一次就曝光了4艘,中國093攻擊型核潛艇性能究竟怎麼樣?

一次就曝光了4艘,中國093攻擊型核潛艇性能究竟怎麼樣?

來自專欄 了不起的中國製造

出品| 網易新聞

作者| 矢勤,南方防務智庫特約研究員

  如果把潛艇部隊看作一柄長矛,那麼攻擊型核潛艇就是這柄長矛最銳利的矛頭。

  2018年4月12日,南海大閱兵中空前雄壯的海上分列式,展示了當前中國海軍最精銳的水下作戰力量。在海上分列式中,組成矛頭的是4艘攻擊型核潛艇,坊間猜測它們屬於093型,其北約代號為「商」級。

  那麼,093型核潛艇性能究竟怎麼樣?它又有什麼過人之處?今天就給大家介紹一二。

南海閱兵中的最新型攻擊型核潛艇

(一)攻擊型核潛艇是國之重劍,一次曝光4艘實屬首次

  中國首艘攻擊型核潛艇在1974年就試航成功,但直到80年代末,中國海軍才剛剛完成深潛、水下高速航行和大深度發射魚雷試驗,此時中國的核潛艇才真正具有了作戰能力。

  在中國全部5艘的首代攻擊型核潛艇里,前兩艘均帶有明顯的科研試驗性質,直到第三艘才具備基本的作戰能力,進入新世紀後,經歷了整整一代型號的歷練,中國的核潛艇發展開始逐漸發力,性能日臻完善,數量則顯著提升。

  中國向來視攻擊型核潛艇為國之重劍,平日里總是隱藏其鋒芒,秘不示人,這次一次性曝光4艘攻擊型核潛艇對中國海軍而言絕對是一次空前舉動。

  事實上,這並不是093的第一次亮相。

  2018年1月11日,一艘093型核潛艇潛航進入釣魚島毗連水域(距離海岸線24海里以內),次日下午該艇在釣魚島北方國際水域上浮,升起中國國旗持續水面航行,彷彿完全無視持續跟蹤騷擾的海自艦機。時隔三個月後,在這次軍演上,它又一次自信地航行在關注的目光中。

  這種自信被多家外媒及智庫分析員所注意,對他們而言,一個更重要的問題是:如何評價這093型攻擊型核潛艇的性能?

  實話說,這個問題即便對國內的軍事記者而言也是有難度的,因為曝光畫面仍然有限。不過,細心留意,我們仍然從細節中察覺到其大有門道。

(二)細節中有大門道,093型核潛艇性能究竟怎麼樣?

首先,集中曝光的4艇其實屬於3個亞型,或者3個批次。

  這一點可以從指揮台圍殼的外形察覺。

  四艇編隊中靠前2艘,指揮台圍殼明顯拉長,頂部和根部有明顯的倒角和圓角,同時取消了圍殼上的水面駕駛台舷窗,後排2艘,指揮台圍殼均為矩形,但其中一艘根部有倒角。基於常識判斷,外形修形越多、越光順的型號應該出現越晚。

  光順了有什麼好處?美觀?當然,但更重要的是光順的外形會給降噪帶來很大幫助。

圍殼外形不斷優化,降低水動力雜訊的同時改善垂直舵效率。

  我們知道隱蔽性是潛艇的生命,降噪二字,對於潛艇而言再多強調也不為過。

  潛艇水下航行時,雜訊主要來自三個方面,機械雜訊、螺旋槳雜訊和水動力雜訊,後兩種雜訊是高航速時的主要雜訊類型,而且航速越高,水動力雜訊就越明顯。

  這個雜訊產生的根源在於艇體表面和水介質的相互作用。通俗地說,潛艇越順溜,水動力雜訊就會越小,對潛艇而言,光順化的著力點很多,其中濕面積最大的指揮台圍殼顯然最有優化外形的必要。

  圍殼外形的優化可以顯著改善圍殼之後的流場,除了降低水動力雜訊,還可能改善垂直舵的效率。

  3型4艇的漸進優化,也體現出中國海軍一貫的裝備發展策略——小步快跑,完成基礎型號的研製後,首先進行小批量建造試用,發現問題不斷改善並應用新的技術,次序迭代,實現裝備性能的穩步前進。如此快速的迭代表明中國海軍對於降低潛艇雜訊的孜孜以求。

  不要小瞧這樣的細節變化,外形的變化需要大量水動力學研究作為基礎,這種基礎既包括硬體更包括軟體,如此快速的修改和優化,實際上展現了中國船舶工業界強大的科研和創新能力。

微微隆起的「小龜背」,意味著核潛艇戰力的巨大突破。

  除了指揮台圍殼的區別,最新型的093還有一個神秘特徵備受外界關注——指揮台圍殼之後有一個微微隆起的結構,坊間謂之「小龜背」。

  清晰畫面曝光後,圍繞這個龜背的猜測紛起, 其中最有代表性的2種推測,其一,這是鷹擊-18反艦導彈的垂髮裝置;其二,這是通信浮標艙。

  無論哪種推測成立,都意味著中國核潛艇戰力的巨大突破。

  雖然缺乏影像證據,但推測最新型093搭載了鷹擊-18是合理的,因為鷹擊-18設計基於俄制「克拉布」導彈,中國曾引進「克拉布」的潛射版。其次,從公開報道推測,兩型裝備的研發進程是合拍的。

  與第一代攻擊型核潛艇相比,鷹擊-18與093組合的打擊威力有了天翻地覆的變化。

  據公開報道,鷹擊-18總師朱坤先生在國內首次提出亞超結合潛射反艦導彈總體方案,解決大射程與超聲速突防雙重難題,比俄羅斯「克拉布」導彈更短更靈巧,射程是其3倍;比美國「戰斧」射程多100千米。

  這裡所謂亞超結合的反艦導彈就是鷹擊-18,即便按最保守的估計,鷹擊-18的射程也會大於500千米,按打擊面積計算,只需2艘093即可覆蓋整個南海。

  鷹擊-18威力出眾,但該彈彈長非常大,如果093採用垂髮系統搭載該彈,難免會高出艇體,形成龜背。龜背顯然會對水動力雜訊帶來不利影響,然而與鷹擊-18巨大的打擊威力相比,這種妥協似乎是非常值得的。

  不過小龜背寬度實在有限,也就是說這個結構內部容積有限,不可能搭載太多導彈,如果用於搭載鷹擊-18,則依據照片粗略測算,可知其搭載量不會大於5枚,甚至不足以完成對單艘驅逐艦的毀傷(考慮突防概率),實際上不具備實戰意義。

水面艦艇垂髮的鷹擊-18

  實際上,鷹擊-18並非必須垂髮不可,與鷹擊-18同樣結構、尺寸的俄制「克拉布」導彈就採用魚雷管發射,這種發射形式中國海軍是非常熟悉的,因為中國很早就列裝了636M型常規潛艇,該艇配套的「克拉布」就使用魚雷管發射。

  當然,採用垂髮搭載對潛艇而言好處很多,最突出的是不必佔用艇首魚雷艙儲彈位置,從而可以增大潛艇的武器搭載量。所以如果未來093進化出了導彈垂髮系統的龜背,我們是沒必要驚訝的,對中國而言,這種進化並不存在問題。

  實際上,筆者認為093最新版的小龜背其實是通信浮標艙,類似的結構同樣存在於美國海軍和俄羅斯海軍的核潛艇上,是一種比較成熟的改善潛艇通信能力的做法。

  這個看似不起眼的結構其實對於倍增核潛艇的戰力意義極其巨大。

  我們知道潛艇因其隱蔽性而具有巨大的作戰威力,潛艇的隱蔽性很大程度上是由於水介質對於電磁波傳播的限制,但這同時也導致潛艇難以與上級或其他作戰平台建立有效的聯絡。實際上這個問題始終困擾著潛艇部隊,即便是作戰經驗最豐富的美國海軍,在潛艇作戰中,也不得不採取相對獨立(隔絕於作戰網路)的運用方式。

  長波通信雖然能在一定程度上克服這種局限,但卻存在信息率極低的問題,如果用手機做比喻,長波通信與其說是手機簡訊,不如說是手機鈴聲——僅能傳遞有限信息,充其量不過是提醒你接電話——對潛艇而言,則是上浮至通氣管深度,升起通信桅杆或釋放通信浮標進行信息率高的通信作業(短波通信和衛星通信)。

  但此時由於潛深淺,機動受限,出水的桅杆或浮標也容易增大被偵搜到的風險,所以必須控制時間。為了解決這個問題,主流的做法是增大通信深度,這也意味著必須使用有纜浮標,且浮標本身也需要進行隱蔽處理。

  如果093裝備了射程極遠的反艦導彈,那麼浮標的價值就會更高,因為這個射程已經遠遠超出潛艇本身的偵測範圍,必須依賴第三方平台提供目標指示,為了接受(甚至交流)目標信息,只能使用通信浮標,否則是根本無法充分發揮鷹擊-18威力的。

俄奧斯卡級也有一個明顯的小龜背,其內部為通信浮標

  這個不起眼的浮標系統其實存在不小的研製難度,其工作環境極其惡劣,必須泡在海水中,或者工作在高鹽高濕高腐蝕的空氣中,同時浮標系統安裝與耐壓殼外,潛艇部署期間無法對其檢修,這就要求其必須具備極高的可靠性。

  出水的浮標需要配合潛艇運動,最好可以滿足較高的工作航速以降低對潛艇機動性的局限,但這也會形成非常明顯的尾跡從而增加暴露的風險,必須通過合理的設計在保證高航速的同時減小尾跡,並應對浮標進行電磁波隱身處理,以壓縮其被對手搜索雷達發現的距離。

  最後,既然浮標如此不可缺少,還應考慮其多用途能力,力爭一標多用(如兼具導航、偵察等功能),同時還應控制好浮標系統體積,以減少其對潛艇空間的佔用。

  能完成這套關鍵系統的研發,本身就展現了中國軍用船舶設計和製造戰線了不起的成就。

093的水下宙斯盾,跟蹤定位探測的利器。

  從曝光的最新型093照片中,可以發現艇體側面有非常明顯的舷側聲吶陣,這種設備於80年代開始實用,發展非常迅速。

  核潛艇通常搭載3類主要聲吶,艇首綜合聲吶、拖曳線陣列聲吶和舷側陣列聲吶,論探測距離,拖曳聲吶最遠,但卻無法在單次探測中定位目標,必須通過多次探測或綜合使用多種聲吶進行定位。舷側陣雖然探測距離(約50千米)不比拖曳線聲吶遠,但卻具備孔徑大,可對目標進行定位的優點,而且多目標跟蹤能力強,號稱「水下宙斯盾」。

  正是因為這些優點,舷側陣列聲吶一經問世,就獲得各潛艇強國的青睞。中國在第一代攻擊型核潛艇第五艘(最後一艘)上開始安裝這種聲吶,在最新型的093艇,聲吶的外觀較第一代核潛艇發生了明顯的變化,這種變化顯然意味著093水下探測能力的進步。

結語

  與第一代核潛艇相比,新艇從動力系統、探測系統、通信系統到打擊能力都已經發生了天翻地覆的變化,其安靜性也必然有了長足進步。

  雖然受限於公開圖像的數量,無法完整講述新型攻擊型核潛艇的進步,但我們仍然可以透過一個細節感受到這種進步——新一代核潛艇建造數量、速度都顯著提高,而且結合相關建造廠的公開報道,我們還能發現,無論是建造數量和速度仍在加速中——這顯然表明了軍方對潛艇性能的態度。

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編輯| 孫健航、史文慧

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