法國梭子魚級攻擊核潛艇

法國梭子魚級攻擊核潛艇

梭子魚級2004年5月在英國召開的未來海軍需求研討會上,法國DCN造船局的代表透露了梭子魚級水面排水量約4100噸,設計水下最高潛航速度約25節,最大下潛深度超過350米。新核潛艇主要設計思想是保護航母戰鬥群,同時又完全有能力獨立進行作戰。首艇在2005年開工建造,將以每兩年一艘的速度從2014年開始交付。

基本簡介

在新世紀,西歐國家海軍把戰略的重點放在參與對海外的危機干預,並配合空軍進行聯合作戰。各國海軍在制定新世紀艦艇發展規劃時,都強調建造具有遠程投送能力和能遂行沿海支援作戰的大型艦艇。法國為確保今後25年艦艇繼續在西歐處於領先水平,已作出三項決定,建造三種級別的護衛艦。一是與義大利合作建造防空護衛艦,

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二是建造可遂行反潛作戰支援陸地作戰護衛艦,三是繼續建造拉斐特級隱身護衛艦。同時為了強化其潛對地打擊能力法國海軍將新建6艘梭子魚級攻擊核潛艇,以取代目前在役的6艘紅寶石/紫水晶級潛艇紅寶石級攻擊核潛艇水上排水量2410噸,是目前世界上排水量最小的核潛艇,於1983年到1993年10年間完工,目前已經接近設計使用壽限。

1998年11月,時任法國國防部長阿蘭·里夏爾正式對外界公布一項價值46億美元的6艘核動力攻擊潛艇(SSN)建造計畫。里夏爾說,這項名為“梭子魚”(Barracuda)的計畫將立即開始,“梭子魚”項目組包括法國武器裝備部DCN造船局Technicatome原子能委員會DCN造船局負責平台設計和建造,Technicatome公司負責核動力設備。法國武器裝備部裝備委員會主席認為,“梭子魚”是法國自1990年以來提出的費用最為昂貴的武器裝備計畫。法國將在這種核潛艇上採用許多為已服役的凱鏇級戰略飛彈核潛艇設計的新技術,要求建造這6艘潛艇的周期要比過去的計畫縮短20%,費用要比現在的基準減少30%。為了減少費用和重複工作,要求該計畫涉及的所有部門,包括軍、武器裝備部、DCN造船局以及其他艦艇製造商在該計畫的可行性研究階段就參與進來。

2004年5月在英國召開的未來海軍需求研討會上,法國DCN造船局的代表透露,梭子魚級水面排水量約4100噸,設計水下最高潛航速度約25節,最大下潛深度超過350米。新核潛艇主要設計思想是保護航母戰鬥群,同時又完全有能力獨立進行作戰。法國海軍原計畫梭子魚級潛艇的首艇在2003年開工建造,2008年進行海試。一旦建造開始,將以每兩年一艘的速度從2012年開始交付。但事實上,目前的梭子魚級核潛艇項目進展已經晚於計畫兩年,並且還面臨著資金不足的困難。首艇的建造工作至少要到2005年才能開始。在經費上由於受到法國要建造第二艘航空母艦的與日俱增的壓力,梭子魚級核潛艇的最終建造數量很可能被削減,或者推遲進度。根據規劃,新型的梭子魚級攻擊核潛艇將持續服役到2050年到2060年,這將是法國海軍21世紀初最經濟的核潛艇發展項目。

動力系統

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按照計畫,梭子魚級核潛艇採用泵動噴射推進方式,而不是常見核潛艇上設定的大側斜螺鏇槳,這樣可減少潛艇航行產生的空泡噪音,其水下噪音僅110分貝,接近美國洛杉磯級核潛艇法國武器裝備部稱推進系統將是“新設計”,主動力裝置包括核反應堆、體積補償器、蒸汽發生器、防護裝置、兩台蒸汽渦輪機、主凝汽櫃、兩台給螺鏇槳推進電機供電的發電機和兩台給艦載系統供電的發電機、循環泵螺鏇槳電動機、驅動螺鏇槳的單軸推進裝置、指揮和控制設備,巡航時使用 電力推進,而高速航行時使用渦輪機推進。梭子魚級艇體採用與凱鏇級戰略飛彈核潛艇相同的NLES-100特種鋼,最大潛深達500米,抗強壓能力與美國維吉尼亞級核潛艇的HY-130鋼相當。

人們普遍認為,用於梭子魚級核潛艇核動力裝置將在K15壓水式核反應堆的基礎上實施改進,凱鏇級核潛艇和“夏爾·戴高樂”號航空母艦均採用K15核反應堆K15壓水式核反應堆總功率24500馬力,K-15壓水型核反應堆與美國和英國核潛艇上的反應堆則有很大不同:它以低濃度的作為燃料用在反應堆中,濃度只有7-20%,而美英核潛艇使用的反應堆中的鈾濃度高達95%,法國核反應堆的活性區換料周期比美國“俄亥俄”號飛彈核潛艇上的反應堆短一半。但據法國專家稱,反應堆活性區換料周期較短也是可以接受的,因為這可與電子設備和武器(大概每五年一次)改進周期同步,而且核燃料更換的費用在某種程度上講並不太高。K-15壓水堆是把核反應堆與蒸汽發生器組合成一個綜合裝置,法國工程師運用了內置冷熱劑-壓水的核反應堆的構想,把主能源輸出(換熱)機組或者蒸汽發生器直接引入核反應堆體,其內部沒有主動力裝置一次迴路,即只有管路和主循環泵,這樣能使反應堆結構緊湊:K-15反應堆的高度和直徑只有10米和4米。必須指出,組合式反應堆裝置的外表面鍍有生物防護層。據法國專家說,在反應堆正常工作狀態下,就是達到最大功率,反應堆周圍的輻射自然輻射也相差無幾。K-15反應堆不僅噪音小,能夠自動控制,而且性能可靠。法國專家聲稱,該反應堆的可靠性和安全性比民用反應堆還要高。

為了使其噪音不超過海上的自然聲音(在0級海況下),梭子魚級核潛艇在研製時對製造工藝的要求幾乎到了苛刻的程度。在流體力學方面,梭子魚級艇體將融合鯨體和水滴構造,使流線型達到最佳,在梭子魚級上大量使用滑動軸承取代滾動軸承,艦上所有會產生噪音的機械裝置都通過吸音和減震軟墊固定到艇體上,發動機和循環泵、所有管路和電纜都用由彈性元件製成的減震襯套包住。在降低噪音方面,梭子魚級核潛艇將成為歐洲一個技術上的里程碑。

武器系統

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梭子魚級裝備了4個533毫米魚雷發射管及18枚魚雷魚雷發射管可發射常規重型魚雷反艦飛彈對陸攻擊巡航飛彈。在裝備水壓型武器發射系統後,梭子魚級還可布設水雷、運輸和部署特種部隊。據海軍造船局和武器裝備部透露,梭子魚級採用的許多技術是為凱鏇級戰略核潛艇及新型蠍子級常規柴電潛艇開發的。梭子魚級的作戰系統由法國DCN造船局泰利斯水下系統公司緊密合作研製,儘管該艇在法國建造,但法國武器裝備部稱將在國際上尋找合作者,而梭子魚級選用多少非國產裝備未定。

1991年,法、德、義大利三國簽署聯合發展新型重型魚雷的備忘錄,以該魚雷替換各自的F-17DM2A3A184重型魚雷,後來三國分道揚鑣,德國獨自進行DM2A4魚雷的研製工作,義大利和法國聯合進行A184“先進型”魚雷的研製,法國中途由於經濟困難而暫時退出研製工作,後重新對該項目產生興趣,與義大利白頭公司最終完成魚雷的研製,目前這種魚雷的市場銷售名稱為“黑鯊”,梭子魚級核潛艇將無疑是這種“水下殺手”的主要目標用戶。黑鯊採用最新式的ASTRA自導頭,為光纖制導,使用鋁氧化銀電池,螺鏇槳為11+9葉對轉槳,魚雷航速更高,噪聲更低,該雷長6300毫米,直徑533毫米,雷頭裝藥250公斤,採用聲近炸引信和觸發引信,具有很高的殺傷機率。黑鯊魚雷為反潛/反艦兩用魚雷,可使用多種發射方式,如自航式或使用推力發射,最佳化了深、淺水工作性能。魚雷實現了完全數位訊號和數據處理。可探測低信號特徵目標,具有水聲對抗能力,聲自導頭形狀設計得可降低流體噪聲。由於該雷動力採用高能量電池的電力推進,其輻射噪聲非常低。該魚雷航速高,具有連續的傳輸控制能力,可同時處理幾個目標。該魚雷採用北約STANAG 4405標準,可使用所有現代化的魚雷火控系統,可按實際戰術態勢,進行危脅評估和最危目標選擇。

歐洲MBDA集團提供的SM39飛魚潛射反艦飛彈仍將在梭子魚級核潛艇上得以保留,西方軍事家認為,該飛彈是潛艇非常有效的反艦武器。安裝於潛航箱裡的飛魚潛射飛彈,通過潛艇魚雷發射管從水下發射,潛航箱長5.8米、直徑533毫米、重675公斤。箱體為水密型,能經受住較大海水壓力。飛彈在飛行初段採用慣性導航系統,在飛行末段採用主動制導系統,飛彈射程4-50公里,速度0.93馬赫,戰鬥部裝藥165公斤。飛彈頭部裝有控制系統和制導頭,控制系統包括RE-576型慣性控制裝置和AHV-7無線電測高儀,無線電測高儀有2根副天線,負責測量飛彈是否已降到設定高度。制導頭為水密型,在低溫下性能很穩定。制導頭主要由在8-10千兆赫茲波段工作的雷達組成。為了對付可能出現的電子干擾,雷達可改變發射頻率。飛彈戰鬥部具有2個延時觸發引信和1個非觸發引信。飛彈採用的固體燃料 火箭發動,比MM38飛魚水上反艦飛彈的油量大,並改善了耗油量,剩餘燃油可增加飛彈戰鬥部的破壞作用。飛彈尾部還安裝電池組和彈翼展開裝置。

法國梭子魚級攻擊核潛艇 紅寶石級核潛艇
裝備射程超過500公里的巡航飛彈多用途護衛艦攻擊核潛艇法國海軍既定的優先發展項目。目前,法國海軍在加緊設計建造新一代FMM級護衛艦梭子魚級核潛艇的同時,決定在空射型風暴之影/SCALP EG巡航飛彈的基礎上研發海軍型艦射和潛射風暴之影/SCAL巡航飛彈。1995年,法國馬特拉公司與英國BAe系統公司在法國阿帕奇遠程撒布器的基礎上開發出更為先進的風暴之影巡航飛彈,1997年,馬特拉-BAe聯合體與法英兩國國防部達成研製生產風暴之影/SCALP EG巡航飛彈的契約,此後義大利於1999年也加入該項目,後來因MBDA集團成立,該業務全部被該集團接手。風暴之影/SCALP EG項目已進入高級發展階段,目前已開發出成品的只有空射機載型。風暴之影/SCALP EG整體呈現錐形布局,頭部逐漸銳化,通體光滑,氣動布局本身就考慮到隱身的需求,內部為模組化艙段設計,分為制導艙、戰鬥部和動力艙。飛彈採用TRI-60-30渦噴發動機,最大射程350公里左右,中段制導為慣性導航加GPS全球定位系統數據修正,未來將可接收歐洲伽利略衛星信號,末段制導為紅外熱成像制導,具有自動目標識別和低空地形匹配功能。據目前公布的數據顯示,風暴之影/SCALP EG巡航飛彈重約1300公斤,彈長5.10米,翼展3米(彈翼打開狀態),採用鑽地或高爆戰鬥部。MBDA集團研製小組正在研發的潛射風暴之影/SCAL巡航飛彈將可能採用艇身垂直發射裝置,構造與美國改裝的俄亥俄級巡航飛彈核潛艇(SSGN)類似。

指揮支援系統

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與大部分現代海軍項目一致,梭子魚級自動化水平與法國海軍現有的紅寶石/紫水晶級核潛艇比較有了顯著提高,人員編制減少為60人,而早期的相同級別艇需要75人。據法國DCN造船局提供的資料顯示,梭子魚級核潛艇上裝備的指揮支援系統是為法國海軍開發的ACOM全球性指揮信息系統,它已安裝在50艘艦船和15個岸基指揮設施上部署。ACOM能為法國海軍提供國內和國際間的互動操作能力,包括內部網通信和收發電子郵件的能力。

以最新的4.0版本為例,該版本採用最新的商用軟體技術。它包括五種取決於海上和岸基指揮機構與作戰使用的主要配置:SYCOM海軍司令部、岸基指揮官和海軍作戰中心使用;OPSMER供海上指揮官使用;TRELO供沒有指揮系統的小型艦船使用(TRELO包含一個唯讀11個號鏈子系統);CENTAC供法國海軍大西洋-2型海上反潛機使用。它們通過法國海軍現有的通信系統連結在一起,通過海軍數據網實現岸對岸通信,通過軍用或民用的衛星通信系統(小型艦船通過標準高頻系統)實現艦對岸通令。在核潛艇上,ACOM與作戰系統相連,通過11號或14號北約數據鏈與友鄰海軍部隊交換戰術信息,並與來自RMP戰術數據網的情報信息相對照,以提高對總體態勢的理解。ACOM硬體使用的是商業型工作站,以UNLX為作業系統。

ACOM系統通過所提供的一張“廣域網”,補充由艇上感測器或戰術數據鏈生成的實時態勢,從而支持對指令的理解以及對整個海上態勢的評估。在較高一級的指揮中,來自不同信息源的信息在合併和確認後被合成。這些信息源包括岸基警戒雷達、人工情報和電子情報、來自盟國的情報、來自海上海軍部隊的情報、來自在海上作業的反潛機的情報,以及來自空軍或陸軍的情報。ACOM把合成的海上圖像繪製出來,定期發布給在海上作戰的各方。

ACOM系統包含計畫和輔助決策功能,可以支援計畫和指令的預加工,並為快速反應提供建議。當可以利用衛星通信時,該系統支持所有岸基指揮中心與核潛艇之間從資料庫到資料庫的自動信息交換,ACOM通過對數據和事件的及時記錄、允許即時報告和修正指令等措施,來提供作戰過程中的控制。它也能提供模擬重放設備、提供海軍艦隻後勤計畫工具,其有關參數包括維修和補給情況、可用性、燃料和彈藥庫存量以及訓練級別等。

ACOM採用Oracle8.0關係資料庫管理系統,在艇上及所有的岸基SYCOMCENTAC系統上均使用該資料庫。資料庫包含兩類信息:一類是諸如艦艇性能參數和照片等主要與情報有關的永久信息;另一類是諸如機場和港口概貌、專屬經濟區及領海範圍等有關人文地理的永久信息。資料庫包含有岸基軍事地點的描述,諸如交戰規則等戰術信息、等級標準、艦船使命任務構成方式、航海曆和天文表等信息。資料庫中還有許多格式化的信息量,航跡、圖形、諸如螢幕等操作區以及註解有關的易失性信息。系統的作業性能是:每分鐘接收3條訊息,平均每條訊息長度為6000個字元;線上存儲3個月的情報信息,包括10000個航跡,200000個點跡,10000個操作區,3000條訊息,1個月的本地戰術態勢;離線存儲容量無限。永久資料庫由一家國內技術中心管理,同時由國家基準資料庫定期更新。

當然,這樣一個系統不可能孤立存在於法國海軍中。從ACOM開發工作一開始,法國海軍就指示工業部門向北約組織的標準靠攏。這就是為什麼在ACOM系統中貫徹了所有北約組織標準,以及ACOM與北約同等系統具有完全的互操作能力的原因。除了上述互操作能力之外,在1998-1999年與北約其他國家海軍聯合演習中驗證了與“Internet互聯世界”的互操作性,諸如網上可視電話網上聊天以及收發電子郵件等。 

法國2015海軍規劃

1998年,法國披露2015海軍規劃,詳細說明了法國海軍執行的任務,這些任務包括威攝支援戰略潛艇部隊和保護法海軍兵力的部署和投送。據目前的計畫,到2015年法國將部署如下海軍力量:

法國梭子魚級攻擊核潛艇 法國里昂造船廠

◆ 4艘核動力戰略飛彈潛艇

◆ 1艘(可能2艘)航母及其艦載陣風多用途戰鬥機聯隊和鷹眼預潛機

◆ 由4艘船塢登入艦組成的兩棲部隊

◆ 由26艘驅逐艦和護衛艦組成的水面艦隊

◆ 6艘新型攻擊核潛艇

◆ 由6艘警戒護衛艦、11艘巡邏艦和5艘小型運輸艦組成的海外警戒兵力

◆ 由15艘反水雷作戰艦艇和1艘指揮艦組成的水雷作戰部隊

◆ 由22架大西洋飛機和10架近海偵察飛機組成的巡邏機隊

◆ 近50架艦載直升飛機。

這說明法國海軍共需要80艘艦艇、130架飛機和5個指揮分區。雖然法國海軍目前已接近此規模,但正積極進行改造,如近期服役的核動力航母“夏爾·戴高樂”號及新的近期訂購的第一批兩艘防空型護衛艦“福爾班”和“謝瓦利埃·保羅”號、第四艘新一代戰略核潛艇“恐懼”號船塢登入艦的第3艘和第4艘“托奈爾”“西北風”號以及新海洋調查船,並提出對三夥伴級掃雷艇隊的現代化改造計畫。下一步主要採購的新型攻擊核潛艇是未來法國艦隊的核心力量,將建造6艘新潛艇以替代紅寶石/紫水晶級攻擊核潛艇。

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