超越俄亥俄级潜艇,走进美国下一代弹道导弹核潜艇内部

来源: 2016-06-08 20:49:30 [] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (9580 bytes)

美国《国家利益》双月刊网站5月19日发表题为《超越俄亥俄级潜艇,走进美国下一代弹道导弹核潜艇内部》的文章,作者为戴夫·马宗达,编译如下:

近日,美国通用动力公司电船部将向美国海军提交有关新型俄亥俄级替代项目(ORP)弹道导弹核潜艇的详细设计方案。这将拉开一系列事件的帷幕,其高潮点将是在8月进行里程碑B审查后,电船部将于今年秋签署新型导弹核潜艇的设计建造合同,但前提是美国国会设法通过2017财年预算。

由于建造新型弹道导弹核潜艇将从2021财年开始,目前的目标是按时交付首艘核潜艇,以使其在2030年10月展开首次威慑性巡逻。不同于弗吉尼亚级攻击核潜艇,电船部将是唯一的主要承包商,而且将负责向美国海军提供全部12艘ORP弹道导弹核潜艇。尽管电船部将负责ORP80%的研发工作,但亨廷顿·英格尔斯工业公司的纽波特纽斯造船厂(另一家能建造核潜艇的造船商)也将参与设计-建造阶段。纽波特纽斯造船厂将负责该潜艇20%的设计和建造工作——这家造船厂的约300名工程师正在与电船部合作设计新型核潜艇。用这种方式分散研发工作,将有助于保护美国重要的核潜艇工程和制造技术。

美国海军希望新的工作安排可以减少新型核潜艇的经验曲线效应,并降低仅由一名主要承包商负责制造带来的成本。海军海洋系统司令部ORP项目主管戴维·戈金斯在5月17日海军联盟的海上、空中和太空研讨会上说:“这一决定将对电船部起到促进作用,电船部将交付全部12艘ORP核潜艇,并设法降低12艘新型核潜艇的经验曲线效应。”

为了节省成本,美国海军将尽可能地利用弗吉尼亚级攻击核潜艇的经验。但两种核潜艇设计之间存在着一些差异——尤其是核潜艇尾部的设计。ORP核潜艇的设计旨在大幅提高其使用期限。美国海军强调核潜艇的隐形效果和使用期限是因为该潜艇承担着重要的核威慑任务——戈金斯说,为确保美国的核威慑能力,ORP核潜艇的使用期必须到2080年。

尽管详细设计阶段仍未开始,但该项目的很多重要方面的研发工作已经开始。电船部将在今年年底前完成通用导弹舱的排列。戈金斯说:“我们将在今年夏天开始导弹舱的样品设计。”

样品背后的设计理念是降低与新型导弹舱相关的风险——这也有助于减少制造成本。此外,采用类似导弹舱设计的英国将在未来几个月开始建造新型继承级弹道导弹核潜艇。这意味着英国皇家海军需要先完成通用导弹舱的设计和验证工作,才能在首艘新型核潜艇上安装这些模块。电船部工程和设计项目副主任威尔·伦农在接受记者采访时说:“我们将在今年开始设计样品。由于通用导弹舱的设计为英国和美国的核潜艇方案提供支持,一旦主门的设计在今年晚些时候完成,英国就会开始建造工作。因此,他们或者在今年晚些时候,或者在明年初开始建造工作。”

通用导弹舱的设计和建造是ORP核潜艇上的几大技术创新之一。在设计和建造俄亥俄级核潜艇时,空心的导弹发射管只是被焊接到船体。在随后的建造阶段,工人们通过各种舱口和其他开口,嵌入电子元件及其他让发射管工作所必不可少的硬件。伦农说:“这样做非常低效。”

ORP核潜艇采用的是全新方法。ORP的通用导弹舱是将4个内置发射管作为一个整体建造的——被称为“方形包”,而非在后来的装配阶段进行一个一个地安装。这些发射管的直径为87英寸,类似于目前俄亥俄级核潜艇的三叉戟IID5弹道导弹发射管,但长度比其长1英尺——这为未来的导弹设计留下了空间。

尽管英国参与了该项目,但他们未直接帮助设计通用导弹舱。伦农说:“他们没有进行设计,但他们参与了我们所说的设计-建造模式。他们派人审阅了设计方案,以确保其是可以进行生产的。”

ORP核潜艇项目的另一大创新是其核反应堆使用寿命可达42年——美国海军核反应堆事务办公室正在对该反应堆进行研发。尽管弗吉尼亚级核潜艇的反应堆使用寿命与潜艇的寿命相当,但美国海军从未设计和建造过拥有如此长使用寿命的核反应堆,就像是为ORP核潜艇设计了一个核电站。的确,反应堆使用寿命长也是美国海军能够将ORP核潜艇的需求数量从14艘削减至12艘的一大原因。

ORP核潜艇的第三大创新是使用永磁同步电动机。伦农说:“如果展望未来,考虑未来潜艇需要何种发动机,那么就声学性能而言,机械传动式发动机已到达其极限。改善发动机的性能将在很大程度上取决于电动机技术的发展。”

ORP核潜艇不是首艘使用电动机的美国核潜艇——20世纪50年代末,美国“白鲑鱼”号核潜艇首次使用了这项技术。随后,在20世纪60年代和70年代,美国建造了“独角鲸”号核潜艇和“格莱纳德·利普斯科姆”号核潜艇,但事实证明该技术存在问题。

但伦农表示自早期的“白鲑鱼”号核潜艇以来,电动机技术已走过了很长的一段路。就性能和工程学原理而言,永磁电动机技术已被充分掌握。伦农说:“这已是一项成熟的技术。”

就作战系统、传感器和自我防卫武器而言,ORP核潜艇的大部分系统与弗吉尼亚级潜艇一致。ORP核潜艇的作战系统将是弗吉尼亚级潜艇的最新版本。从理论上而言,ORP核潜艇将能够支持“战斧”等巡航导弹,但美国海军使用这一功能的可能性极小。

ORP项目的主要弱点是花费太高。美国国会研究服务部称,整个项目预计将耗资970多亿美元,其中包括约120亿美元的研发费用和约851亿美元的采购费用。

为确保美国的核威慑力,美国五角大楼和国会曾为俄亥俄级核潜艇的研发单独划拨资金,现在美国很可能采取同样的做法为ORP项目提供资金。(编译/邬眉)

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