前卫级战略核潜艇
前卫级战略核潜艇(英文:Vanguard-class submarine),是英国20世纪80年代研制的第二代战略核潜艇。于1986年9月开工,1993年8月正式服役。
艇体采用单双壳体混合结构,壳体材料为Q1N型钢材,艇体外表面均铺设消声瓦,该级潜艇采用水滴形艇形设计,艇长149.9米、宽12.8米,长宽比为11.7。部布置有16具导弹发射筒,艇装备有4具533毫米鱼雷发射管,指挥塔围壳为流线型,采用艏水平舵,部采用十字舵布局和泵喷射推进器。下潜深度可达350米。艇内划分了艏鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、辅机舱、反应堆舱和主机舱等6个舱室,艇员编制135人,其中军官14名,两班制,自持力可达70天。主动力装置采用英国自行研制的PWR-2型压水反应堆。“前卫”级装备有16枚美国洛克希德·马丁公司制造的“UGM-96A弹道导弹”Ⅱ型(D5)潜射弹道核导弹。可配备“旗鱼科”和MK24 Mod 2型“虎鱼”鱼雷,美制“AGM-84反舰导弹(Harpoon)”反舰导弹,自卫武器混合装载量16枚。
前卫级战略核潜艇于1993年8月14日服役。该级的最后一艘"复仇"号、已经于1999年11月27日服役。该级艇共建4艘,全部在役。
发展沿革
研制背景
英国皇家海军一向对海军的发展十分重视,长期以来积极地跟随着美国发展核潜艇,并从美国引进了关于核潜艇的关键技术,包括第一代压水堆、“北极星”弹道导弹系统、“塔卡木”机载甚低频系统和美国的卫星通信系统,用这些装备来强化北大西洋公约组织的核力量。
20世纪70年代初,美国开始用射程更远、命中精度和突防能力更高的“海神(Poseidon)”导弹替换早期的“北极星”A-3型导弹,同期,由于英国还在使用“北极星”导弹,此后该型导弹的维护费用均由英国承担。1975年到1985年间,此项花费就超过15亿英镑,相当于英国同期国防开支的1.5%。为此,英国决定更换“北极星”导弹系统。
研发历程与演进
美英双方于1983年3月签订了购买协议。1986年9月, 英国皇家海军决定建造装备“ UGM-96A弹道导弹” Ⅱ型潜射导弹系统的“ 前卫” 级战略核潜艇, 以便取代“ 决心” 级弹道导弹核潜艇。
在设计"前卫"级核潜艇的基本方案时,英国海军认为,英国的"三叉戟"导弹潜艇的兵力规模主要取决于两个因素:一是每艘"前卫"级将要装备的"三叉戟"导弹的数量,另外一个是需要建造的核潜艇的数量。英国皇家海军的基本意见是,每艘核潜艇装备的导弹数量应该是4的整数倍,其大体范围是8~24枚。在对装艇导弹数量进行具体考虑过程中,装备8枚导弹的方案首先被淘汰,英国皇家海军认为,如果每艘"前卫"级仅仅装备8枚导弹,就要建造数量众多的战略核潜艇,这种做法的效费比过低,而每艘装备24枚导弹的方案得到了更多的支持。但是、装备24枚导弹不仅会导致前卫级战略核潜艇的主尺度、排水量大幅度增加,增加建造难度,加长建造周期,而且还将导致该级核潜艇的建造费用高居不下,因此,装备24枚导弹的方案也被淘汰,最后,在经过多方面的深人论证之后,女王陛下政府决定采用一种折衷方案,即每艘艇装备16枚"UGM-96A弹道导弹"导弹,这一方案得到了英国各有关方面的普遍赞同:。
在前卫级战略核潜艇的建造数量问题上,对于英国而言,海上巡逻的战略核潜艇的最低数量有两种方案可供选择,第一种方案是保持2艘战略核潜艇处于海上不间断的巡逻状态;第二种方案是保持一艘处于不间断的巡逻状态。第二种方案实际上与当时英国皇家海军的"北极星"弹道导弹核潜艇的部署方式基本相同。经过各方面的充分论证之后,女王陛下政府决定建造4艘前卫级战略核潜艇。
在进行前卫级战略核潜艇设计过程中,英国皇家海军曾经考虑过4个主要设计方案:
第一设计方案是在英国"勇敢"级攻击型核潜艇的耐压艇体上,嵌加美国的"拉菲特"级战略核潜艇的导弹舱,该方案的优点是可以直接借鉴美国对"拉菲特"级弹道导弹核潜艇进行现代化改换装的经验,在设计和建造"前卫"级的过程中可以减少许多不必要的失误,节约经费。但这一方案存在的最大问题是无法装备性能更为先进的"UGM-96A弹道导弹"-II型潜射导弹系统,这将直接影响英国战略核威慑的能力。除此之外,由于导弹尺寸加大以及嵌加导弹舱的结果、将使得艇上各种设备的布置更加拥挤,从而增加对艇上设备维护保养以及修理的难度。
第二设计方案是以英国皇家海军"特拉法尔加"级攻击型核潜艇的设计为基础,对艇体稍加改进,然后嵌加美国的"拉菲特"级的导弹舱与第一方案相比,第二方案较为先进 因为"特拉法尔加"级毕竟是在"勇敢"级基础上发展起来的 但是、第二方案的根本缺点仍然是无法装备"UGM-96A弹道导弹"-II型潜射导弹系统因此,这一方案与第一方案存在着同样的致命缺陷与不足。
第三设计方案是在英国皇家海军"特拉法尔加"级的艇体上直接接嵌加美国的"俄亥俄州"级的导弹舱。当时英国皇家海军以及一些潜艇专家认为,第三方案的优点是显而易见的,由于采用"俄亥俄"级的导弹舱,因此在"前卫"级上装备"三叉戟"-II型导弹系统将不会存在任何技术方面的问题,并且这一方案可以使得"前卫"级与美国最先进的"俄亥俄"级战略核潜艇保持通用性,但是,第三方案的缺点是,按照这一方案设计的核潜艇、其耐压艇体的直径由10.4米增加到12.8米,排水量从10000~12000吨增加到12000 ~ 15000吨,并且建造费用也将有较大幅度的增加,尽管如此,英国皇家海军仍然认为第三设计方案颇具吸引力。
第四设计方案是专门为装备"UGM-96A弹道导弹"-II型潜射导弹系统而设计新型的艇体,但是导弹舱直接采用"俄亥俄州"级的导弹舱这一方案的优点是在全新设计的潜艇上可以装备英国最新研制的反应堆,并且还可充分采用各种新技术,大大改善潜艇的总体性能,从而使得前卫级战略核潜艇完全满足英国在战略核威慑方面的各种要求 但是,这一方案的缺点是,由于潜艇是按照特定要求进行全新设计,因此研制费用将会激增,技术风险较大 此外,大量采用新技术将会直接导致前卫级战略核潜艇建造费用的进一步飙升。经过反复考虑和论证,最终英国皇家海军采用了第四设计方案。
建造历程
前卫级战略核潜艇计划建造4艘,由英国维克斯造船工程有限公司巴罗因弗内斯(Barrow-in-Furness)江南造船建造,首制艇"前卫"号于1986年9月3日开工,1992年3月4日下水。
装备情况
前卫级战略核潜艇于1993年8月14日服役。该级的最后一艘"复仇"号、已经于1999年11月27日服役。英国海军的作战条令曾经规定:确保安全的战略核威慑是海军的首要任务。在这种战略思想的指导下,英国皇家海军实行的是最低核威慑战略,基本维持并拥有由4艘战略核潜艇组成的一支小型战略核潜艇兵力规模,这4艘弹道导弹核潜艇之中,有一艘一直是处于海上作战巡逻状态。
该级各艇
以上参考:
基本设计
艇体结构与布局
“前卫”级核潜艇的主要系统和设备基本上采用了美国的先进技术。不过其吨位稍小,水下排水量为15900吨,比“决心”级增加87%。该级潜艇采用水滴形艇形设计,艇长149.9米、宽12.8米,长宽比为11.7,艇体细长,外形光顺,航行阻力较低。舯部布置有16具导弹发射筒,指挥塔围壳为流线型,采用艏水平舵,艉部采用十字舵布局和泵喷射推进器。
艇体采用单双壳体混合结构,有利于减小艇体阻力和提高推进效率,壳体材料为Q1N型钢材(性能与美国HY80潜艇用钢相近),下潜深度可达350米。艇体外表面均铺设消声瓦,有利于提高潜艇的隐蔽性和生命力。艇内划分了艏鱼雷舱、指挥舱、导弹舱、辅机舱、反应堆舱和主机舱等6个舱室,居住环境有很大改善,每个艇员都有宽裕的居住铺位,并设置了娱乐室、健身房、医疗室等,饮食和淡水供应充足。艇员编制135人,其中军官14名,两班制,自持力可达70天。
动力系统
“前卫”级核潜艇采用英国自行研制的PWR-2型压水反应堆装置,与第一代PWR-1型压水反应堆相比,热功率提高40%,约为140兆瓦;可提供轴功率25.73兆瓦(35000马力);一回路的自然循环能力增强,提高了固有的安全可靠性;堆芯寿命延长50%,提高了潜艇的生命力和安全性。2台蒸汽轮机由英国通用电气公司研制,功率为20.5兆瓦(27500马力),单轴。
导航系统
艇上的电子设备先进,性能齐全。导航系统由SINSMK2型惯导装置和静电陀螺监控器等组成,导航雷达为1007型I波段雷达。
作战指挥系统
作战指挥系统是MK98Mod0型导弹射击指挥仪、SMCS作战数据系统以及SAFS3FCS型火控系统。
搜侦系统
艇上的声呐为新型的2054型综合声呐系统,这套综合声呐系统包括2046型拖曳阵、2043型舰壳式主动/被动式搜索声呐以及2082型被动测距和侦察声呐。
武器装备
主战武器
“前卫”级装备有16枚美国洛克希德·马丁公司制造的“UGM-96A弹道导弹”Ⅱ型(D5)潜射弹道核导弹。该型导弹采用三级固体燃料火箭推进和星光惯性制导,射程12000公里,为“北极星”A-3TK导弹的2.4倍,使潜艇的战备巡逻海域扩大至5500万平方海里,提高16.3倍。每枚导弹携带8个英国自制的MK5型分导式核弹头,每个弹头的威力为15万吨TNT当量。每艘艇可携带128个弹头,总威力是“决心”级的2倍。
“ 三叉戟” Ⅱ型(D5) 潜射导弹的命中精度可达90米,打击效力明显增强。可以攻击敌方的导弹发射井等硬目标,或攻击大城市、港口、军事目标、兵力集结地等大片国土软目标。该型导弹最大能够装载12个分弹头,不过英国采购的该型导弹受限制,只能装载8个。
自卫武器
“前卫”级的艇艏装备有4具533毫米鱼雷发射管,可配备“马可尼”公司的“旗鱼科”和MK24 Mod 2型“虎鱼”鱼雷,还能发射射程约120公里的美制“鱼叉(Harpoon)”反舰导弹,自卫武器混合装载量为16枚。
“旗鱼”鱼雷:主/被动雷达寻的,主动寻的航速70节时射程26公里,航速50节时射程31.5公里,攻击航速55节,潜深1200米,战斗部为定向能炸药,重249公斤,具备反潜、反舰两种功能;
MK24 Mod 2型“虎鱼”鱼雷:主/被动雷达寻的,主动寻的航速35节时射程13公里,被动寻的航速24节时射程29公里,潜深350米,战斗部重134公斤。
隐身性能
“ 前卫” 级采用了目前英国所能达到的最高水平的降噪技术, 艇内装设了浮筏减振基座, 艇体外表面敷设了消声瓦, 采用了泵喷式推进技术该级核潜艇的最大下潜深度为350米, 同时还采取了消磁和消除红外特性等一系列的隐身措施, 大幅度地提高了该级核潜艇的隐身性。
性能数据
以上参考:
服役动态
2009年2月初,前卫号与法国凯旋号核潜艇在大西洋相撞,凯旋号的声纳系统受损。英国皇家海军的一位匿名人士称,这是自2007年伊朗扣留15名英国海军士兵以来,英国海军遭遇的最令人尴尬的事件。
2012年1月,前卫级战略核潜艇首艇“前卫”号因燃料包壳上出现裂缝,反应堆冷却水辐射超标,英国海军对该艇进行紧急抢修的同时,对同级战略核潜艇和机敏级攻击型核潜艇也进行了大范围应急修补。
2012年3月27日,英国巴布科克公司已经获得国防部3.5亿英镑潜艇改造合同,根据合同,巴布科克的德文波特皇家江南造船将负责对“前卫”级“复仇”号战略核潜艇进行为期3.5年的改造工作。“复仇”号潜艇是第四艘“前卫”级战略核潜艇,也是最后一艘进行长期大修和换料的“前卫”级潜艇。该潜艇目前正在德文波特为本月的入坞做准备,其将在2014年年底出坞。
在大修和换料期间应开展的工作包括更换最新的核反应堆堆芯(在新的“机敏”级潜艇上使用的)、更换燃料、战术和战略武器系统的现代化升级、壳体和结构维护,检修全部的潜艇主要零部件、系统和设备。整个项目将耗时超过250万人工时,需要2000名职工参与其中,包括1000名巴布科克公司职员和300名当地分包商。
2012年6月28日,英国“前卫”级潜艇“警惕”号在经过近四年的大修后,已返回其位于苏格兰王国法斯兰的母港。在普利茅斯江南造船大修期间,英国“前卫”级潜艇“警惕”号换装了反应堆新堆芯,同时加强了武器装备的火力。该艇的大修活动始于2008年秋季,2010年11月以后还进行了海试和其他测试。上周,潜艇正式执行英国皇家海军的威慑巡逻。
2015年5月,英国皇家海军潜艇工程师麦克尼尔公开报告,披露他在英军潜艇上服役3个月时,发现30个保安漏洞和安全问题。他其后被捕,最终退役,返回贝尔法斯特的家中,逃过牢狱之灾。
2022年11月7日,据多家英国媒体报道,英国国防部证实,在北大西洋的某处水域执行绝密任务的英国皇家海军“胜利”号核潜艇因艇内起火,被迫停止执行这项任务。报道称,起火事件发生在大约六周前,当时“胜利”号上携带了多枚“UGM-96A弹道导弹”2型弹道导弹。火情发生后,潜艇上的约130名船员奋力灭火,火势很快被控制住。之后,潜艇不得不紧急浮出水面,以排出有毒烟雾。随后潜艇返回了位于苏格兰法斯兰的海军基地。
2023年11月20日,英国皇家海军一艘“前卫”级核潜艇的深度计发生故障,险些沉没。该艘载有140人、装备有三叉戟Ⅱ型弹道导弹的潜艇当时正准备在大西洋执行任务,并进行试潜。由于深度计发生故障,潜艇发现自身处于一个“危险区域”,进入该区域可能会对艇身造成损害。报道称:“这样的灾难将引发一场噩梦般的救援行动,即在俄罗斯人到来之前打捞这艘绝密潜艇及其核反应堆。”报道指出,操作员使用备用深度计确定下潜失控,发现了危险情况,并向潜艇指挥官报告,避免了这场灾难发生。
参考资料
英国核潜艇超期服役风险高 .中国军网.2023-11-23
Vanguard Class.royalnavy.mod.uk.2023-11-23
英法核潜艇大西洋相撞.新浪网.2015-05-20
英军改造前卫级战略核潜艇 更换核反应堆堆芯.新华网.2023-11-23
英军“前卫”级战略核潜艇完成大修重新服役.中国网络电视台.2023-11-23
英国工程师披露英军核安保漏洞:IS可袭击核潜艇.新华网.2023-11-23
英媒:英海军一核潜艇因起火中断绝密任务.环球网.2022-11-08
英军核潜艇险些因此沉没.参考消息.2023-11-23