093B攻击型核潜艇需要装垂直发射系统吗?
日前,我国曝光了南部战区海军某核潜艇支队训练的视频。在电视画面中,093B那圆润的外形和精良的做工,让很多军迷叹为观止。从目前曝光度093B外观图片可知,我国核潜艇无论是技术实力还是自信程度比起过去都有了巨大的突破,这也说明,随着中国核潜艇技术飞跃和数量的充实,我国核潜艇正逐步从“战略威慑”转入“实战化训练”,开始具备正式的实战能力。


但是,在一片喜悦声中,有些眼尖的人却看出来这艘潜艇和网络传言的不符之处。早在2012年,就有“内部人士”在网络曝光“093B即将携带垂直发射系统以发射巡航导弹”,而且还绘声绘色说“背部的隆起就是导弹发射舱”,但在2018年093B正式亮相南海阅兵后,很多人却惊奇的发现093B根本就没有所谓的“垂直发射系统”的开口。那么,是什么原因让网络上出现了093B会有垂直发射系统的流言呢?攻击性核潜艇真的有必要加装垂直发射系统吗?请让我一一解答。


流言的起源——美国有了,我们应该也有的攀比心理
其实这个流言本质上还是以前国内军迷对于国产武器过于热切的期望所致。在20年前我刚刚成为军迷时,中国军迷一方面对武器技术的极度落后(中国1992年才退役全部的T-34-85,海防部队甚至用到2002年,歼6更是用到2010年)非常恐惧,一方面又不顾现实的幻想我国的武器能够一步登天,超过美国的武器。很多军迷认为,为了防止“服役就落后”,就应该直接上马美国当前水准的武器,设计也要模仿美国最先进的设计。因此那时候国内军迷编造出了几个著名的段子:歼8凭借高空高速伏击F-22,歼10A是三代半战斗机,歼11B 2003年首飞用了AESA雷达,鹰击12是一种携带半吨弹头可以以6马赫攻击500公里外目标的争气弹,使用固体-液体两级设计的巨浪2和18导弹发射管的094潜艇,以及本篇的主角“携带垂直发射器”的093B。不用多说,这些系统目前看大部分都是企图在10年前就对标美国当时最先进的武器系统,093B自然对标的就是下图所示安装有MK45垂直发射系统的弗吉尼亚级核潜艇。

那么,是什么因素使得美国潜艇在冷战后大量增加垂直发射单元呢?这要从两个方面说起。

第一,垂直发射系统/大型模块舱搭载能力是美国冷战后海军战略由“大洋作战”转向“由海向陆”的必然选择。
在冷战时期,美国核潜艇从1958年鲣鱼级到1990年洛杉矶第二批次,都几乎是一个外观——围壳舵、长水滴形外壳,高速外形,4个鱼雷发射管。内部布局也几乎雷同,都是采用球体声纳、侧舷鱼雷管、单核反应堆、双机、单轴单螺旋桨。这样做的原因就是因为那时候美国核潜艇在总数上对比苏联核潜艇处于劣势(美国120多艘对苏联250多艘),美国舰队反潜压力大,同时苏联667系列弹道导弹核潜艇超过80艘,对美国本土的压力也很大,因此需要大量的美国核潜艇去追踪苏联潜艇。由于当时技术能力不足,1960-1980年代的美国核潜艇只能控制2枚线导鱼雷(俄罗斯出口给中国的877EKM基洛级也只有2个线导鱼雷发射管,但667BDRM 德尔塔IV是4个鱼雷管都能发射的),同时美国核潜艇又不需要像苏联潜艇对对方水面舰艇进行扇面状鱼雷齐射,所以美国潜艇一直到海狼级以前都是4个鱼雷管。后来技术提升,美国核潜艇在1980年代先后全面换装数字化作战中心、MK-48热动力线导鱼雷、UGM-84潜射鱼叉导弹、UGM-109B对陆战斧,UGM-109C反舰战斧,控制系统也不局限于只能控制2枚线导鱼雷了。但由于基本外形已经固定,所有的导弹都得从鱼雷管发射出去。这样一来,所有的武器都必须从4个鱼雷管发射出去,就显得比较拥挤,不太适合导弹的快速发射。


为了解决鱼雷管不足的问题,美国在海狼级上做出了很多尝试。首先,海狼级一改美国沿用几十年的10米级耐压壳,提升到了12米的耐压壳,这样一来鱼雷舱就扩大很多,可以安装40枚各种武器;第二,为了高速发射所有的导弹和鱼雷,海狼级一口气把鱼雷管翻倍,提升到了8门,直接追上了苏联的971阿库拉级核潜艇的水平;第三,为了对抗苏联的650mm鱼雷管,同时也为了未来用更大的武器,美国海狼级一口气把鱼雷管提升到26英寸(660mm),这也是有史以来最大的鱼雷管(不算俄罗斯发射“波塞冬核鱼雷”的发射管),除了规划中的660mm超大型鱼雷外,还可以用鱼雷支架发射正常的533mm鱼雷和导弹。

但是,就在海狼级铺设龙骨的第三年,1991年苏联轰然倒塌,随之而来就是俄罗斯海军的急速缩水。这一来,单价高达33亿美金(1989年价格)的海狼级就如同手持屠龙刀无龙可屠,被迫取消26艘订单,仅保留已经开工和备料的3艘。同时,由于苏联潜艇的90%化为废铁(2020年俄罗斯所能立即使用的核潜艇只有不足20艘,其中6艘949A奥斯卡级还没有P-700导弹可用,只能在港口等候改装锆石),美国大量的潜艇也变得无事可做了。正巧,1991年爆发的海湾战争,美国核潜艇从鱼雷管发射的战斧导弹打响了第一枪,这让美国海军觉察到这些潜艇新的用途——用来对付陆地目标。于是,MK-48鱼雷刀枪入库,生产暂缓,美国堂堂60多艘核潜艇居然仅有1100枚MK48鱼雷储备。而潜艇的常备弹药则变成了海湾战争的大功臣——战斧式导弹。这样一来,美国潜艇就从“反击苏联潜艇”变成了“对地打击”,那么它要解决的,就不再是鱼雷管的齐射问题,而是对地面目标快速投射导弹的能力。

同时,随着21世纪战争逐步转向特种作战,高科技作战,潜艇单一的负载已经不能满足现在的需求。因此,美国除了给潜艇配备蛙人小艇外,还开发出了一种新的“多用途模块”——一种能够插在弗吉尼亚后期型大型发射舱内的模块舱,既可以安装7枚战斧导弹或其他导弹,又可以根据情况安装蛙人艇、无人潜航器和其他设备,省去外挂装备带来的水流阻力。因此在这样的需求下,美国核潜艇自然是垂直发射系统越来越多了。


因此,让美国海军配备装备垂直发射系统的核潜艇的主要因素是美国海军的“由海向陆”战略。相比之下,没有相关重点需求的英法潜艇都没有配备垂直发射系统,只使用鱼雷管发射导弹和鱼雷。俄罗斯虽然885亚森级拥有垂直发射系统,但它原本设计(1985年设计,但由于工期都是阿库拉和奥斯卡级,因此首舰北德文斯克号拖到了1993才开工,延迟到2009完工,由于工期拉的太长和部分设备不达标,2013之后继续改装和测试;针对暴露的问题,2009年开始建设改进型,2017年改进型885M首舰喀山号下水)是用来搭载P700导弹接替尺寸过大的949A潜艇的,因此它的本质仍然是苏联时代反航母巡航导弹核潜艇的延续,不能和现代搭载对地导弹的潜艇相提并论。




二、鱼雷装填系统的复杂程度不利于快速发射任务

由于潜艇内部结构紧凑,加上鱼雷/导弹的尺寸又通常较大,需要复杂的装填设备。所以鱼雷舱设计都比较复杂,尤其是当代使用液压助力装载鱼雷的鱼雷舱。这种鱼雷舱重新装载一枚鱼雷需要1-2分钟,而中国035和091型潜艇沿用的二战式吊车式鱼雷装填机构需要10分钟甚至更久才能再装填一枚鱼雷,这情况一直到引进877基洛级以后,获得了俄罗斯的液压装填技术才得以好转。

同时,由于潜艇在水下航行必须保持平稳,巨大的鱼雷/巡航导弹挪动位置时要非常仔细控制重心改变,防止潜艇沿着轴线转动。所以鱼雷装填的顺序也是非常严格的。当打完所有的鱼雷而没有备弹后,鱼雷管还得注水,避免失去平衡。
除了鱼雷/巡航导弹在舱内搬运和移动的麻烦外,由于潜艇开口较少,装载鱼雷也非常麻烦,可以参考本人之前的这篇文章。



相比于鱼雷舱的麻烦,垂直发射单元的问题就少了一些。首先,垂直发射系统是独立于潜艇人员舱的,导弹固定在发射管内部,人员平时走动,潜艇的机动不会导致导弹从固定位置脱离产生危险;其次,由于反舰导弹、对陆导弹发射要求速度快,垂直发射系统无需二次装填,可以迅速齐射所有的导弹,配平也比鱼雷容易;第三,由于导弹出水后需要立即爬升,而鱼雷管发射的导弹出水是倾斜的,需要导弹控制系统立即让导弹进入平飞,消耗了一定量的燃料,垂直发射系统就不存在这问题。
但是垂直发射系统也不是百利无一害的。首先,垂直发射系统需要在船体开洞,增加了表面开口数量,这对于开口边缘的应力计算、开口的流体力学计算和噪声处理提出了较高的需求;其次,由于人无法在潜艇内部对导弹进行直接的维护,所有的导弹的状态只能在出发前确认完毕,发射时出现任何问题无法弥补,而鱼雷舱的导弹可以日常进行保养维护;第三,由于导弹在冷发射出发射管时力量较大,而一旦发射装置卡住或舱盖未能全部打开,很可能导致导弹直接撞击舰体造成严重破坏,而鱼雷管是用水流冲击尾部,力量比垂直发射系统更加柔和,造成破坏的几率也更低。最后也是最关键的,由于垂直发射系统必然直接面对海水,而长期水下航行中密封性不可能做到100%有效,很可能导致导弹受到海水腐蚀,这对于不经常打仗的国家来说,会造成导弹的服役寿命下降,甚至出现恶性事故。
在历史上,苏联K219号核潜艇就因为弹道导弹在垂直发射系统内遭受海水腐蚀,液体燃料泄漏后遇水爆炸而沉没。


1986年10月3日,苏联667A型弹道导弹潜艇(北约代号杨基级)正在百慕大海域执勤。这艘潜艇1971年服役,这已经是他(苏联军舰是男性)第十五年的生涯。由于苏联基础设施并不优秀,很多核潜艇并未进行过彻底的大修,因此这艘15年的老潜艇此时正面临反应堆老化、发动机出力下降等问题,同时噪音大得惊人,以至于跨过大西洋美国海底声纳后就被美国洛杉矶级潜艇奥古斯塔号跟踪。但是最要命的还不是这些问题:该潜艇一直面临VLS顶盖漏水的危机。早在这艘船下水服役后不久,第16号发射管就因为海水泄漏而引发一次导弹爆炸,1人死亡,此后该管彻底停用;而这一次,漏水点在第6发射管,艇员们早就知道该问题,所以他们一直频繁注意它的水位计,并时不时开启水泵抽水。但是他们不曾想象,由于长期的漏水和导弹疏于保养,R-27导弹的外壳早已被高盐的海水锈蚀,最终蚀穿了燃料舱,偏二甲肼和四氧化二氮快速泄漏出来。此时是莫斯科时间凌晨5点半,苏联舰员察觉到水位异常,同时发射管气压急剧上升。舰长敏锐觉察到大难临头,于是疏散了大部分4号导弹舱的人员,但已经无法控制导弹的燃料快速反应。几分钟后,导弹燃料舱大爆炸,弹头被炸飞到海里,4号舱6号发射管底部炸开大洞,2人当场死亡,二氧化氮毒气和汹涌的海水灌了进来,苏联潜艇立即上浮到海面,抢修一天后宣告失败而弃船。舰长此后因“玩忽职守”而被定罪10年(当然实际上问题是在舰队司令明知该船有问题而命令出航,苏联多艘潜艇都是因为无视安全问题而出现大事故,如K431违反安全操作规程更换反应堆燃料导致大爆炸)。
所以,把导弹放在VLS里面虽然方便了使用,但也对潜艇的制造,日常保养和导弹的技术状态提出了更高的需求。

我们需要给093B装上垂直发射系统吗?
在分析了美国装上垂直发射系统的战略目的和技术本身的优劣势后,我们就可以分析我们093B和未来的潜艇是否需要垂直发射系统了。众所周知,我国的核潜艇数量和质量尚不及美国核潜艇,同时我国的整体反潜水平在面对世界第一全核水下舰队的美国也有诸多不足。因此,我国核潜艇部队面对美国海军时,就如同当年美国海军面对潜艇多出一倍的苏联海军一样,最重要的敌人是美国的核潜艇,其次才是航母舰队,最次才是地面目标。考虑到我国目前的潜在战场主要是台海和南海,而中国周边国家大部分都在中国本土导弹和轰6飞机携带的空射导弹射程之内,暂时不需要像美国那样利用海基平台对陆地纵深目标进行巡航导弹打击。因此,中国核潜艇在相当长一段时间内的主要使命仍然是对抗美国核潜艇,保卫己方094型战略导弹核潜艇和我国航母舰队。以这样的观点分析,我国潜艇首要的技术需求是安静性和反潜火力。同时,考虑到中国潜艇核反应堆的技术水平未知,以及中国周边海域多浅谈、养殖场等特点,中国不适合建设过大的核潜艇,目前的6000吨级核潜艇有利于保持良好的水下敏捷性,能够在对抗美国核潜艇时不落下风。因此,以本人的观点看,中国目前的核潜艇发展应该以海狼级、机敏级等立足反潜的方向发展,通过鱼雷管发射各种武器,而不是盲目模仿美国海军“由海向陆”战略下的弗吉尼亚级核潜艇。