鷹擊八號飛彈與試驗033G1型潛艇
潛艇一直以來是我國海軍的裝備重點,但是配備的武器系統卻十分單一,長期以來配備的都是直航式魚雷,而且性能比較落後。自主研製的自導式魚雷還處於技術瓶頸期,直到20世紀90年代都未能實際配備部隊使用。為此在1977年我國提出常規潛艇裝備鷹擊八號飛彈系列,要求實現水下發射,力求做到從魚雷管中發射飛彈,「雷、彈」要能通用。
由於當時摺疊彈翼技術、水下魚雷管運載器技術還處於研製初期,海軍提出使用033型潛艇加裝水面發射系統發射鷹擊八號飛彈的方案。但是由於這個方案中,潛艇並不是在水下發射鷹擊八號飛彈,而是需要上浮到水面航行狀態,然後再起樹發射筒,之後的發射程序與飛彈艇相同。此方案還是參考蘇聯613型飛航飛彈潛艇的設計模式。
改裝後的潛艇為033G1型,採取了在指揮塔圍殼兩側的耐壓殼外加裝水密飛彈發射筒和起豎液壓裝置。但是由於鷹擊八號飛彈彈翼無法摺疊,因此水密耐壓發射筒直徑較大,再加上外側包裹的非耐壓整流殼體後,顯得異常龐大,而且這種改型還破壞了潛艇本身的原設計流場,增加了橫截面積,使033G1型潛艇的航速受到較大影響,噪聲水平也大幅升高。
但這些還不是最糟糕的情況,當時改裝後最致命的戰術缺陷有兩點:一是033G1型潛艇如果需要發射飛彈,則必須完全上浮出水面,再起豎發射筒,而後裝訂參數發射飛彈,這一系列動作時間過長;二是鷹擊八號飛彈的最大作戰射程只有42千米,加上潛艇先期準備動作時間長、噪聲大,此時會完全處於敵方潛艇聲吶和水面艦艇、艦載反潛直升機的監視範圍,完全無法做到隱蔽攻擊。以上原因導致033G1型潛艇最終之建造了一艘進行試驗後,就完全放棄了該方案,又回到了潛艇發射飛航式飛彈要以水下航行狀態從魚雷管中發射為主。
新聲吶探測系統和水下飛彈發射技術
為了實現飛航飛彈從潛艇水下魚雷管發射,當時首先需要克服的就是沒有合適的探測系統。在20世紀70年代至80年代,中國海軍033和035型潛艇裝備都是105系列聲吶系統,但是探測距離近,解析度較低,無法滿足潛射飛彈50千米以上探測距離的需求。雖然當時091和092型核潛艇上的603和604系列聲吶可以滿足需求,但過大的基陣卻使033和035型的聲吶倉無法容納安裝。
之後再1987年為了配合039型潛艇研製任務,國內研發了H/SOG-4型噪聲測距聲吶,即204型被動測距聲吶。該型被動聲吶大大提高了我國噪聲測距聲吶水平,接近國際上被動聲吶的水平,使039型常規潛艇的水下探測距離進一步延伸,滿足了超視距遠距離潛射飛彈作戰的需要。
水下發射飛彈的彈道和出水姿態研究是潛射飛彈的關鍵技術。我國最早於1973年六機部702所進行水中彈道探索研究,並於1978年在撫仙湖進行全尺寸模型原理試驗,為飛彈運載器設計提供了依據。
潛射飛彈發射後於運載器的分離也是基礎研究項目之一。1980年飛航飛彈研究院和六機部系統開始研究飛彈於運載器分離技術。研究了無動力和有動力兩種方案。1982年進行了陸上頭罩分離試驗和尾部分離試驗;1984年進行了適配器風洞吹風試驗;1984年7月進行了模擬彈與運載器陸上發射試驗,取得良好效果。
鷹擊系列潛射飛彈的改進
033G1的外形流體設計之所以被破壞,根本原因就是鷹擊八號彈翼無法摺疊導致水密發射筒直徑過大。於是在1978年開展了小展弦比與氣動外形研究和彈翼、舵面摺疊技術研究。1985年5月在撫仙湖進行了3發鷹擊82模型彈試驗,取得了圓滿成功。
由於水下發射有其特殊性,對發動機和慣導系統有特殊要求,鷹擊82飛彈水下發射,需要研製一個與環形助推器共底的巡航發動機。於是從1982年開始,先後開展了相關多種元器件、零部件以及側向密封等工藝研究。其中關於低燃速丁羥固體推進劑和自由裝填工藝則是重中之重。彈上控制系統安排了JP-3方位捷聯慣導系統的研製。1984年完成了技術方案的論證。
在水下發射的飛航飛彈中,鷹擊82潛射飛彈的研製工作在鷹擊八系列中是最曲折的,原因就是需要多部門跨行業協作。而各專業在當時的環境下自身都存在不少技術空白點,需要從零開始,補齊自身短板後,才能與其他部門進行技術協作。因此在鷹擊82飛彈本體和射空技術裝備已經相對成熟的情況下,該項目更多的是等待配套分系統的研製。直到1992年才開始全系統試驗,整個發射試驗過程相對順利,但暴露的配套系統設計缺陷,就又使得配套系統進行了多年改進,在2000年以後才在新型潛艇上陸續完善相應系統技術。