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前卫级战略核潜艇

发布时间:2023-09-04 18:11:07

前卫级战略核潜艇(英文:Vanguard-class submarine),是英国20世纪80年代研制的第二代战略核潜艇。

前卫级战略核潜艇详细介绍

前卫级战略核潜艇(英文:Vanguard-class submarine),是英国20世纪80年代研制的第二代战略核潜艇。

该级艇采用了英国首创的泵喷射推进技术,有效降低辐射噪声,安静性和隐蔽性尤为出色。前卫级更换核反应堆芯的间隔预计8-9年。潜艇外表覆盖均匀的吸声涂层,光导发光潜望镜是前卫级的新特征。

该级艇首艇于1986年开工,1992年3月4日下水,1993年8月14日服役,共建4艘,全部在役。

前卫级战略核潜艇发展沿革

前卫级战略核潜艇研制背景

英国一向重视发展海军,积极跟随美国发展核潜艇,并从美国引进核潜艇的关键技术, 包括第一代压水堆,购买了美国的S5W反应堆,在美国的帮助下发展了北极星弹道导弹系统,长期以来一直使用美国的塔卡木机载甚低频系统和美国的卫星通信系统,装备英国的核潜艇,以加强北约的核力量。

20世纪60年代末,前苏联弹道导弹防御系统的发展,对英国产生了深刻的影响。当时前苏联红场阅兵式上出现的橡皮套鞋反弹道导弹引起了英国极大的关注。因为它对美国大规模攻击发挥不了多大作用,但对付英国小规模核攻击则是有效的。英国自此开始发展潜基战略核力量,在1964~1969年间建造了4艘决心级战略核潜艇,装备了由美国购买的16枚“北极星”A-3导弹。每枚导弹装有英国自制的3个弹头,称为“北极星”A-3TK导弹。

1971年3月,美国的北极星A-3导弹开始被有效载荷更大、命中精度和突防能力更高的海神导弹所取代,而英国继续使用北极星导弹。这样,该型导弹的维修和零部件的生产费用,就全部由英国负担,在1975~1985年间耗资15.7亿英镑,占同期国防开支的1.53%,负担沉重。为此,英国决心改进北极星导弹系统。1973年开始探讨购买海神导弹,或采用巡航导弹,最终决定采用三叉戟导弹,同时开始研究更换“北极星”导弹系统。

1980年7月15日,英国宣布向美国购买三叉戟-Ⅰ型导弹,弹头由英国自己制造,装备4-5艘核潜艇。为了使英国的导弹与美国的导弹保持通用性,而且在20世纪90年代保持领先水平,所以,英国于1982年3月决定购买三叉戟-Ⅱ(D-5)型导弹72枚,装备4艘新型核潜艇,每艘核潜艇装备16具导弹发射筒,每枚导弹的分导式多弹头数量最多不超过8个,这样比自行研制节省7.67亿英镑,1983年3月,签订了正式购买协议。

英国唯一的核武器投送系统是美国造“三叉戟”D5导弹。英国“三叉戟”弹头含有美国和英国制造的元素。弹头中的高能炸药是英国产,而美国提供了三种关键部件。这些部件是美国“三叉戟”D5导弹所载W76弹头的组成部分。英国分别在1978年和1979年进行了核试验,以发展一种高当量小型弹头设计。

前卫级战略核潜艇建造沿革

1983年12月,美国电船分公司签订英国“三叉戟”系统设计研究合同,同年,英国维克斯造船公司签订潜艇合同该级艇命名为“前卫”(Vanguard)级,英国建立核威慑力量,装备三叉戟-Ⅱ型(D-5)导弹的4艘弹道导弹核潜艇可能打击896个目标,主要是为了打击前苏联国家政权的要害部门、城市工业目标、军事目标等软目标,以及地下导弹发射井等硬目标。由于建成4艘“三叉戟”核潜艇,因此,英国能够保证始终有一艘核潜艇携带战s-略导弹在海上进行经常性战备巡逻,以达到常备不懈的目的。

前卫级在设计过程中,曾经考虑过4个主要设计方案。第一是在英国勇士级攻击核潜艇的耐压艇体上,嵌加美国拉法耶特级战略核潜艇的导弹舱,可以减少失误,节约经费,但是不能装备三叉戟-Ⅱ型导弹;第二方案是以英国特拉法尔加级攻击核潜艇设计为基础,稍加改进,然后嵌加拉法耶特级导弹舱,虽然比第一方案先进,但仍无法装备三叉戟-Ⅱ型导弹;第三方案是在特拉法尔加级艇体上直接嵌加俄亥俄级战略核潜艇导弹舱,该方案既解决了导弹问题,又保证了潜艇先进性,但将增大耐压艇体直径和排水量,费用也大幅增加;第四方案是专门为装备的三叉戟-Ⅱ型导弹系统设计新艇体,但仍直接采用俄亥俄级的导弹舱,可以保证充分使用各种新技术,改善总体性能,满足各方面要求,但研制经费将会激增,技术风险大。经过反复考虑和论证,最终还是采用了第四设计方案。

1986年4月,前卫级首艇订购,1986年9月3日开工建造,1993年8月,核潜艇基地开始使用,整个计划已于1999年完成。该级艇由英国维克斯造船工程有限公司巴罗造船厂(Vickers Shipbuilding and Engineering Ltd.,Barrow-in-Furness)建造。

英国“三叉戟”核潜艇计划,从20世纪70年代末开始调研,至20世纪90年代末全部完成,历时20年。据估算,整个计划耗资92.5亿英镑(约折合125亿美元),每艘艇的造价约为12.5亿美元,其具体分配额及占整个计划百分比如下:

各系统

费用(亿英镑)

占比

潜艇系统

28.67

31%

战略和战术武器系统

20.35

22%

导弹

12.95

14%

岸上支援设施

5.55

6%

其他

24.98

27%

前卫级战略核潜艇技术特点

前卫级战略核潜艇艇型结构

前卫级战略核潜艇采用水滴形艇体,艇的长宽比为11.7,略显瘦长。导弹舱为平行中体,采用首水平舵,不用围壳舵,尾部为十字形尾鳍。艇体结构为单双壳体混合型,有利于降低艇体阻力和提高推进效率。艇体外形光顺,航行阻力较低,并敷有消声瓦。艇内布置有首鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、辅机舱、反应堆舱、主机舱等6个舱室。该级艇壳体材料采用Q1N钢,与美国潜艇用钢HY80钢性能相似,艇的下潜深度可达350米,有利于提高潜艇的隐蔽性和生命力。指挥台围壳无升降舵,围壳至艇首间有明显“ V ”字形平面,两侧阶梯状,并安装有艇首升降舵,位置较高,指挥台和艇尾之间艇段有阶梯形突出部,为潜地导弹发射筒,这是最主要的识别特征。

前卫级战略核潜艇动力装置

前卫级核潜艇的动力装置包括一台压水堆、两台蒸汽轮机、齿轮减速装置、单轴及泵喷射推进器。该级艇的反应堆是PWR-2型压水堆装置,属于英国第二代潜艇压水堆,与第一代相比,在提高功率、安全性、可维性和降低噪声方面均有较大改进。反应堆采用G型堆芯,热功率140兆瓦,可提供轴功率25.73兆瓦(35000马力),为PWR-1型第一代压水堆装置的1.4倍。堆芯寿命由8年增长为12年,正在研究的H型堆芯工作寿期为25年,在艇的服役期内可不用更换核燃料。水下航速可达25节。该型堆装置还提高了一回路自然循环能力。由于采用了先进的泵喷射推进技术,可取得良好的降低噪声的效果。

前卫级战略核潜艇武器系统

该级艇装备了16枚洛克希德三叉戟2D5型潜射弹道核导弹,该型导弹为三级固体燃料推进的导弹,星体惯性制导,射程为12000千米,为北极星A3-TK导弹的2.4倍,使艇的战备巡逻海域扩大至5500万平方海里,提高16.3倍。每枚导弹可携带8个威力为150kt TNT当量的分导式多弹头,每艘艇的弹头数为128个,总威力为19200kt TNT当量,为“刚毅”级核潜艇的两倍,圆公算偏差90米。D5能够装载12个机动分弹头(一种说法是,极限状态可载14枚),但英国制造的限制在7—8个分弹头,可以攻击敌方的导弹发射井等硬目标,或攻击大城市、港口、军事目标,兵力集结地等大片国土软目标。

艇的首部装有4具533毫米鱼雷发射管,携带旗鱼线导鱼雷,可发射鱼叉-1C型反舰导弹,可携带鱼雷与反舰导弹共16枚。

鱼叉-1C型反舰导弹,射程130公里,主/被动声自导,60节航速时射程65公里,战斗部定向能,在70/50kn航速时,航程为26/31.5公里,攻击速度55节,潜深1200米。

MK24-2型虎鱼线导鱼雷,线导、主/被动寻的,主动寻的35节航速时射程13公里,被动寻的24节航速时射程29公里,战斗部重134公斤。

前卫级战略核潜艇隐身性能

前卫级潜艇在提高隐身能力上下了很大功夫,为了降噪,采用了经过淬火处理的变额硬化齿轮。这种齿轮啮合力好,负载能力强;采用了筏式整体减震装置,将主汽轮机、齿轮箱、冷凝器和汽轮发电机组装在一个大型机械底座上,以便在满功率时衰减噪音。此外,艇壳上的流水孔很少,表面光颇,减少了水动力噪声。艇体外表面加装了弹性塑料制成的消声瓦,可使对方声纳探潜能降低 50%~70%。

前卫级战略核潜艇艇员编制

两班制,每班121人,军官14人。

前卫级战略核潜艇艇电系统

导弹火控:导弹射击系统采用美国三叉戟核潜艇使用的MK98Mod0型导弹射击指挥仪。它是导弹射击指挥部位的主要设备,负责导弹的发射、定目标,进行飞行监视直至实施攻击。装备道蒂塞马SMCS综合战术数据武器系统和SAFS3FCS战术火控系统,将声呐和作战指挥与控制系统结合在一起,用于指挥鱼雷武器进行自卫攻击。该系统采用分布式数据处理和多功能彩色显控台,信息传输及通信采用双冗余度光纤网络。

导航:导航系统装备了美国生产的SINS MK2惯性导航系统和静电陀螺监控器,以及导航计算机,为提高“三叉戟”弹道导弹的命中精度,提供更加准确的潜艇定位精度。艇在水面航行时使用凯尔文休斯1007型雷达,I波段。采用由巴尔与斯特劳德公司研制的非穿透式潜望镜,包括光电探测头,非穿透壳体桅杆及其液压升降装置和遥控台。

声呐:采用了英国专门为本级艇研制的马可尼/普莱茜2054型组合多频艇体呐声纳阵,包括2043型用于搜索和鱼雷射击指挥的主/被动声呐系统,被动共形舷侧基阵,2082型侦察声呐,马可尼/费伦梯2046型拖曳线列阵声呐和3台数字式处理机。

通信:装备ICS-3型卫星通信和极低频通信系统,保证了潜艇和岸上指挥部的顺利通信。

电子对抗:2座SSDE MK10假目标发射装置置。雷卡UAP3,被动侦听系统。

前卫级战略核潜艇性能数据

项目

数据

水上排水量

14891吨

潜航排水量

15900吨

艇长

149.9米

艇宽

12.8米

吃水

12米

潜行极速

25节(46km/h)

自持力

无限,视艇上食物等自持

乘员

135人(两班制) 。14名军官,121名艇员

鱼雷

4具533毫米发射管,配备马可尼“矛鱼”两用鱼雷

导弹

16枚三叉戟弹道导弹,最多192枚核弹头

最大下潜深度

350米

动力装置

1座PWR-2型压水式核反应堆,2台蒸汽轮机27500马力(20.5兆瓦)

推进

单轴.喷水推进

辅助动力

2台柴油交流发电机功率2700马力(2兆瓦)

噪声值

105分贝

性能数据参考资料

前卫级战略核潜艇服役动态

2002年,胜利号在参与由美国发起的“真理行动”时,向阿富汗境内的“基地”组织和塔利班武装发射了数枚巡航导弹,在返港时挂起了海盗旗。

2009年2月初,前卫号与法国凯旋号核潜艇在大西洋相撞,凯旋号的声纳系统受损。英国海军的一位匿名人士称,这是自2007年伊朗扣留15名英国海军士兵以来,英国海军遭遇的最令人尴尬的事件。

2015年5月,英国海军苏格兰法斯兰海军基地中负责“三叉戟Ⅱ D-5”战略核武系统的潜艇机械师威廉 麦克奈利(William Mc Neilly),向“维基解密”网站公布了一份他花费一年多时间所收集整理到的题为《不为人知的核威胁》的报告。报告指出了英国海军的核安全问题,其中包括了搭载了三叉戟Ⅱ D-5战略核武系统的前卫级战略核潜艇的安全漏洞。英国国防大臣法伦在麦克奈利公开这份报告的第二天就对外证实,麦克奈利的确是英国皇家海军的一名现役人员,并表示会和英国警方进行合作,一旦发现麦克奈利即刻予以控制,而对于报告的可信度,法伦给出的答复是“由军队内部一些地级别人员所作出的主观臆断并无多少根据,海军方面对此表示难以接受”。

2015年5月初,英国海军机械师通过维基揭秘向公众曝出前卫级的30项安全及安保漏洞,包括食品卫生投诉、测试失败的导弹是否可以安全地启动、导弹安全程序被忽略和对绝密信息的保护等问题。安检漏洞方面,携带进潜艇的包从来不需要检查,去核潜艇的控制室比去大部分的夜店还要容易。此外,潜艇的身份识别系统已经破坏,保安也不会检查通行证。

前卫级战略核潜艇该级各艇

艇名

英文艇名

舷号

动工日期

下水日期

服役日期

前卫

Vanguard

HMS S28

1986年9月3日

1992年3月4日

1993年8月14日

胜利

Victorious

HMS S29

1987.12.3(1988.4.12)

1993年9月29日

1995.1.7

警惕

Vigilant

HMS S30

1991年2月16日

1995年10月14日

1996年11月2日

复仇

Vengeance

HMS S31

1993年2月1日

1998.9.19

1999.11.27

前卫级战略核潜艇总体评价

前卫级战略核潜艇仿照美国“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇设计,除吨位较小以外,其主要系统和设备基本上采用了美国的先进技术,具有以下技术特点:

威胁能力大

该级艇装备了16枚三叉戟-Ⅱ型导弹,导弹射程远,具有8个分导式多弹头,总威力比北极星导弹增大一倍,弹头的突防能力、机动能力和命中精度都有较大提高,可攻击世界任何地方,打击效力明显增强。

隐身性好

该级艇采用了英国掌握的各项先进降噪技术,艇内采取了浮筏减振、高频硬化减速齿轮,艇外减少了流水孔,外表面光顺,装设了消声瓦,采用了泵喷射推进器,增大了下潜深度,采用了消磁,消除红外特性等一系列隐身措施。

采用了安全可靠的大功率反应堆

该级艇采用了英国自行研制的PWR-2型第二代压水堆装置,功率增大40%,约为140MW,自然循环能力增大,提高了固有的安全可靠性,堆芯寿命增长50%,提高了艇的生命力和安全性。

提高了综合作战性能

该级艇的战略武器指挥系统采用了美国生产的MK98Mod0型导弹射击指挥仪、MK-2惯性导航系统和对潜通信系统等,其综合作战性能与美国“俄亥俄”级核潜艇相当。战术武器指控系统装备了自行研制的SMCS新型指挥系统以及2054型多功能声呐,具有较好的反潜反舰自卫作战能力。

提高了自动化水平

该级艇大量采用从美国购买的先进计算机,进行自动化操纵控制,达到总体设计优化。艇的排水量比“刚毅”级增大了87%,艇员却从143人减至135人,人均排水量负荷达到117.8t/人,为“刚毅”级的两倍。

改善居住性,提高自持力

现代核潜艇需要长期隐蔽地在水下潜航,增大自持力,以提高在航率。艇员的耐久能力已成为战斗力中最活跃的因素。该级艇配有两套艇员,一套艇员出海巡逻时,另一套艇员可在基地进行整休、训练,以及为下次出海做准备,因而艇员出海时精力充沛,操作水平高。艇员在艇上有宽裕的居住铺位,饮食、娱乐、健身、医疗、淡水充分保证,工作环境也比较好,艇的自持力可达70天。(《现代舰船》、“环球网”评)

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