【瘋狂機械控第503期】現在世界上在役最大的核潛艇,是俄羅斯(前蘇聯)設計的941型核潛艇,即我們所熟知的颱風級核潛艇。這種核潛艇的水面排水量為2.32萬噸,幾乎相當於現役基洛夫級核動力巡洋艦的排水量,而水下排水量則高達4.8萬噸,為全球之最。
颱風級核潛艇是典型冷戰時期的產物,設計目的是為了達到「相互保證毀滅原則」。與它的對手(美國俄亥俄級)相比,其體積近乎是後者的兩倍,但核彈投射能力約同於後者。颱風級核潛艇採用複合的雙殼體(多個獨立的承壓艙,並與飛彈發射管分開)而非俄亥俄級的單殼體(單個承壓艙,上有大量大型開口以焊接飛彈發射管),潛深近乎是後者的兩倍,抗打擊能力亦強於後者。
01
上世紀七八十年代,美蘇兩國正處於「冷戰」對決的巔峰時期。1966年,美國啟動了包括「水下遠程飛彈系統」(三叉戟飛彈)和「俄亥俄」級彈道飛彈核潛艇在內的新一代海基戰略系統。作為回應,蘇聯海軍也在1970年制定了與之類似的戰役戰術計劃,要求研製可搭載射程至少為9000千米潛射彈道飛彈的下一代彈道飛彈核潛艇。
1972年蘇聯國防部長烏斯季諾夫親自指示:開展941型戰略核潛艇的研製工作。當年12月,蘇聯海軍已初步確定了技戰術指標,「紅寶石設計局」正式開始設計這款名為「鯊魚」,北約代號「颱風」的核潛艇,曾參與過第一代到第三代核潛艇設計工作的科瓦廖夫被任命為總設計師。
1973年12月,蘇聯正式下達了建造「颱風」級的決議,潛艇的設計建造工作全面展開。對於「颱風」級而言,最大的問題就是如何裝上世界最大的潛射飛彈——R-39(俄語:P-39)洲際飛彈。這款飛彈長度達到16米,大概有5層樓高,直徑2.4米,重量可以達到90噸,也是蘇聯第一款批量生產的「固體燃料」潛射飛彈(最早的R-31型並未量產)。
▲Р-39型三級固體燃料潛射洲際彈道飛彈
為了搭載這一型重達90噸的潛射固體燃料彈道飛彈,蘇聯設計師創造性地打破了世界各國在彈道飛彈核潛艇方面幾乎千篇一律的結構形式和總布置思想,別出心裁地將941型重型彈道飛彈核潛艇的武器部分(飛彈艙和魚雷艙)全部置於指揮臺圍殼之前,而圍殼之後則為動力部分。
這種獨特的設計順利地解決了以往潛艇在工程設計上的一些問題,比如耐壓艇體的最大直徑限制、飛彈儲存的安全性問題、設備和系統的最佳布置方案、龜背對噪聲和航行的影響等,同時也滿足了海軍關於潛艇穩定性、航行性能、操縱性和隱蔽性的要求。
02
「颱風級」核潛艇擁有長170米,寬23.3米寬的偉岸身軀。水面排水量約為23200噸,水下排水量為48000噸。在潛艇結構上,西方國家多採用單殼體構造,而蘇聯採用了雙殼體構造。為了能裝載R-39飛彈,蘇聯人潛艇設計師在潛艇裡「塞」進了多個鈦合金製成的小耐壓艇體,形成了罕見的「非典型雙殼體構造」。其中,耐壓艇體共有5個,分為19個艙室,全部由鈦合金製成。
這樣做的好處是:彌補當時蘇聯大直徑耐壓艇體加工能力不足,這一問題主要是由大型卷板機造成的。據稱,美國「俄亥俄級」是採用了瑞典的大型卷板機,才製成了直徑12.8米的耐壓殼(颱風級的耐壓殼直徑只有7.2米)。蘇聯當年也想向瑞典借,只不過遭到了無情的拒絕。
艇艏耐壓艇體,它是「颱風級」核潛艇的魚雷倉,共有6具533mm魚雷發射管(有英文材料認為是4具533和2具650的搭配,)、22枚各式魚雷武器,以及配套的裝填裝置。艇艏耐壓艇體的下方裝備的是聲吶系統。
後方則是左右並列的兩個主耐壓艇體,而體型碩大的R-39型潛射飛彈,就並排架在兩個耐壓艇體中間,數量達到了20枚,比對手「俄亥俄級」的24枚略少。據稱,當年在颱風級潛艇的設計過程中,蘇聯國防部長烏斯季諾夫曾支持過裝備24枚飛彈的方案。但海軍司令戈爾什科夫則堅持認為,20枚飛彈足夠威懾美國了。最終還是設計師「科瓦廖夫」力排眾議,採用了20枚的方案。
主耐壓艇體、耐壓中央艙段和魚雷艙使用鈦合金材料,其餘部分都用消磁高強度鋼材。這確保了即使是北極的2~3米厚度的冰也能被輕易的破開。彈道飛彈發射筒布置在指揮臺圍殼的前方,減輕了發射飛彈時輪機一起產生的震動程度,從而提高安靜程度和發射間隔。颱風級的工作噪音是蘇俄彈道飛彈潛艇中最低的,稍遜於只有它體積一半的俄亥俄級。
上圖為颱風級的部分艇身豎切面,圖中從側面顯示了潛艇中段水平較細的承壓艙體,和垂直的自承壓飛彈發射管分離的結構,兩者同被包裹在非承壓外殼體內。藍色框內為主艇體與魚雷艙。其中為飛彈發射筒、為魚雷艙、為533毫米魚雷發射管、為聲吶站。
架在主耐壓艇體之上的是中央耐壓艇體。這裡設有潛艇指揮機構,堪稱「颱風」級的大腦,裝備有各式的通訊、指揮、偵察設備。此外,主耐壓艇體兩側還設計有兩個巨大的救生艙。繼續向後,就是「颱風級」核潛艇的能量核心——動力艙和艉部耐壓艇體。其中,颱風的動力系統裝備兩臺OK-650型核反應堆,和兩臺50000馬力的汽輪機。雙機聯合出力,能驅動颱風在水下以25節的航速航行。
颱風級可以同時齊射2發R-39礁石/SS-N-20鱘魚型彈道飛彈,這在世界上其他任何級別的彈道飛彈潛艇中都是無法做到的。颱風級使用非典型雙殼體結構設計,避免出現「龜背」(指飛彈發射筒高高隆起於甲板,颱風級是所有蘇俄彈道飛彈潛艇中唯一沒有「龜背」的級別)產生的航行時噪音和阻力較大。
颱風級在自衛武器上,裝備了533毫米魚雷管和650毫米魚雷管。可發射常規魚雷、「風暴」空泡魚雷、SS-N-15反潛飛彈,由533毫米魚雷發射管發射。同時還裝備了SS-N-16反潛飛彈,可由650毫米魚雷發射管發射。並且俄方還為颱風級和以後的「北風之神」級研製並裝備了潛射防空飛彈,並可由魚雷管發射。
強硬的雙殼體結構使得潛艇在遭受普通魚雷攻擊時,大部分的魚雷爆炸力會被雙殼體的耐壓艙和殼體外的水吸收,從而保護艇體,據美國分析,由於颱風級雙殼體之間的大空間和巨大的預留浮力(約為排水量的35%),可以在遭到一枚甚至兩枚重型魚雷擊中而不沉沒。
在科拉半島上,蘇聯建立了一個超低頻無線電站。這座無線電站發射的超低頻波能夠穿透到水下200~300米,並且信號基本上能夠覆蓋全球,這個無線電站可用於為彈道飛彈潛艇下達命令。颱風級是首先裝備超低頻接收器的潛艇,而為了保證戰時颱風級核潛艇能夠收到信號,前蘇聯準備了至少16個通訊信道。
以往由於潛艇空間狹小,潛艇兵的生活就像罐頭裡的沙丁魚一樣,十分擁擠狹窄。但得益於「颱風」級巨大的身軀,設計師有充足的空間來為水兵們「改善生活」。颱風級的艇內設置有:裝備各式器材的健身房、打牌玩遊戲的活動室、桑拿浴室以及一個很小的遊泳池。
03
如此複雜的核潛艇,造價自然不菲。其高達5.25億盧布的造價,幾乎與一艘「庫茲涅佐夫級」航母相當。颱風級由於艇身過大,導致比德爾塔IV級或美國俄亥俄級要更容易被發現。而且颱風級的建造維護費用也要比飛彈火力相等的俄亥俄級要高,這也註定了經濟不如美國的蘇聯是不可能大量生產並維護這種潛艇。目前俄海軍三艘中,兩艘實際上閒置,實際使用的僅一艘作為水聲和武器試驗平臺的「德米特裡-頓斯科伊」號。
颱風級第一艘在1977年開始動工,1980年9月下水,於1981年開始服役。颱風級建造計劃已在1989年全部完成,共六艘同級艦。當時蘇聯曾準備大量建造颱風級,因為經濟問題放棄了原設想。現在俄羅斯海軍也由於經費等問題,使得其中三艘退役,而其餘三艘也只能保證一艘在臨戰狀態。面對美國的14艘俄亥俄級(原共18艘,其中4艘改為巡航飛彈潛艇),俄羅斯海軍現在已經沒有能夠對等的武器了。
作為蘇聯留下的冷戰遺產,「颱風」級完成了自己的歷史使命,即將淡出人們的視野。但作為人類歷史上建造過的最大潛艇,「颱風」級的誕生見證了美蘇冷戰對抗時代的瘋狂和人類軍事工業的巨大發展,其存在本身便是一個永恆的傳奇。