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中國海軍的核潛艇是大國重器
2024/10/17 05:18:42瀏覽67|回應0|推薦11

中國海軍的核潛艇是大國重器

 

一、093B核潛艇圖片引起廣泛關注 

   核潛艇分為兩種,一種是攻擊型核潛艇,主要任務是使用魚雷、潛射反艦飛彈消滅水下、水上目標;另外一種就是被稱為"鎮國重器"的戰略核潛艇,攜帶潛射洲際飛彈,執行核打擊、或二次核反擊任務。2023 年 10 月,《海軍新聞》報導了中國先進的 093B 型核動力攻擊潛艇的新圖片,該圖片在中國社交媒體上浮出水面,揭示了對其設計和能力的重要資訊。093B是中國服役中海軍現代化的最新產品。這艘潛水艇在葫蘆島的渤海造船廠生產,與早期型號相比進行了多項改進,包括增強其隱身性和機動性的流線型設計。該潛艇配備了垂直發射系統(VLS)和泵噴推進器,這兩者都有助於其發射各種飛彈系統並改善聲學靜音,使其更難在水下被發現。與093型核潛艇相比,新型 093B核潛艇在建造過程與技術上有顯著提升。尤其是在大連的渤海造船廠,自 2014 年以來,該造船廠經歷了顯著擴建,具備每年生產 2 到 3 艘潛艇的能力,並持續進行設施的現代化建設。自 2019 年起,該廠的生產活動逐漸增多,至今已經可能生產並下水了 3 到 6 艘 093B 潛艇。093B型肯定不是中國的”目標艇”,但是它的實力相比此前的093有明顯提高,從照片上可看出,093B的推進器可能已經換成了泵噴系統,此外,它的艏艉水平舵的安裝位置、形狀也有所變化,應該說總體的安靜性提升是肯定有的。雖然095型攻擊核潛艇較093型攻擊核潛艇先進,但是095傳聞甚久無法確定其已服役。但是095確實是存在的,對於服役這一說,看來也是離官宣不遠了。目前中國官宣現役的攻擊型核潛艇是093,因此093B核潛艇圖片受到廣泛重視,這是中國自行設計建造的第二代攻擊型核潛艇,在2006年服役,一共建造了4艘,目前全部在役。093型的服役,本身就是改變中國核潛艇性能落後,減少與世界先進核潛艇性能差距的存在,093型服役以後,中國才算是真正意義上擁有了可靠性高、水下航速快、自持力時間長、隱蔽性能好、打擊威力大的攻擊型核潛艇。 

   中國和俄羅斯傳聞在潛艇技術和戰術方面進行合作,2023年10 月,亞洲時報報導稱,中國和俄羅斯正在聯合開發 096型戰略核潛艇,旨在增強中國在太平洋地區投射力量的能力。據報道,俄羅斯在潛艇隱身技術方面的專業知識在此次合作中發揮關鍵作用,有助於使美國及其盟友更難發現中國潛艇。中國和俄羅斯同時推動潛艇不僅僅是軍事實力的展示,也是挑戰美國海軍在太平洋和北極地區的主導地位。中國核潛艇的發展不僅塑造了亞洲的戰略格局,也引起了美國及其太平洋盟友的擔憂。越來越多的證據表明,中國有望在本世紀末之前讓其 096 型彈道飛彈潛艇投入使用,其安靜性的突破在一定程度上得益於俄羅斯的技術。美國海軍戰爭學院認為096型戰略核潛艇威力強大難以被發現,對美國將是一場噩夢。對中國核動力攻擊潛艇的謹慎追蹤是美國海軍在印太地區增加部署和緊急計畫的核心驅動力之一。預計當 096 型投入使用時,這種驅動力將加劇。五角大廈去年11月表示,中國海軍定期使用其較舊的094型巡邏艇在南海海南島進行全副武裝的核威懾巡邏,這與美國、英國、俄羅斯和法國多年來的巡邏非常相似。 

二、中國核潛艇的演進 

(一)第一代中國核潛艇

   第一代中國核潛艇包括091攻擊核潛艇(北約代號「漢」級)及092戰略核潛艇(北約代號「夏」級)。首艘091攻擊核潛艇於1974年入役,2000年退役。091型核潛艇共有5艘,其中3艘仍在服役。漢級核潛艇噪音很大,性能也不很可靠。092型戰略核潛艇是中國海軍裝備的第一種戰略彈道核潛艇,實現海基核力量「從無到有」的突破,使中國繼美、蘇、英、法後,成為第五個掌握海基核力量,具備二次核反擊能力的國家。夏級核潛艇的象徵意義遠大於作戰使用價值。 

(二)第二代中國核潛艇

   第二代中國核潛艇包括093型攻擊核潛艇(北約代號「商」級)及094型戰略核潛艇(北約代號「晉」級)。第一艘093於2003年12月下水,2006年服役。在俄羅斯的技術幫助下,093艇的性能據信和早期俄製的阿庫拉級核潛艇或美製維吉尼亞級核潛艇持平。其改進型093B型核潛艇聲吶水平和作戰系統性能已經與國外第三代攻擊核潛艇沒有技術代差,但是在核潛艇反應堆以及水下推進模式仍有差距。根據「海軍消息」報導,093A核潛艇配備了多種飛彈和魚雷,重約 7,000 噸與英國機敏級核潛艇相同。可攜帶鷹擊-82反艦飛彈、火箭水雷和魚雷。可攜帶魚-6魚雷。據信還能夠攜帶鷹擊-18超音速巡航飛彈,這可能會成為其針對軍艦和陸地目標的主要武器。中國的核潛艇是在渤海葫蘆島建造的,該地點正在擴建以提高建造速度。093型裝備了與西方攻擊型核潛艇相同水平乃至更強的武器,配備有性能接近美海軍Mk48型魚雷、最大航速65節的魚-6以及改進的魚-10,魚-10的最大航速為50節,最大射程為50公里。093具備強大的反艦能力,同時可以承擔對陸上目標打擊任務。但093A型的靜音性能仍不如美國退役的「洛杉磯」級攻擊核潛艇。 

   094水下排水量約1萬噸,全長137米,寬11.8米,由2座核反應器提供動力,較092型有了很大的提升。由於噪音太大,因此,094的3號艇開始裝備改進的新型潛射彈道導彈,而且整體進行修型即094A型。094核潛艇可攜帶16枚導彈是中國開發的第二代彈道飛彈核潛艇,中國已有6艘094型戰略核潛艇服役。該核潛艇可搭載巨浪-2型潛射洲際導彈,射程達8000公里。官方讓094A型核潛艇曝光,表明該型核潛艇已成為中國海基核打擊力量主力,中國具備了更有效的戰略核反擊能力。按慣例,094核潛艇的公開意味著中國更先進的096型已研製完畢。094型核潛艇早在2008年就正式服役,相比最早下水的094型核潛艇,後來現身的核潛艇在指揮台圍殼和艇體結合部採用了填角處理,從而使指揮台圍殼與艇體的結合更加流線,屬於094A型。路透社報導根據五角大樓的一份報告,中國首次在海上持續擁有至少一艘配備核武的彈道飛彈潛艇給美國及其盟友增加了壓力。中國軍方評估稱,由六艘晉級彈道飛彈潛艦組成的中國艦隊正在從海南島向南海進行「近乎連續的」巡邏分析師表示,他們配備了一種新的遠程彈道飛彈,可以打擊美國本土。094型和094A型配備了巨浪-2和巨浪-2A潛射彈道飛彈,該型飛彈以陸基「東風」-31洲際彈道飛彈為基礎設計,長13米,直徑2米,能夠裝載單枚核彈頭或3~8枚分導核彈頭,圓概率誤差估計為100~300米。裝備巨浪-2的094型戰略核潛艇雖然無法從中國近海對美國本土發動攻擊,但關島和阿拉斯加卻在其射程範圍之內,同時對包括日本在內的周邊各國來說仍然有非常大的威懾力。 

(三)中國第三代核潛艇

   中國第三代核潛艇包括095型攻擊核潛艇(北約代號「隋」級)及096型戰略核潛艇(北約代號「唐」級),根據中國2016年非官方信息,095攻擊核潛艇水下排水量7900噸,全長115米,寬12米,吃水11米,與美國海軍的“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇基本相同。095除了裝備有更先進的「鷹擊-62」超音速重型反艦飛彈、CY-3反潛飛彈及魚8魚雷外,還將擁有垂直發射系統,可發射「東海-10」改進型潛射型對陸攻擊巡航飛彈,這種飛彈的射程可以達到2000公里,可打擊敵縱深目標。由於使用泵噴推進器,095型攻擊核潛艇的噪音顯著降低,尤其適合大洋高速航行作戰。在作戰效果上,一艘具有攻擊性且作戰能力強的核潛艇對維護海洋權益有著重要的作用,而095型攻擊核潛艇借助中國的最新技術,將使中國海軍對付美日潛艇時不再有技術代差。中國首艘095型攻擊型核潛艇採用了高強度、單雙混合殼體結構,無軸泵噴推進系統以及垂直發射管,還有拓撲絕緣體材料鋁合金金屬圓環反聲吶探測與第三代主動降噪技術,使其性能直追國外最先進核潛艇。 

   096型戰略核潛艇可帶潛射彈道飛彈數量達24枚,其艦長150米、艦寬20 米,最大排水量16000噸。該艦外形近似拉長的水滴型,採用雙殼體設計,動力裝置為兩座一體化壓水式核反應堆和兩座蒸汽渦輪機的噴水推進方式,最大航速可達32節。由於艦體外殼使用高強度合金鋼,所以其潛深可以達到600米。096核潛艇配備武器將包括:潛射巡航導彈,魚雷,以及巨浪系列洲際導彈,預計其初期裝備為巨浪-2的乙型或巨浪3,射程12000公里。巨浪-3與美國的「三叉戟」Ⅱ型潛射彈道飛彈屬同一等級,以東風-41洲際彈道飛彈為基礎設計,其全長13米,直徑2米,最大射程為12000公里,能夠裝備10枚分導式多彈頭,採用慣性導引、天文導航以及“北斗”衛星導航,圓概率誤差在100公尺左右。巨浪-3預計將在2030年投入使用,因此096型戰略核潛艇在此之前如能服役的話,可能會首先裝備巨浪-2。 

三、中國096核潛艇飛躍進步 

   096核潛艇的排水量為16000噸,艦長達到150米,艦寬20米,因為體積的增加,094核潛艇的龜背問題得到改善。外形採用拉長的雙面水滴型可減少水中阻力。殼體沿用雙殼體設計,外部覆蓋新型柔性消音材料,能有效減少噪音加強096核潛艇的隱秘性。艦身材料採用中國自產新型高強度合金鋼,鋼材屈服強度達到2200兆帕,使096核潛艇最大下潛深度逾600米,推進方式是採用兩座一體化壓水式核反應堆和兩座蒸汽渦輪機的噴水推進,並將推進裝置從常規的七頁轉速螺旋槳,換成兩軸內藏雙作用電動機以及不受流體粘液影響的電子流體推進器,最大航速可達三十二節,比美國的俄亥俄級核潛艇以及俄羅斯的北風之神級核潛艇的航速都要高。對於一艘戰略型核潛艇而言,擁有高航速固然重要,但噪音低才能將其戰略意義發揮出來。096核潛艇採用可減少潛艇變速齒輪和傳動軸的綜合電力推進系統,以及能明顯提升潛艇航速和靜音能力的無軸泵噴推動系統。除此之外,還為發動機安裝新型減震器。在艇身使用先進的消音瓦以及在艇體採用的新的主動降噪裝置,在各種新型裝備的加持下,096型核潛艇的整體使用噪音將會低於100分貝,不僅遠低於094型核潛艇的115分貝,更是有望低於美國的俄亥俄級戰略核潛艇和俄羅斯北風之神級核潛艇。096共攜帶十六枚彈道導彈,配裝更先進的巨浪-3導彈,射程大約為一萬兩千到一萬四千公里,最多能搭載十枚分導式核彈頭,能同時攻擊最多一百六十個目標。搭載了巨浪-3的096型核潛艇,即使在南海也有能力攻擊到美國本土,096核潛艇與巨浪-3洲際導彈聯手建立起對美國的戰略核威懾能力。 

    戰略核潛艇在三位一體核打擊戰略中最為重要,憑藉茫茫大海掩護,只要噪音夠低很難被發現。在推進器方面,中國工程院馬偉明院士研製出無軸泵推技術。這種技術取消了傳統的驅動軸,將螺旋槳葉片安裝在環狀導管內側,將動力裝置整合在潛艇外部的環狀導管內部,由電機帶動整個環狀導管內部槳葉一起旋轉。096核潛艇採用無軸泵噴推進器具有低噪音的優點。泵噴推進器分為有軸和無軸兩種。相比較於噪音已經最小化的螺旋槳推進器——七葉大側斜螺旋槳推進器,環形導流罩讓有軸泵噴推進器不僅高效率而且具有更低的噪音。目前,縱觀世界級先進核潛艇幾乎都採用了有軸泵噴推進器。無軸泵噴推進器的出現,無疑使潛艇推進器的噪聲處理更加優化。更先進的磁流體推進技術也可用於核潛艇上,中國的磁流體推進器技術領先於西方,但尚在實驗階段。中國的無軸泵噴推進器率先應用在095攻擊核潛艇,096型戰略核潛艇是第二款應用這種技術的裝備。美國軍事觀察網報導,中國潛射彈道導彈(SLBM)及其核彈道導彈潛艇(SSBN)已經擴張,解放軍擁有 6艘 094 型SSBN,每艘攜帶 12枚巨浪2導彈。新型的096核潛艇配備巨浪3導彈,隨著中國部署更新、能力更強、射程更遠的巨浪3導彈,中國海軍將可從南海水域攻擊美國大陸。 

四、中國無軸泵噴技術領先美國10 

   相比於傳統的螺旋槳或者有軸泵噴技術,無軸泵噴優點明顯,由於推進器噪聲是核潛艇的主要噪聲源之一,且暴露在艇體外,很容易向水中輻射噪聲。為了改善噪音水平,歐美國家紛紛將潛艇的推進器換成有軸泵噴推進器,大大降低了核潛艇的噪聲水平,甚至低於海洋背景噪音。然而,採用有軸泵噴推進器的核潛艇仍然需要傳動系統和變速箱,用於將核動力裝置產生的動力傳遞到核潛艇尾部,驅動泵噴裝置。傳動軸、變速箱難免產生噪音。而無軸泵噴動力則不需要傳動系統和變速箱,相比有軸泵噴有5項優點:(1)沒有傳動系統、變速箱,噪聲源減少至少1半。(2)省去傳動系統、變速箱以後,需要做隔振措施的地方大大減少,動力系統更加簡潔,可靠性更高。(3)省去重量較大的傳動系統、變速箱以後,動力裝置重量更輕。(4)省去體積龐大的傳動系統、變速箱以後,潛艇空間將變得更充裕,舒適度大幅提升進而提升作戰能力。(5)無軸泵噴沒有轉動軸,不會纏繞雜物、水草,也就不會被卡死。無軸泵噴推進器的技術難度首先是無軸泵噴推進器自身的噪音消除難題;其次是想要採用這種動力必須先研製出可靠性很高的綜合電力推進系統。中國有馬偉明院士直接解決了這兩大項技術難題,使中國在無軸泵噴技術方面成功實現對歐美國家的彎道超車!

   馬偉明院士帶領團隊跳過第一代綜合電力系統,研製出第二代綜合電力系統。第一代綜合電力系統採用的是中壓交流電力,雖然能量利用效率比傳動機械動力系統高很多,卻具有可靠性差的先天缺陷。第二代綜合電力系統不僅繼承了第一代綜合電力系統的優點,而且還完美避開了可靠性差這個缺陷!有可靠的全電推進系統還不行,無軸泵噴技術難度同樣不小。很多人可能誤以為無軸泵噴相比有軸泵噴只是一根轉動軸的區別,實際上並非如此。無軸泵噴的核心就是安裝在環狀導管內的驅動電機。為降低阻力和流體噪聲,環狀導管的剖面被設計成機翼形狀,而且不能太厚,這就限制了驅動電機的尺寸,也限制了無軸泵噴推進器的推力。解決之道就是研製出體積更小,功率更大的驅動電機。這方面恰恰是馬偉明院士最擅長的領域,同時也是中國少有的擁有優勢工業基礎的領域!運用無軸泵噴技術以後,096型戰略核潛艇噪音將低到難以探測。配備射程超遠的巨浪3型潛射洲際導彈以後,其攻擊能力十分可怕,全世界沒有哪個國家有能力對付這種安靜的大殺器。

( 時事評論國防軍事 )
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