一次就曝光了4艘,中国093攻击型核潜艇性能如何?

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093型是中国第二代攻击型核潜艇,它的指挥台围壳外形得到了不小优化,有利于降噪从而提高潜艇隐蔽性。其微微隆起的“小龟背”,可能是鹰击-18反舰导弹垂发装置也可能是通信浮标舱,无论是哪种,都意味着中国核潜艇战力的巨大突破。

出品| 网易新闻

作者| 矢勤,南方防务智库特约研究员

如果把潜艇部队看作一柄长矛,那么攻击型核潜艇就是这柄长矛最锐利的矛头。

2018年4月12日,南海大阅兵中空前雄壮的海上分列式,展示了当前中国海军最精锐的水下作战力量。在海上分列式中,组成矛头的是4艘攻击型核潜艇,坊间猜测它们属于093型,其北约代号为“商”级。

那么,093型核潜艇性能究竟怎么样?它又有什么过人之处?今天就给大家介绍一二。

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(南海阅兵中的最新型攻击型核潜艇)

(一)攻击型核潜艇是国之重剑,一次曝光4艘实属首次

中国首艘攻击型核潜艇在1974年就试航成功,但直到80年代末,中国海军才刚刚完成深潜、水下高速航行和大深度发射鱼雷试验,此时中国的核潜艇才真正具有了作战能力。

在中国全部5艘的首代攻击型核潜艇里,前两艘均带有明显的科研试验性质,直到第三艘才具备基本的作战能力,进入新世纪后,经历了整整一代型号的历练,中国的核潜艇发展开始逐渐发力,性能日臻完善,数量则显著提升。

中国向来视攻击型核潜艇为国之重剑,平日里总是隐藏其锋芒,秘不示人,这次一次性曝光4艘攻击型核潜艇对中国海军而言绝对是一次空前举动。

事实上,这并不是093的第一次亮相。

2018年1月11日,一艘093型核潜艇潜航进入钓鱼岛毗连水域(距离海岸线24海里以内),次日下午该艇在钓鱼岛北方国际水域上浮,升起中国国旗持续水面航行,仿佛完全无视持续跟踪骚扰的海自舰机。时隔三个月后,在这次军演上,它又一次自信地航行在关注的目光中。

这种自信被多家外媒及智库分析员所注意,对他们而言,一个更重要的问题是:如何评价这093型攻击型核潜艇的性能?

实话说,这个问题即便对国内的军事记者而言也是有难度的,因为曝光画面仍然有限。不过,细心留意,我们仍然从细节中察觉到其大有门道。

(二)细节中有大门道,093型核潜艇性能究竟怎么样?

首先,集中曝光的4艇其实属于3个亚型,或者3个批次。

这一点可以从指挥台围壳的外形察觉。

四艇编队中靠前2艘,指挥台围壳明显拉长,顶部和根部有明显的倒角和圆角,同时取消了围壳上的水面驾驶台舷窗,后排2艘,指挥台围壳均为矩形,但其中一艘根部有倒角。基于常识判断,外形修形越多、越光顺的型号应该出现越晚。

光顺了有什么好处?美观?当然,但更重要的是光顺的外形会给降噪带来很大帮助。

围壳外形不断优化,降低水动力噪声的同时改善垂直舵效率。

我们知道隐蔽性是潜艇的生命,降噪二字,对于潜艇而言再多强调也不为过。

潜艇水下航行时,噪声主要来自三个方面,机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声,后两种噪声是高航速时的主要噪声类型,而且航速越高,水动力噪声就越明显。

这个噪声产生的根源在于艇体表面和水介质的相互作用。通俗地说,潜艇越顺溜,水动力噪声就会越小,对潜艇而言,光顺化的着力点很多,其中湿面积最大的指挥台围壳显然最有优化外形的必要。

围壳外形的优化可以显著改善围壳之后的流场,除了降低水动力噪声,还可能改善垂直舵的效率。

3型4艇的渐进优化,也体现出中国海军一贯的装备发展策略——小步快跑,完成基础型号的研制后,首先进行小批量建造试用,发现问题不断改善并应用新的技术,次序迭代,实现装备性能的稳步前进。如此快速的迭代表明中国海军对于降低潜艇噪声的孜孜以求。

不要小瞧这样的细节变化,外形的变化需要大量水动力学研究作为基础,这种基础既包括硬件更包括软件,如此快速的修改和优化,实际上展现了中国船舶工业界强大的科研和创新能力。

微微隆起的小龟背,意味着核潜艇战力的巨大突破。

除了指挥台围壳的区别,最新型的093还有一个神秘特征备受外界关注——指挥台围壳之后有一个微微隆起的结构,坊间谓之“小龟背”。

清晰画面曝光后,围绕这个龟背的猜测纷起, 其中最有代表性的2种推测,其一,这是鹰击-18反舰导弹的垂发装置;其二,这是通信浮标舱。

无论哪种推测成立,都意味着中国核潜艇战力的巨大突破。

虽然缺乏影像证据,但推测最新型093搭载了鹰击-18是合理的,因为鹰击-18设计基于俄制“克拉布”导弹,中国曾引进“克拉布”的潜射版。其次,从公开报道推测,两型装备的研发进程是合拍的。

与第一代攻击型核潜艇相比,鹰击-18与093组合的打击威力有了天翻地覆的变化。

据公开报道,鹰击-18总师朱坤先生在国内首次提出亚超结合潜射反舰导弹总体方案,解决大射程与超声速突防双重难题,比俄罗斯“克拉布”导弹更短更灵巧,射程是其3倍;比美国“战斧”射程多100千米。

这里所谓亚超结合的反舰导弹就是鹰击-18,即便按最保守的估计,鹰击-18的射程也会大于500千米,按打击面积计算,只需2艘093即可覆盖整个南海。

鹰击-18威力出众,但该弹弹长非常大,如果093采用垂发系统搭载该弹,难免会高出艇体,形成龟背。龟背显然会对水动力噪声带来不利影响,然而与鹰击-18巨大的打击威力相比,这种妥协似乎是非常值得的。

不过小龟背宽度实在有限,也就是说这个结构内部容积有限,不可能搭载太多导弹,如果用于搭载鹰击-18,则依据照片粗略测算,可知其搭载量不会大于5枚,甚至不足以完成对单艘驱逐舰的毁伤(考虑突防概率),实际上不具备实战意义。

(水面舰艇垂发的鹰击-18)

实际上,鹰击-18并非必须垂发不可,与鹰击-18同样结构、尺寸的俄制“克拉布”导弹就采用鱼雷管发射,这种发射形式中国海军是非常熟悉的,因为中国很早就列装了636M型常规潜艇,该艇配套的“克拉布”就使用鱼雷管发射。

当然,采用垂发搭载对潜艇而言好处很多,最突出的是不必占用艇首鱼雷舱储弹位置,从而可以增大潜艇的武器搭载量。所以如果未来093进化出了导弹垂发系统的龟背,我们是没必要惊讶的,对中国而言,这种进化并不存在问题。

实际上,笔者认为093最新版的小龟背其实是通信浮标舱,类似的结构同样存在于美国海军和俄罗斯海军的核潜艇上,是一种比较成熟的改善潜艇通信能力的做法。

这个看似不起眼的结构其实对于倍增核潜艇的战力意义极其巨大。

我们知道潜艇因其隐蔽性而具有巨大的作战威力,潜艇的隐蔽性很大程度上是由于水介质对于电磁波传播的限制,但这同时也导致潜艇难以与上级或其他作战平台建立有效的联络。实际上这个问题始终困扰着潜艇部队,即便是作战经验最丰富的美国海军,在潜艇作战中,也不得不采取相对独立(隔绝于作战网络)的运用方式。

长波通信虽然能在一定程度上克服这种局限,但却存在信息率极低的问题,如果用手机做比喻,长波通信与其说是手机短信,不如说是手机铃声——仅能传递有限信息,充其量不过是提醒你接电话——对潜艇而言,则是上浮至通气管深度,升起通信桅杆或释放通信浮标进行信息率高的通信作业(短波通信和卫星通信)。

但此时由于潜深浅,机动受限,出水的桅杆或浮标也容易增大被侦搜到的风险,所以必须控制时间。为了解决这个问题,主流的做法是增大通信深度,这也意味着必须使用有缆浮标,且浮标本身也需要进行隐蔽处理。

如果093装备了射程极远的反舰导弹,那么浮标的价值就会更高,因为这个射程已经远远超出潜艇本身的侦测范围,必须依赖第三方平台提供目标指示,为了接受(甚至交流)目标信息,只能使用通信浮标,否则是根本无法充分发挥鹰击-18威力的。

(俄奥斯卡级也有一个明显的小龟背,其内部为通信浮标)

这个不起眼的浮标系统其实存在不小的研制难度,其工作环境极其恶劣,必须泡在海水中,或者工作在高盐高湿高腐蚀的空气中,同时浮标系统安装与耐压壳外,潜艇部署期间无法对其检修,这就要求其必须具备极高的可靠性。

出水的浮标需要配合潜艇运动,最好可以满足较高的工作航速以降低对潜艇机动性的局限,但这也会形成非常明显的尾迹从而增加暴露的风险,必须通过合理的设计在保证高航速的同时减小尾迹,并应对浮标进行电磁波隐身处理,以压缩其被对手搜索雷达发现的距离。

最后,既然浮标如此不可缺少,还应考虑其多用途能力,力争一标多用(如兼具导航、侦察等功能),同时还应控制好浮标系统体积,以减少其对潜艇空间的占用。

能完成这套关键系统的研发,本身就展现了中国军用船舶设计和制造战线了不起的成就。

093的水下宙斯盾,跟踪定位探测的利器。

从曝光的最新型093照片中,可以发现艇体侧面有非常明显的舷侧声呐阵,这种设备于80年代开始实用,发展非常迅速。

核潜艇通常搭载3类主要声呐,艇首综合声呐、拖曳线阵列声呐和舷侧阵列声呐,论探测距离,拖曳声呐最远,但却无法在单次探测中定位目标,必须通过多次探测或综合使用多种声呐进行定位。舷侧阵虽然探测距离(约50千米)不比拖曳线声呐远,但却具备孔径大,可对目标进行定位的优点,而且多目标跟踪能力强,号称“水下宙斯盾”。

正是因为这些优点,舷侧阵列声呐一经问世,就获得各潜艇强国的青睐。中国在第一代攻击型核潜艇第五艘(最后一艘)上开始安装这种声呐,在最新型的093艇,声呐的外观较第一代核潜艇发生了明显的变化,这种变化显然意味着093水下探测能力的进步。

结语

与第一代核潜艇相比,新艇从动力系统、探测系统、通信系统到打击能力都已经发生了天翻地覆的变化,其安静性也必然有了长足进步。

虽然受限于公开图像的数量,无法完整讲述新型攻击型核潜艇的进步,但我们仍然可以透过一个细节感受到这种进步——新一代核潜艇建造数量、速度都显著提高,而且结合相关建造厂的公开报道,我们还能发现,无论是建造数量和速度仍在加速中——这显然表明了军方对潜艇性能的态度。

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编辑| 孙健航、史文慧

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