论文部分内容阅读
苏联海军经过几十年的发展，到20世纪80年代中后期共研制、建造了三代核动力攻击型潜艇：N级、V级、阿库拉级(也称鲨鱼级)。应当承认，苏联冷战后期建造的阿库拉级性能相当不错，但由于装备这级核潜艇的初衷，是为了对付美国海军装备“三叉戟”导弹的俄亥俄级弹道导弹核潜艇，即着重用于深海作战，所以在冷战结束后显得有些落伍。冷战结束后不久，美、英、法等西方大国逐渐转向重视在浅水海区作战，并在俄罗斯近海海域活动频率开始明显增加，为此，俄罗斯深感这方面的威胁在日益加大。于是，俄罗斯海军决定生产一型足以与美国最先进的海狼级和弗吉尼亚级攻击型核潜艇相对抗，甚至总体性能要优于它们的全新水下战舰。雅森级(产品设计编号为885)核潜艇就是在这样的背景之下开始研制的。
酝酿在20世纪70年代
雅森级潜艇的诞生可以追溯到1977年，苏联几乎是与美国同时开始讨论关于第四代攻击型核潜艇的问题。苏联最初的方案提出多用途、反潜、反航母三个功能，并对此展开了广泛的讨论。1985年，苏联政府批准建造计划，并委托红宝石中央设计局研发，于是开始了兼有上述三种功能的第四代攻击型核潜艇885型的设计工作。
在核潜艇领域，苏联除弹道导弹核潜艇外，还有攻击型核潜艇(发射鱼雷和小型导弹)和巡航导弹核潜艇之分，雅森级其实是攻击型与巡航导弹型相结合的新型核潜艇，兼有两者的性能。利用现役巡航导弹型和攻击型核潜艇的技术经验，发展雅森级，也改变了冷战时期苏联配置大量专用型巡航导弹核潜艇但从未实战使用的局面。建造多功能实用型核潜艇，经济上具有可承受性，也满足了军事战略转型对核潜艇的需求。据报道，俄罗斯已开始设计该级艇的改进型艇，未来将不会再建造专用巡航导弹核潜艇。
该级艇计划建造7艘。首艇“北德文斯克”号于1993年12月在北德文斯克造船厂铺设龙骨，原预计于1995年下水，但因种种原因推迟至1998年下水，今年开始服役。第2、3艘艇也分别于1996年和1998年1月开工建造，并进入了紧张的施工之中。 雅森级潜艇水面排水量5900吨，水下排水量8600吨，舰长111米，宽度12米，吃水8.4米。该级艇装备一台紧凑布置型压水堆装置，此新型反应堆的寿命长达25～30年，几乎与艇体寿命相同，反应堆热功率195兆瓦，可提供轴功率50000马力；一台43500马力汽轮机，两台涡轮发电机(各为2000千瓦)，单轴；水下航速31节；最大潜深600米。该级艇配备艇员77名，其中军官22名。
雅森级潜艇具有安静、深潜、打击威力强、自动化程度高等许多明显的新特点，它作为一级全新的、多用途攻击型核潜艇，不仅能与低噪声常规潜艇和水面舰艇作战，而且可对岸上目标实施导弹突击，还能实施一定的战略打击任务，具有参与解决各种地区性危机的能力。该级艇的研制，从某种程度上反映了俄罗斯对新一代核潜艇的设计思想开始从单一功能向多功能的转变。西方潜艇专家认为，雅森级潜艇具备的先进技术和总体性能，至少与目前最先进的美国海狼级核潜艇相当。
艇型与结构
雅森级潜艇采用目前各海军强国最为看好的拉长水滴型，具有较合适的长宽比。由于它是在阿库拉级基础上作了重大改进并精心设计而成的，因此其外形类似“阿库拉”，但艇体显得更为修长，艇首圆钝并光滑过渡到尖细的艇尼。指挥台围壳布置在距艇首部约艇长的1/3处。指挥台围壳与艇体本身为圆滑过渡，因此整个艇体的声波反射信号非常弱小。
艇体采用高性能的钦合金双壳体结构，艇内分七个舱室布置，即鱼雷舱、居住舱、指挥舱、巡航导弹舱、反应堆舱、主机舱和尾舱，储备浮力极佳。在这方面，美国核潜艇无法与之匹敌。指挥舱内还设有能容纳全体乘员的救生室。
从结构上可以看出，俄罗斯在逐渐改善艇员的居住条件。苏联海军设计核潜艇的指导思想一向是首先满足艇的作战性能要求，而对艇员的工作条件和生活条件考虑不足，主要是住宿条件拥挤，空气噪声大，保健和娱乐条件不足。在设计雅森级核潜艇时，俄罗斯却一反常态，设置了健身房、游泳池、日光浴室、桑拿浴室和娱乐区等，使该级艇的自持力达到120天，从而也提高了该级艇的在航率和战斗力。
隐身性能
雅森级潜艇采用了俄罗斯几十年来在隐身技术领域所取得的最新成就。有资料表明，它的辐射噪声将比现役阿库拉级的100～130分贝还低，比美国海狼级攻击型核潜艇要低10分贝。
目前，俄罗斯核潜艇所采用的隐身措施和美国攻击型核潜艇所采用的措施基本相同，且在消声瓦、消磁、消除尾流痕迹、下潜深度等方面还具有领先优势，但是在设计与建造工艺总体水平方面还有一些差距，因此隐身性效果也显得稍逊一筹。
第一，该级艇的排水量较小，具有较小的水下目标。该级艇的排水量仅为阿库拉Ⅱ级攻击型核潜艇的90％，塞拉级的94.5％，奥斯卡级的47％。艇长也仅为奥斯卡级的72％。减小了排水量和几何尺度，可减小暴露目标的概率。这也从侧面反映了俄罗斯潜艇由大型艇向中型艇发展的趋势。
其次，关于该级艇采用的核动力装置，外刊报道纷纭，归纳起来，主要有三种：一是采用紧凑型布置压水堆装置，该级艇的前几艘采用的是这种装置；二是采用KTP-6型一体化压水堆装置；三是采用热电型核反应堆，直接把反应堆的高温转变为电能，无需使用传统反应堆的一回路和二回路等热交换回路。这样，产生机械噪声的主循环泵和齿轮箱等两大噪声源即可消除。笔者认为，目前该级艇采用的应仍然是紧凑型布置压水堆装置。
第三，该级艇的艇内机械装置进行了降噪设计，将主机等主要噪声源设备安置于筏形减振机座上，并采用了减振降噪效果更好的主动减振技术。据称，这是在阿库拉级核潜艇基础上改进的，因而机械噪声低。
第四，该级艇应用苏联／俄罗斯30多年研究核潜艇用消声瓦技术成果，装设了多种高效能消声瓦。据悉，该级艇上装设的消声瓦将有双层消声瓦，内层瓦是一种直径不同的多孔消声瓦，外层是整体式消声瓦。两层瓦均采用橡胶材料制成。
该级艇在艇首外壳还装有厚度约50毫米的蒙皮。蒙皮是一种利用仿哺乳动物的表皮制成的整体式护皮，除了可以消声外，还能降阻。因为这种弹性的护皮表面比金属壳体表面对水的阻力更小。
第五，该级艇采用泵喷射推进器(目前首艇继续采用七叶大侧斜螺旋桨)。俄罗斯的核 潜艇多年来一直在采取多种措施降低螺旋桨的噪声。继英、美等国之后，俄罗斯在雅森级潜艇上首次采用了泵喷射推进器，使艇的辐射噪声可降低20分贝以上。
第六，该级潜艇还采用了全新的有源消声技术，配备了一种反音响声源系统，可在空气噪声较大的位置，针对该处的空气噪声特征，发出与原空气噪声振幅相同但相位相反的音响，从而达到彻底抵消原来空气噪声、实现静音的目的。
电子设备
雅森级核潜艇装备了新型的综合声纳系统——“阿亚克斯”(Ajax/Irtysh)，据称其有效作用距离为100千米，能适应多种水声环境，搜索能力大大提高。该系统包括艇首球阵主／被动搜索与攻击低频声纳、低频舷侧阵声纳、甚低频拖线阵声纳(skat-3型)，另外还安装有测深仪、测冰仪、探雷和通信声纳等。
该级艇还采用了改进的综合导航系统，并采用静电陀螺仪、卫星导航、I波段搜索雷达和电子对抗警戒雷达。
雅森级核潜艇的一个突出设计特点是将鱼雷舱放在了艇的中部，这一新方式保证了能够将大型球面阵放在艇首，可最大限度地发挥传感器的性能。声纳技术的研究方向至今没有改变，即低频、大功率、大声孔径。人类已为此作了许多努力，并且不断地取得阶段性成果。目前潜艇壳装声纳AN/BQQ-5直径达4.6米(海狼级潜艇球阵为7.32米)，发射功率100千瓦，主动工作频率为3.5千赫兹。据悉，雅森级潜艇球阵声纳直径已达8米。
由于舰艇本身尺寸和结构的限制，使得声纳声孔径不能无限制地增加，美、俄等国的潜艇已使基阵的孔径几乎接近艇壳直径，使基阵增益达到最大。美国采取的措施是把潜艇的鱼雷发射管从艇首移到艇中部而且向外倾斜，把艇首空间全部让给声纳基阵。最大限度满足声孔径之后，还要继续考虑搜索范围。美国的AN/BQQ-5球阵共1245个基元，可水平、垂直两维扫描，不仅扩展了水下观测范围，而且可以利用声场的垂直分布信息提高探测性能。这就是为什么俄罗斯在改造雅森级潜艇时将圆柱阵声纳也改装成球阵的原因。
武器装备
雅森级核潜艇在艇首左右两侧装备4具650毫米和2具533毫米鱼雷发射管，向外倾斜，可发射53型及65型鱼雷、SS-N-15反潜导弹。该级艇在指挥台围壳后面巡航导弹舱布置了8个巡航导弹垂直发射管，专门用于发射SS-N-27型潜射巡航／反舰导弹。该型巡航导弹的外形与尺寸均小于SS-N-21型，其最大飞行速度2．5马赫，最大射程超过3000千米，导弹命中精度为4～8米，真可谓百步穿杨!迄今为止，世界各国尚无有效对付这种导弹的方法与武器，是航空母舰的杀手之一。武器装载量38枚，总共有30枚用鱼雷发射管发射。据称，该级艇也将加强水雷搭载能力。
此外，该级艇建造计划启动时就进行了所要搭载武备的集中控制和情报交换系统的设计，以更有效地实施对水下、水上、陆上目标的集中攻击。
后记
雅森级核潜艇的某些细节值得深思，对于俄罗斯设计的潜艇来说，舰对舰导弹的垂直发射管、倾斜的鱼雷发射管和球形艏声纳都是全新的。将885型建造成怎样的核潜艇，其实迄今俄罗斯还在对此进行持续的讨论。此外，一直到第三代攻击型核潜艇，苏联／俄罗斯都是将艇体和反应堆放在第一位，然后由武器装备设计局根据艇体特点研发导弹或鱼雷，但现在却向相反的趋向发展。先由攻击型核潜艇设计局根据武器装备的性能设计船体，攻击型核潜艇变成武器装备的运载工具。这种思路的转变也值得借鉴。
因预算不足，885型潜艇的建造工程大大延期。有消息称，目前已开工的三艘能竣工的话，那将是奇迹。不过，近年来由于伊拉克战争，国际形势和军事对称更加不安定，以普京总统为首的俄罗斯政府对海军的价值和重要性的认识更加深刻，对建造计划和海军预算最近有了很大的改观，因此雅森级的未来将十分光明。
酝酿在20世纪70年代
雅森级潜艇的诞生可以追溯到1977年，苏联几乎是与美国同时开始讨论关于第四代攻击型核潜艇的问题。苏联最初的方案提出多用途、反潜、反航母三个功能，并对此展开了广泛的讨论。1985年，苏联政府批准建造计划，并委托红宝石中央设计局研发，于是开始了兼有上述三种功能的第四代攻击型核潜艇885型的设计工作。
在核潜艇领域，苏联除弹道导弹核潜艇外，还有攻击型核潜艇(发射鱼雷和小型导弹)和巡航导弹核潜艇之分，雅森级其实是攻击型与巡航导弹型相结合的新型核潜艇，兼有两者的性能。利用现役巡航导弹型和攻击型核潜艇的技术经验，发展雅森级，也改变了冷战时期苏联配置大量专用型巡航导弹核潜艇但从未实战使用的局面。建造多功能实用型核潜艇，经济上具有可承受性，也满足了军事战略转型对核潜艇的需求。据报道，俄罗斯已开始设计该级艇的改进型艇，未来将不会再建造专用巡航导弹核潜艇。
该级艇计划建造7艘。首艇“北德文斯克”号于1993年12月在北德文斯克造船厂铺设龙骨，原预计于1995年下水，但因种种原因推迟至1998年下水，今年开始服役。第2、3艘艇也分别于1996年和1998年1月开工建造，并进入了紧张的施工之中。 雅森级潜艇水面排水量5900吨，水下排水量8600吨，舰长111米，宽度12米，吃水8.4米。该级艇装备一台紧凑布置型压水堆装置，此新型反应堆的寿命长达25～30年，几乎与艇体寿命相同，反应堆热功率195兆瓦，可提供轴功率50000马力；一台43500马力汽轮机，两台涡轮发电机(各为2000千瓦)，单轴；水下航速31节；最大潜深600米。该级艇配备艇员77名，其中军官22名。
雅森级潜艇具有安静、深潜、打击威力强、自动化程度高等许多明显的新特点，它作为一级全新的、多用途攻击型核潜艇，不仅能与低噪声常规潜艇和水面舰艇作战，而且可对岸上目标实施导弹突击，还能实施一定的战略打击任务，具有参与解决各种地区性危机的能力。该级艇的研制，从某种程度上反映了俄罗斯对新一代核潜艇的设计思想开始从单一功能向多功能的转变。西方潜艇专家认为，雅森级潜艇具备的先进技术和总体性能，至少与目前最先进的美国海狼级核潜艇相当。
艇型与结构
雅森级潜艇采用目前各海军强国最为看好的拉长水滴型，具有较合适的长宽比。由于它是在阿库拉级基础上作了重大改进并精心设计而成的，因此其外形类似“阿库拉”，但艇体显得更为修长，艇首圆钝并光滑过渡到尖细的艇尼。指挥台围壳布置在距艇首部约艇长的1/3处。指挥台围壳与艇体本身为圆滑过渡，因此整个艇体的声波反射信号非常弱小。
艇体采用高性能的钦合金双壳体结构，艇内分七个舱室布置，即鱼雷舱、居住舱、指挥舱、巡航导弹舱、反应堆舱、主机舱和尾舱，储备浮力极佳。在这方面，美国核潜艇无法与之匹敌。指挥舱内还设有能容纳全体乘员的救生室。
从结构上可以看出，俄罗斯在逐渐改善艇员的居住条件。苏联海军设计核潜艇的指导思想一向是首先满足艇的作战性能要求，而对艇员的工作条件和生活条件考虑不足，主要是住宿条件拥挤，空气噪声大，保健和娱乐条件不足。在设计雅森级核潜艇时，俄罗斯却一反常态，设置了健身房、游泳池、日光浴室、桑拿浴室和娱乐区等，使该级艇的自持力达到120天，从而也提高了该级艇的在航率和战斗力。
隐身性能
雅森级潜艇采用了俄罗斯几十年来在隐身技术领域所取得的最新成就。有资料表明，它的辐射噪声将比现役阿库拉级的100～130分贝还低，比美国海狼级攻击型核潜艇要低10分贝。
目前，俄罗斯核潜艇所采用的隐身措施和美国攻击型核潜艇所采用的措施基本相同，且在消声瓦、消磁、消除尾流痕迹、下潜深度等方面还具有领先优势，但是在设计与建造工艺总体水平方面还有一些差距，因此隐身性效果也显得稍逊一筹。
第一，该级艇的排水量较小，具有较小的水下目标。该级艇的排水量仅为阿库拉Ⅱ级攻击型核潜艇的90％，塞拉级的94.5％，奥斯卡级的47％。艇长也仅为奥斯卡级的72％。减小了排水量和几何尺度，可减小暴露目标的概率。这也从侧面反映了俄罗斯潜艇由大型艇向中型艇发展的趋势。
其次，关于该级艇采用的核动力装置，外刊报道纷纭，归纳起来，主要有三种：一是采用紧凑型布置压水堆装置，该级艇的前几艘采用的是这种装置；二是采用KTP-6型一体化压水堆装置；三是采用热电型核反应堆，直接把反应堆的高温转变为电能，无需使用传统反应堆的一回路和二回路等热交换回路。这样，产生机械噪声的主循环泵和齿轮箱等两大噪声源即可消除。笔者认为，目前该级艇采用的应仍然是紧凑型布置压水堆装置。
第三，该级艇的艇内机械装置进行了降噪设计，将主机等主要噪声源设备安置于筏形减振机座上，并采用了减振降噪效果更好的主动减振技术。据称，这是在阿库拉级核潜艇基础上改进的，因而机械噪声低。
第四，该级艇应用苏联／俄罗斯30多年研究核潜艇用消声瓦技术成果，装设了多种高效能消声瓦。据悉，该级艇上装设的消声瓦将有双层消声瓦，内层瓦是一种直径不同的多孔消声瓦，外层是整体式消声瓦。两层瓦均采用橡胶材料制成。
该级艇在艇首外壳还装有厚度约50毫米的蒙皮。蒙皮是一种利用仿哺乳动物的表皮制成的整体式护皮，除了可以消声外，还能降阻。因为这种弹性的护皮表面比金属壳体表面对水的阻力更小。
第五，该级艇采用泵喷射推进器(目前首艇继续采用七叶大侧斜螺旋桨)。俄罗斯的核 潜艇多年来一直在采取多种措施降低螺旋桨的噪声。继英、美等国之后，俄罗斯在雅森级潜艇上首次采用了泵喷射推进器，使艇的辐射噪声可降低20分贝以上。
第六，该级潜艇还采用了全新的有源消声技术，配备了一种反音响声源系统，可在空气噪声较大的位置，针对该处的空气噪声特征，发出与原空气噪声振幅相同但相位相反的音响，从而达到彻底抵消原来空气噪声、实现静音的目的。
电子设备
雅森级核潜艇装备了新型的综合声纳系统——“阿亚克斯”(Ajax/Irtysh)，据称其有效作用距离为100千米，能适应多种水声环境，搜索能力大大提高。该系统包括艇首球阵主／被动搜索与攻击低频声纳、低频舷侧阵声纳、甚低频拖线阵声纳(skat-3型)，另外还安装有测深仪、测冰仪、探雷和通信声纳等。
该级艇还采用了改进的综合导航系统，并采用静电陀螺仪、卫星导航、I波段搜索雷达和电子对抗警戒雷达。
雅森级核潜艇的一个突出设计特点是将鱼雷舱放在了艇的中部，这一新方式保证了能够将大型球面阵放在艇首，可最大限度地发挥传感器的性能。声纳技术的研究方向至今没有改变，即低频、大功率、大声孔径。人类已为此作了许多努力，并且不断地取得阶段性成果。目前潜艇壳装声纳AN/BQQ-5直径达4.6米(海狼级潜艇球阵为7.32米)，发射功率100千瓦，主动工作频率为3.5千赫兹。据悉，雅森级潜艇球阵声纳直径已达8米。
由于舰艇本身尺寸和结构的限制，使得声纳声孔径不能无限制地增加，美、俄等国的潜艇已使基阵的孔径几乎接近艇壳直径，使基阵增益达到最大。美国采取的措施是把潜艇的鱼雷发射管从艇首移到艇中部而且向外倾斜，把艇首空间全部让给声纳基阵。最大限度满足声孔径之后，还要继续考虑搜索范围。美国的AN/BQQ-5球阵共1245个基元，可水平、垂直两维扫描，不仅扩展了水下观测范围，而且可以利用声场的垂直分布信息提高探测性能。这就是为什么俄罗斯在改造雅森级潜艇时将圆柱阵声纳也改装成球阵的原因。
武器装备
雅森级核潜艇在艇首左右两侧装备4具650毫米和2具533毫米鱼雷发射管，向外倾斜，可发射53型及65型鱼雷、SS-N-15反潜导弹。该级艇在指挥台围壳后面巡航导弹舱布置了8个巡航导弹垂直发射管，专门用于发射SS-N-27型潜射巡航／反舰导弹。该型巡航导弹的外形与尺寸均小于SS-N-21型，其最大飞行速度2．5马赫，最大射程超过3000千米，导弹命中精度为4～8米，真可谓百步穿杨!迄今为止，世界各国尚无有效对付这种导弹的方法与武器，是航空母舰的杀手之一。武器装载量38枚，总共有30枚用鱼雷发射管发射。据称，该级艇也将加强水雷搭载能力。
此外，该级艇建造计划启动时就进行了所要搭载武备的集中控制和情报交换系统的设计，以更有效地实施对水下、水上、陆上目标的集中攻击。
后记
雅森级核潜艇的某些细节值得深思，对于俄罗斯设计的潜艇来说，舰对舰导弹的垂直发射管、倾斜的鱼雷发射管和球形艏声纳都是全新的。将885型建造成怎样的核潜艇，其实迄今俄罗斯还在对此进行持续的讨论。此外，一直到第三代攻击型核潜艇，苏联／俄罗斯都是将艇体和反应堆放在第一位，然后由武器装备设计局根据艇体特点研发导弹或鱼雷，但现在却向相反的趋向发展。先由攻击型核潜艇设计局根据武器装备的性能设计船体，攻击型核潜艇变成武器装备的运载工具。这种思路的转变也值得借鉴。
因预算不足，885型潜艇的建造工程大大延期。有消息称，目前已开工的三艘能竣工的话，那将是奇迹。不过，近年来由于伊拉克战争，国际形势和军事对称更加不安定，以普京总统为首的俄罗斯政府对海军的价值和重要性的认识更加深刻，对建造计划和海军预算最近有了很大的改观，因此雅森级的未来将十分光明。