核武器的超杀能力让自身脱离了简单的武器范畴,成为一个具有“鸦片般魅力”的强有力政治符号,核力量一向被有核国家视为国家安全的基石和支柱。作为世界上首屈一指的核超级大国,美国具有其他核大国无法匹敌的战略核优势。在可以预见的一段时间,美国仍然是世界第一核大国,但美国并不满足。为了追求核优势甚至核霸权,美国一刻也未停止新型战略核武器的研制。
二战结束后,美国逐步将空基核力量扩展为包括海基核力量和陆基核力量在内的“三位一体”核力量。目前,美国“三位一体”核力量进入了集中更新换代的时期,下一代海基、陆基和空基核力量将逐渐浮出水面。那么,美国为何对“三位一体”核力量进行更新换代?又如何进行更新换代?《军事文摘》特组织专题“美国核力量即将‘变脸 ”,以飨读者。
美国下一代站核潜艇SSBN(X)的三维设计图
在“三位一体”核力量中,海基核力量是重要组成部分。目前,海基核力量主要由弹道导弹核潜艇及相关设施组成。同陆基核力量和空基核力量中的核武器运载工具相比,弹道导弹核潜艇在机动性、隐蔽性、快速反应能力、突袭效能和生存能力等方面都有自己独特的优势。
海基核力量一直是核大国的发展重点,地位在核大国“三位一体”战略核力量中首屈一指,美国海基核力量拥有的核弹头数量超过1100枚,超过空基核力量和陆基核力量核弹头数量的总和;英法两国是“孤注一掷”,把几乎所有的核弹头都部署到战略导弹核潜艇上;俄罗斯计划未来的海基核力量将占“三位一体”战略核力量的70%左右,
战略导弹核潜艇是海基核力量发挥威慑和实战作用的物质基础。美国是世界上第一个研制成功核潜艇的国家,也是第一个装备弹道导弹核潜艇的国家。美国从20世纪50年代开始研制弹道导弹核潜艇。1959年,美国第一型弹道导弹核潜艇“乔治·华盛顿”级的首艇“乔治·华盛顿”号服役,并在1961年首次水下试射了“北极星”A1潜射弹道导弹。之后,美国先后研制了“伊桑·艾伦”级、“拉斐特”级和现役的“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇。目前,美国正在研制替代“俄亥俄”级的下一代弹道导弹核潜艇——SSBN(X)。
美国下一代弹道导弹核潜艇被称为“俄亥俄”级替代型潜艇,项目正式名称为SSBN(X)。SSBN(X)项目最早可追溯到2006年12月美国总统布什和英国首相布莱尔的换文。换文中,布莱尔表达了对英国加入“三叉戟”Ⅱ D5型导弹延寿项目的关切,以及希望英国下一代弹道导弹核潜艇也携带该型导弹的愿望。2007年,美国国防部启动了“下一代海基战略威慑力量”研究计划(SBSD),2008年美国海军建立了SSBN(X)项目办公室。2010年9月,SSBN(X)项目进入技术发展阶段。根据当时的计划,美国海军将在未来的30年时间里建造12艘SSBN(X)以替代14艘“俄亥俄”级,详细设计在2015年展开,第一艘SSBN(X)将于2019年采购,2028年服役,12艘潜艇将于2041年之前全部交付美国海军。
由于SSNB(X)潜艇的详细设计尚未展开,目前只能根据美国国会研究部、美国海军等机构公布的一些资料,了解SSNB(X)的部分技术特征,更为完整的SSNB(X)技术特征只有等到其完成设计(并向外界公布)之后才能知道。目前,美国媒体已经根据美国官方的一些信息,制作了SSNB(X)的设想图,SSNB(X)仍采用拉长水滴形艇型,这是现代弹道导弹核潜艇常用的艇型,与“俄亥俄”级潜艇采用十字舵不同,SSNB(X)采用了X型尾舵。根据美国海军学会的报告,SSBN(X)艇长171米,艇体最大直径为13米,满载排水量达20810吨。
SSBN(X)没有像“俄亥俄”级潜艇那样设置多达24个导弹发射筒,导弹发射管下降到16个,发射管直径仍然为2.21米,能够容纳现役的“三叉戟”Ⅱ D5系列导弹。一般情况下,研制一款新型弹道导弹核潜艇,都会配套研制新型潜射弹道导弹,但美国目前已经暂缓了下一代潜射弹道导弹的研制计划,因此,SSBN(X)在一段时间内依然使用20世纪80年代研制的“三叉戟”Ⅱ D5系列导弹,据称在2042年之前,SSBN(X)将采用“三叉戟”Ⅱ D5LE(LE为英文life-extension的缩写,意为延寿)。该导弹在“三叉戟”Ⅱ D5基础上换装了新型制导系统,此外可能采用改进型核弹头或新型核弹头,综合性能较“三叉戟”Ⅱ D5导弹有较大提高。
SSBN(X)采用了通用导弹航段设计
虽然“三叉戟”Ⅱ D5已经服役二十多年,但其导弹设计和性能水平仍然是一流的。作为美国海基核力量的核心武器,“三叉戟”Ⅱ D5为三级固体导弹,采用了NEPE-75高能推进剂,碳纤维环氧壳体,碳/碳可延伸喷管。采用GPS+星光+惯性复合制导,精度为90米圆概率误差,如此高的精度,使“三叉戟”Ⅱ D5具备了进行第一波攻击和打击硬目标的能力,可以对敌方加固的洲际导弹发射井和地下战略指挥部进行打击。它的射程高达11000千米,这样的射程,可以使美国核潜艇在美国海军港口内发射“三叉戟”Ⅱ D5导弹,打击北半球的任何一个位置,而不必冒深海巡逻或是逼近对方防卫森严的近海的危险。除了惊人的硬指标,“三叉戟”Ⅱ D5还有更惊人的质量,从1989年到2015年11月,美国的“三叉戟”Ⅱ D5导弹已经连续成功试射了148次。相比之下,俄罗斯的“布拉瓦”潜射导弹,不但弹头数量、射程、精度都逊于“三叉戟”Ⅱ D5,而且状态极不稳定。仅在2004年到2013年9月的21次试验中,“布拉瓦”总共失败了8次,成功率只有61%。有如此良好的基础,“三叉戟”Ⅱ D5LE完全满足美国海基核力量未来一段时间的核威慑要求,况且SSBN(X)的大直径发射筒也给下一代潜射弹道导弹足够的设计冗余,美国海军随时可以为其换装下一代潜射弹道导弹。
SSBN(X)的设计寿命为40年,这是美国弹道导弹核潜艇发展史上的一次重大突破,如果未来通过施以延寿措施,其服役寿命将进一步延长。该级潜艇采用与艇体同寿命的核反应堆,据悉新型核反应的堆芯寿命可达50年,意味着该级潜艇在其服役寿命里不需要进行中期换料。众所周知,潜艇核反应堆内的堆芯是有使用寿命的,核反应堆开始运行后,随着核反应的进行,核燃料中的易裂变核素逐渐减少,反应性会逐步降低,当降低到一定程度时,裂变反应将不能维持,此时就需要重新填入核燃料。以“俄亥俄”级潜艇使用的S8G压水堆为例,其堆芯寿命为10~13年,堆芯寿命到达年限之后需要进行中期换料,这时就要对潜艇进行基地级维修,给反应堆重新装填核燃料。由于程序相当复杂,中期换料需要花费大量的时间,“俄亥俄”级潜艇一次中期换料就需要花费27个月,可以说是一件耗时耗力的工作。采用长寿命反应堆之后,SSBN(X)就不需要进行中期换料,不但节省了大量经费,还有效提高了在航率。
潜艇尾舵是潜艇水下控制航行和机动的主要设备,对于一艘潜艇而言,拥有良好的水下机动性,有着非常重要的意义。以往,大部分潜艇使用T型舵或十字舵,20世纪50年代,X型舵出现在世人的视野。X型尾舵的四个舵面都可以独立控制,即便有一两个舵面损坏仍可继续工作,其产生水平力和垂直力的效率要比十字型尾舵高出30%~40%,使潜艇获得更好的水下操控性能,提高潜艇的水下机动性。此外,在安全冗余度、降低潜艇反射强度等方面,X型尾舵也要优于十字形尾舵。美国在“大青花鱼”号潜艇上就使用了X型尾舵。但X型尾舵对操作系统的要求更高,稍有偏差,就会破坏潜艇的稳定性,美国的核潜艇一直未采用X型尾舵,随着计算机技术和自动控制技术的发展,制约X型尾舵实用化的障碍被逐步扫除,越来越多的新型潜艇开始采用X型尾舵。例如,日本的“苍龙”级、德国的212型等新型潜艇就采用了X型舵。作为新研制的弹道导弹核潜艇,SSNB(X)顺应潮流,也采用了X型舵,并且是世界上第一型采用X型尾舵的弹道导弹核潜艇。
随着现代立体反潜武器的发展,潜艇的生存力和战斗力受到了严重的威胁,提高潜艇的水下隐身性能已经成为现代潜艇的重要发展趋势。美国海军认为,美国潜在对手的反潜能力近年来有了很大的提升,对美军潜艇的威胁也在增加。SSBN(X)作为美国下一代弹道导弹核潜艇必须重视提高潜艇的水下隐身性能。提高潜艇的隐身性能主要就是提高潜艇的声隐身性能,通过控制潜艇的声场,改变潜艇的声目标特性,从而提高潜艇的隐身性能。潜艇主要的噪声源有机械噪声源、螺旋桨噪声源、水动力噪声源等。SSBN(X)采用了多种措施降低潜艇噪声,例如采用了电力推进、泵喷射推进器、声学覆盖层、带前缘填角的二元流线型围壳等等,使潜艇的机械辐射噪声大大降低,有利于提高潜艇的声隐身性能。
提到美国的海基核力量,大家肯定会想到美国现役的威力巨大的“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇。“俄亥俄”级潜艇满载排水量达18700吨,可携带24枚“三叉戟”Ⅱ D5型潜射弹道导弹,最多可携带14枚MK76 MK4型10万吨级核弹头(或10个MK88 MK5型核弹头),一艘“俄亥俄”级潜艇的总打击当量超过1亿吨,远超二战各国释放火力的总和。对比各国现役的弹道导弹核潜艇,英国携带了12枚“三叉戟”Ⅱ D5型潜射弹道导弹,法国的“凯旋”级携带了16枚M51潜射弹道导弹,俄罗斯的“德尔塔”系列和后续“北风之神”级也只携带16枚潜射导弹,可见,“俄亥俄”级是名副其实的世界最强弹道导弹核潜艇。
“俄亥俄”级潜艇首艇“俄亥俄”号于1976年4月开始建造,1981年11月服役。该级潜艇原计划总共建造18艘,后来由于第二阶段削减战略核武器条约的影响,美国将“俄亥俄”级潜艇的数量从18艘削减为14艘,最后一艘“路易斯安那”号于1997年9月服役,最先服役的4艘潜艇被改造成巡航导弹核潜艇。“俄亥俄”级潜艇的设计寿命为30年,现役一些“俄亥俄”级潜艇的服役时间已经接近20年,长期占据王者宝座的“俄亥俄”级潜艇也难以抵挡岁月的蹉跎。为在新一代弹道导弹核潜艇出现之前保证美国的核威慑力,美国海军决定将其延寿到42年,潜射导弹的核弹头、电子系统等艇载设备也将进行相应的升级或改造。
维系中的“俄亥俄”级潜艇
现役的“俄亥俄”级潜艇虽然进行了延寿和升级,在未来一段时间内能满足美国海军的要求,但随着时间的推移,它终究会逐步退出现役。根据美国国会预算办公室发布的美国海军2014财年远期造舰计划分析报告,“俄亥俄”级潜艇将从2027年开始以每年一艘的数量陆续退役,到2040年该级潜艇将彻底告别历史舞台。为保证美国海基核力量的延续性,21世纪美国将启动下一代弹道导弹核潜艇的研制计划。
钱是个问题
根据美国国会预算办公室发布的报告,SSBN(X)的首艇采购时间已经被推迟到2021年,第二艘潜艇的采购合同将在2024年签订,2026年~2035年美国海军将每年采购一艘SSBN(X),2042年12艘潜艇全部服役。由于SSBN(X)仍处于前期论证阶段,所以SSBN(X)全部建造费用的预估是新造舰计划中最为困难的。美国海军在2007财年和2008财年远期造舰计划中估计每艘SSBN(X)的造价为38亿美元,而在2012财年的远期造舰计划中估计每艘SSBN(X)的造价上涨至67亿美元。根据新造舰计划,美国海军对SSBN(X)首艇造价的预估为120亿美元,后续批量建造的每艘潜艇的造价为54亿美元,12艘SSBN(X)的全部建造费用为770亿美元(每艘平均为64亿美元)。
为降低潜艇的采购成本,目前美国海军已经开始重新设计SSBN(X)。根据美国海军公布的信息,美国海军将通过以下措施降低潜艇的采购成本:压缩设计费用并将设计更加具体化;导弹发射筒的数量从20个降至16个;导弹发射筒内径从97英寸降至 87 英寸(2.21米,这是容纳“三叉戟”Ⅱ D5导弹的最小内径);减小鱼雷舱室的空间、声呐种类及指挥台围壳的升降装置;大量采用“弗吉尼亚”级潜艇的技术(消声瓦、大孔径艇首声呐等);简化潜艇小型配件的设计。虽然经过重新设计,潜艇的造价降低了不少,但首艇的造价仍然高达120亿美元,美国国会预算办公室认为由于首艇在技术、建造过程中存在诸多不确定性,估计首艇的造价可能会为130亿美元。
美国国会预算办公室做出这样的预估是基于以下原因:美国海军“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇首艇的造价超出预估20亿美元,20世纪七八十年代美国海军核潜艇项目首艇也曾超出预算;SSBN(X)的满载排水量超出现役“俄亥俄”级潜艇大约2000吨。综上所述,美国国会预算办公室估计建造12艘SSBN(X)将花费770亿美元,每艘SSBN(X)的造价为64亿美元,若加上研究和开发费用,整个SSBN(X)项目的花费将高达870亿美元。
结 语
在美国国防预算缩减的大背景下,虽然美国已经绞尽脑汁尽量降低SSNB(X)的建造成本,但是花费庞大的SSBN(X)项目冲击其他舰艇建造项目基本上是板上钉钉的事情。即使这样,由于SSBN(X)是美国未来核威慑和实战的基石,因此必定是美国海军舰艇项目中优先等级最高的,美国海军正在想尽办法确保SSBN(X)项目的顺利实施。
责任编辑:葛 妍