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955型战略核潜艇

 明月照书窗 2023-09-03 发布于湖南

发展历程

研制背景

在二十世纪八十年代,按照苏联海军战略力量发展计划,将在1990 年代下半叶开始制造955项目的第四代战略核潜艇,配备新的D-31导弹系统,计划建造十四艘新潜艇,来取代将退役的战略核潜艇,实现战略核潜艇的换代。[1]
前苏联时期建造的941型战略核潜艇上所使用的P-39潜射弹道导弹虽然是由马克耶夫设计局(马克耶夫国家导弹中心 )所研制的,但是P-39的固体推进剂火箭发动机技术是源自南方设计局(OKB-586),因此P-39导弹的后续生产和维护依赖于和南方设计局的合作,而在苏联解体后位于第聂伯罗彼得罗夫斯克(第聂伯罗)的南方设计局属于乌克兰。因此基于国家安全战略,以及这批导弹可靠性和寿命的问题,俄罗斯迫切需要研制一种新式潜射导弹以及适配的战略核潜艇。[4]
1993年起,俄罗斯总统叶利钦发布了一系列法令,呼吁发展新型的洲际弹道导弹,潜射导弹以及核潜艇,来试图抵消因为裁军以及苏联解体造成的混乱所下降的威慑力。[5]
苏联时期的核战略也认为使用战略核潜艇的成本较低,维持核潜艇作为战略力量的成本远低于维持陆基导弹发射井作为战略力量的成本。苏联人将潜艇上设置核弹与设置相同数量的以陆基洲际导弹发射井或发射车为载体进行对比,显示出将核弹设置在潜艇上将具有8-10倍的优势。因为陆基需要基础设施,建造能发射16枚核弹的维护和运营成本将高于潜艇,一艘装有16枚导弹的潜艇发射一枚导弹的平均成本比发射同等数量的陆基导弹的发射井便宜20-25%,并且在相同的数量下陆基导弹的成本会成比例增加。因此苏联认识到美国、英国和法国等国家使用核潜艇作为战略导弹的载体是有经济考量的,而不仅是以技术和地缘政治作为原因。[6][7]
美国国防部1972年提出的五年国防计划中强调推行70年代新战略,即优先发展战略核力量,因此美国海军加快了研制俄变俄级弹道导弹核潜艇的并于1974 年开始建造。针对这种情况,苏联海军也于70年代提出以特别加强充实战略打击力和防御弹道导弹核潜艇为重点任务,研制了射程大于美国三义载-I型导弹的SS-N-20 型三级固体弹道导弹,并根据苏联一型导弹配一型潜艇的原则,开始研制更新的弹道导弹核潜艇,以此来和美国发展的装备三叉戟的俄亥俄级弹道导弹核潜艇相抗衡,此外,当时的苏联政府考虑到由于美海军不断改进反潜技术,建立全球水下预警系统,使苏联弹道导弹核潜艇的生命力受到威胁,所哟苏联弹道导弹核潜艇的活动采取抑留战略,即平时只有1/10左右的潜艇进行战备巡逻,即使在发生核大战的情况下,大部分弹道导弹核潜艇也将不参加早期核攻击,而是隐敲待命,作为核报复力量保存下来,以对战争的结局起重大作用。因此它们经常呆在北冰洋等地的庇护所内。但是苏联海军在经过多年实践运行后发现台风级的性能与造价相比,效费比不高。因此研制新级弹道导弹潜艇再一次提上议事日程。[8]

研制历程

1985年,苏共中央委员会和苏联部长会议颁布了一项法令,根据该法令,红宝石设计局(红宝石海洋机械中央设计局 TsKB-18 конструкторское бюро Рубин)开始对第四代核潜艇的两种变体进行论证和早期设计北风之神-1 的955项目和北风之神-2的935项目。这项工作由总设计师科瓦列夫(Серге́й Ники́тич Ковалёв)负责。1989年7月27日苏联海军副总司令卡皮塔涅茨下令取消935型潜艇,将相关技术作为技术储备,所有资源用于开发955型战略核潜艇。[9]
俄罗斯/苏联院士科瓦列夫
1990年,B.H.兹多尔诺夫(Владимир Анатольевич Здорнов)接替了科瓦列夫开始主持955型“北风之神-1'项目的研制工作。1995年6月,俄罗斯总统叶利钦发布命令,决定使用当时正在展开试射P-39yTTX型重型二级固体燃料潜射洲际弹道导弹代替955型弹道导弹核潜艇上的P-31导弹,新的设计编号改为09550工程。[10]
955型潜艇原计划搭载12枚由军火库中央设计局研制的P-31型弹道导弹,但由于在1986年10月3日,667AУ型K-219号因导弹液体燃料泄露而导致爆炸,因此苏联决定全面使用固体燃料推进的导弹,而放弃使用液体燃料推进的P-31型弹道导弹。P-39导弹最初计划10枚20万吨TNT当量的分导式核弹头,弹头内还装有一个用于对抗敌方反导防御的假目标系统,但由于导弹的火箭发动机推进剂因原生产工厂转产民用品而被迫改用能量密度更低的推进剂,导致核弹头数量被削减到了8枚。而且955级舰体布局为常规双壳体,使得最多只能携带12枚这种大小导弹。但连续三次地面试射均失败后,叶利钦在1998年9月亲自下令中止P-39的研制工作,原计划的后5次试射也因此被取消。对新一代潜射洲际导弹重新进行招标,同时国防部向红宝石设计局下达了重新设计955型战略核潜艇的任务。因此在1998年-1999年招标时,红宝石设计局设计了使用P-39的09550工程和使用P-30导弹的09551工程两套方案。最终选择了莫斯科热工技术研究所(Московский институт теплотехники/АО «Корпорация 'Моско́вский институ́т теплоте́хники'» )进行研发,由于莫斯科热工所研发的白杨-M(РТ-2ПМ2 «Тополь-М»)洲际弹道导弹取得成功,因此俄罗斯国防部要求研制基于白杨-M的新一代潜射洲际弹道导弹,研发代号P-30布拉瓦(Р-30«Булава́»),要求P-30和白杨-M有70%的通用型。但莫斯科热工所此前并未研发过潜射导弹,在2018年量产前,试射21次,完全失败8次,部分失败两次,一度试射失败次数超过了成功次数。遭受俄海军等相关方普遍质疑,并直接导致在2009年6月莫斯科热力研究所海基弹道导弹总设计师索罗莫诺夫辞职,由其副手苏克霍多尔斯基接任。不过改为使用布拉瓦后,后续的09551项目也改为能搭载16座导弹发射井。[11][12][13][14][15][1][16][17][18]

生产历程

2000年,北德文斯克造船厂的971型潜艇未完成舰体部件
尤里·多尔戈鲁基号在2008年12月2日下水
在1990年,苏联就已经计划开始建造955型核潜艇,因此位于北德文斯克的北方机械制造生产联合体已经做好了开工的前期准备,但由于苏联解体,以及更换导弹的问题,导致开工日期被不断拖延。首艘舰“尤里·多尔戈鲁基”于1996年11月2日在北德文斯克造船厂(Sevmash)铺设龙骨,时任莫斯科市长尤里·卢日科夫和时任俄总统办公厅主任丘拜斯参与了仪式。由于俄罗斯此时经济动荡财政拨款短缺,因此决定利用未完成的其他潜艇的舰体来再利用。在建造尤里·多尔戈鲁基号时,利用了在971项目中K-337“美洲狮”号的船体部件,二号舰亚历山大·涅夫斯基利用K-333山猫号的部分舰体,三号舰使用了K-480雪豹号的一部分。最初计划尤里·多尔戈鲁基号在2002年列装海军,但由于1998-1999年更换导弹,直到2002年才建设完基本架构,至2006年底才建造至能够出车间的程度,最后,尤里·多尔戈鲁基潜艇于2007年下水,第一次海试于2009年-2010月开始,并于2010年5月完成。由于布拉瓦导弹长期处于测试阶段,尤里·多尔戈鲁基号长期处于等待导弹的状态,该潜艇成功发射了第一枚布拉瓦弹道导弹。尤里·多尔戈鲁基号在2012年初通过了国家测试,尤里·多尔戈鲁基号直到2013年1月10日才最终服役。后续生产的不再使用971型的部件,并对设计进行了修改,称为955-A型。俄罗斯联邦武装部队总参谋长瓦列里·格拉西莫夫在俄罗斯联邦国防部会议上曾表示,已经开始研制后续改进的北风之神-B型。但在分析后认为成本过高,在俄罗斯的国家军备计划中依然选择继续建造955-A型核潜艇。至2023年5月,俄罗斯海军已经生产六艘955型及其改进955A型战略核潜艇,还有四艘955A型正在生产状态。除前三艘在俄罗斯经济较为困难生产的外,后续的每艘建造时间大约在七年左右。[19][20][21]955项目的第一艘船的成本为230亿卢布或88亿美元,第二艘和第三艘船的建造费用为约232亿卢布,以2012年货币计价为标准。[22][23][24]

装备历程

当前俄罗斯海军已经接收了六艘955及后续改进的955A型核潜艇,其中K-535尤里·多尔戈鲁基号于2013年1月10日移交给俄罗斯海军加入北方舰队的第31潜艇师,K-550亚历山大·涅夫斯基号2013年12月13日移交给俄罗斯海军太平洋舰队第25潜艇师,K-551弗拉基米尔·莫诺马赫于2014年12月19日移交给俄罗斯海军太平洋舰队第25潜艇师。955-A型的K-549弗拉基米尔大公于2020年6月12日加入俄罗斯海军北方舰队第31潜艇师,K-552奥列格大公号于2021年12月21日加入俄罗斯海军太平洋舰队第25潜艇师,K-553苏沃洛夫大元帅号于2022年12月21日加入俄罗斯海军太平洋舰队第25潜艇师。[25]

基本设计

船体设计

955型核潜艇标准排水量为14720吨,满载排水量为24000吨,长170米,宽13.5米。可搭载107人,其中55人为军官,理论上可搭载130人。由于使用了部分971型的材料,955型核潜艇与971型在很多地方上都十分相似,最主要的变化在于武器系统与内部系统方面。3艘955型艇的水声系统、船电系统、鱼雷系统也都借用了971型的设计,具有双壳体结构,潜艇主体结构由屈服强度为100 kgf/mm2的钛合金制造,厚度可达48mm,使用双级减震系统来保障设备稳定,采用由橡胶制成的气动减震器将舱段与艇体隔离开,这一内部结构是按照可以被称为“黑洞”的原理所制造的[26],潜艇内部的几乎所有设备都与减震器连接。 作战指挥室具有明显的前倾角,采用特殊的隐形材料覆盖轻巧的机身外部,与阿尔罗萨级相同,来减小移动时的噪声。相比前代941型核潜艇和俄亥俄级核潜艇,第4代955型核潜艇发出的噪音量更低。[27]尤里·多尔戈鲁基潜艇是第一艘使用这种推进力的潜艇。后期改进的955A型相较于955型在外观上有着大幅的改动,955A采用更大直径的单层壳体,取消了龟背。此外取消了955型围壳前段的前倾角度,在围壳与艇体的连接处进行填角处理等。[28]

舱室设计

955型战略核潜艇结构
955型核潜艇内部共分为8个舱段,最前端的第一舱为鱼雷舱,装有声纳和鱼雷武器,第二舱包括中央操作室和生活舱等,第三舱为作战舱,负责作战指挥,中间的第四和第五舱为导弹舱,第六舱、第七和第八舱是蒸汽产生舱,反应堆和涡轮机舱,为整艘船的动力系统。[29]

动力系统

955型核潜艇的动力系统包括,主动力为1座热功率为190兆瓦的OK-650B型核动力装置,还有核反应堆控制和辐射防护系统,KTM-6核动力装置发电机组,“幻影”汽轮机单元,OK-9VM主涡轮减速器单元,单轴喷水式发动机。该动力系统功率为50000hp。水面最高航速15节,水下航速29节。因此955核潜艇的动力装置为单座反应堆+单台汽轮机、单轴推进的组合,使用了前置定子式泵喷推进器来降低航行时发出的噪音。泵喷推进器桨叶的外端直接连接在螺旋桨护罩内滑动的环上,从而有效避免桨叶外端暴露产生的噪音与气泡损伤,还可以显著提高推进系统的效率。尾舵的设计也采用平行舵面。转向机构包括在艇艏有带襟翼的水平拉出式舵,在艇尾的可伸缩驾驶杆中有两个推进器-潜水推进器马达PG-160。[28][1]

船电系统

955型潜艇的电力系统包括一或者两台OK-2交流涡轮发电机,每台容量为3200千瓦以及两个可逆直流转换器。备用电源为两组各112块的铅酸蓄电池,一到两台有可逆转换器的柴油发电机和能够供应10天的燃料,另外还有两台厂-160型辅助推进电机,每台370马力。电力系统包括卢加-B或卢加-博雷的综合电力控制系统以及余弦-B或余弦-鲍里集中式电源系统来进行电力管理。动力装置通过大熊星座动力控制系统来进行管控。艇上还安装了一套区域-55”型自动化作战指挥系统,包括交响乐y自动导航系统,宝剑-5综合自动化船舶技术设备控制系统等部分。此外还安装有镍铬合金-M敌我识别装置,MPKI-59孤度-y型综合雷达系统,综合T星导航站,区域无线电测向仪等设备。[1]

声呐系统

955型核潜艇的声呐系统是俄罗斯海洋物理仪器集团在原先苏联时期研制出的额尔齐斯河和Скат-3等声呐系统的基础上,进行升级改进所研制出的MГK-6006“额尔齐斯河-双耳管-E”型声呐系统,负责水声信号的探测,分类和降噪,探测距离可达 230 公里,同时跟踪和处理 30 个目标,来对海洋中的敌方目标进行分类和选择。此外也还有专用的水声站来检测鱼雷和水雷等目标。此外在改进的955A上还搭载了额外的声呐系统。[1]

逃生系统

955型潜艇上的救生筏模型
955型的逃生系统是一个弹出式救援室(VSC),专为潜艇船员所设计,位于导弹发射器尾部的潜艇船体中。在955型战略核潜艇上总共有5套KSU-600N-4型救生系统,每套包括两具CHN-20型充气式救生筏。[1]

武器系统

在“尤里·多尔戈鲁基”号上安装“布拉瓦”,北德文斯克,2010 年
在2010年12月13日时任俄罗斯总理普京访问亚历山大·涅夫斯基号期间打开了发射井盖
在09551型战略核潜艇上装备的8具鱼雷发射管,分别是4个533毫米鱼雷发射管和4个650毫米鱼雷发射管。这8个鱼雷发射管与潜艇中线呈一定角度布置在两侧,这也是为了在中间容纳额尔齐斯河型声呐系统巨大的箱部球状基阵。但在09550工程中,由于直接利用了971型核潜艇未完成型号的一部分,这种鱼雷发射管的布置方式严重限制了声呐基阵的尺寸,导致其箱部只能安装类似第二代'解-3”型声呐系统的圆柱形基阵。因而在改进的09551工程中,8具533毫米鱼雷发射管被重新移到了基阵的上方,955型核潜艇上共携带了18枚鱼雷武器,配备了YTCT型通用深水自导鱼雷和YC3T-80KM型通用电动自导鱼雷,据称现已装备了物理学家-2通用深水鱼雷等新式鱼雷。还装有巨头鲸鱼雷快速装填系统。[30]
955型核潜艇通常还安装有16套布拉瓦潜射洲际弹道导弹,此前也有猜测955A型能搭载20套布拉瓦,但这一说法遭到了俄新社以及俄官方等的否认。每枚布拉瓦可搭载6-10枚核弹头,射程可达8000公里以上,同时955型配有配套的发射系统。此外由于前几艘955型核潜艇继承了971型核潜艇的一部分船体,因此在955型的箱耐压艇体与非耐压艇体之间也配有971型就保有的6套REPS-324栅栏干扰弹发射系统,这些发射装置可发射6枚MT-104“冲击”型或MT-114“绿柱石”型自航式多用途声呐干扰。此外在指挥塔内还搭载了3具针式便携式防空导弹系统,能够让潜艇在水面状态下各自发射8枚防空导弹。[31]

性能参数

955型核潜艇性能参数
项目
参数
标准排水量
14720吨
满载排水量
24000吨
全长
170米
全宽
13.5米
下潜深度
400米
极限深度
480米
水下航速
29节
水面航速
26节
水面排水量
17000吨
水下排水量
24000吨
水面吃水深度
10米
自持力
90昼夜
成员
107人,包括军官55人(理论可容纳130人)
单舰造价
230亿卢布(2008年)
主动力系统
OK-650B核动力推进系统
Azurit-90蒸汽轮机
辅助动力系统
两座PG-160电动机
以及ADG-1000辅助柴油发电机
武器(鱼雷)
6座533毫米鱼雷发射管
6座324毫米外部鱼雷发射管
16座D-30布拉瓦弹道导弹
6发MG-114防空导弹
[32][28][33]

服役情况

截止2023年上半年,955型核潜艇和改进型955A共服役6艘。955型战略核潜艇首艘舰尤里·多尔戈鲁基号2007年下水[34],第一次海试于2009年-2010年5月进行。2010年下半年返厂进行了维修[35],在2011年试射了布拉瓦,测试了布拉瓦导弹的最大射程。[36]在2013年1月10日正式服役[37],尤里·多尔戈鲁基号核潜艇2014年10月29日成功试射布拉瓦,此次是在满载16枚导弹情况下进行试射,[38][39]2016年9月27日试射了2枚布拉瓦导弹,结果为一枚成功一枚失败[40]。在2017年6月26日尤里·多尔戈鲁基号试射了两枚布拉瓦导弹。[41]在2018年5月22日,尤里·多尔戈鲁基号在水下试射了4枚布拉瓦导弹。[42]2019年8月24日再次试射了布拉瓦导弹,据非官方统计,这是布拉瓦导弹自研发以来第30次发射。[43]
二号舰亚历山大·涅夫斯基号在2010年12月下水,2013年12月23日首次服役,但在由于在2013年9月6日的首次试射布拉瓦导弹失败,2014年11月10日第二次才成功试射布拉瓦导弹,因此在2016年1月25日又再次举行了服役仪式。[44]
三号舰弗拉基米尔·莫诺马赫号在2012年下水[45],2014年9月10日在国家测试中试射了布拉瓦导弹,[46]于2014年12月19日服役,在2015年11月14日试射了2枚布拉瓦导弹,[47]在2020年12月又试射了4枚布拉瓦导弹。[48]
四号舰弗拉基米尔大公号在2017年11月17日下水,[49]2019年10月30日的测试中试射了布拉瓦导弹,[50]于2020年6月12日正式服役。在2022年初进行了反导弹演习。[51]
五号舰奥列格大公号在2020年7月下水,[52]在2021年5月31日正式开始海试,[53]2021年10月21日试射了布拉瓦导弹,[54]最终自2021年12月正式服役。[55]
六号舰苏武洛夫大元帅号于2021年12月25日下水,[56]在2022年7月20日-2022年11月8日进行测试[57][58],其中在2022年11月3日试射了布拉瓦导弹[59],最终在2022年12月底正式服役。[60]

本级各舰

955型核潜艇与后续衍生各舰
序号
编号
名称
俄文名称
建造时间
服役时间
隶属舰队
计划
一号舰
K-535
尤里·多尔戈鲁基
Юрий Долгорукий
1996年11月2日
2013年1月10日
北方舰队
955(09550)
二号舰
К-550
亚历山大·涅夫斯基
Александр Невский
2004年3月19日
2013年12月13日
太平洋舰队
955(09551)
三号舰
K-551
弗拉基米尔·莫诺马赫
Владимир Мономах
2006年3月19日
2014年12月19日
太平洋舰队
955(09551)
四号舰
K-549
弗拉基米尔大公
Князь Владимир
2012年7月30日
2020年6月12日
北方舰队
955-A(09552)
五号舰
K-552
奥列格大公
Князь Олег
2014年7月29日
2021年12月21日
太平洋舰队
955-A(09552)
六号舰
K-553
苏沃洛夫大元帅
Генералиссимус Суворов
2014年12月26日
2022年12月21日
太平洋舰队
955-A(09552)
七号舰
亚历山大三世
Император Александр III
2015年12月18日
预计于2023年内
955-A(09552)
八号舰
波扎尔斯基太子
Князь Пожарский
2016年7月
955-A(09552)
九号舰
德米特里·顿斯科伊
Дмитрий Донской
2021年8月23日
955-A(09552)
十号舰
波将金大公
Князь Потемкин
2021年8月23日
955-A(09552)
[61][62][25][2][63][64][65][66][67][68]

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