造的955A型北风之神级核潜艇技战术性能在优于台风级的情况下,将艇体缩小到了24000吨左右,基本和美国俄亥俄处于同一水平线,而且其齐射能力得以保留,潜艇也没有太大的龟背,布拉瓦导弹的体积也比R39小了许多,因此如果就现在来看,台风级无疑是落后和过时的产物了,无怪乎俄罗斯将其全部退役了。
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首先我们说,台风级核潜艇因为其携带的P-39潜射导弹体型巨大而苏联又不想让发射筒影响外观为了适航性取消龟背,这就不得不让台风级的外壳做得更大以包容整组发射筒,这就是“台风”级采用三个耐压艇体的原因。这也是为何台风级的指挥塔离经背道地安置在了舰艇后部的原因。因为为了配平巨大的潜射导弹,台风级的指挥塔不得不后移,避免让台风级发生头重尾轻。
这也是台风级最大威力的地方,巨大的排水量,巨大的潜射弹道导弹,在体型上就让美国非常忌惮,这也是美国为何要把削减战略核武器搞到台风级头上的原因,载弹不多,但是核弹头太多!
台风级可以携带20枚P-39三级固体推进弹道导弹,射程达到8000公里,分导式多弹头超过6个,一般认为多达10个,每个弹头核当量20万吨左右。其威力也正体现于此,弹头大,载弹足,杀伤力强,只不过突防能力可能也因此受影响。不过对于核弹的拦截,在哪里拦截击落造成的危害都不会小,尤其是末端拦截。台风级还还可以携带22枚不同的反潜导弹或者鱼雷,具备出色的防御能力。
此外。台风级核潜艇还搭载了潜艇作战指挥系统,由声呐、探测雷达、电子系统、定向系统等组成的早期潜艇作战指挥系统一定程度上可以让台风级实现早期预警,攻击模拟的功能,不过相对于美国现役的核潜艇作战指挥系统还要差的远。
回到现今这个时代看,台风级的大,实际上是一种无奈,对其作战能力提升并不明显,至少和俄亥俄级相比,实现和弹头小型化才是核潜艇更好的选择方式。
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