国外核潜艇年度动态述评

田 琬，陈国琳，段宗武，冷文军

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

0 引言

核潜艇是以核能作为动力的潜艇，具有续航力长、隐蔽性好等显著特点，可以完成战略核威慑与核反击、反潜、反舰、情报监视与侦察、特种作战、水雷战等多种作战任务。在2010～2011年，多国继续加强核潜艇力量建设:美国海军要求提高核潜艇的作战能力，增加其作战使用范围，并且满足多种军事需求，因而重点开发潜艇新技术研究，推动新一代弹道导弹核潜艇SSBN(X)项目的发展。俄罗斯“亚森”级攻击型核潜艇首艇“北德文斯克”号已下水，未来将进一步加强俄海军水下力量及防御能力，强化俄罗斯海军地位。英国希望通过研制新一代“机敏”级攻击型核潜艇，重新恢复核潜艇工业基础，为未来核潜艇的研制奠定基础。法国“凯旋”级“可怖”号弹道导弹核潜艇已下水服役，还在建造的“梭子鱼”级攻击型核潜艇将是未来50年法国海军重要的水下作战力量。印度首艘核潜艇“歼敌者”号已开展为期2年的试航并已完成导弹试射等试验项目。

1 发展动态

1.1 美国

到2011年上半年，美国已有55艘攻击型核潜艇(45艘“洛杉矶”级、3艘“海狼”级和7艘“弗吉尼亚”级)，14艘“俄亥俄”级“三叉戟”弹道导弹核潜艇和4艘由“三叉戟”弹道导弹核潜艇改装而成的巡航导弹核潜艇［1］。2010年2月发布的《四年防务评估》报告中写到，到2015年，美国海军需要维持53～55艘攻击型核潜艇和4艘巡航导弹核潜艇的基本规模。

美国海军自2011财年开始，将“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的采办速度提高至每年2艘。目前，美国正在开展潜射弹道导弹系统的小型化研究，以便在20年后保证届时推出的新型潜射弹道导弹系统能与“弗吉尼亚”级核潜艇的标准模块化艇体结构进行有效的结合。在这种战略思想指导下，美国对战略核潜艇采取的基本政策是高效率地维持目前的状态，使之继续为美国的全球战略服务。与此同时，美国还正积极进行SSBN(X)的技术储备，以期在未来国际局势发生变化时，迅速推出新型弹道导弹核潜艇以维持海基战略核威慑力量。

根据美国海军2011财年预算计划和海军专家Ronald O'Rourke的相关报告，SSBN(X)的详细设计工作将于2015年开始，2019年开始建造首艇，首艇于2029年前建成服役。2022年开始建造第2艘潜艇，其余10艘将于2024～2033年开工，分别于2031～2040年间服役。整个项目预计将耗资约800亿美元，其中研发经费150亿美元，首艇建造费用100亿美元，后续11艘每艘50亿美元。2011年2月2日，美国国防部采购部门签署了采购决策备忘录，提出购买和使用这12艘SSBN(X)将花费国防部3470亿美元，这是国防部首次对该项目全寿期成本所作的官方预测。海军尚未计划在2019年前购买第1艘潜艇，但已经开始进行设计工作。备忘录签署后，开启了该项目的技术开发阶段。

2010年3月，美国政府审计署发布了重大武器项目审查报告，对“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的进展情况进行了审查。目前，美国海军正在进行电磁信号降低、共形声速传感器宽孔径阵列、柔性载荷指挥台围壳3个方面的技术研究工作，计划在这3项技术成熟之后，逐步将其引入到“弗吉尼亚”级潜艇当中。2010年11月14日，该级核潜艇第8艘“加利福尼亚”号(SSN－781)在诺斯罗普·格鲁曼公司纽波特纽斯造船厂下水。它已完成88%的建造工作，计划在2011年交付美国海军。

2011年3月1日，美国海军成功完成了由洛克西德·马丁公司生产的“三叉戟II”D5舰载弹道导弹的第135次连续发射试验，创造了自1989年以来22年的可靠性记录。此次试验在位于太平洋的“内华达”号核潜艇上进行的。此次试验不仅验证了导弹的战备和可靠性，还对“三叉戟II”D5战略武器系统所有部件的战备和可靠性进行了验证。该型导弹是一种三段式采用固体推进剂的惯性导航弹道导弹，射程达4000 n mile，能携带多弹头分导式导弹。

?

1.2 俄罗斯

由于经济陷入困境，俄罗斯战略核潜艇所需的经费不能及时到位，迫使其减少在海洋中执行作战巡逻任务的次数，这使得俄罗斯核潜艇作战巡逻的海域也在不断缩小［2］。对此，俄罗斯在竭力保持最低限度的战略核潜艇实力的同时，仍在利用一切可以发挥作用的因素，继续开展新型弹道导弹核潜艇的研制。俄罗斯海军现有将近60艘战略多用途和常规潜艇处于备战状态，但至少还需要40～50艘核潜艇才能与美英法的海上潜艇对抗。到2020年之前，俄罗斯海军要新进10艘新型多用途“亚森”级(885型)核潜艇。俄罗斯还计划在2015年前建造8艘第四代“北风之神”级(955项目)战略导弹核潜艇，未来它将成为俄罗斯现代战略潜艇部队的核心。

2010年6月15日，俄罗斯新型多用途攻击型核潜艇“亚森”级首艇“北德文斯克”号在北方机械造船厂下水，将于2011年底进入海军服役。该潜艇计划随后会进行导弹发射试验，以装备24枚SS－NX－24巡航导弹。该级潜艇采用了新的结构设计和新型武器装备，鱼雷管和导弹发射管布置在艇体的中段，艇首安装了新型的“阿亚克斯”综合声呐系统。目前，该船厂正在建造该级第2艘“喀山”号，2011年底前第3艘也将开工建造。

2010年11月，俄罗斯“德尔塔”Ⅳ级弹道导弹核潜艇“新莫斯科斯克”号完成升级改装重新下水，该艇于2008年开始进行修理和现代改装，将于2011年第4季度交付俄罗斯海军，服役到2021年。

2010年12月13日，“北风之神”级(955项目)战略导弹核潜艇中的第2艘“亚历山大·涅夫斯基”号在北德文斯克的谢夫马什船厂下水。目前，另外2艘该级潜艇“弗拉基米尔·莫诺马赫”号和“圣·尼古拉”号正在建造之中。该级首艇“尤里·多尔戈鲁基”号在2010年已经在海上试验场完成了10多次航行，检测了该潜艇的航行快速性和机动性，并进行了舰载设备和武器系统的试验，在潜艇上也进行了导弹的训练发射。完成了工厂航行试验。2011年，“亚历山大·涅夫斯基”号和“北德文斯克”号都将进行航行试验。

2011年，俄罗斯计划对“布拉瓦”导弹进行5次试验性发射，上半年的6月会在“尤里·多尔戈鲁基”号核潜艇上首次发射“布拉瓦”导弹。俄罗斯国防部部长曾确认，如果“布拉瓦”导弹在2011年试射成功，那么当年年底会加入俄罗斯武器装备之列。2010年10月29日，“布拉瓦”导弹在白海水上试验区进行了第13次也是最后一次试射。当时选择从“德米特里·顿斯科”号战略核潜艇上进行，发射获得成功。这样，“布拉瓦”导弹发射成功与失败的比例各占了一半。

?

1.3 英国

“前卫”级潜艇的研制完成，以及冷战结束之后对核潜艇需求的降低，使英国核潜艇工业在1986～1997年期间只有少量的建造工作而没有任何的研究和设计任务，造成潜艇研制、设计和建造人才的大量流失和断层，这严重破坏了其核潜艇工业基础［3－4］。为了重新恢复工业基础、弥补可能出现的潜艇数量短缺、增强快速部署能力，并为本国核威慑与海上作战部队提供保护，英国签署了3艘“机敏”级攻击型核潜艇的采购合同，并且致力于对后续4艘艇的研究。同时，英国将继续投资延长现役“前卫”级弹道导弹核潜艇的服役期至2030年左右，并在2010年底开始新一代战略导弹核潜艇的研制工作，计划于2028年之前交付首艇，以取代现役的“前卫”级弹道导弹核潜艇。

2010年3月11日，英国皇家海军“特拉法尔加”级第7艘也是最后1艘核潜艇“凯旋”号完成为期6年的维修计划后开始试航。在这个价值3亿英镑的维修计划中，潜艇的性能得到大幅改善，安装了最新的声呐系统，对“战斧”对陆攻击巡航导弹系统升级。维修工作还包括安装1个新的指挥控制系统和1个新的内部光纤计算机系统网络。其他性能的增强包括安装1个压舱水泵以帮助快速排放压舱水，消防和逃生的安全设备改进。

2010年6月，英国广播公司首次播出“机敏”级核潜艇建造工程专题影片。这是在国防预算紧缩的背景下，英国海军为争取议会及政府当局对后续艇的采购，提高社会支持度，首次允许对在建工程的现场拍摄，并披露了大量工程细节与问题。该级首艇已于2010年8月27日在克莱德海军基地服役，“机敏”级核潜艇的建造已经基本进入良性循环。下一代弹道导弹核潜艇的研制计划也开始启动。

2010年12月16日，“机敏”级攻击型核潜艇的第2艘“伏击”号在巴罗因费内斯船厂下水。第3艘“机巧”号正在进行指挥甲板的焊接安装工作，第4艘于2009年铺设龙骨，主体钢结构的建造已开始，第5艘开始前期的建造规划工作，第6艘开始反应堆堆芯的订购。2011年3月，BAE系统潜艇解决方案公司已经选择IXSEA公司的MARINS惯性导航系统，用于英国皇家海军“机敏”级潜艇“勇敢”号。该导航系统采用光纤陀螺技术，具有结构紧凑、重量轻等优点，能满足潜艇高精度、高可靠导航的需求。

2011年3月，有消息称英国皇家海军正计划用PWR-Ⅲ反应堆替换目前安装在其核动力潜艇上的PWR-Ⅱ反应堆。此次更换反应堆将耗资2.61亿英镑。使用该反应堆的英国皇家海军潜艇包括:4艘“三叉戟”弹道导弹核潜艇、6艘“特拉法尔加”级潜艇以及7艘“机敏”级潜艇。PWR-Ⅱ反应堆存在安全隐患，可能对潜艇艇员健康造成威胁，未达到目前的安全标准。而PWR-Ⅲ反应难采用被动冷却，可以不依靠另外的方法向反应堆注射冷却液。

?

1.4 法国

法国海军正在加紧进行军舰的更新换代工作，已建造4艘“凯旋”级核潜艇以替换陆续退役的“不屈”级弹道导弹核潜艇，前3艘核潜艇“凯旋”号、“鲁莽”号和“警惕”号已经服役。另外，法国开展了“梭子鱼”级潜艇项目，计划建造6艘，从2017年开始将逐步替代“红宝石”级攻击型核潜艇。首艇于2008年开始建造，预计2011年下水，2017年服役，最后1艘2026年服役。

图2 英国“机敏”级核潜艇Fig.3 The Astute class submarine

2010年1月27日，法国海军首次从“可畏”号潜艇上试射了1枚M51弹道导弹并取得成功。在此次试射之前，法国已在2006～2008年之间进行过3次陆基试射。这次是对没有携带核弹头的M51导弹进行的第4次试射。据报道，M51导弹重54 t，射程为10000 km，能携带6～10个独立分导式核弹头。

2010年3月，法国海军“红宝石”级攻击型核潜艇“珍珠”号提前3个星期完成了换料和大修任务。此次大修为期15个月，由法国舰船建造局负责，总共对超过63000个组件进行了更换和翻新，其中包括15000个核动力部件。目前，该潜艇已完成改装后的海试，包括对其运行性能的测试，“红宝石”级攻击型核潜艇计划以每8年为一个周期进行一次全面大修。

2010年9月20日，“可畏”号弹道导弹核潜艇移交法国海军，开始为期数月的训练。“可畏”号核潜艇是第1艘部署M51型洲际核导弹的“凯旋”级潜艇，前3艘核潜艇将在2010～2018年之间陆续改装以装备M51型导弹，同时在2015年以前采用威力更大的TNO弹头代替TN75弹头。

图3 法国“梭子鱼”级攻击型核潜艇构想图Fig.3 The concept design picture of French Barracuda class SSNs

1.5 印度

?

印度国产核动力潜艇“歼敌者”号于2009年7月下水，是印度在俄罗斯帮助下自行建造的4艘核动力潜艇的首艇，它将在2011年内开始威慑巡航，从而完成印度陆基、空基和水下三位一体战略武器投送体系的构建。

2010年9月，印度发布了Project75项目(6艘潜艇)采购计划，这是继2005年采购6艘法国“鲉鱼”级潜艇的之后第二阶段潜艇采购计划。根据计划，新一代潜艇将采用“不依赖空气推进”系统。其中2艘将由国外引进，另外4艘由印度本国船厂建造，计划总投资约为65亿美元。

2011年3月，来自俄罗斯海军总司令部的消息称，因潜艇自动化设备出现故障，俄罗斯租借给印度海军的“海豹”号核潜艇的交付日期可能会推迟到2011年年底。2010年8月，俄罗斯证实“阿库拉”级K-152号攻击型核潜艇即将租借给印度10年，租借费用为6.5亿美元。原本计划是在2011年4月初俄方会同印度海军上舰人员一起进行训练，正式交付日期已定在7月31日。但该艇自2010年12月成功完成试验加入了俄罗斯海军编队之后，其交付日期屡次发生变化。

2011年年底，印度将在位于奥利萨邦的综合测试场对其潜射型“布拉莫斯”超音速巡航导弹进行试射。这种导弹射程为290 km，与其他型“布拉莫斯”导弹拥有相同的能力，能对陆地和海上目标进行攻击。印度军队目前已经购买了价值2000亿卢比的“布拉莫斯”导弹。

2 发展特点

2010～2011年，美、俄、英、法、印五国核潜艇的发展各有特点，总体趋势是:依靠同盟关系引进成熟的核潜艇设备与技术，重视培养核潜艇自主研发能力，探索适合本国的发展战略和研制体系;加强核潜艇新技术研究，保持核潜艇工业基础以实现核潜艇的后续发展;将提高核潜艇的作战能力和生命力作为主要发展方向，在提高潜艇的生命力方面以增加隐蔽性和减少暴露率为重点;提高导弹、鱼雷、水雷武器的性能，装备高性能的综合作战指挥系统、通信、导航设备和探测声呐;注重垂直发射、远程精确制导的巡航导弹武器装备的发展［5－10］。

2.1 探索新概念艇型

自21世纪以来，美、英、法等国提出多型新概念艇型设计，如美国诺斯罗普·格鲁曼公司提出的纽波特纽斯试验模型，美国海军和美国国防高级研究计划局启动的“瓶颈”计划，美国国防高级研究计划局的“水下快车”项目，法国舰船制造局提出的SMX系列潜艇概念，以及英国BAE系统公司的新概念核潜艇构想等。

2009年7月，美国国防高级研究计划局与通用动力电船分公司签订1份价值2600万美元的合同，设计时速超过100 kn的高速潜艇，即“水下快车”项目。

2010年2月，美国国防高级研究计划局提出用于反潜战跟踪、情报搜集、监视和侦察的“反潜持续跟踪无人艇”概念［11］，其中设想的无人艇比现有的无人水面艇尺寸更大，艇长约19 m，排水量约157 t，时速为27 kn，作战半径将达到3000 km，海上续航时间能达到1个月。2011年1月，诺斯罗普·格鲁曼公司获得价值200万美元的“反潜持续跟踪无人艇”研发合同，将在3月底前开发出1种续航能力强、可无人驾驶水面艇的概念、规格及制造计划。

2010年7月，美国国防高级研究计划局启动了能潜入水中飞行的飞机项目。该飞机直到接触目标之前都隐藏在水中以避免被探测到，在攻击目标之前，它可能更像1艘潜艇。该项目自2008年启动，目前已进入方案设计阶段。

法国舰艇制造局在2010年法国巴黎防务展上推出了新型潜艇SMX-25“闪电徘徊者”号，它可在水面和水下同时行动，在远离母港的情况下提供远距离的海上打击能力，且快速部署能力十分出色。它还可以携带大量武器和无人潜器执行秘密打击和特种部队布放任务。

2.2 新技术的螺旋式发展

美国致力于技术螺旋式发展，通过“瓶颈”计划开展无轴推进、外部武器存储与发射、简化艇体、机械和电气基础结构、共形声呐和自动化指控中心这五大关键技术攻关。该项目在2009财年已完成电传动装置测试和潜艇无轴尾部演示模型的概念研究，开始向海军转交，预计到2013年完成潜艇无轴尾部演示模型之后会全部转交。2010财年的发展计划是完成无轴推进演示模型的组装和无轴尾部演示模型的风险降低综合任务［12］。

美国海军启动了价值6亿美元的投资计划，开展“弗吉尼亚”级潜艇成本降低项目，对其设计进行修改，降低零部件、建造和组装成本，以使整个项目成本降低30亿美元。此外，在其后续艇中植入新技术，提高潜艇的性能。目前，“弗吉尼亚”级艇首新设计有重大简化，用U型大孔径艇首阵代替原先的球形声呐阵，改变了安装在球阵之后的“战斧”巡航导弹发射装置的布置，用2个多联装的圆形发射管代替原来的12个发射管。美国海军还计划在新的“弗吉尼亚”级潜艇上采用转型技术反应堆。该反应堆由美国能源部的国家核安全委员会负责开发，2010财年采购，将在2014财年交付。

美国国防高级研究计划局正研究1种深海声呐技术概念。该项目利用部署于海底或靠近海底的传感器网络，探测网络上方海域的安静型潜艇，试图验证反潜战中的监视能力，可以在深海区域有效地保护美国航母战斗群。2010年，该项目处于结构研究阶段。2011年1月，美国国防高级研究计划局发布跨部门公告征集声呐概念设计方案。

2.3 重视隐身需求和应用复合材料

保证核潜艇在海战中先敌发现和先敌进攻，这是各国海军努力追求的目标。通过开展艇体声学覆盖层、减振隔音、一回路自然循环、电力推进、低噪声推进器等技术研究，降低潜艇噪声，提高隐蔽性。

美国在2010财年中完成隐身方面的工作内容包括:继续大比例模型潜艇操作，维护大比例模型潜艇和中型比例测量系统试验场;获得相关全尺寸数据，确认与直流电磁信号传播相关的建模和分析方法;为海军研究局、“弗吉尼亚”级潜艇项目和未来潜艇项目开展与流动噪声、未来声呐概念和结构声学相关的研究;完成可铸聚亚安酯材料的建造研究，支持未来共形阵应用;集成和测试研究战术/技术/程序。美国仍然非常重视潜艇隐身基础技术的研究，着重进行相关的噪声机理、传播途径等方面的研究，为后续隐身技术的发展奠定基础。

2010年8月，美国化学学会《Nano Letters》杂志刊登文章，围绕“纳米管扬声器”展开讨论，文章指出，利用碳纳米管薄片制造出的扬声器能探测声音，同时也可消除噪声。利用这一技术，潜艇声呐能实现先敌发现的隐身效果。

根据美国海军最初的规划，将在“弗吉尼亚”级潜艇的第5艘或第6艘上安装先进的指挥台围壳。由于在2007年对先进指挥台围壳的设计进行了一些改变，安装时间从2009年推迟到2014年，以进行进一步的设计研究，并降低风险。2010年，先进复合材料指挥台围壳项目正在进行模型测试，已经进入后期的设计研究阶段，并通过试验对指挥台围壳在不同深度情况下的承压情况进行了测试。

2.4 开发有效负载和无人潜器

搭载有效负载和无人潜器可以大大拓展核潜艇的使命任务，提高核潜艇的生存能力和作战能力。以水下无人作战平台为典型的外部航行器，是适应战场军事装备无人化趋势提出的高技术武器装备。多个国家和公司针对无人机和水下无人航行器的发射和回收提出了不同的概念设想。

2009年7月28日，法国舰船制造局、泰利斯公司及ECA公司联合提出利用无人水面艇进行反水雷的方案。同年8月，美国海军以“大直径无人潜航器”的形式重启“任务重组式无人潜航器”项目，这种潜器长约13.725 m(45英尺)，直径1.525 m(5英尺)，能在水下航行4个月。2011年3月，美国海军信息优势部透露，该潜器计划于2017年入役，2020年形成舰队。

在2010年有消息称，美国海军计划对“弗吉尼亚”级潜艇的设计进行修改，在新的潜艇上采用1个U型中间舱段，可以通过U型舱段实现不同任务有效载荷的快速拆卸和植入。美国已经为“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇研制了一系列不同尺寸的有效负载，对其中一些有效负载稍加改变就可以装备在“弗吉尼亚”级和“洛杉矶”级核潜艇上。

2010年8月9日，Alumi燃料动力公司子公司宣布将为美国海军未来的水下无人航行器研发新的氢动力能源。该研究工作的第1阶段主要使用固体燃料元件开发可燃氢系统，验证能否持续8 h为燃料电池供应能源。

2011年1月，美国海军正在研究被动射频识别技术用于水下无人航行器的水下导航及避障。这项技术应用包括遥控式水下爬行器的实时或近实时的重复定位、指向、避障等能力，或在港口附近长达数周或数月的水下操作。

2011年2月，美国海军正在测试1种新型自主式水下航行器。该潜器具备静音、小型化(长2 m，宽1.83 m，重量为59 kg)、自主航行的特点。其最大下潜深度为2000 m，能以3 km/h的低速在水下连续航行数周，收集海水盐度和温度的信息，并每隔1 h将数据通过卫星传回。这些数据有助于改善其他平台上声呐的工作效率，使之更容易发现并跟踪敌潜艇。美海军计划至少采购100艘该型潜航器，以取代现役水面监测船。

3 结语

回顾2010年，美、俄、英、法这些核潜艇大国不约而同地着重发展各自的下一代核潜艇项目，重点研发新技术并且探索新概念，努力提高核潜艇的作战能力，不断增加核潜艇的作战使用范围。新兴的核潜艇国家印度基本上具备了核潜艇自主研制能力，有助于提升其海军的战略威慑力，进一步拓展海洋战略空间。在此期间，美国在对未来重点发展的武器装备SSBN(X)项目的研制过程中产生了很多探索和思考;俄罗斯“布拉瓦”导弹试验的屡次失败造成“北风之神”级潜艇计划进度的延迟;英国潜艇工业基础“断层”严重影响了“机敏”级核潜艇的设计建造工作，使该项目进展不顺;法国在发展“梭子鱼”级潜艇的进程中逐渐摸索出适合本国发展、满足本国战略和战术需求的核潜艇发展策略。从中可以看到，各国保持或提升核潜艇设计能力的主要方式是不断发展新型核潜艇，这可以对我国研制未来的核潜艇项目提供参考与借鉴。我们也需要持续发展新型核潜艇来提高设计能力，锻炼和培养设计队伍，巩固潜艇工业基础，以满足国家长期的战略需要。同时，需要关注周边新兴核潜艇国家对我国国家安全及海外利益维护的严重威胁，加以重视和防范。

［1］Jane's Fighting Ships［M］.2009 －2010.

［2］李彦庆.国外潜艇技术研究［J］.北京:中国船舶重工集团公司第七一四研究所，2009增刊，2010－1，2010－3，2010 －4，2010 －5，2010 －10.

［3］海军装备论证研究中心.美国海军武器装备手册［M］.北京:解放军出版社，2000.

［4］辛文.世界核潜艇简介［J］.国外核新闻，2001，(4):33－38.

［5］蒋华，蒋辉.舰船知识——二战后美国潜艇全记录［J］.舰船知识，2009，(增刊).

［6］夏银山.国外核潜艇关键技术发展［J］.舰船科学技术，2003，25(4):11 －14.

［7］海军装备论证研究中心.俄罗斯海军武器装备手册［M］.北京:解放军出版社，2000.

［8］外军战略核武器装备现状和发展趋势［R］.中国国防科技信息中心，2000.

［9］李洪义，汪宏伟.国外潜射导弹发展及发展技术［M］.吉林:吉林大学出版社，2010.

［10］Warfare Integration(OPNAV N8F)Office of the Chief of Naval Operations.Report to Congress on Annual Long-Range Plan for Construction of Naval Vessels for FY 2011［R］.2000 Navy Pentagon Washington，DC 20350 －2000，February 2010.

［11］SCOTT R.Ghost in the machine:DARPA sets course towards future unmanned ASW trail ship［J］.Jane's Navy International，2010，(4):10 －11.

［12］http://www.csic.org.cn.