弗吉尼亚级核潜艇的配置结构

发布网友 发布时间：2022-04-24 15:28

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热心网友 时间：2023-10-19 08:02

SSN774在艇首部有12具垂直发射管，可以发射最新型的UGM-109E战术战斧导弹。战术战斧选用了威廉姆斯F415-WR-400/402涡扇发动机，弹体采用了大量的复合材料，有效降低了弹体重量，潜射型的最大射程达到了1600公里。为了提高战术战斧的突防率，雷声公司对UGM-109E进行了隐身修型。将弹头设计成低可截获形，并放弃了伸缩式进气道改用隐身性能更好的隐藏式进气道。尾翼从原本的十字型控制面，改成雷达反射信号更小的三片式。战术战斧的任务准备时间较短，任务规划时间被降低到4分钟左右，使战术战斧具备了对时间敏感性目标的打击能力。战术战斧的装备，使SSN774对陆上战略战役目标和频海港口重要区域的快速打击能力，都获得了较大提升。因为战术战斧具备对时间敏感性目标进行打击的能力，所以SSN774也拥有了对艇上特战队员上陆作战，提供应招火力支援的能力。战术战斧使SSN774具备了优秀的频海战略战役打击能力，是美国维护全球利益应付突发事件的关键性武器配备。
MK48-ADCAB-modl6重型鱼雷　　SSN774装备了四具肩部发射的533.4毫米鱼，可以发射MK48-ADCAB modl6/7系列线导鱼雷，也可布放MK60/67自航水雷，武备总携带量为38具。MK48-mdol6型鱼雷的制导控制系统，由雷声公司进行了全面改进，采用了新型微型处理器，扩大了控制系统的数据储存能力，改善了modl6鱼雷的信息处理和计算能力。同时改进了雷体外型，对雷体动力系统进行了降噪处理，降低了鱼雷的自噪声，提高了鱼雷的攻击隐蔽性，扩大了自导头的搜索距离。modl6还采用了捷联式惯导系统和新的作战软件包，经过技术提升后modl6全面提升了MK48鱼雷，在高噪音背景下对目标的搜索和打击精度。在modl6的基础上美国海军又继续和澳大利亚合作，进行了mdol7型的研发工作。雷声公司在modl7上采用了全新研发的CBASS（先进通用宽频带声自导）系统，运用商业成熟电子技术,提高了自导头对目标数据处理的自适应能力。将自导导引距离提升到了惊人的3658米，在采用新的宽带处理技术后，modl7型雷可以根据目标特征数据库的信息，自动排比目标连续回波信号，将真实目标从干扰物和复杂背景噪音中分离出来，保证鱼雷对真实目标进行打击。modl6/7型鱼雷的装备，对于保持美国攻击核潜艇的传统作战优势，提高在浅海高背景噪音下打击小型低噪常规潜艇的能力，将起到重要作用。对于SSN774完成频海作战，达到美攻击核潜艇浅海优势的目标，是最重要 与部分军迷朋友认为SSN774为廉价货的印象相反，SSN774在声呐系统上的配备比昂贵的海狼更为奢侈。SSN774与海狼一样配备了两种拖曳线列阵声呐，粗线TB-16D和细线的TB-29A，都是在海狼的TB-1629上改进而来。粗线的TB-16D因为声阵较短声阵直径较粗，所以收放时间更为紧凑拖曳航速更高。细线的TB-29A声阵长度长声阵孔径大，接受频率低探测范围大，但细线阵的布放时间较长，声传感器受流噪的影响较大，拖曳航速要低一些，拖曳机动性也更受局促。通过两种特性不同的拖曳线列阵，美国攻击核潜艇可以获得更为优秀的战术作战能力和更多种的战术作战方案。有这样先进的声呐还不够，美国海军又委托切萨皮克进行了光纤细线拖曳线列阵TB33的研制，与采用传统压电陶瓷类水听器的拖曳线列阵声纳相比，因为光纤水听器的灵敏度更高、自噪声更低、体积更小、重量更轻、抗干扰性更强，所以在综合性能上的提升较大。2006年美国海军已经订购了两套TB33，按照研发时间推算项目已经接近实状阶段，这意味着SSN774的拖曳线列阵声呐又将迎来一次豪华的升级。
SSN774的艏部综合声呐同样采用了大型球艏基阵，BQQ10的球首基阵是在洛杉矶的BQS-13DNA和海狼6米直径的BQQ6基础上发展而来，具体性能数据尚无处可查。不过30余年前BQS-13DAN的数据已经非常惊艳，想来采用了COTS技术，运算能力上有了大幅提高的BQQ10，在性能上将会更进一步。在SSN774的两侧艇体上，分布着BQG-5A三元子阵式舷侧宽孔径被动测距声呐。从SSN778开始BQG-5A的换能器，由洛克希特进行了轻型宽孔径阵LWWAA的改进。美国海军研究实验室（NRL）曾在一篇关于研究干涉型光纤声传感器的论文中，提到了在SSN774艇上应用光纤声传感器的实例。以此判断针对弗吉尼亚级BQG-5A的LWWAA改进，很有可能和TB33一样采用了先进的光纤声传感器。可以确定经过LWWAA项目改进后，弗吉尼亚级舷侧测距声纳的性能提升会较为可观。SSN774在艇艏布置了用以满足浅海航行的CHIN声纳，在一些描述CHIN声纳的消息中，CHIN的功能被描绘的神乎其神，不仅能满足探雷避碰等传统功能，还具备了测绘海底地貌进行水下隐蔽导航的新手段。更有甚者认为CHIN高频声纳极好的浅海探测性能，让SSN774在不适用被动声纳的浅海区域，猎捕低速静音的常规潜艇，形成了声学优势。当然，这些信息真实度如何，不是笔者能够证实的，接受或者鄙夷还是需要读者自己独立的思考后做个判断。但有一点是可以确定的，SSN774不仅配置了以往美国核潜艇所没有的执行浅海任务的CHIN等声学系统，还花大力气提高了传统深海攻击所需要的拖曳线列阵、舷侧阵、球型阵的性能水平。简单的来说海狼有的774更好，海狼没有的774都有！
SSN774划时代的用光电桅杆，取代了传统的光学、光电潜望镜。光电桅杆早有在美国核潜艇上装备的先例，如海狼就装备了86型光电桅杆，但海狼同时保留了Type8-modl3和Type18型光学潜望镜。SSN774装备两具科尔摩根BVS-1型光电桅杆，一具执行任务时一具作为备份。BVS-1为不穿透式光电桅杆，电缆系统由一个口径较小的耐压壳体穿透器，来完成耐压艇体的内外穿接工作。这可以避免在耐压艇体上开立连续的大口径开口，对于保证SSN774的耐压艇体强度，节省艇体设计、建造成本都有很大好处。采用了BVS-1之后，因为光电桅杆的升降系统仅布置在围壳内，指挥舱部位不再限定在固定甲板上，指挥舱内部的操舵部位和指挥台布置更为自由，指挥舱内部的空间也更为宽裕。
更重要的是BVS-1光电桅杆在战术性能上带来的巨大优势，是普通光学潜望镜和穿透式光电潜望镜所无法比拟的。光学潜望镜需要操镜人员通过口径很小的目镜进行目视观察，在昏暗的指挥舱内用极短的时间（为了保持隐蔽性）进行目力观察，所获得信息数量信息质量都较差。采用BVS-1型光电桅杆后，可以实现编程快速自动操控和观察。光电桅杆搜索到的图像，通过光纤传输到有两个23寸平板显示的CWS显控台和指挥工作台上的CWS上，并共享到指挥舱内一个大达30寸大屏幕显示器上，实现了指挥舱人员的集体共享，便于指挥人员利用集体智慧进行更合理的战术安排。获取的图像也可以用计算机进行反复分析，不再像普通潜望镜那样，需要多次观察容易暴露。潜望镜头部可采用低RCS外型，有利于提高潜望镜的隐蔽性。在潜望镜头部集成了电子视频六分仪、ESM、GPS等天线组建包，可以同时完成多项任务。重要的是，BVS-1所获取的数字图像可以通过计算机处理，进行目标自动分析，辅助艇上人员进行目标搜索和性质判别，做出更准确的判断，这就为SSN774的作战观察提供了有力的支持。
SSN774的操控系统进行了大幅度的革新，洛杉矶和海狼级上大量分散的传统显示手段，被舵信部位大面积的触摸式显示屏取代。利用高度自动化的电传操纵系统，代替了以往传统的模拟液压操纵系统。凭借快速实时显示的艇位详细数据，两名舵信人员用两个操纵杆，在触摸屏幕上点击一番即可完成以往洛杉矶和海狼需要三名操纵人员完成的航行、潜浮和均衡等工作。SSN774高自动化的操纵系统，可以对水下深度和艇体运动加速度，做出连续的计算判断，并在计算机自控下做出自动补偿，使美国攻击核潜艇的操纵品质获得了很大的提升。这对保证SSN774在传统作战任务中，保持机动性优势极为有利。对于SSN774在深度较浅、机动空间有限、洋流影响复杂的浅海海域，保持艇体位置稳定，进行频海作战也是有力保障。尤其是为艇上特战人员，出舱提取储备武器操纵特战用艇，提供了良好稳定的环境
SSN774有一个可供9人同时舱的综合任务区，该任务舱的出入口可与先进海豹潜航运输具进行干式对接。　　SSN774在围壳后的舯部位置，设置了一个多任务舱，可供特战用艇进行对接工作。也可以同时提供9名特战人员离艇执行任务，洛杉矶和海狼的设闸室一般只能提供两人同时离艇。在低温海域中先期出舱人员在等待其余队员时，受到长时低温海水的影响，不易维持特战人员体力。同时，过长的离艇时间也对潜艇隐蔽和特战人员的部署效率不利。SSN774的多任务舱能够携带SDV（海豹突击队运载器）和将来的ASDS（先进海豹突击运输艇），还提供了干式对接能力，这对于特战人员保持体力，提高作战能力是很有帮助的
SSN774还在围壳部位设置了武器装备仓库，利用围壳上的空间为特战队员的提供装备贮存。SSN774在鱼雷发射舱中部还规划了一个模块化的可布置空间，几名艇员即可快速搭建一个供40名特战队员使用的居住区。为SSN774执行频海作战，部署较大规模的特种部队，提供了良好的条件。
SSN774可以用于发射、回收无人侦察机，对岸上重要目标和作战区域进行实时侦察。并通过数据链传回到艇上，为SSN774搜集战区情报。SSN774也将装备LMRS系统，LMRS远期水雷侦察系统已经在洛杉矶级核潜艇上装备。该系统有两具533毫米的UUV，搜索速度4节可在1**米的浅水区完成探雷工作。距母艇75海里处日均探测面积达35平方海里，最大作业深度达到了305米。LMRS的前视声纳系统ALSS探测精度达到了0.05-0.005度，可在沿海海底地形中搜寻探测布放的水雷。SSN774装备的远期LMRS性能更为先进，用最新的AUV（自主式水下航行器）代替UUV，可在距母艇120海里处完成日探测50平方海里的任务，深度有可能提高到457米，声纳系统将引入SAS以提供更高分辨率的成像能力。LMRS系统的配备，意味着SSN774能够真正在水雷部署较多的浅海区域进行作战。而从远期发展前景看，配备高性能声纳的AUV也将为SSN774在浅海，进行隐蔽性更高的反潜作战提供有力手段。利用AUV的高性能声纳，SSN774可以加大反潜搜索范围，并有效降低自身的暴露率，具有很高的战术利用价值。 据国外有些媒体报道SSN774的噪音水平在100DB左右，但实际上任何一个国家潜艇的静音性能都是最高机密，因此对于SSN774的实际静音水平，我们只能凭借有限的信息，进行一定程度的猜想。美国攻击核潜艇自688型洛杉矶级开始敷设消声瓦，洛杉矶的消声瓦采用薄板型玻璃纤维复合材料，用薄膜加压工艺粘合。海狼级和弗吉尼亚可能都采用了以聚氨酯为基材的消声瓦，在粘合工艺上据传为整体浇注，但是关于海狼和弗吉尼亚采用的消声材料以及粘合工艺，都显见可靠的数据与资料。如果海狼与弗吉尼亚确实使用了整体浇注的聚氨酯消声瓦，有一点是可以确定的，就是在消声瓦的基材性能上会有较大的提高。传统的以丁基、丁苯橡胶为基材或者688型所使用的以玻璃纤维为基材的消声瓦，在衰减声波频率上因为受到基材本身的*，存在有效衰减频率范围较小的固有弊端。这类复合消声瓦最大衰减声波频率集中在中低频有限的范围内，特别是在低频段一般低于2KHZ以下，消声瓦对声波的衰减性能就将极具下降，低于1.4KHZ达到衰减临界值即丧失工作性能。而现代声纳为了提高探测距离，工作频率都向低频发展，工作频率低于2KHZ的型号比比皆是。在这种情况下，采用传统基材的消声瓦的工作性能就为比较有限。但是以聚氨酯为基材的消声瓦能吸收衰减较低频率的声波，有资料表明衰减临界值可以降低到500HZ左右，有的国外研究机构甚至认为能达到200HZ。如果SSN774采用了聚氨酯整体浇注消声瓦，显然在面对现代低频声纳的探测上，就显著的提高了静音水平，这点是值得重视的。
SSN774因为舱段模块化程度较高，所以SSN774在动力推进系统上，采用大型的一体化舱段式减震浮筏的可能性较高。与美国以往攻击核潜艇上采用的大型减震浮筏相比，整体式舱筏可以更好的实现对动力系统震动噪音的有效集中和隔离。根据国内相关研究表明，舱筏的减震降噪效果可以达到35DB左右，SSN774采用舱阀后在核潜艇最重要的机械震动噪音上，将得到显著的改善。
　　
SSN774和海狼一样都采用了泵喷推进器，根据国内研究表明，泵喷推进器相对于7叶大侧斜桨，在6节航速时进一步降低7DB，11节航速时降低幅度达10-12DB。而且SN774利用LSV-2模拟艇，在泵喷装置上进行了大量的试验工作，推进器整体降噪效能有了进一步的提升，所以SSN774的泵喷降噪效能有可能将比海狼更为出色。SSN774的S9G自然循环反应堆是在S8G的基础上发展而来的，但考虑SSN774较小的耐压艇体直径，S9G可能难以达到海狼采用的S6W那么大的自然循环功率。低噪战术航速或许不及海狼惊人的20节，但相对于洛杉矶的8-14节的战术航速应该会有较大提升。根据SSN774的发展计划，SSN774后续批次艇上将采用汽轮机-推进电机动力模式，美国这些年也一直在发展大功率船用艇用推进电机，如果这个规划目标得以实现，后续批次弗吉尼亚艇的整体静音水平，将获得很大幅度的提高。取消了减速齿轮这一重要噪音源后，弗吉尼亚艇的静音水平会比海狼更优秀。　　SSN774利用LVS-2对泵喷推进器进行了大量的实验工作，进一步提高了泵喷推进器的静音性 SSN774第三批次艇的艏部综合声纳将被大孔径共型阵LBA代替，全新研发的LBA在保持传统球型阵性能的基础上，还将大幅度提高使用寿命，并有效降低全寿命使用费用。采用LBA后因为球首阵与耐压艇体之间的连接通道等结构件被取消，SSN774的首部模块被重新设计。原本12个单独的垂直发射单元被SSGN上的大桶多用垂直发射单元代替，首部将形成一个PIM任务模块。该模块可以用重量相同的功能模块进行替换，比如在远期计划中携带LDUUV大直径无人潜航器，或者SEAL海豹的新型航行器等。这对于SSN774提高任务灵活性，扩大任务覆盖面更好的满足美国海军不同时期的作战需要非常有利。
SSN774原本规划在第二批次艇上就采用先进低阻力复合材料围壳，但是因为研发进度落后该计划被推迟。该围壳将一改美国核潜艇传统的机翼剖面造型，采用类似俄罗斯三元流线体围壳的外型。据估计在降低潜艇附体阻力（围壳为最大附体），改善因围壳扰动而导致的马蹄涡、翼稍涡，提高SSN774的水动力性能上会起到显著作用。与风靡一时的海狼式围壳前缘填角结构相比，先进低阻力围壳在线型上的改动幅度更大效果也会更显著。另外传统围壳上采用的钢材，也将被大量复合材料代替，围壳整体的重量将有大幅度降低，围壳的电磁隐身性能将被提高。同时因为围壳结构设计的改变，围壳内的有效载荷空间也将大幅度提高，除了在围壳内继续存放海豹部队的武器装备外，美国甚至计划在该围壳内装载海豹部队的潜航运载具。届时，SSN774对于海豹特战部队的支持也会更有力。
SSN-774可插入多种功能任务模块，比如更多的大桶多管垂直发射装置，或者模块化的任务功能舱。美国公布的《四年防务审查报告》计划在SSN774的批次改进中，采用转型技术反应堆即TTC替代S9G。TTC将在S9G的基础上将使用寿命再提高30%，这将进一步延长SSN774将来的服役周期（S9G已与艇体同寿为30年）。美海军也计划利用SSN774高度模块化的特点，引入新核潜艇开发项目比如SSBN（X）新一代战略核潜艇的新技术，并将之不断植入SSN774的后续批次艇上。以期让SSN774的技术更新将获得不断的支持，而较早生产的批次艇也可以利用中期改进或者大修期间进行技术更新，保证SSN774在较长服役期间内较高的技术水平和作战性能。同时，美国海军也打算在SSN774的艇体模块中增加垂直发射单元，以提高SSN774携带战术战斧或者新型导弹的能力。这也将进一步提高SSN774的火力打击水平，提升SSN774的多任务能力。 建造者：GD Electric Boat公司和Northrop Grumman Newport News公司
成本：预计中平均16亿5千万美元一艘(30艘每年2艘)，实际成本23亿美元一艘(2005年物价)
档次一(Block I)
弗吉尼亚号(SSN-774)，已经服役
德克萨斯号 (SSN-775)，已经服役
夏威夷号 (SSN-776)，已经服役
北卡罗来纳号 (SSN-777)，已经服役
档次二(Block II)
新罕布什尔号(SSN-778)，已经服役
新墨西哥号(SSN-779)，已经服役
密苏里号(SSN-780)，已经服役
加利福尼亚号(SSN-781)已经服役
密西西比号(SSN-782)，已经服役
明尼苏达号(SSN-783)，2013年交货;第二档的最后一艘。
档次三(Block III)
北达科塔号(SSN-784)，2014年10月25日服役。
约翰.沃纳号(SSN-785)，已于2014年9月10日在纽波特纽斯船厂下水 ，预计2015年8月交货
伊利诺伊号(SSN-786)，2011年3月动工
华盛顿号(SSN-787)，2012年4月13日命名，2011年9月2日动工
科罗拉多号(SSN-788)
印第安纳号(SSN-789)
南达科塔号(SSN-790)
(SSN-791)
档次四（Block Ⅳ）
预计于2014年财政年度开始编列预算，舰舷番号预计表定为SSN-792至SSN-801
档次五（Block Ⅴ）
舰舷番号暂时预计表定为SSN-802至SSN-804，考虑安装能够增加四具大型垂直发射管的Virginia Payload Mole（VPM）以增加弗吉尼亚级的重型武器酬载量 解剖完SSN774后，就可以给SSN774做一个总结性的解剖报告了。
首先，SSN774绝对不是便宜货。因为它的成本削减是通过合理的性能规划、承包商优秀的项目成本管理和批次生产中通过技术植入更新而获得的。绝不是像“百人队长”那样，通过简单的性能缩水得来的。况且，SSN774的便宜也只是相对的，第三批次艇的建造成本虽然控制到20.5亿美元，但实际上这只是个不变价格，如果按可比价格计算，建造成本将达25.6亿。海狼如果能够批量生产，建造成本也难保不能接近这个水平。所以，将SSN774列入便宜货是个非常荒唐的观点。
其次，SSN774也绝对不是海狼的廉价版。部分性能指标的调整，是应美国海军新时期作战需求而作的转变。冷战结束，前苏联崩溃俄罗斯一蹶不振，美海军不再面临苏俄核潜艇的严重威胁。放弃海狼冷战特色的性能指标，不仅可以节省不必要的成本，也为SSN774转移设计重心，改善频海作战能力提供更好的条件。从美国冷战后打的一系列非对称性作战来看，美海军的战略转型和SSN774的性能规划都是非常有预见性的。
况且，弗吉尼亚级34节的航速和488米的潜深，在世界攻击核潜艇中也依然突出，这样的性能指标完全能支持美海军在大洋深海上的传统作战。我们更要看到在一些关键性能上，美国人对SSN774是从不含糊的，也很舍得花钱。比如全新的光电桅杆、一体化的舱筏减震系统，浅水作战能力更优秀的武器配备等。而在很多领域SSN774比海狼更全面，更先进也更有时代优势，比如性能更为优异的新型声纳、运算能力更强的BSY-3作战系统，模块化水平非常高的的舱段设计，还有高度自动化的电传操纵系统，以及非常优秀的频海作战能力等。因而，认为SSN774是海狼的缩水版是根本站不住脚的。如果要对SSN774做一个较为客观的评价，可以这样总结：SSN774是在继续保持了美海军攻击核潜艇传统作战性能的基础上，进一步扩展了浅海多任务能力的跨时代新型多功能核潜艇。夸张点说SSN774和很多美国新设计的武器一样，在很长时间内都没可超越的目标，将来他们要做的也只是超越自己罢了！-----------------------------------------------------------------千万别以为佛吉尼亚级是海浪的猴版............