705型攻击核潜艇 :列宁格勒海军部造船厂生产的潜艇

更新时间:2024-09-20 16:23

705型攻击核潜艇(俄文:проекта 705 《Лира》,中文:天琴座,英文:Project 705 《lyra》,北约代号:Alfa-class,译文:阿尔法级,简称:A级),是苏联/俄罗斯海军隶下的攻击型核潜艇,是苏联/俄罗斯与671型攻击核潜艇同为第二代的攻击核潜艇。

705型攻击核潜艇是世界上成批建造的攻击核潜艇中吨位最小、航速最快、下潜最深、自动化最高以及采用钛合金艇体的核潜艇;也是苏联/俄罗斯迄今为止满编作战人数最少、效费比最低的核潜艇。本级艇自20世纪70年代初出现后,引起了全世界广泛的关注,自设计建造到服役使用一直充满了争议,也被称为是“超越时代的核潜艇”,在苏联潜艇建造史上具有划时代的意义。

705型攻击核潜艇共建成7艘,由苏联孔雀石设计局设计,1968年6月2日首艇在圣彼得堡海军部造船厂开工,1969年4月22日下水,1971年12月31日服役,完成4艘原型艇后,又在苏联北德文斯克402造船厂建造了3艘改进的705K型。

发展沿革

研制背景

20世纪50年代末和60年代初,美苏核潜艇的研制都有了长足的发展。这期间美国建造了鹦鹉螺号核潜艇鳐鱼级攻击核潜艇鲣鱼级攻击核潜艇乔治·华盛顿级战略核潜艇长尾鲨级攻击核潜艇和和鲟鱼级攻击核潜艇。而苏 联在50年代末除了有3艘新型的627型攻击核潜艇北大西洋公约组织称N级)服役外,在建的还有658型战略核潜艇(北约称H级)和1艘627改进型645型核潜艇,另有即将建造的659型巡航导弹核潜艇(北约称E-1级)和675型巡航导弹核潜艇(北约称E-2级)。研制中的下一代产品有661型巡航导弹核潜艇(北约称P级)、671型攻击核潜艇(北约称V级)、670型巡航导弹核潜艇(北约称C级)、Y级战略核潜艇和最终未能建成的664型运输核潜艇。和美国新建的核潜艇比较起来,所有这些苏联核潜艇的特点都与其不同,都都保证约为30%的大储备浮力,除个别外都使用了双壳体、双反应堆及双螺旋桨,水下最大航速不超过30节,其中下一代的V级预计可达31节,P级预计可达44节,当时已建成的核潜艇下潜深度只有300米,设计中的可达400米。

苏联核潜艇都是按照设计学派的思想研制的,因此和美国比起来,还是有一定差距的。其下一代的V级核潜艇虽然有所突破,采用了水滴型艇型,但仍是双壳体,大储备浮力,当时苏联就有关于美苏核潜艇结构形式的优劣和关于是否应保证艇的水上不沉性的争论。那时关于美国核潜艇的资料很少,有的也是零碎和互相矛盾的,特别是与减少艇员人数有关的核潜艇的自动化水平,以及关于SOBIC(潜艇综合控制)计划的情况也知之甚少。为了弥补与美国核潜艇在设计建造方面的差距,苏联逐渐出现了一种新的设计思想。

建造沿革

最初提案

705型攻击核潜艇的最初构想,根据资料显示是由苏联圣彼得堡SKB-143特种装备设计局(现为俄罗斯孔雀石设 计局)的设计师由A·B·彼特罗夫(即安东尼·B·彼特罗夫)等人提出的。设计初衷是凭借水下高航速、低可探测性的优势来拦截接近苏联海岸线的敌水面舰艇并实施快速攻击(另一种说法为苏联相信美国正在设计下一代先进攻击核潜艇而采取的应对措施)。A·B·彼特罗夫1953年毕业于苏联列宁格勒造船学院,后来他也成为第143设计局研发科的领导,他与志同道合者一起于1957年提出了一种自动化程度远远高于当时所有潜艇,储备浮力很小,艇员人数很少能在水下高速运动的核潜艇的设想。根据这个设想的设计图可以看出,这是一个不同于苏联潜艇设计学派的设计方案,一种不同于苏联潜艇设计传统的新方案。全艇只划分为3个舱室,这就是西方设计流派的大分舱方案。采用单壳体耐压艇体结构,但又和西方的设计不同,耐压艇体为外肋骨,是为了有效利用舱室空间,可是为了使艇体表面光顺,又加了一层轻外壳;因为采用小储备浮力,舷间空间不需要用作布置主压载水舱,“舷间空间”很小,所以虽然有轻外壳,仍不算双壳体结构。潜艇的储备浮力很小,保证不了水上不沉性。采用了水滴型线型,并将指挥台围壳做成流线型、阻力很小的“高级轿车”型。围壳的舷侧壳板向下和轻外壳艇体“相切”,形成光顺的连接。这同时又扩大了指挥台围壳内的空间,在其中布置了漂浮救生舱、高压空气瓶和出入舱口等。潜艇鱼雷发射管设置在艇底部,这也是不同于一般的;鱼雷装载舱口仍只能设在首端上部,水线以上,装载鱼雷需通过住舱、工作舱室和自动控制部位甲母质上的可拆板。艇上的观导设备很少,只有声呐、一部雷达和一根潜望镜

从作战使用的角度来看,海军可以对这样的方案提出很多不同的、乃至反对的意见。但是彼特罗夫小组认为,要想压缩排水量,提高水下航速,加大下潜深度,减少艇员人数,用苏联传统的双壳体、大储备浮力、小分舱的设计规范来设计,是做不到的。这个设计方案中包含的设计思想,成为日后设计工作过程中各方讨论、协调、争论的焦点,乃至是总师和副总师反目的导火线。B·H·别列古多夫(N级核潜艇的总设计师)当时是设计局的总领导,他对彼特罗夫的想法很感兴趣,特别是对于控制过程的自动化问题,之后他将该建议提交给核动力研究中心和A·П·阿列克桑德罗夫院士(N级核潜艇的科技领导)。随后不久,核动力研究中心、A·П·阿列克桑德罗夫院士、第143设计局和自动化遥控机械学院的B·A·特拉佩兹尼科夫院土率领其属下的主要工程技术人员开展了这项“歼击机型潜艇/水下歼击艇”项目的研制,并提出了关于这型核潜艇的几个要点,包括采用核动力装置、减小排水量、简化潜艇系统,所有设备、武器和操艇设备自动化;潜艇的物理磁场要低,减少艇员到10-20人;大幅度提高航速,改善机动性和其他性能,装备较重火力,提高潜艇作战性能。但是,没有对新艇的作战任务和武器装备提出具体的要求。实际上,这些也指出了苏联核潜艇以后努力发展的方向。

正式立项

经过大量研讨,到1959年末,以М·Г·鲁萨诺夫(1909年生于圣彼得堡,1936年和以后的造船工业部长B·E·布托马 同时毕业于列宁格勒造船学院)为首的研发小组和设计局各专业科室一起,提出了一个比较完整的初步方案。即采用单壳体,并且不保证水上不沉性,从艇上的一个部位操纵全艇;研制综合自动化控制系统;最大限度地减少艇员;采用高强度的材料;设置供全体艇员的逃生舱。当时在苏联潜艇设计中,水上抗沉性是设计中的一大指标,双壳体由于储备浮力大所以抗沉性极强,但双壳体也带来了造价提高,体积和排水量增大,从而增加阻力和增大潜艇航行时的噪音问题。因此这个设计中最具争议的就是取消了苏联潜艇一直沿用的双壳体结构,改用单壳体以减小体积和吨位。经过半年多的讨论,1960年7月23日,苏共中央和部长会议发出由列昂尼德·勃列日涅夫和科西金签署的研制试验型综合自动化高速反潜鱼雷潜艇的No.704-290号决议,并批准艇的主要性能:正常排水量约1500吨,水下最大航速约45节,下潜深度不小于400米和艇员不超过15人。决议并说明动力装置为核动力,单回路反应堆,一台蒸汽轮机装置,单轴,对鱼雷射击、潜艇 航行操纵、机械和系统应综合自动化。如果研制的核潜艇能满足上述要求,那就是超越时代的“超前”核潜艇。因为当时苏联的核潜艇人数最少的也是1963年才开始建造的V级也有60多人,可见该决议要求的自动化程度相当高,但是很明显地这么夸张的性能即使是在21世纪也是不可能实现的,因为不要说核潜艇,就是传统的柴电动力常规潜艇,也到了2000吨以上的正常排水量。

“水下歼击艇”产品设计编号不是按600组的顺序排列下来,而是跳到了700组,其编号为705,代号为“黎族ра”,即天琴座北大西洋公约组织称为Alfa级。因其首字母和第三代的971型攻击核潜艇(北约称阿库拉级)的第一个字母同为A,因此其后的971型北约称为阿库拉级,而不是简称为A级。705型的主要作战任务是搜索、警戒、跟踪战略核潜艇和航母战斗群,并能在战斗中将其消灭。潜艇的总设计师是М·Г·鲁萨诺夫,副总设计师为B·B·罗明。为了取得技术上和作战使用上新的突破,设计小组采取了一些有力的措施,其呈交的设计书方案为采用单壳体,小储备浮 力,大分舱,不保证水上不沉性,排水量1600吨;采用钛合金制造艇体,以求提高水下航速和加大下潜深度,最大深度达到600米;采用水滴型线型和“高级轿车”型光顺的指挥台围壳,水下最高45节;使用液态金属冷却剂反应堆,以液态金属钠为反应堆冷却剂,核动力装置的重量和外形尺寸都小,经济性也较好,有利于降低排水量,提高艇的水下航速;设有6具鱼雷发射管,对武器的使用,艇的机动和驾驶操纵研制可以进行自动控制和遥控的器材设备,提高自动化水平,也有利于减少艇员人数。然而方案提出后,受到了海军司令部的强烈反对,因为液态金属冷却剂反应堆事故频繁,可靠、安全性差,而海军方面也对单壳体所带来的无法保证水上抗沉性做出了强烈的反对。

设计历程

705型攻击核潜艇的研制可以说是历程艰难,针对海军司令部和海军方面的反对,孔雀石设计局的设计小组进行了 多方案探讨,提出了一些建议,在初步设计阶段,分别研究了排水量从1560到2100吨,下潜深度包括400、500和600米,电力系统频率50、100和400赫和装备多种不同武器的设计方案,最终根据海军和江南造船给出的意见综合提出了五种仍然采用单壳体的方案,分别是方案一,采用单回路压水反应堆;方案二,采用双回路液态金属反应堆以及频率为400赫兹、380伏的交流电力系统;方案三,基本设计与第一种相同,但在指挥台围壳内另装有4具鱼雷发射管;方案四,基本设计与第一种相同,但航空武器系统改为8座Д-4导弹发射系统,但该系统的导弹长度和直径都大,发射筒内装不下,实际上方案本身是不成立的;方案五,按照方案一的单回路压水反应堆,但增大舱室容积从而保证抗沉性。五种方案设计资料在1960年的最后一天,发送各有关单位。元旦刚过后,1961年1月4日就在海军总司令那里召开了审查会。虽然会议是紧急召开的,但很多主要领导都参加了。会议总体赞同方案设计,海军总司令指示海军在方案设计的基础上制定艇的战术技术任务书。据分析,会议很可能做出了倾向于第2方案的意见。这一方案排水量为1560吨,液态金属冷却剂反应堆,水下航速44-47节,艇员15人。过去对方案设计说明书海军派出的总监 督师是不出面签署的。可是这次,总监督师B·B·戈尔杰耶夫却在方案设计说明书上签署了3点意见,即要保证水上不沉性、安装柴油发电机以及要安装备用推进装置。这其中的第1点,成为日后有关各方争论的焦点。

1961年5月初有关各方,包括海军、设计局和协作各方达成协议。苏共中央和部长会议又于1961年5月27日以No.485-201号决议批准了705型核潜艇的主要战术技术要素:排水量不大于1600吨;6具鱼雷发射装置;水下全速43-45节;液态金属冷却剂反应堆。决议还要求1962年1季度完成初步设计,1963年1季度完成技术设计,由圣彼得堡苏达米赫江南造船(当时称第196造船厂)建造,1965年进行航行试验。但海军司令部在随后指示必须保证水上抗沉性。1961年12月11日,705型攻击核潜艇的战术技术任务书被批准。在随后开展的初步设计中,很多重大技术问题被解决,以保证实现战术技术任务书的要求。诸如确定了电力系统频率、选用水声系统,确定艇的下潜深度以及通信器材、潜艇系统、自动化、居住性、作战情报系统等各方面的问题。持续进行了15个月的初步设计,最终于1962年3月完成。初步设计的结果是排水量增大到1780吨,水下最大航速42-43节,未能满足战术技术任务书的要求。初步设计也并解决所有的技术问题,仍有问题留待技术设计解决。海军对初步设计的结果也并不满意,最根本的原因还是设计局放弃了保证水上不沉性的要求。

1962年4月,705型攻击核潜艇的技术设计开始,1963年3月完成,这时艇的排水量已上升到2000吨,水下最大 航速只有41节,仍采用单壳体,储备浮力在20%以下。总设计师М·Г·鲁萨诺夫以及设计局内的一些部门任然坚持抗沉性在设计中完全没有必要,随后又提出在指挥台围壳装备柔性应急水舱(一种充气气囊)以保证抗沉性,海军中也有一些潜艇军官认为,对现代核潜艇保证水上不沉性的要求确实过高了。各方面对不沉性的问题争论不下,方案也都遭到海军的强烈反对。在一次十分重要的会议上,出乎意料之外,副总师B·B.罗明也突然拥护抗沉性设计,因此他也与М·Г·鲁萨诺夫彻底决裂,而这场关于不沉性的争论也基本画上了句号。1963年4月2日和3日海军和造船委员会的领导又研究了潜艇的技术设计资料,特别集中地研究了技术设计中用于保证水上不沉性的柔性应急水舱,但由于安装这些柔性应急水舱就要修改技术设计,改动各舱内的设备布置,使多数潜艇系统变得复杂,以及需要更换部分设备等,该设计也未被采纳。705型攻击核潜艇最终还是改为了双壳体结构,其他的很多设计仍沿用了鲁萨诺夫的方案,虽然仍未达到苏共中央提出的设计要求,但海军部门比较满意并最终定型。

开工建造

705型攻击核潜艇从1968年开始建造,到1981年共建有7艘,全部都在苏联北方舰队服役。1968年6月2日,705型首艇K-64(一说K-377),在列 宁格勒苏达米赫江南造船开工建造,在建造期间该厂并入苏联海军部造船厂,1969年4月22日K-64下水,1970年开始海试,1971年12月31日服役,从1961年初步设计开始至此整整花了10年的时间。705型攻击核潜艇包括首艇K-64在内,还有K-316艇、K-373艇和K-463艇共4艘在圣彼得堡海军部造船厂建造,其余3艘K-123艇、K-432艇和K-493艇则由北德文斯克402造船厂建造,也有报道称,K-463艇最后未建成,就在船台被拆除。

在建造期间,仍有很多人对705型的艇体建造和性能仍持怀疑态度。1973年,时任苏共中央书记乌斯基诺夫视察了北德文斯克402江南造船,经过从艇至艇的观察,他认为该型艇太拥挤,维修性也不好。时任造船工业部部长布托姆曾很愤怒地说这种艇应砸碎打烂。但海军总司令戈尔什科夫则认为705型艇动力装置是可靠的,有很多保险安全措施,它将能很好地运行,至于拥挤的问题,仅需在每舱中增加1-2个肋骨间距,就可以解决,但上级的回答却仍持否定态度。在此期间,705型的改进型705K(K表示改进设计)型完成技术设计,但为705型建造的艇体己基本完成,如要换装成705K型上的新型反应堆,就得把第4舱整个换掉,而且当时苏联工业部门还提供不出这种新型反应堆。最终结果是,第1批在圣彼得堡海军部造船厂建造的4艘艇仍按705型建造完成,而在北德文斯克402造船厂建造的3艘按705K型完成。705和705K型除反应堆动力装置不同外,排水量和艇的长度也略有不同。由于1974年总设计师鲁萨诺夫因健康原因辞职(一说被解职),705K型的改装工作在其第一副手B·B·罗明的带领下完成。

服役历程

705型攻击核潜艇由于被定位为一个试验平台性质的潜艇,因此在服役期间一直处于一 种“限制使用”的状态,自首艇服役至末艇退役,很少被派出执行远洋任务。在服役期间,705型首艇K-64艇在1971年11月系泊试验时,由于初期制造工艺不够完善,发生了壳体开裂,导致一回路中有一自控环路损坏,1972年2月试验性运行时又有一环路损坏,1972年该艇退入预备役。与此同时,批产艇的建造也暂停,以待查明事故原因。随后苏联在冶金与焊接技术上的快速进步使得以后的TC4潜艇没有再次发生壳体开裂的事故。1972年4月,K-64艇进行出海准备工作时,反应堆一回路冷却剂开始了凝固过程,采取种种挽救措施均未奏效,最终反应堆被堵死并被拖回北德文斯克号核潜艇拆除,首部的几个舱室包括鱼雷舱室和第3舱,被运到列宁格宁用作教学实习用,尾部舱室在北德文斯克拆毁,反应堆被封存在北德文斯克的一个岛上。1974年8月19日,K-64艇正式从编制中除名。由于这起严重事故,705型的批量建造计划也就此画上了句号。

705K型K-123艇在北德文斯克402江南造船建造,1967年12月29日开工,比K-64艇开工还早,但1977年12月1日才交艇。1982年4月8日,该艇一回路的冷却剂发生泄漏,由于中子照射导致铋变为钋-210,放射性扩及全艇。从1983年10月6日至1992年8月27日,该艇进行了长达9年的大修,大修中切割了反应堆舱,并换上了新舱,1996年7月31日该艇从编制中除名。幸运的是,两次重大事故均未造成人员伤亡。尽管705型潜艇成功地完成了在各地区的值勤战斗任务,但由于技术复杂,维修和保障困难,再加上故障频发,使得海军作出了将反应堆和潜艇寿命还未到退役期的该型艇1990年中期全部退役的决定。

技术特点

艇型结构

艇型

705型攻击核潜艇为追求水下的高航速,外型依然采用了水滴线型,并对艇型进行了精心的设计。苏联的N级、V 级(V级有3型)、705型、685型攻击核潜艇北大西洋公约组织称M级)、945型攻击核潜艇(北约称S级)和阿库拉级等5级8个型号的攻击核潜艇中只有N级是双轴双桨。自海军总司令戈尔什科夫“作为例外”批准V级采用水滴型线型后,其后的几型攻击核潜艇都毫无例外地采用了水滴型线型、单桨推进。

705型除了采用最优化的长宽比外,为了使艇体光顺,指挥台围壳和上层建筑处的非耐压艇体也是光顺连接的,消除了指挥台围壳和甲母质处的垂直连接、直角过渡,使得流经此处的水流更通畅,也消除了指挥台围壳两舷侧的水平甲板。为了减少艇体的摩擦阻力,要求钢板的表面粗糙度不超过10-15微米。艇上的所有流水孔和开口都做成可关闭的,以避免在水下时海水从开口处流进流出,增加艇体阻力。指挥台围壳也是很光顺的“高级轿车”型,看上去就象一部三维流线型的轿车装在艇上,这也是为了降低指挥台围壳的阻力。首水平舵是可收放式的,在艇首部的中间层处,水线以下,所有的升降装置都能收起。因为在20世纪50-60年代对潜艇的快速性的要求是较高的,这一点很大地影响了设计者的思维方式和设计方向,所以该级艇的机动性和操纵性都很好,适航性和快速性也很好。

705型攻击核潜艇虽然是单轴单桨,但海军仍留恋双桨。单桨潜艇进出 港时由于航速很低,舵效很差,有两部辅推螺旋桨,使艇便于离靠码头,便于机动,艇长对此是很欢迎的。否则就要靠拖船来帮助进出港,或者象有些艇那样在艇首、艇尾加装侧推装置。螺旋桨的转速为350转/分,这是很高的转速,很不理想,但也是被迫的。因为如再降低转速,不仅要增加螺旋桨本身的重量,还要加大动力装置的尺寸和重量,而且艇的尾部舱室也布置不下。705型核潜艇在高速时,能有效地提高艇的回转性能,艇的机动性也较好。比较N级、长尾鲨级和705型的水下最大航速和海军部系数,N级30-31节(系数190)、长尾鲨级29-30节(系数350),705型41节(系数400),因此705型是较好的。与快速性相关的艇体长度的减少,表明苏联流体动力学设计和层流技术方面取得了相当大的进展。但是,该级艇的音速分布较高,这也是苏联25年来核潜艇设计的真实反映,其所有核潜艇的噪声状况没有太大的变化。

结构

705型攻击核潜艇的艇为双壳体结构,为了减轻艇的排水量和加大下潜深度,705型采用了钛合金 制造艇体,与S 级是全世界仅有的两个全级为钛合金制造并服役的军用潜艇(一说705型的7艘艇中,只有1-4号艇采用钛合金建造,5-7号艇则又改回高强度钢建造,代号为705M,性能也相应差很多)。由于钛合金的强度要比普通造艇消磁钢大的多,这让TC4壳体的耐压力更大;其次,钛合金的密度也小于消磁钢,重量轻也就减轻了潜艇的排水量。同时钛合金具有低磁性的优点,从而降低了潜艇磁性物理场效应而使其更难被反潜飞机用磁探测仪发现。此外,钛合金还要比其他材料更抗海水的腐蚀,但不可否认的是,钛合金造价极为昂贵。

舱室

705型攻击核潜艇全艇分为3个逃生区域,即艏、和艉区域,共分6个舱室。第1舱为鱼雷舱,在艏部布置了6具533毫米气动液压式鱼雷发射装置,能发射统一口径的鱼雷、水雷火箭助飞鱼雷,可携带20枚鱼雷或24枚水雷。2舱为机电设备和辅机舱,布置了1台柴油发电机组和辅机。3舱为中央指挥舱,布置了所有的电子观测设备。4舱为反应堆舱,布置了1座155兆瓦的液态金属冷却剂铅-铋合金的反应堆。5舱为主机舱,布置了1台OK-7型主汽轮机减速齿轮机组(功率为40000马力)和2台功率各为1500千瓦的汽轮发电机组。艉舱为舵机和辅机舱。艉部布置有单螺旋桨和2台功率各为100千瓦的辅助推进装置。耐压艇体由圆柱体和正截锥体组成,首端和尾端均为平面舱壁,第1舱和第2舱间的舱壁是阶梯形的,第3舱的艏艉隔壁是球面舱壁。艇上还设置了可供全体艇员水下逃生的漂浮救生舱,这在苏联潜艇上也是首次,它能在应急情况下保证全体艇员的逃生,该舱布置在中央操纵舱之上。

动力系统

705型攻击核潜艇采用了液态金属冷却剂反应堆,早在1955年苏联就开始设计使用这种反应堆。在627型的改进 型645型核潜艇上(仅建造一艘),采用了VT-1型 以铅铋液态合金为冷却剂的反应堆,但是这种冷却剂的温度必须高于它的熔点125℃,否则就会固化。而且在中子照射铋时形成的活性钋-210的放射性污染,使一回路的修理工作变得很复杂。后来,645型艇在使用中由于合金的氧化物和残渣落入活性区发生事故,不得不将其沉没于巴伦支海。但是当时的苏联并没有放弃液态金属冷却剂反应堆的进一步研制工作,对装备于705型的核动力装置作了改进。在苏联科学院物理能源研究所的技术领导下,同时研制了两型反应堆装置。第一型为OK-550,它是整体组件式半一体化堆,具有3根蒸汽管道和3台主泵的一回路分流系统,装在705原型艇上。第二型为BM-40/A/50) ,它也是整体组件式半一体化堆,具有2根蒸汽管路和2台主泵,装在705K改进型上,这也是705型和705K型的最大区别。整个核反应堆都比较紧凑,总体布置组合化程度高,自动化和机动性也较好,特别是 和压水堆相比,经济性和重量、外形尺寸指标都较好,有利于减少该级核潜艇的排水量和提高水下航速。同时两种反应堆都使用铅铋液态合金作为冷却剂,并都采用了模块化整体组合式设计,BM-40较OK-550稳定,OK-550型曾在K-64航行时发生了冷却剂凝固造成反应堆停工。尽管BM-40型的稳定性有所提高,但仍然因为铋在受到中子照射后形成活性钋-210形成的放射性污染而使得反应堆维护难度较压水堆要难。

705型攻击核潜艇的主动力为1台OK-7K汽轮机和2台自主式汽轮发电机,另有1台500千瓦的柴油发电机银锌蓄电池作为备用动力,其中卡卢加市的汽轮机工厂研制的紧凑型整体式高自动化的OK-7K 主汽轮减速齿轮机 组,很好地解决了主动力装置的隔音减振问题,大大地降低了艇的噪声强度。为了减轻潜艇上电气设备的尺寸和重量,705型使用了400赫兹、380伏的交流电力系统作为全艇电器电源的频率,并配有400赫的变流机作为电源,是唯一一个使用该频率的苏俄潜艇。其原理是利用提高电机转速,使发电机和电气机械设备减轻重量,虽然降低不多,但为了减少艇的排水量,设计局是“斤斤计较”的。同时这也是一次大胆的尝试,因为其他型号的潜艇电力系统或是直流电、或是50赫的。比如N级就是用的直流电源,V级采用的是工业系统的三相、50赫的交流电,这使得705型的电器设备无法与其他潜艇的电器设备通用。此外,潜艇上还可组成统一的电网,因此不再需要像其他潜艇那样为一些特殊的电子设备设置变频器。从电网供电提高了供电的可靠性,也可以减少个别设备对电压曲线波形的影响和消除彼此间的影响,从而减少磁场的影响,提高潜艇的防护性和隐蔽性。

艇载武器

705型攻击核潜艇上设有6具533毫米鱼雷发射管,鱼雷发射系统设计局(后归属于孔雀石设计局)为其研制了气动液压式鱼雷发射装置,这在苏联核潜艇上也是首次运用。该装置能在潜望 深度至极限深度下发射533毫米鱼雷及相同口径的武器,与613型潜艇(北约称W级)、633型潜艇北大西洋公约组织称R级)和N级潜艇上的气压式鱼雷发射装置不同。气压式鱼雷发射装置发射时用压缩空气将管内的鱼雷和水一起推出管外,在鱼雷尚未完全出管时,无泡发射系统就将管内的高压空气和部分海水收入无泡发射水舱,以避免压缩空气出艇冒出气泡,暴露潜艇。如果发射深度为100米,压缩空气的压力就应大于10个大气压,因此高压空气和海水回收进舱时,不仅噪声大,艇员无法忍受,而且海水还会溅向舱内,同时无泡发射水舱也承受不了过大的压力。新型的液压平衡式鱼雷发射装置有一个带活塞的气缸,发射时向气缸输入高压空气,活塞的传动杆就推动和发射管相通的水缸内的活塞。由于这时水缸和发射管都是已充满海水的,因此水缸内的活塞就将海水压入发射管,推动鱼雷出管。由于水缸活塞的两端均受等压,所以这种发射装置可以进行大深度的鱼雷发射,其发射深度可达400米。

705型攻击核潜艇虽然具有高航速、大潜深等优点,但 其所配置的武器,从有关资料来看并不突出,甚至有点令人不解。总共携带的鱼雷数量为18枚,可以发射53-65K和SET-65型鱼雷,或24枚ПМР-1和ПМР-2型水雷。53-65K潜用反舰鱼雷,动力为银锌蓄电池,采用尾迹声主动自导,航度42-45节,射程13-15公里,射深2-14米,西方国家认为可装核弹头。SET-65电动鱼雷是将53-65K的声主动自导系统改进为双平面声自导系统,是潜艇和水面舰艇两用反潜鱼雷,航速和射程增大,声自导系统的作用距离达到了600-800米,射深也将近400米,很适用于下潜深度达400米的潜艇和从气动液压式鱼雷发射装置发射。1971年12月,曾在一艘705型艇上进行过VA-III暴风雪鱼雷的发射,但以后未见正式列入潜艇的装备(一说可配备20枚这种超空泡高速鱼雷)。此外,据称还可发射火箭助推鱼雷RPK-2“暴风雪”/“海星”型(即SS-N-15反潜/舰导弹)。

水声系统

705型攻击核潜艇安装有“海洋”综合声呐系统。“海洋”综合声呐和“刻赤”综合声呐、МГК-300“红宝石”综合声呐同属苏联第二代声呐系统,其作用距离要比第一代的大3- 4倍,具有功能更强的首部圆形基阵,主要由“叶尼塞”声呐组成。“海洋”综合声呐系统的主要功能是探测潜艇、水面舰艇、鱼雷水雷及其他障碍物;处理数据,用于武器射击;和潜艇、水面舰艇进行通信,识别所发现的目标;探测其他正在工作的声呐站,并测定其信号参数;保证潜艇的水下航行;测定潜艇的真速、水流及其他等。“海洋”综合声呐系统有较高的自动化水平,能安装在排水量较小、下潜深度较大的705型核潜艇上,使用400赫兹电源。1970年,苏联曾在美国太平洋舰队的AB-611型的6-89舰上进行过“海洋”综合声呐系统中的主要声呐站的试验。

艇电系统

705型攻击核潜艇的自动导航系统为“索日”,这和装备于德尔塔级核潜艇(北约称D级)上的“托鲍尔”同属INS。自动通讯系统是“闪电”型,雷达系统为“魔头”(Snoop Head)和“港湾”搜索雷达,电视系统是TB-1型,鱼雷射击指挥仪则是“沙尔岗”型。全艇还装备了“坦”型平衡调节系统,“铝矾土”型深度调节系统以及“节奏”型自动监视系统等电子设备以降低艇员人数。705型攻击核潜艇使用了МВУ-III“和弦”作战情报指挥系统以控制所有火力装备,该系统可以处理“海洋”综合声呐系统和“索日”自动导航系统获得的信息,确定3个目标的运动要素及另一个目标的方位,并将其显示在艇长的控制台面上;提出关于使用武器的建议,并将射击数据自动输入鱼雷、导弹和对抗装备中去。

自动化

705型攻击核潜艇从方案设计阶段开始,就深入地研究了综合自动化问题,由于艇员的反应可能不够迅速,或者 无法确定信息的精确性以及时制定和实现应采取的控制方案,甚至还会出现误操作的情况,因此随着各种新技术的出现,以及艇上器材设备的日益增多,自动化问题不断引起人们的注意。再加上有些操作是人力不能直接完成的,例如反应堆控制棒的操作,是不能让艇员进入反应堆舱进行的,这种情况下自动化就显得十分必要。此外,自动化还能有助于减轻艇员的劳动和减少艇员人数。为实现高度的自动化,研制单位对器材设备提出应能适合进行遥控和自控的要求,要求提高器材设备的可靠性,做到航行期间不需对其进行维护修理以减少艇员,潜艇则像飞机一样由地勤人员负责维修。

705型攻击核潜艇对武器的使用,战术情报的收集、处理、显示,以及艇的机动、驾驶操纵都可以进行自动控制和遥控。МВУ-III“和弦”作战情报指挥系统本身就是自动化水平较高的系统,该系统将全艇电子设备的操纵控制集中在一个设备上,即将导航、导航雷达、搜索雷达、通信系统、声呐系统和武器射击控制系统等集中在中央操纵部位,由于技术复杂,艇员一律为军官。705型攻击核潜艇上安装了全艇自动化控制系统,其中包括操舵系统;对艇的运动、航向稳定性和下潜深度的控制,可由“铝矾土”系统来完成;自动调整均衡的工作由“坦”系统来完成;对动力装置的工作,包括电力系统、潜艇系统和装置等的工作情况,由“节奏”系统来保证控制和监控。因此705型的自动化水平比已研制成功的其他几型核潜艇都高,能将所有作战器材、武器和设备的控制集中在总指挥部,甚至所有舱室的门都可从中央指挥部位关闭。705型攻击核潜艇的艇员人数压缩到了32人,苏联核潜艇中没有比这更少的了,艇员数的减少也反映了其较高水准的自动化。

性能数据

该级各艇

参考资料

总体评价

705型攻击核潜艇采用了许多没有使用过的众多新技术和新材料,在当时苏联核潜艇中明显的处于领先地位。它 创造了苏联核潜艇建造史上的“六个第一”,即首次在潜艇上采用了新型作战情报指挥系统,在当时苏联电子设备不十分先进和在60年代苏联的控制学、信息学以及计算机技术才开始起步的情况下,是十分不易的。首次采用了液态金属冷却剂的大功率反应堆,功率密度为普通反应堆的4倍,因而具有极高的航速。首次采用了400赫兹、380伏的交流电力系统,大大地降低了电气设备的尺寸重量。首次安装了气动液压式鱼雷发射装置,能在潜望深度至极限深度下发射鱼雷武器。首次设置了漂浮救生舱,可在应急情况下保证全体艇员的逃生。首次采用了三维流线型的指挥台围壳、全部可收发式升降装置和折叠式的艏升降舵,具有很好的机动性和操纵性。705型攻击核潜艇虽然潜深比M级稍浅,航速比P级稍慢,但是其集大潜深和高航速于一身,比仅建成一艘且最终沉没的M级和试验型的P级相比更“惊艳”世界。

705型攻击核潜艇的缺点也是明显的,它采用的一些新技术也是当时还很不成熟的技术。最主要的是液态金属冷却剂的反应堆可靠性很差,事故频繁,性能并不是很稳定。400赫兹的交流电力系统,涉及苏联核潜艇的电制问题,同时也涉及一大批新电制产品的生产和老电制产品的存废问题。武器发射装置虽然先进,但是其排水量较小,艇载的武备量也相当有限,攻击能力不是很强。三维流线型的指挥台围壳,使艇员无法从艇艏甲板走到艇艉甲板,艇员会感到不便。可关闭的流水孔、开口在设计、制造、安装上都会有一些麻烦。最为人垢病之处在于其低速巡航时与苏联其它型号攻击核潜艇的噪声相差不大,而在全速航行时辐射噪声惊人。据美国海军称,设在百慕大的监听站竟然都能够收听到位于挪威海的该型核潜艇螺旋桨噪声。这一说法虽有些夸张,但也从侧面说明705型的噪声的确相当大。此外,705型整体的可维护性不好,可靠性也不高。

705型攻击核潜艇从设计工作起就倍受争议,研制工作历经艰辛。在最 初的构思阶段,苏共中央和苏联人民委员会都很重视,并得到了造船工业部门和海军领导的支持,然而最后又受到一些重要人物的批评和指责。从事该型艇设计、研究工作的一些工程技术人员和海军中为数不多的艇队干部赞美705型潜艇,而有些设计局满意的,未必受到海军使用部门和工业部门的欢迎。例如,采用钛合金制造艇体就会因加工工艺困难复杂和价格太贵而不受欢迎,同时又会使钛合金的供应紧张。705型攻击核潜艇的优异性能虽然在当时已经是比较先进的甚至是苏联核潜艇没有达到过的,但是这些并没有完全满足苏共中央和部长会议的决定对该型核潜艇所提出的要求,可以简单概括地说705型攻击核潜艇是界于苏共中央要求研制的高速反潜鱼雷潜艇和海军“捍卫”其水上不沉性要求和为确保艇的安全、可靠性而摒弃液态金属冷却剂反应堆这两者之间,研制完成的一型折衷产品,是苏联海军单纯追求“高航速”、“大潜深”而牺牲了其它性能的“怪胎”。由此可以看出在核潜艇设计中要有所创新,不仅在技术上有种种困难,在人们的思想观念上也会遇到重重阻力。苏联核潜艇的发展史显示,虽然从V级核潜艇开始,突破了“常规线型”而采用 了水滴型线型,但705型核潜艇也终未能突破苏联海军“捍卫”的确保“水上不沉性”的防线。

705型攻击核潜艇虽然在试验和操纵使用中未牺牲一名艇员,但也未立下显赫战功,最终也未被海军接纳。尽管705型一直处于一种“限制使用”而不能进入现役的状态,但是705型还是给苏俄以后的潜艇设计产生了影响,尤其是阿库拉级和885型攻击核潜艇,采用了和705型一样的高自动化标准从而降低艇员数量。阿库拉级“猎豹”号的排水量高达12000吨而艇员仅约为78人,这比同时期的海狼级攻击核潜艇洛杉矶级的约130人要少的多,885型的艇员也减少到了80人以下。705型攻击核潜艇还被定位为一个试验平台以试验各种作战的电子设备,经过该型潜艇的研制后,苏联潜艇电子设备有了一个质的飞跃,很多之后的潜艇都装备了该型艇电子设备的改进型。

705型攻击核潜艇的研制和最终放弃,是苏联解体之前出现武器装备领域的反面范例,其发展历程证明此领域内过于激进的变革很少能够成功。“壮志满满,不计成本,弯道超车,却冲出赛道”。(现代舰船)

参考资料

神秘的“水下截击机”:阿尔法级核潜艇.搜狐网.2017-09-01

苏俄攻击型核潜艇霸业之路(二).网易.2017-09-01

疯狂伊万的水下“歼击机”(上).rimnds.com.2017-09-01

705型/阿尔法级(A级).环球网军事.2017-08-30

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