俄亥俄级战略核潜艇
美国海军现役唯一战略核潜艇
俄亥俄级核潜艇(英文:Ohio-class nuclear power submarine)是美国海军在1981年开始入役的潜射导弹战略核潜艇,是美国有史以来建造的最大潜艇,共18艘,是美国战略威慑的核心。
上世纪60年代为了美国应对苏联反潜兵力的增强,开始研制射程更远的新型潜射弹道导弹——ULMS-I“三叉戟”,以尽量远离苏联反潜兵力的作战范围,而俄亥俄级就是为了搭载“三叉戟”导弹应运而生的新型战略核潜艇。1974年正式下订首艇,18艘艇在1981年-1997年间陆续交付完毕。
俄亥俄级潜航排水量达1.87万吨,艇长170米,装备24具潜射导弹垂直发射管和4具533毫米鱼雷发射管。2006年,18艘俄亥俄州级中的4艘将弹道导弹发射管改装为巡航导弹发射管,能够装填98~154枚BGM-109巡航导弹特种作战设备或无人潜航器舱,转变为特种任务核潜艇
美国海军已经开始了俄亥俄级的替代型号哥伦比亚级战略核潜艇的研制和建造工作,会从2031年开始逐步被哥伦比亚级所取代。
发展沿革
研制背景
俄亥俄级战略核潜艇的研制最早始于上世纪60年代,由于苏联海军的崛起,反潜兵力的增强,直接威胁到当时装备UGM-73“海神”弹道导弹的拉法耶特级和詹姆斯·麦迪逊级战略核潜艇的生存。而且,美国海军认为这种威胁到80年代将会更加严重。主要原因是UGM-73“海神”的射程只有4600公里,必须到靠近欧亚大陆海域才能攻击到苏联的价值目标,不如在美国附近海域进行攻击安全,为此美国海军需要发展射程更远的水下远程导弹
为此,美国海军在1967年成立了“海军战略进攻和防御系统办公室”,负责制定战略力量的发展与研究计划。该项目称之为第一阶段“水下远程导弹系统”计划(ULMS-1),目标是为UGM-73导弹增加第三级火箭推进器,将射程增加到8300-9300公里,使得装备它的核潜艇可在美国附近海域打击世界上任何战略目标。1971年9月14日项目获得批准。1972年初,ULMS-I型导弹命名为“三叉戟”-Ⅰ型(C4)导弹,ULMS计划随之改称为“三叉戟”计划。同时,美国海军开始发展一种新型的弹道导弹潜艇以搭载“三叉戟”导弹,俄亥俄级战略核潜艇的建造计划因此浮出水面。
研制历程
美国海军最初的计划是在拉法耶特级战略核潜艇的基础上进行改进,并使用相同的西屋电气公司(Westinghouse)S5型核反应堆,但后来为了减低新潜艇和噪音,决定采用新型的自然循环核反应堆;随后又考虑到需求和性价比,将弹道导弹的搭载数量由18枚增至24枚,拉法耶特级战略核潜艇的平台已经无法满足,不得不另起炉灶,开始新型潜艇的设计。由于这项计划的造价过于庞大,最初曾遭国会的反对,不过当前苏联在667B型战略核潜艇上搭载了射程长达6935公里的R-29(SS-N-8)潜射导弹之后,国会终于批准了这项建造计划。虽然已获得预算的保证,但潜艇建造计划在发展之初仍遭到不少困难,因此仍较预定进度落后许多。
1972年3月,这种配备“UGM-96A弹道导弹导弹的新潜艇完成初步设计,但在1972年5月美苏第一阶段战略武器限制条约(SALT I)正式生效,条约限制美国海军部署的潜射弹道导弹总数为656管,这是当时美国海军拥有的41艘战略核潜艇的发射管总数,美国海军决定将每艘潜艇的弹道导弹发射管量从之前各型战略核潜艇的16管提高到24管,增加三分之一,能以较少的潜艇数量来维持相同总数的潜射导弹总数,节省采购成本。
生产建造
为了建造俄亥俄级核潜艇,通用动力电船(General Dynamics Electric Boat)在70年代中后期大幅升级扩建了其位于昆西特角(Quonset Point)以及格罗顿(Groton)的造船厂,并首次引进了模块化建造技术,像斯普鲁恩斯级驱逐舰一样,将潜艇的艇体分成多个模块来同时建造并完成内部的初步装,最后将模块组成分段,分段合拢成潜艇。1974年7月1日,美国海军正式下订了俄亥俄级核潜首艇俄亥俄号的建造合同,1976年4月10日,俄亥俄号安放龙骨,1979年4月7日下水,1981年夏开始进行海上试航以测试设备和系统,1981年10月28日交付给美国海军,1981年11月11日正式服役。此后便以每年1艘的速度开始建造。美国海军原计划建造24艘俄亥俄级,但由于美苏冷战结束,苏联威胁大幅度降低,1991年美国决定将数量被缩减为18艘。1997年9月6日,最后一艘俄亥俄级,也就是18号艇路易斯安那号交付。
设计特点
艇体设计
俄亥俄级核潜艇的艇体外形为近水滴形,长宽比为13.3比1,大部分采用单壳艇体结构,占总长度60%,艇体前后部分为非耐压壳体,中部则为耐压壳体,整个艇体分为四个大舱,分别为指挥舱、导弹舱、反应堆舱和主辅机舱。指挥舱包括三层:上层为指挥室、无线电室和航海仪器室;中层前部为生活舱,后部为导弹指挥室;下层布置了四个鱼雷发射管。导弹舱位于船中部,有24个导弹发射筒,对称布置。反应堆舱的上部是通道,下部则是反应堆的位置,辅机舱布置有动力装置。艇体采用了吸声材料、机械隔声减振措施、浮筏减振和低噪声辅机等技术,降低了噪音辐射。动力舱体积较大,总高度也比较高,提高了自然循环能力,扩大一、二回路高度差,且辐射屏蔽装置由于使用了新材料,重量较轻。
动力设计
俄亥俄级核潜艇的主机为一具通用电气S8G自然循环压水冷却式核反应堆(反应堆热功率250MW,堆芯寿期500满功率天,更换核燃料周期15年以上),采用美海军标准压水堆装置热线图,一台反应堆,两个动力循环分系统,每个分系统中包含一、二回路支回路,共用减速齿轮箱,单轴,推进一部七叶大侧斜螺旋桨。最大航速25节左右,下潜深度最高可达400米。除高速工况外,在中低速航行时不使用主循环泵,而采用自然循环的一回路系统,在发生断电或循环泵故障时,也可以利用衰变热来提高安全性。巡航工况时,也不使用主循环泵,因此减少了噪音源,巡航速度为10节左右,艇上还配备了应急柴电动力装置,可在发生事故时以5节的速度返回基地。
武器设计
俄亥俄级核潜艇的主要武器是24个导弹垂直发射筒,前8艘艇(SSBN726~733)搭载“UGM-96A弹道导弹”-Ⅰ(C4)型导弹,这种导弹的射程达到了7400公里,每枚导弹最多可携带8个威力为100千吨TNT当量的分导式多弹头,其圆概率偏差在300到225米之间。第9到第18艘艇(SSBN734~743)装备的是“三叉戟”-Ⅱ型导弹,其射程为12000公里,每个导弹可以携带8到12个威力为300-475千吨TNT当量的分导式多弹头,其圆概率偏差为90米。从1991年开始,该导弹的分导式弹头数量被限制在8个。此外,该级艇还配备了4个MK-68型533毫米鱼雷发射管用于自卫,可携带12枚MK-48型多用途线导鱼雷,具备主/被动声自导作用,最大航速55节,可用于攻击潜艇或水面舰艇,最大航程可达50公里。
船电设计
因为不主要承担反舰和反潜任务,俄亥俄级核潜艇的主声呐美国海军鲟鱼级攻击核潜艇所装备的AN/BQQ-5声呐系统的简化版本,取消了系统中BQS-13球型阵列声呐的主动模式,保留了BQS-13球形被动阵列声呐 (包含944个声学换能器)和BQR-25舰首等角被动阵列声呐以及TB-16拖曳阵列声呐,配套的鱼雷火控系统也是简化版本,取消了对潜射反舰导弹反潜火箭的支持能力。艇上的作战系统是和洛杉矶级攻击核潜艇基本相同的CCS MK-2潜艇用战斗系统,这是美国海军第二代潜艇用综合作战系统,艇上围壳内装备有AN/BPS-15搜索和导航雷达,天线体积较小大约40英寸(1.016米),工作在I/J波段,主要用于浮航时的水面搜索和导航、AN/WLR-8(V)无线电监测装置,能够监测搜索雷达和主动雷达制导反舰导弹的雷达波,用于浮航告警等。
俄亥俄级核潜艇配备了齐全的导航与定位系统,以准确定位潜艇自身的位置,方便计算弹道导弹的弹道,确保导弹发射的准确性,其中装备“UGM-96A弹道导弹”-Ⅰ型的俄亥俄级主要由2组SINS Mk2 mod.7惯性导航系统、高精度内部校正的静电陀螺导航仪(ESGM),AN/BRN-5无线电测向导航系统、SNS NAVSTAR和RNS Omega MX-1105导航卫星接收和检索系统以及AN/BQN-31导航声呐系统组成,定位精度(KVO)小于300米,装备“三叉戟”-Ⅱ型的俄亥俄级导航系统进一步优化,KVO小于120米,并且进一步降低了对外置导航源的依赖,降低了浮航和无线电传输时间,提高了潜艇安全性。
改装工作
巡航导弹化
按照1993年签订的START II削减战略武器条约,美国需要削减发射弹道导弹的战略核潜艇数量,从18艘削减为14艘,1994年,克林顿政府的核态势评估中提出了巡航导弹核潜艇的设想,随后由于反恐战争和不对称战争的频发,美国对世界十大特种部队和巡航导弹打击的需要也变的越来越高,2002年,美国决定斥资40亿美元,将早期的4艘俄亥俄级弹道导弹核潜艇改装为巡航导弹核潜艇,主要工作是将原来的24筒潜射导弹发射装置更换,其中22筒发射装置分别替换为每筒7单元的BGM-109巡航导弹发射装置,总计携带154枚战斧导弹;剩余2个单元用于特种部队输送(SOF)用途,可容纳66名特种部队队员,为了配合特种部队的活动,潜艇还将携带先进海豹输送系统(ASDS)和干甲板输送舱(DDS)这些专业化水下人员运输系统。
接受改装的四艇分别为“俄亥俄”号(SSBN-726)、“密歇根”号(SSBN-727)、“佛罗里达”号(SSBN-728)以及“乔治亚”号(SSBN-729),改装后,四艇的番号也从“SSBN”改为“SSGN”,其中“俄亥俄”号和“密歇根”号由华盛顿州普吉特湾海军造船厂负责改装,“佛罗里达”号和“佐治亚号”由弗吉尼亚州诺福克海军造船厂负责改装,通用动力电船则负责对改装工作进行指导,到2008年底,四艇全部改装完毕。四艇除了可执行常规打击任务外,还可执行海军特种作战任务。
停用发射管
根据新START条约限制,美国需要将潜射导弹发射管至少缩减56个,这意味着除去四艘巡航导弹化的俄亥俄级,剩余的14艘弹道导弹俄亥俄级要将每艘弹道导弹发射管至少再减少4个,美国海军从2016年9月开始进行导弹发射管的停用工作,到2017年9月完成。美国海军称,美国海军的战略核潜艇部队只保持212枚弹道导弹处于在用状态,相当于约10艘俄亥俄级的载弹量。212枚弹道导弹共携带945枚弹头,平均每枚导弹携带4至5枚弹头。
换装新声呐
2021年,美国海军开始为俄亥俄级核潜艇的“田纳西”号(SSBN-734)进行大规模改装升级,主要包括对整个潜艇的外壳、内部控制系统)以及声呐系统的重大升级、拆装螺旋桨、压水舱门和9万千克的铅辐射防护层进行翻新等等,总项目斥资达5.9亿美元,其中最主要的是“田纳西”号被安装上了类似于弗吉尼亚攻击核潜艇的“大型垂直声呐阵列”(Large Vertical Array,LVA)系统,几乎覆盖了整个艇体的主要侧面部分,由于俄亥俄级是美国最大、最长的潜艇,因此“田纳西”号成为了美国海军声呐阵列最大的潜艇,也是理论上听音效果最好的潜艇,美国海军也在逐渐为“田纳西”号之后的俄亥俄级执行类似的改装。
基本数据
该级各艇
上表来自参考资料
服役情况
2023年7月18日,美国国家安全委员会印太事务协调员库尔特·坎贝尔访韩,召开韩美核咨商小组(NCG)第一次会议。他同时表示,美国战略核潜艇(SSBN,也称“弹道导弹核潜艇”)正在釜山港停靠,这是美国战略核潜艇时隔42年再次停靠韩国港口。韩国国防部随后确认该潜艇为美国海军“俄亥俄”级战略核潜艇“肯塔基”号(USS Kentucky)。
2024年8月12日,美国国防部长奥斯汀与以色列国防部长加兰特通话时表示,他已下令美国军队俄亥俄级巡航导弹核潜艇“佐治亚”号部署至中东地区,以应对该地区的紧张局势升级。
参考资料
英语:SSBN-726 Ohio-Class FBM Submarines.FAS美国科学家联合会.2023-04-02
英语:三叉戟弹道导弹.FAS美国科学家联合会.2023-05-24
英语:Ohio-class Submarines.美国海军历史与遗产司令部.2023-04-02
英语:USS Ohio (SSGN 726).美国海军第19潜艇中队.2023-04-02
英语:About USS Louisiana (SSBN 743).美国海军第19潜艇中队.2023-04-02
BQQ-6 Passive Sonar.FAS美国科学家联合会.2023-04-03
MK-2 Combat Control System.FAS美国科学家联合会.2023-04-03
AN/WLR-8.FAS美国科学家联合会.2023-04-03
Trident-2 D5 submarine ballistic missile.Missilery.info | Missile database.2023-04-03
英语:SSBN / SSGN Ohio.海军技术.2023-05-24
核潜艇,釜山行.京报网-今日头条.2024-08-12
美向中东部署巡航导弹核潜艇.财联社-今日头条.2024-08-12
目录
概述
发展沿革
研制背景
研制历程
生产建造
设计特点
艇体设计
动力设计
武器设计
船电设计
改装工作
巡航导弹化
停用发射管
换装新声呐
基本数据
该级各艇
服役情况
参考资料