英國海軍是一支擁有悠久歷史的海上力量,是為數不多的藍水海軍,也是二戰後少數幾支經歷戰火考驗的海軍之一,馬島戰爭(儘管損失慘重)、海灣戰爭等地區衝突的洗禮讓英國海軍更加成熟。進入21世紀以來,英國海軍逐漸完成了主戰裝備的更新換代,伊麗莎白女王級航空母艦、45型驅逐艦、26和31型護衛艦構成了未來英國海軍水面艦艇部隊的中堅,水下艦隊的主力就包括本文主角--機敏級攻擊核潛艇。因為水面艦艇數量大幅削減,水下艦隊的作戰能力就倍加珍貴。小編將透過系列文章對機敏級攻擊核潛艇進行系統介紹,後續文章敬請關注。
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45型驅逐艦與機敏級核潛艇,它們是2040年前英國海軍的絕對主力
機敏級的起源
機敏級的故事要從它的前任特拉法爾加級(Trafalgar class)攻擊核潛艇講起。特拉法爾加級是英國研發的第三代攻擊核潛艇,首艇“特拉法爾加”號1979年4月開工,1983年5月服役,到1991年共建造了7艘。上個世紀80 年代中期,英國開始規劃特拉法爾加級的繼任者。1987年,維克斯造船工程有限公司 (VSEL) 獲得英國國防部 (MOD) 的合同,開展W級(有時稱為 SSN-20)的設計工作,計劃在1990年訂購首艇、1997年建成服役。然而,隨著冷戰的結束,昂貴的W級沒有收到訂單,取而代之的是“第二批特拉法加級潛艇”計劃(B2TC)。1991年8月,VSEL與MOD簽署了設計合同,約定基於特拉法爾加級潛艇、透過最小的變化設計出一款新的潛艇。1994年7月14日,MOD發出了建造3艘新潛艇的要約,並保留增訂1艘或2艘的權利。
1995年6月,MOD收到了通用電氣公司(GEC)和英國宇航公司的投標,GEC以前從未設計和建造過潛艇,但通過當月購買維克斯造船工程有限公司 (VSEL) 彌補了這一缺陷。新的公司作為GEC-Marconi(馬可尼)的一部分,被稱為馬可尼海事 (VSEL)。1995年12月,英國國防部(MOD)確定GEC-Marconi為B2TC潛艇專案的第一順位中標人,但未明確價格條款和下一步的談判計劃。隨著前衛級彈道導彈核潛艇建造逐漸結束,GEC-Marconi急需為其位於巴羅因弗內斯(Barrow-in-Furness)的造船廠謀求新的業務。然而,直到1997年3月17日,該公司才獲得20億英鎊的固定造價合同,用於1-3號艇(機敏號、伏擊號與機警號)的設計、建造和初步支援。巴羅因弗內斯造船廠自上個世紀90年代以來,是英國唯一的潛艇建造單位,一旦軍方沒有合約,造船工人就面臨失業的窘境,熟練技術工人的流失後來也導致機敏級建造週期受到影響。
因起源是“第二批特拉法加級潛艇”計劃(B2TC),機敏級的設計與特拉法爾加級關係密切,這樣可以直接採用之前為快速級和特拉法爾加級開發的戰術武器系統的最新版本。當然,為了容納為前衛級戰略核潛艇開發的羅爾斯羅伊斯(RR)PWR2型壓水反應堆,耐壓殼體直徑必須更大;此外,潛艇設計還融合了一些支持者級常規潛艇(已轉讓給加拿大海軍)的特點,如船頭設計。這種揉到一起的設計方式必然帶來很多問題,隨著問題的解決,人們發現這艘潛艇儘管最初被定位為特拉法加級潛艇的第二批次,最終產品竟然與特拉法爾加級幾乎沒有共同之處,潛艇75%採用了全新設計,水下排水量也從特拉法爾加級的5200噸增長至7800噸(早期設計版本為6800噸),新潛艇脫離特拉法爾加級被命名為一款新的潛艇也就順理成章。按照傳統,因首艇被命名為機敏號,該級潛艇也被稱為機敏級,它是英國海軍新一代,也就是第四代攻擊核潛艇。
在B2TC專案階段,新潛艇計劃建造5艘用於替代老舊的快速級(第二代);在90年代後期,新潛艇融入英國“未來攻擊潛艇”(FASM)計劃,建造數量從5艘變為7艘,替代的物件也從快速級變為特拉法爾加級。2001年1月31日,機敏級首艇機敏號開工建設,此時它的承包商已不再是中標時的GEC-Marconi公司,1998年GEC-Marconi更名為馬可尼電子系統公司;1999年,英國宇航公司購買了馬可尼電子系統公司,組成新的防務巨頭--英國航空航天系統公司,也就是大家熟稱的BAE系統公司,BAE系統公司從而成為機敏級的主承包商。
機敏級潛艇計劃目前由BAE系統公司潛艇分部負責,總部就設在巴羅因弗內斯(Barrow-in-Furness);專案行政主管部門為國防部防衛裝備與支援組織(DE&S)。機敏號2007年6月8日下水,2010年8月27日正式服役,儘管比最初計劃的2005年6月晚了5年時間,終究開啟了屬於自己的時代。目前英國海軍擁有4艘機敏級核潛艇,第5艘安森號潛艇正在接受最後階段的試驗,第6艘、第7艘基本完工(接著船廠會安排繼承者級戰略核潛艇的建造工作,不然工人又得分流)。據悉,2026年前7艘機敏級都將建成服役,每艘潛艇的壽命不少於25年。
機敏級的設計過程
在專案的早期階段英國人就決定充分使用模組化建造技術,這對機敏級核潛艇的設計、建造工作產生了深遠影響。儘管潛艇模組化建造技術已經被瑞典和德國採用,但對巴羅因弗內斯造船廠卻是個新挑戰。在機敏級之前,英國人的標準做法是先建造耐壓殼體,再進行裝置舾裝,所有裝置都需要透過艙口送入艇內,通道和施工場地的限制使舾裝工作非常耗時。模組化建造技術允許機敏級的不同分段同時建造、同時舾裝,壓減了25%的設計時間和30%的建造時間。另一項比較關鍵的決策是在設計與建造過程中採用計算機輔助設計 (CAD) ,這有助於不同公司、身處不同位置的工程師同時開展設計工作,他們的工作能被充分整合,從而減少整體設計時間。
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模組化設計使潛艇不同分段可同時建造,再像搭積木一樣焊接到一起
使用模組化建造方法節約的成本允許機敏級在既定的預算範圍內採用更大直徑的耐壓殼體,耐壓殼體直徑最終被確定為10.7米是為了容納體積更大的PWR2型反應堆。B2TC專案時期,工程師研究過僅擴大反應堆周圍耐壓殼體直徑的方法,結果發現比整體擴大耐壓殼體直徑成本更高。機敏級潛艇設計時被分為11個單元,建造時則分為8個分段,每個分段都包含一些功能模組,如指揮圍殼模組(重65噸)、指揮艙模組(重178噸)、主推進器模組等,這些小模組加起來有30多個。它們透過精密、複雜的伐式安裝與耐壓殼體相連線,用於減少衝擊、振動和噪聲。
機敏級的提升
機敏級與之前的特拉法爾加級相比有以下顯著改進:
- 艇員數量更少,這意味著更高的自動化程度與更長的自持力。特拉法爾加級大概需要130名艇員,機敏級在設計時曾鼓勵主承包商將艇員數減少到84人,定型時將艇員人數確定為98人,雖然略有增加,足以避免“熱鋪”現象。(注1)
- 更新、整合化程度更高的潛艇作戰系統。
- 得益於耐壓殼體直徑增大,內部空間更為充裕,攜帶的魚雷、魚叉反艦導彈、戰斧巡航導彈數量增加50%。(注2)
- 安裝了兩部不用穿透耐壓殼體的光電潛望鏡。
- 所有控制面均由耐壓殼體外的驅動機構控制,減少船體穿透並簡化船尾結構。
- 數字化的控制、資訊系統,最大限度減少昂貴的佈線。
- 大幅改進,避免採用陳舊裝置,提高可操作性,節省成本。
- 進一步降低噪音。所有舷外裝置均塗有抗聲納塗層,船體覆蓋3.9萬塊消聲瓦。
注1:過去因潛艇空間緊張,無法做到一人一鋪,一名艇員睡下時上名艇員的餘溫還未散去,因此被稱為“熱鋪”。
注2:冷戰後相當長時間內美國潛艇都不再攜帶潛射反艦導彈,最近才恢復;英國海軍也不再使用魚叉潛射反艦導彈,水面艦艇也差點陷入無彈可用的局面,解決方式是讓魚叉導彈延遲退休,研究採購替代產品,幾年過去仍未選出替代者,拖而不決3年後英國海軍將重回艦炮時代,英國評估報告稱英國海軍處於史上最慘階段。
新艇還未服役,後繼已有說法
早在2001年,首艇機敏號剛開工的時候,英國人就提出了未來水下戰力(MUFC)計劃,謀劃下一代戰略核潛艇與攻擊核潛艇。援引2004年美國防務新聞的報道,MUFC計劃提出以一種共通設計,衍生出攻擊核潛艇與戰略核潛艇,採用新技術包括新一代整合式核能與電力推進系統、新型推進器、多用途導彈垂直髮射裝置、可整合的水下無人載具等,潛艇的靜音效能也會得到進一步提升。
在冷戰期間,英國海軍的攻擊核潛艇有兩大任務:一是保護為英國提供核威懾的彈道導彈核潛艇,二是對敵方海上力量進行自主行動。冷戰結束後,英國海軍的攻擊核潛艇部隊已經證明具有極強的適應性,能夠執行多種任務,比如秘密運送特種部隊、監視、情報收集、使用潛射戰斧巡航導彈攻擊地面目標、支援兩棲任務小組,更不用說保護前衛級戰略核潛艇、反潛、反艦等傳統任務。2006年,英國海軍在戰略規劃中指出,“未來的水下力量有助於海上打擊、ISR(情報、監視和偵察)、防禦”。儘管維繫這支水下艦隊成本很高,攻擊核潛艇仍在英國海軍未來計劃中佔據重要地位。
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被遮擋的嚴嚴實實的泵噴推進器,推進器上方細管為拖曳線列聲吶釋放口
就像機敏級核潛艇的起源一樣,隨著需求的變化,英國新一代戰略核潛艇也沒有沿著MUFC計劃走下去,獨自進行成為繼承者級;新一代攻擊核潛艇方面,2021年9月,英國海軍與羅爾斯羅伊斯公司(RR)、英國航空航天系統公司(BAE SYSTEMS)分別簽署了單價8500萬英鎊的研發合同,旨在推動下一代攻擊型核潛艇的設計及效能研發。英國海軍指出“由於核潛艇的建造非常複雜,且建造工藝不斷變化,必須現在開始籌備下一代核潛艇的建造”。技術升級如逆水行舟不進則退,在建設強大國防的道路上,誰也沒有閒著。
