二战末期核武器和导弹相继诞生,由于这两种武器在远程战略性打击中体现出巨大的优势,所以美苏两国在二战结束后的冷战时期展开了核领域的*备竞赛。然而早期核武器的投送方式比较单一,只有亚音速的大型轰炸机空投或者地面固定发射塔式巡航导弹和弹道导弹,这二者在生存能力显然非常薄弱,极易遭到空中拦截。所以,两国的目光开始放在隐蔽性更强的潜艇上,企图用潜艇的突防能力从海上实施战略核威胁。美国的海上核打击发展路线中首先发展了“天狮星”巡航导弹,但早期巡航导弹带来的体积和实际打击能力不相符的问题,美国开始酝酿将突防能力更强的弹道导弹与潜艇结合,由此诞生了美国也是世界上第一代弹道导弹核潜艇“华盛顿”级。
落没的“天狮星”巡航导弹
最早美国的海基战略性打击武器为SSM-N-8“天狮星”巡航导弹,这是美国第一代舰载巡航导弹,主要使用在航空母舰、驱逐舰等水面舰艇和潜艇上,可携带W5型裂变战斗部或MK27型热核战斗部打击公里外的战略性目标。但作为第一代巡航导弹,“天狮星”和陆基“斗牛士”空射“大猎犬”一样都存在弹体过大的问题,装备J-33涡轮喷气式发动机的它从外形上看起来就像一架喷气式战斗机,总重量高达6.59吨。
SSM-N-8“天狮星”巡航导弹
美国最早改造吨的“小鲨鱼”级常规潜艇发射“天狮星”,每艘可携带2枚。之后于年又专门建造了吨级的的“灰背鲸”号和“黑鲈”号常规潜艇携带“天狮星”,但即便这样每艘潜艇只能携带4枚。年,美国再次建造了“大比目鱼”号核动力巡航导弹实验潜艇,水下排水量高达吨,但依旧只增了1枚的携带量。从下面这张图也能看到,“大比目鱼”的艇艏和接近艇舯的位置都几乎被“天狮星”所占据。为了适应这些大号的巡航导弹,这些巡航导弹潜艇被设计的奇形怪状,潜艇的水下航行阻力急剧增加,对于水下航速和续航能力是一个反作用的存在。
“大比目鱼”号巡航导弹核潜艇
红色的为“天狮星II”巡航导弹
除了重量上的问题之外,发射过程繁杂且无法做到水下发射也是早期巡航导弹的问题。这些巡航导弹的气动布局源于当时的喷气式战斗机,有巨大的折叠式弹翼。潜艇在发射时首先要上浮至水面,等待稳定航行后打开发射筒盖,将导弹依次放入轨道上推上发射架,再对发射架进行人工调整角度,待人员撤离后导弹助推器开始点火将导弹推出发射架,到达一定加速度后主发动机工作继续完成剩下的飞行工作。整个发射过程繁琐,在潜艇上一枚导弹从接到发射指令到实际发射耗时超过1小时,甚至可能达到2小时。而且潜艇在水面发射,其隐蔽性已经丧失,无法实现靠隐蔽性突防的效果。
总之“天狮星”存在的问题:
发射过程繁杂
无法水下发射
影响潜艇的水下航行阻力
液体燃料不稳定
亚音速容易被拦截
需要进行中继无线电制导修正导弹飞行轨迹
降低潜艇的隐蔽性
所以潜艇版的“天狮星”很快退役,它的后继型潜艇版“天狮星II”型超音速巡航导弹也被放弃,年服役的“大比目鱼”号在年改造成为试验潜艇。更多的“天狮星”和“天狮星II”是后来也只装备在水面舰艇,在航空母舰和驱逐舰上发射,因为在水面舰艇上发射所需的时间和繁杂程度比潜艇发射要好的多,战略意义能得到体现。
正在发射“天狮星”的“普林斯顿”号航空母舰
“北极星”潜射弹道导弹
正是因为“天狮星”巡航导弹本身的存在的弊端,美国人并不想把全部希望寄托在“天狮星”巡航导弹上,根据年2月美国国家安全委员会的报告:
如果美国遭到苏联的核打击,为了进行核报复,美国除了研制陆基洲际弹道导弹之外还必须寻求可靠的海基中程弹道导弹以增加核报复的概率和强度。
所以与“天狮星”另外同步进行的项目还有潜射弹道导弹。与巡航导弹相比,弹道导弹的突防速度更快、射程更远、发射准备相对的不那么繁琐,但带来的是发射重量更大。按照最开始的方案,年海**械局特种科研处以PGM-19“朱比特”陆基中程弹道导弹为基础研发海基潜射弹道导弹“朱比特S”,但这里存在两个问题:
原版“朱比特”是液体燃料导弹,需要临时加注燃料,发射准备时间可能长达数个小时,这点与“天狮星”相比没有任何进步。
“朱比特”导弹自身发射重量达到46.2吨,为了保证水下发射的足够推力需要增加助推器,而且还要由液体燃料火箭改造为反应速度极快的固体燃料火箭,其最终发射重量可能达到72.6吨,如果以吨的潜艇也只能装备4枚,尺寸上和重量上远远超过海*的承受能力。
PGM-19“朱比特”陆基中程弹道导弹
所以年12月,美国海*放弃以陆基中程导弹为基础的“朱比特S”,改为全新研发海基固体燃料中程弹道导弹,这就是之后的UGM-27A“北极星A1”潜射中程弹道导弹,由美国洛克希德马丁公司研制。年4月,在经历了5次发射失败后“北极星A1”首次发射成功,发射重量为12.7吨,最大射程公里,可携带1枚当量60万吨级的W47型热核弹头,圆概率偏差米。之后以UGM-27A为基础又开发了UGM-27B“北极星A-2”和UGM-27C“北极星A-3”,分别装备在“伊桑·艾伦”级战略核潜艇和“拉斐特”级战略核潜艇
UGM-27A“北极星A1”潜射中程弹道导弹
UGM-27B“北极星A-2”
UGM-27C“北极星A-3”
年9月,UGM-27A“北极星A1”潜射中程弹道导弹随“华盛顿”级弹道导弹核潜艇正式开始战备部署,成为世界上第一种潜射弹道导弹,也使美国的核打击水平成功又走在了苏联的前端。
“华盛顿”级弹道导弹核潜艇的问世
随着“北极星A1”导弹的立项,能够承载这种导弹的潜艇也必须同步进行研发,配套研发的还有发射控制、发射装置、潜艇导航等几个子系统。年10月4日苏联使用R-7洲际弹道导弹的变种发射世界上第一颗人造地球卫星,这也就意味着苏联具备核打击美国全境的能力,所以美国海*加快了潜射弹道导弹以及配套核潜艇的研发,期望在年4月之前得到弹道导弹核潜艇。
苏联R-7洲际弹道导弹
为了解决工期和进度问题,美国做了一个“偷懒”的决定,使用当时最新的“鲣鱼”级攻击型核潜艇改造以缩短研制和建造周期。年1月正在船台建造的“天蝎座”号终止原建造计划,将指挥舱与反应堆舱之间切开,增加一段40米长的弹道导弹舱,艇体其他部分和设备不变,由攻击型核潜艇改为弹道导弹核潜艇,舷号改为SSBN-“华盛顿”号。年12月30日“华盛顿”号正式交付并在年7月20日成功进行“北极星A1”潜射中程弹道导弹的艇载水下潜射实验,导弹命中公里外的目标。
SSBN-“华盛顿”号下水仪式
随后,美国以“华盛顿”号为蓝本在年-年相继开工后续4艘,分别为SSBN-“帕特里克·亨利”、SSBN-“西奥多·罗斯福”、SSBN-“罗伯特·李”和SSBN-“亚伯拉罕·林肯”。
“华盛顿”的整体性能
“华盛顿”级弹道导弹核潜艇由于直接采用“鲣鱼”级艇体,而“鲣鱼”级又是直接采用了“大青花鱼”号和“长颌须鱼”级常规潜艇的成果:HY-80钢、数字式多波束扫描声呐、十字尾舵、水滴形艇体、大五叶螺旋桨单轴推进等等当时非常先进的潜艇技术。所以即便沿用小一号的“鲣鱼”级的S5W压水堆(轴马力),其水下航速仍然能够达到24节,比吨级的“鹦鹉螺”号核动力攻击潜艇的航速还要高0.7节。
“鲣鱼”级攻击型核潜艇侧面剪影
从总体布局上讲,“华盛顿”级前后分为7个大的舱段,由前到后分别是艏鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、第一辅机舱、反应堆舱、第二辅机舱和主机舱。除导弹舱之外,其他舱室布局与“鲣鱼”级攻击性核潜艇是相同的。其中作为潜艇指挥和控制中枢的指挥舱上下分为4层:
第一层:操纵和航海部门、水下攻击指挥部门、通信部门
第二层:*官会议室、*官寝室、厨房、餐厅
第三层:士兵寝室、通风机
第四层:蓄电池舱、液舱
“华盛顿”号指挥舱第一层操纵和航海部门
从外形上看,“华盛顿”级在当时典型的特征就是带有一个龟背状的导流罩,从指挥台围壳的前端一直覆延伸到艇艉方向,覆盖16具导弹发射筒,构成发射筒外盖的一部分。而整体的艇型采用水下航行阻力较小的水滴型,艇艏位置为半球形,布置鱼雷发射管和声呐基阵。
SSBN-“帕特里克·亨利”号,注意背部隆起的龟背
SSBN-“华盛顿”号,从这个角度看龟背已经很明显了
”华盛顿”级的动力系统为核动力,配备1台西屋公司的S5W型压水反应堆,热功率78兆瓦,推进功率11兆瓦,全功率堆芯寿命0小时(后期型号)。通过S5W反应堆带动蒸汽发生器驱动齿轮减速汽轮机,输出功率马力。1具直径4.9米的五叶螺旋桨,水面最高航速15节,水下最高航速为24节。另外配备2组备用柴油发电机和1台辅助电动机。
美国潜艇反应堆舱段示意图,其中第一个就是S5W反应堆舱段
由于增加了一个导弹舱,“华盛顿”的长度由“鲣鱼”级的76.8米增加至.3米,水下排水量由吨提升至吨,水下航速由28.5节下降至24节。全艇配置艇员人,最大下潜深度米,自持力60天
潜射弹道导弹和武器系统
与“鲣鱼”级攻击型核潜艇和“长颌须鱼”级常规潜艇一样,“华盛顿”级在艇艏鱼雷发射管上方和下方分别安装AN/BQS-4型主动声呐基阵和AN/BQR-2B型被动声呐基阵。
“华盛顿”级弹道导弹核潜艇因加装了弹道导弹发射装置,所以其武器系统分为两大部分。鱼雷武器系统和“鲣鱼”级相同,装备6具MK58型毫米鱼雷发射管,可携带18枚MK48型毫米鱼雷,其中6枚在发射管中,12枚为备弹,使用MK型鱼雷射击指挥仪进行鱼雷射击参数解算和指挥。
MK58型毫米鱼雷发射管
MK48型毫米鱼雷
弹道导弹发射由MK80型导弹射击指挥仪指挥,“华盛顿”级装备16具潜射弹道导弹发射筒,可携带16枚UGM-27A“北极星A1”潜射中程弹道导弹。为了保证弹道导弹发射的稳定性,“华盛顿”级在第一辅机舱位置安装一个50吨重的陀螺消摆稳定装置,在水面和水下航行时消除潜艇的横向摇摆以保证潜艇发射弹道导弹时的稳定性,可以保证恶劣气象条件下进行快速的弹道导弹发射。而整个“北极星”潜射弹道导弹的关键性系统包括以下几个:
舰用惯性导航系统:计算潜艇航迹和位置,提高弹道导弹打击精度
计算机火控系统:利用惯性导航系统的数据进行连续不间断计算导弹运行轨迹
导弹测试与备用装置:监控和检查导弹状态
发射控制系统:连接导弹与导弹发射管,并在潜射状态时发射前进行压力平衡避免海水注入导弹发射筒
正在填装“北极星A-1”的“华盛顿”号,从这个角度也能看出明显的龟背
“华盛顿”级导弹舱,注意右侧的导弹发射筒
结语
以现在的眼光来看,“华盛顿”级弹道导弹核潜艇的技术指标显然已经落后。但我们把时间线拉回到年代末,以当时的固体火箭技术和固体燃料技术将射程公里且有效载荷超过1吨的导弹压缩到重量只有13吨,且每艘“华盛顿”的导弹携带量达到16枚,在当年这显然是顶级的技术。我们反观苏联,苏联在年服役的型弹道导弹核潜艇(北约H级)载弹量只有3枚,而且是液体燃料的SS-N-4“萨克”弹道导弹,射程只有公里。
型弹道导弹核潜艇注意围壳位置的3座导弹发射筒
年11月15日,“华盛顿”号携带“北极星A1”进行了为期66天10小时海上战备巡逻任务;年3月8日,“帕特里克·亨利”号将这一记录刷新到66天22小时。可以说“华盛顿”级弹道导弹核潜艇的服役开创了新的核打击手段,利用核潜艇强大的支持力和隐蔽水平可以神不知*不觉得将核武器送到苏联,也将美苏冷战推到一个新的高度。
雏菊西瓜Peterpan