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上世纪50至70年代是冷战高峰期,笼罩在人类头上的核阴云刺激着美苏双方的设计师,使他们竭尽才智,以研发具有决定性优势的武器。作为“水下截击机”的阿尔法级核潜艇便是这个时代的一项技术杰作。然而,时过境迁,这款设计独特的潜艇仍被层层迷雾所笼罩……

身世之谜

1958年,苏联“孔雀石”设计局的工程师安德列•;佩德罗夫开始构思一种航速达到40节的“水下截击机”,代号705项目,这可以视为阿尔法级核潜艇的源起。有一种观点认为,苏联是受到美国误导才决定研制这种“另类”武器的。1958年,美国舆论吹嘘称,美军最新的鲣鱼级核潜艇可以跑出45节的速度,但真实情况远没有这么夸张。受此刺激,苏联决定研制类似的潜艇。其实,如果从大的历史背景看,拜二战后新技术革命所赐,从坦克到飞机再到导弹,当时的各种战争工具似乎都在朝高速化方向发展,核潜艇也不例外。即便没有美国人放烟雾弹,苏联迟早也会走上这条道路。

在上级支持下,佩德罗夫进行了为期两年的研究。很明显,为实现高航速,必须要尽量缩小艇体,降低排水量,同时为其安装功率足够大的动力系统。艇体缩小了,就要把尽可能多的勤务工作放到基地完成,潜艇在基地停泊时由专人维护保养,在接到情报后立即出击直奔作战海域。凭借高度自动化的设备,整个作战过程中,全部15名艇员都将坐在指挥舱中操作潜艇作战,战斗结束后,潜艇将立即返回基地,维修整补。如果战斗失利,全体艇员将乘坐一个集体逃生舱浮出水面,等待救援。这完全是在套用飞机的作战理念。


为实现这一革命性设计,佩德罗夫放弃了苏联潜艇传统的双层壳体设计,转而采用单层壳体,把排水量压缩到1500吨。艇内的舱室布置也按照西方的潜艇设计思想,采用大分舱方案,只划分为三个舱室。这两条措施使得潜艇只保留了很小的储备浮力,因此不能保证水上抗沉性。此外,苏联还计划使用钛合金取代钢材,并采用刚刚开始研制的小型液态金属反应堆,以获取更强劲的动力。然而,在研制过程中,佩德罗夫发现,对一艘核动力潜艇来说,1500吨的排水量无论如何都太小了。最终,他不得不将排水量增至2300吨。

1960年6月,设计工作初步完成,并提交军方审查。然而,苏联潜艇部队对“705型核潜艇”并未表现出浓厚热情。其单层壳体设计、大分舱布局、小储备浮力等概念,都源自西方潜艇的设计流派,与传统的苏联潜艇风格格格不入。此外,大量自动化设备、钛合金艇体和液态金属反应堆,在当时都属于极为前卫的新技术,其可靠性也令人怀疑。尽管遭到基层的广泛质疑,但海军总司令戈尔什科夫和造船工业部门负责人布托马却一致看好,使得705项目的初审勉强过关。下一步即进入具体的工程研制阶段。为确保项目顺利实施,布托马撤掉了过于激进的佩德罗夫,以茹萨诺夫代之。在苏联造船界,茹萨诺夫以其卓越的工程直觉及广博的知识著称,其能力、资历和声望远非年轻气盛的佩德罗夫可比。在茹萨诺夫的领导下,阿尔法级核潜艇正式步入研制阶段。

性能之辨

即使得到高层支持,有关705工程的争论仍持续不断。其中最大的问题在于,军方无论如何都不愿意放弃水上抗沉性标准。尽管设计师反复指出,在核动力潜艇时代,潜艇绝大部分时间处于水下航行状态,保证水上抗沉性的意义已不大。为此牺牲潜艇的性能显得得不偿失,但军方始终不为所动。

无奈之下,茹萨诺夫只好向军方妥协,恢复了双层壳体结构和内部的小分舱设计,全艇从前至后总共划分为六个舱室。设计修改完成后,阿尔法级首艇于1967年在列宁格勒的苏达米赫造船厂铺设龙骨,1971年完工。从1960年通过初步设计到完成首制艇,历经10年时间。其实,除潜艇本身的设计理念之争外,这么长时间的研制过程也与潜艇所采用的各项先进技术有关。

在整个705项目中,以钛合金艇体和液态金属反应堆技术最引人注目。它们是确保阿尔法级性能优势的关键。在使用钛合金材料后,阿尔法级的下潜深度成了一个迷。理论上,由于钛金属的优异性能,阿尔法级的下潜深度可达到钢壳潜艇的两到三倍,但下潜深度不仅与艇体的材料有关,还牵涉到焊缝质量以及艇内所有与水压相关的阀门的承受能力,所以阿尔法级的实际下潜深度至今仍争论不休。


据传闻,1979年,美国航母编队曾捕捉到阿尔法级的踪影,当时它在水下700米的深度,这已大大超出西方反潜武器的工作深度,西方对此深感震惊。另有一些传闻称,阿尔法级的工作下潜深度可达900米,极限深度为1350米。不过,必须注意的是,在这样的深度,苏联潜艇搭载的武器同样无法使用。因此,苏联是否愿意仅仅为了让潜艇逃避攻击而付出重大技术代价,实现大深潜能力,仍然存疑。近年来,一些新的研究认为,阿尔法级的实际下潜深度只有400米左右。这也是其独特的液压鱼雷发射系统和所搭载的鱼雷工作极限深度。进一步的深潜似乎没有必要,只会增加工程难度和建造成本。也许,阿尔法级的极限下潜深度可以超过400米,但钛合金在重载下会发生变形,且时间越长变形就越严重,也就是俗称的“蠕变效应”,这会在一定程度上限制潜艇在最大潜深下的工作次数和时间。

阿尔法级的另一项新技术,就是液态金属反应堆。早在1955年,苏联就着手研制这种新型反应堆。同期,美国海军也有类似计划,只是由于技术上的顾虑,美国最终选择放弃,而苏联却坚持下来。与常规的压水堆相比,液态金属堆具有功率密度高的优点。在体积相同的情况下,液态金属反应堆的堆芯功率密度为压水堆的四倍,因而拥有异常强劲的动力。据估计,阿尔法级装载的VM40型反应堆至少有42000马力的功率。


以如此大的功率推动这样一艘小型潜艇,阿尔法级的速度当然可观,但具体数字也是一个谜。有情报分析称,阿尔法级的最大航速可达49节,虽然无法证实这一说法,但上世纪80年代美军对阿尔法级的一些接触,很能说明问题。1980年春天,美国部署在北大西洋水下的监听系统,监测到一艘阿尔法级潜艇沿挪威海岸航行,数据显示,当时这艘潜艇的航速达到43.4节。1981年,一艘美国洛杉矶级核潜艇在冰岛附近发现一艘阿尔法级潜艇,美国潜艇将速度提至32节试图跟踪,但被对手轻松甩掉。

尽管拥有梦幻般的速度,但阿尔法级的动力系统却存在致命缺陷。可以想象,以上世纪60年代的技术水平,即便研制出大功率反应堆,其工作噪声也相当可观。美军曾嘲笑说,“阿尔法潜艇航行在大西洋的任何地方我们都可以听到”,这无疑降低了高航速带来的战术价值。

除噪声问题外,液态金属堆本身也是一个大麻烦。由于使用液态金属作为载热剂,这种反应堆必须始终维持在较高的温度,以防载热剂冷却凝结。因此,即便是在关闭反应堆之后,还需要加热保温,以确保其高于熔点(125℃),这极大地增加了维护保养的困难。此外,就是这种反应堆的安全问题,这也是美国最终选择放弃的重要原因,而选择坚持的苏联人也为此付出了代价。1972年,刚刚完工不久的阿尔法级首艇,在海试中就发生了反应堆溶化事故,整个艇体的后部舱段都受到放射性污染,最终只能在1974年草草报废。

成败得失

首制艇的提前报废是对阿尔法级项目的重大打击,巧合的是,总设计师茹萨诺夫于同年以健康原因提出辞职,两者之间是否有联系,外界不得而知。虽然遭遇重大挫折,但苏联矢志不渝。第二艘阿尔法级于1975年铺设龙骨,两年后完工,自此,阿尔法级进入批量生产阶段。

阿尔法级艇长81米,宽9.5米,吃水7.5米,水面排水量2300吨;水下排水量则有多种说法,从3100吨到4300吨不等。与同时代的维克托级核潜艇一样,阿尔法级也采用了先进的水滴形艇体,长径比为八左右,这是适合水下高速航行的优良艇型。阿尔法级的艇身流线形设计更为彻底。其低矮的指挥台犹如半滴水横卧在艇体脊背上,与艇身实现圆滑过渡。这不仅有利于减小航行阻力,而且高速回转机动时能减小横倾角,对于需要做高速机动的阿尔法具有重大意义。相比之下,美国核潜艇一般有较高大的指挥台,高速回转机动时横倾角达到30至45度,从而引起艇员的不适。美中不足的是,阿尔法级装备的大直径五叶螺旋桨转速较高,每分钟高达到350转。这种高转速并不利于降噪,但别无选择,因为如果降低转速的话,必须得采用体积更大的动力装置,其小巧的艇体根本塞不下。


由于艇体尺度已超出原先设想,艇员人数也增至30人。尽管如此,阿尔法级潜艇仍是世界上乘员最少的核潜艇。据悉,该级艇的所有艇员都是军官,他们全部被安置在中央指挥舱,通过“和弦”作战情报系统和“铝土矿”操纵系统实现对全艇的操纵。

如此少的人员配置,给潜艇的武器配置留下了许多谜团。仅关于艇载武器数量就有多种说法,有些人认为,阿尔法级可以携带18枚鱼雷;另有观点认为,可携带20或24枚鱼雷。然而,除非当时已使用高度自动化的装填设备,否则以其有限的艇员数量以及集中安置的方式,似乎不太可能在战斗条件下实现武器快速装填。苏联历来强调,在对敌攻击中,以最大有效射程发射鱼雷/导弹,力求以一次齐射致敌于死地。阿尔法级的水下高航速和深潜能力,使其特别适合贯彻上述原则。如果能在第一次攻击中获得成功,那么更多的武器储备也就没有必要了。更何况,减少武器装载将有助于缩小艇体,这是苏联设计师在设计这种“水下截击机”时孜孜以求的目标。


不少资料称,阿尔法级装备有SS-N-15和SS-N-16型反潜导弹,但以其“水下截击机”的工程概念看,阿尔法级是否以反潜为目的是有疑问的。由于艇体很小,其不可能在艇艏安装大型声呐设备,布置在其低矮指挥台的观通设备,也只能对周围20海里范围内的情况实施监控。因此,阿尔法级基本不具备独立搜索目标的能力,它只能在情报系统支持下作战,这显然需要依赖卫星及远程雷达。相比之下,美国航母战斗群倒是一个理想的目标。苏联远程侦察力量捕捉到航母的踪迹后,可以引导阿尔法级前往截击,其流程一如截击机在地面雷达的指引下升空拦截敌方目标。当阿尔法级在其它侦察平台的引导下靠近美国航母战斗群后,无疑将遭到敌方空中、水面和水下的立体拦截。对此,阿尔法级可以发挥深潜和速度优势在敌方航母外围游弋,一面与敌人周旋,一面寻找敌方防御的薄弱环节,伺机对敌方航母发动攻击。

当然,要想在与美军的航母战斗群对抗中获得成功,单艘潜艇显得势单力薄。在实战中,“狼群战术”将是一个理想的选择,这就要求苏联大批建造该级潜艇。根据西方情报部门推测,到1984年,除了已经报废的首制艇以外,苏联至少建成了六艘阿尔法级。而且,北德文斯克造船厂也开始建造该级潜艇。在此建造的型号被称为705K。它们换装了新型OK550型反应堆。它装配有三根蒸汽管路和三台主泵的回路分流系统。这比原先的VM40型反应堆要多出一根蒸汽管路和一台主泵回路,安全性有所提高。


西方曾预计,到1995年,至少将会有20艘该级潜艇服役,从而成为苏联攻击核潜艇的主力。不过,出人意料的是,进入上世纪80年代后,阿尔法级的建造工作终止了。与此同时,苏联也开发出诸如阿库拉级等新一代核潜艇。这也从一个侧面印证了,阿尔法级并不成功。

其实,所有问题都可以追溯到阿尔法级的先进技术上。首先,由于钛合金加工困难,使大批量生产进入瓶颈。其次,为了防止反应堆凝固,必须为潜艇建造专门的基地设施,这就限制了潜艇的部署。此外,反应堆工作时形成的放射性污染,使反应堆一回路的修理工作很复杂,这一问题又因阿尔法级艇体紧凑,使得维修不便的问题雪上加霜。1982年4月,由北德文斯克船厂建造是首艇K123号,也发生了反应堆事故,历经九年才修好,另一艘在1984年发生事故,在经历了一次为期五年的维修以后于1989年重新服役。

这些问题肯定困扰了苏联人很长时间。事实上,根据美国在冷战结束后研究得出的结论,并非所有六艘阿尔法级都是钛合金制造的,有一些潜艇其实是用钢制造的,而且以传统的压水堆为动力,这种配置下,其性能必然大打折扣。这类降级版本的阿尔法级的具体数量尚不得而知,可以确定的是,那艘发生事故的K123号艇,其反应堆舱被整体切割,然后换上了常规的压水堆舱段。

仅就阿尔法级而言,苏联在这个项目上投入不小,但超前技术带来的大量问题,使得那些令人炫目的技术数据最终只是看上去很美。因而,甚至有西方极端观点认为,阿尔法级给苏联带来的经济损失,要比它对敌人构成的战略压力更大。然而,毋庸置疑的是,阿尔法级项目本身或许并不算成功,但其对苏联潜艇技术发展的促进作用确是显而易见的。无论如何,苏联工程师在阿尔法级项目上所展现出的想象力和创造力都是令人钦佩的,这种探索与进取精神,正是一个民族最宝贵的精神财富。

本文经《世界军事》授权转载 (编辑:张淋清)









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