弗吉尼亚级攻击核潜艇

发展沿革

研制背景

冷战时期，美国海军攻击型核潜艇的主要使命和任务是在全球范围内，特别是在大洋深处与苏联的核潜艇进行对抗，特别是对苏联的弹道导弹核潜艇进行长期的跟踪与监视。因此在那一段历史时期内，美国海军攻击型核潜艇的基本设计思想是把具有水下高速、大深度下潜能力以及安静性作为攻击型核潜艇重要的性能指标，为了提高这些性能，美国海军每研制一种新型号的攻击型核潜艇，其排水量和建造费用都在有增无减。美国海军的洛杉矶级攻击核潜艇和海狼级攻击核潜艇正是体现美国海军冷战时期攻击型核潜艇设计思想的典型代表，尤其是海狼级，其主尺度和建造经费方面达到了登峰造极的地步。

1990年，早在海狼级攻击核潜艇的首艇尚处于建造阶段时，美国海军已经对一级新的攻击型核潜艇开展了有关方面的初步论证和设计工作，而海狼级高达30亿美元的造价在当时受到美国军方及其他各界的猛烈抨击，舆论几乎是一边倒地倾向于要求尽快中止这项耗资巨额的建造计划。在这种形势下，美国海军急需一种价格较为低廉的潜艇作为海狼级的替代品。

1991年，美国海军计划将之前已经开展论证工作的攻击型核潜艇方案作为海狼级的替代方案，并将此计划命名为“百人队长”级（Centurion Class）攻击核潜艇，对该级潜艇的基本要求是比海狼级排水量小，经济实用，性能又好的多用途攻击型核潜艇，并希望其成本能压低至海狼级的2/3。与此同时，随着苏联解体，冷战对峙局面的消失，美国海军的攻击型核潜艇失去了昔日在大洋深处的苏联对手，已不需要像海狼级那样在大洋中有效压制、猎杀苏联任何核潜艇以夺得水下制海权，因此其主要使命也随之发生了变化。在新的形势下，美国海军赋予攻击型核潜艇的主要使命是20世纪90年代以来层出不穷的地域性战争、利用潜射导弹对陆地目标实施攻击、对特种作战部队进行支援与情报搜集（即潜艇本身在敌方海域搜集电子情报等）、在近岸沿海区域从事反潜作战以及担任航母作战编队的直接支援等，因此十分强调潜艇执行多重任务的弹性。而这就要求美国海军攻击型核潜艇的设计思想应以多功能、多用途为主，除了保留冷战时期原有的安静性之外，不应再把水下高速和大深度下潜能力作为追求的目标，这样才能顺利执行美国海军即将开始实行的“由海向陆，前沿部署”的战略。

建造沿革

立项设计

在这种背景下，美国海军开始迅速修正早在冷战时期初步制定的“百人队长”级攻击核潜艇的性能指标。1992年1月，有关当局与美国海军舰队和潜艇指挥官们进行协商之后，认为“百人队长”级攻击核潜艇不应该再作为海狼级的后续艇或者替代艇，而应该成为适应冷战结束之后新环境要求的攻击型核潜艇，并因此对其展开一系列的需求指标修改。同时在1992年1月29日，在苏联解体之后还不到两个月的时候，时任美国国防部长迪克·切尼正式宣布中止了海狼级的建造计划，最终仅建造了前三艘。1993年，“百人队长”级被更名为“新型攻击型核潜艇（New Attack Submarine Centurion，即NSSN）”，并准备正式展开论证和设计。

1994年8月，NSSN进入第一阶段设计，1995年6月30日进入论证阶段， 1997年1月，美国国防报的作战研究分析报告指出，由于外部通讯系统、拖曳声呐和反舰导弹方面还缺少正式的计划和足够的资金，加之国防部预算资金不足，NSSN计划必须有大幅的下调，后经美国海军的多方努力，预算资金才得以到位。在资金问题得到解决后，美海军便开始了新型潜艇技术方面的攻关。1997年9月，美国国防部对NSSN的一些艇载系统如TB29型拖曳声呐、MK48 ADCAP重型鱼雷、战斧巡航导弹、高数据率多频碟形天线和多普勒声呐进行了关键技术评估，之后正式进入建造申请阶段。

设计指标

美国军方认为由于冷战结束的新环境要求，核潜艇应加强在沿海、浅海水域等局部作战环境中的作战能力和多用途性。然而近海海区可能遇到的状况，例如复杂的水文与海底情况、严重的水下背景杂音干扰、敌方布放水雷甚至是面对新一代俄制传统动力潜艇等，都与美国海军以往所熟悉的大洋反潜作战有极大差异。特别是在发生区域冲突并且美国可能军事介入的场所，多数离美国本土很远，周边没有国家能够支持和援助，只能独立地施展军事参与。因此美国海军在NSSN的设计中加入许多以往美国潜艇所不具备的元素，例如能在噪声严重的浅海有效操作的声呐系统（特别是高频主动声呐）、水雷侦测/反制装备以及多种无人遥控载具的操作能力、完善的特战部队相关设施等，而这些都将对现行美国海军的潜艇运用方式造成巨大的冲击与改变。除此之外，还要求NSSN保留海狼级的降噪技术，适当降低最高航速和减少大下潜深度，保留海狼级的作战系统性能，减少武器荷载和武器投放速度，减少艇员人数。

同时在NSSN设计上体现了最佳效费比原则，它是一种高性能、低价位的潜艇，平均每艘造价约22亿美元，能够对付来自敌方的各种威胁，既能实施传统的远洋反潜、反舰作战、远程侦查，又可用于浅水作战环境中的多种作战行动。NSSN的设计过程和方法带有鲜明的时代特征，这个时代特征就是计算技术在潜艇的设计和建造中得到了在美国潜艇设计和建造史上空前的应用。设计人员选用了IBM/Dassault公司的计算机辅助三维交互式（CATIA）数字设计系统和计算机辅助三维交互式数据管理程序（CDM）作为该级核潜艇的计算机辅助设计/建造应用程序的基础。在设计过程中，利用这些综合性的软件工具可以使设计人员在输入了必要的数据之后，由计算机屏幕直接显示出设计图形以及潜艇内部各种设备和系统的三围布置模型，与手工设计相比，它大大缩短了潜艇的整个设计周期。由于把计算机技术和美国新的工业建造技术与NSSN的总体结构的设计过程进行了有机的结合，从而为该级潜艇的高效率建造提供了有利的基础。

建造历程

NSSN于1998财年被批准建造，首批共建造4艘，建造时间分别是1998年、1999年、2001年和2002年。美国海军最初时曾打算对NSSN首先进行定型设计，然后进行批量建造。在以后的批量建造过程中根据技术进步的情况再使其也像洛杉矶级和阿利·伯克级驱逐舰那样，分阶段小批量地加以改进。按照美国海军的计划，打算至少建造30艘NSSN。然而国会中具有影响力的一些议员反对海军的这种做法，他们认为应该将最初的4艘NSSN作为试验性的母型，分别对动力系统的安静性以及艇体设计等方面进行评估，等到海军获得了有关部门和专家的客观评价意见之后，再进入批量建造阶段。

在决定NSSN的建造厂家时，美国海军曾经遇到一些意想不到的麻烦。最初，美国海军核动力处预定由通用电船公司（通用动力公司电船分公司）承担该级潜艇的全部建造任务。但是，具有建造多艘航空母舰以及核潜艇等舰船业绩的纽波特纽斯造船及船坞公司（诺斯洛普·格鲁门造船厂/纽波特纽斯造船厂）在得知这一情况之后通过法律手段提出了诉讼，同时纽波特纽斯造船厂还利用广告宣传和对国会的游说等方式，为跻身于建造NSSN的行列进行了不懈的努力，其结果使得美国海军最后只好把建造该级核潜艇的一半任务委托给纽波特纽斯造船厂。根据美国国会的意见，1998-2001财年度的4艘NSSN将会由通用电船公司和纽波特纽斯造船厂联合建造。

1998年9月，在通用电船公司即将开工建造NSSN时，美国采用了以往弹道导弹核潜艇使用的州名将NSSN正式命名为“弗吉尼亚”级，美国最新一代攻击型核潜艇终于开始建造了。与另类的海狼级相比，弗吉尼亚级核潜艇的编号又回到了正常轨道，接在洛杉矶级攻击核潜艇之后。

采购风波

弗吉尼亚级攻击核潜艇的采购过程进行的并不是一帆风顺，相反它却有可能是美国海军潜艇发展史上，采购方案多变的一个型号。美国海军最初希望弗吉尼亚级核潜艇以先进的科技，最少的建造数量来达到原有洛杉矶级攻击核潜艇群相同的任务能力。1999年11月前完成的美国JCS水下力量结构研究报告提出，在2015年以前，必须至少建成18艘弗吉尼亚级核潜艇。为此，原定每年一艘的建造速度必须加快，同时，费用也是一个建造速度要加快的重要原因。经测算，如以每年采购一艘弗吉尼亚级的速度来计算，每艘造价约19-20亿美元，而如果每年采购两艘，则费用会下降到每艘18亿，如果每年采购3-4艘的话，费用则会进一步下降到16-17亿。

服役历程

2003年8月16日，弗吉尼亚级攻击核潜艇首艇SSN774“弗吉尼亚”号举行了下水命名仪式，2004年6月7日，正式交付美国海军之后顺利完成海试，2004年10月23日在诺福克港正式服役，后续艇也按照既定计划和时间陆续建造服役，弗吉尼亚级将逐步取代洛杉矶级和海狼级，成为21世纪初美国海军攻击核潜艇部队的主力，而海狼级在未来也很可能将性能提升至与弗吉尼亚级相当的水平。

2004年12月，由于在2003年伊拉克战争后，驻伊美军费用连续攀升等原因，美军被迫采取应急方案，对包括弗吉尼亚级攻击核潜艇、DDX驱逐舰（朱姆沃尔特级驱逐舰）、F-22战斗机等武器进行了预算删减，其中美国国防部取消了三艘弗吉尼亚级的建造预算。

2005年后，随着美国陷入反恐战争的泥潭，军费开支中作战费用的暴增又加剧了装备采购费用的日渐拮据，美国国会不但继续推迟了弗吉尼亚级年购两艘的计划，并将该级艇每年开工建造两艘的步调从2009年起减缓至每年一艘，并将后续批次艇的采购进行延期。还一度计划将最终采购数量压缩到10艘，在完成原有订单后最终停产，代之以更新更便宜的核潜艇，弗吉尼亚级核潜艇项目发展前景开始前途未卜。

2008年，美国爆发金融危机，在其他项目纷纷被砍的“悲惨岁月”里，弗吉尼亚级却出人意料的迎来了春天。2008年第三批次的弗吉尼亚级的采购合同被正式授予通用电船公司和纽波特纽斯造船厂，合同总额达到了140亿，采购数量为8艘。2011年，美国海军在弗吉尼亚级的采购成本达到20亿美元的预期目标后，重启了年购两艘的装备规划。2014年美国海军又订购了10艘弗吉尼亚级攻击核潜艇，合同总价将达到178.278亿美元。至此，弗吉尼亚级彻底扭转了停止建造的一些不利传闻，重新走上了正常的建造采购路程。

根据美国海军2014年的30年造舰计划，弗吉尼亚级核潜艇的建造和交付至少将持续到2043年，总共将建造48到50艘。美国海军现役攻击型核潜艇数量为52艘，远期目标为48艘。按照该建造计划，随着洛杉矶级的大量退役，从2025财政年开始，美国海军攻击型核潜艇部队总兵力规模或将低于“目标值”。

技术特点

设计特点

作战任务

弗吉尼亚级攻击核潜艇主要在大西洋和太平洋地区活动，与主要用于在深海大洋等待与敌方战舰决斗的“前辈”们相比，采用自动导航控制设备的弗吉尼亚级核潜艇的近海作战能力尤其突出，这包括执行攻击式/防御式布雷、扫雷、特种部队投送/回撤（美国先进蛙人输送系统规划）、支援航母作战编队、情报收集与监视、使用新型战斧巡航导弹精确打击陆上目标的能力等。

模块设计

弗吉尼亚级的内部设计比较独特，它采用了计算机技术支持的功能模块化设计，包括潜艇艏端的声呐系统、指挥控制舱中的作战指挥系统以及武器装备等艇上的重要装置和设备等，各分舱可按照具有不同功能的舱段模块分别独立建造。例如，在标准型弗吉尼亚级核潜艇的鱼雷舱段中，鱼雷发射管的后面是备用鱼雷台架，如果对这一部分的舱段模块稍做改动，即可在备用鱼雷台架的位置上加设一个可容纳40名特种部队人员及其装备的居住舱，这样弗吉尼亚级攻击型核潜艇便轻易地被改为一艘输送特种部队人员的专用核潜艇。弗吉尼亚级核潜艇的指挥台围壳为装有非穿透型潜望镜、8根天线和桅杆接口的独立模块结构，如果将来需要使弗吉尼亚级核潜艇以搜集情报或者侦察为主的话，可适当改变指挥台围壳内的天线和桅杆接口内容，使其更加灵活、机动和高效地执行侦察和情报搜集等方面的任务。此外由于采用了这种模块化设计，弗吉尼亚级推进设备使用的动力电缆和阀门、断路器和泵等，其数量仅分别为洛杉矶级的50%、40%和30%左右。

弗吉尼亚级由于采用了开放式结构设计和成熟商业技术概念，实现了艇上各种系统的即插即用，声呐系统是早使用这项技术的，而其他电子武备系统也基本上实现了这个功能。这样随着时代和技术的发展，美国海军可以根据环境的需要和未来新技术的发展情况，利用先进的模块化技术，在弗吉尼亚级新艇建造的过程中或者利用弗吉尼亚级在役艇大修的机会可以迅速、便捷地更换具有不同功能的舱段模块，对艇上的重要设备及时地装设新的功能模块，而且是即插即用，使弗吉尼亚级在标准型的基础上衍生出不同种类的或者具有不同专项用途的核潜艇。从而使该级潜艇大程度地发挥出它所具有的潜能，并且永远保持与时代高新技术处于同步状态的先进性能。

弗吉尼亚级早在处于方案论证阶段时，美国海军便已经在考虑利用模块化技术把弗吉尼亚级核潜艇迅速改为弹道导弹核潜艇的可行性。从弗吉尼亚级核潜艇的技术特点来看，利用功能性舱段模块完全可以做到这一点。这样在将来美国海军俄亥俄级战略核潜艇逐渐退役的时候，利用模块化技术，以标准型的弗吉尼亚级攻击型核潜艇为基础，增加功能舱段模块将其改换成弹道导弹核潜艇，以便对美国海军弹道导弹核潜艇的数量加以补充。与重新设计和建造新型的弹道导弹核潜艇相比，采用这种方法不仅可以大量节约研制费用，而且还可缩短新型弹道导弹核潜艇的建造周期。

艇型结构

艇型

弗吉尼亚级攻击核潜艇体采用高强度钢建造，外型仍沿用了圆柱形水滴流线艇体，指挥台围壳设在艇体中前部，艇身较海狼级小，尺寸虽较类似洛杉矶级，但是由于沿用许多海狼级的研发成果，诸多外型特征如具有圆弧状弯角造型的指挥台围壳、艇艏可伸缩水平舵、两舷侧各三个宽孔径被动测距声呐基阵、六片式尾翼以及艉部泵喷式推进器等，都与海狼级一模一样，因此从外观看起来仿佛是海狼级的缩小版。

舱室

弗吉尼亚级的内部布置与之前的海狼级和洛杉矶级基本一致，从艇艏至艇艉主要有艏部球形声呐、导弹垂发系统、前压载水舱、武器舱和指挥控制舱、特种部队装备存储舱（特设）、生活起居舱、反应堆舱、主机控制舱、主机舱和后压载/平衡水舱。艇内装饰和艇员适居性也比之前海狼级和洛杉矶级提升不少。

动力系统

弗吉尼亚级攻击核潜艇装备了一座S9G型压水堆，它采用了价格更低而效率更高的蒸汽发生器，一次装料可使用30-33年，与弗吉尼亚级本身的服役寿命相同，这意味着潜艇在全寿命周期内无需中途另行换装核燃料。

武器系统

基本配置

弗吉尼亚级攻击核潜艇在艇艏球形声呐的后方上装备有12个巡航导弹垂直发射筒，可发射射程为2500千米的对陆攻击型战斧巡航导弹，能够对陆地纵深目标实施打击，未来弗吉尼亚级将会加装正在研发中的先进对地攻击导弹（ALAM）。另外在指挥台围壳前端艇身两侧，导弹垂直发射筒的后部区域还装备了4具533毫米鱼雷发射管（一说660毫米鱼雷发射管），与海狼级相同，鱼雷发射管也具有（ATP）涡轮气压系统，免除了发射前需要注水而会产生噪音的老问题。可以发射MK48型鱼雷（ADCAP Mod5/6/7型线导鱼雷）、鱼叉反舰导弹以及布放Mk67/Mk60捕食者水雷/其他新型水雷，其中MK48型鱼雷战斗部重量267千克，作战深度900米，可以主被动制导，射程38千米-50千米，速度40节-55节。

特种设备

弗吉尼亚级还可以发射、回收自主式水下航行器（AUV），通过鱼雷发射管操作。这种航行器上装备有声学和非声学传感器、无线电频率和视频信号传感器、目标识别和分类装置等，它可以在远离潜艇主体的海域完成*戒、侦察以及反潜战等方面的任务，大幅度地增强弗吉尼亚级的水下探测和侦察能力。此外，从弗吉尼亚级的533毫米鱼雷发射管还能发射可以遥控的侦查用无人机。无人机可以完成对陆地目标的侦察，并把侦察结果实时传输给弗吉尼亚级核潜艇，保证其能够对陆上目标实施精确打击。没搜弗吉尼亚级可携带包括鱼雷、导弹以及水下无人航行器在内的各种武器总量为38件。

弗吉尼亚级为了支持特种作战任务，专门装设了一个可以放出和回收的特种人员运载器（先进海豹运输艇ASDS）以及与其对接的艇上接口，特种人员运载器可容纳6-10名特种作战人员和为执行特种任务所需要的各种装备，他们可以同时离艇执行任务，而在此之前，美核潜艇上的设闸室每次只能派出2名特战人员，这2人必须在低温海水环境下等待其他人员陆续离艇会合，这不仅威胁特战人员健康，也可能暴露目标。在把特种人员运载器在水下秘密遣送出去之后，特种作战人员可执行救援、搜索、破袭、情报收集以及引导空中打击等任务，完成上述任务之后，特种作战人员可以利用运载器隐蔽地返回潜艇。