更新时间：2024-09-20 16:45
长尾鲨级攻击核潜艇（舷号：SSN-593），是美国海军的第19艘核潜艇，也是美国同级核动力攻击型潜艇中的第一艘。该核潜艇于1958年5月28日在朴次茅斯海军造船厂开工，1960年7月9日命名下水，1961年8月3日服役，全长约85米，水下排水量为4311吨，水下最大航行时速可达74千米，艇上配备了最新式的武器，安装了4个鱼雷发射管，备有二十余枚鱼雷，还装有特种火箭，可以像鱼雷那样发射，跃出海面，在空中飞行长达10多千米后，正确精准地袭击对方水面战舰或水下潜艇。
长尾鲨级攻击核潜艇被看成是美国海军核潜艇发展的里程碑，从该级潜艇以后，美国核动力潜艇在整体工艺科技、静音能力、声呐侦测等方面便遥遥领先其他国家，但作为首艇的“长尾鲨”号却在1963年4月10日，在波士顿以东220海里处沉没，成为美国海军史上第一艘失事的核动力潜艇。
美国海军虽然率先研发了世界上第一艘鹦鹉螺号核潜艇，但到20世纪50年代中期，苏联也开始奋起直追，研制建造了其第一代627型攻击核潜艇（北大西洋公约组织称November class，即十一月级，简称N级）。而当时美国海军的主力鲣鱼级攻击核潜艇虽然航速快，性能优异，但在设计上仍然延续着二战时期潜艇以攻击水面舰艇为首要任务的传统，在静音性能方面并未有所发展，水声侦测设备也不符合攻击敌方潜艇的需求。因此美国海军开始加紧研发全新的攻击型核潜艇，用来“猎杀”苏联的战略核潜艇，并能够在其发射弹道导弹之前就将其搜获并击沉。
新型核潜艇计划在1956年被美国海军上将阿利·伯克提出，称为“诺布斯卡计划”（Project Nobska），旨在发展出优秀的潜艇静音、潜深以及侦测装备等技术，使用于新一代的美国核潜艇上。依据此计划，新的攻击型核潜艇以反潜为第一要务，而不是如同以往的对付水面舰艇。
设计论证
美国第一代核潜艇成功验证了核动力装置长期运行的稳定性、可靠性和安全性，第二代核潜艇则是围绕着如何提高水下航速、操纵能力、航行降噪等重大技术问题而发展的。作为第三代或者说是第二代攻击核潜艇的典型代表，长尾鲨级的初始论证工作开始于1956年10月。当时，美国海军第二代核潜艇鲣鱼级已经开工建造，其设计重点是水滴线型艇体及水下高速航行时的操纵性。而长尾鲨级的设计则重点强调综合声呐探测、低噪音、水下高速及深潜等水下综合性能。
1957年5月，长尾鲨级的下潜深度指标被确定，反应堆也采用了与鲣鱼级相同的S5W型压水堆。然而如何在装备相同反应堆的条件下，使长尾鲨级拥有更大的排水量和主尺度，而且比鲣鱼级水下航速要更高成了最大的设计难题。
设计历程
长尾鲨级攻击核潜艇相比之前美国海军建造的核潜艇，在艇体外型和动力推进效率方面已经基本没有多少提升的空间，因此设计人员选择从减少水下航行阻力入手。潜艇表面的各种附体结构会增加水下航行的阻力，从广义来说指挥台围壳也属于附体结构，为了大幅度降阻，长尾鲨级的指挥台围壳被减小到美国其他型号核潜艇的1/4。同时，指挥台围壳桅杆数量也锐减，只剩下潜望镜、无线电桅杆、VLF通信天线、通气管和ESM组合桅杆及雷达桅杆各一根。由于围壳尺寸减小，为避免排气管的管道设计过长以保证排气通畅，应急柴油机-发电机组只好从机舱移到指挥台围壳正下方，以使应急柴油机的排气管能够直接向上通到围壳内。
20世纪50年代末，美国最新的AN/BQQ-2型综合声呐和“沙布洛克”远程反潜火箭研制成功。为了给这种新型球形声呐留出更多的空间，从长尾鲨级开始美国核潜艇把艇的鱼雷发射管全都后移至潜艇的部，正式将潜艇的艏端空间全部让给声呐。但由于甲板间高度的限制，后移的鱼雷发射管只能分两排布置，且每排只能布置2具，这样长尾鲨级只有4具鱼雷发射管，但其携带的备用鱼雷数量与此前其他型号的核潜艇是相同的，在后期设计中还增设了鱼雷快速装填设备，这在一定程度上弥补了鱼雷发射管数量不足的缺陷。此外长尾鲨级艇身前部的锚穴位置也向后移动，以减少其产生的流体噪声对艏部声呐的影响。为了有效的对新型“沙布洛克”远程反潜火箭进行发射和控制，长尾鲨级安装了最新的带有部分数字化的MK113型水下射击指挥系统。
开工建造
1957年10月，长尾鲨级攻击核潜艇的初始设计指标基本明确，艇长83.2米，艇宽9.6米，排水量3451吨（水上）/4081吨（水下）。但到了1958年3月，初始设计基本完成时，其排水量已增加到3612吨/4182吨。1958年7月，艇长增至84.84米，排水量增至3788吨/4311吨，预计水下最高航速将比鲣鱼级低0.4节。
长尾鲨级攻击核潜艇的最终主尺度为84.9米×9.6米×7.9米，水面轻载排水量为3526吨，水面排水量3750吨，水下排水量4310吨。长尾鲨级首艇“长尾鲨”号于1958年5月28日在朴次茅斯海军江南造船开工建造，1960年7月9日下水。
1961年8月3日，长尾鲨”号服役，美国海军舰船局给予“长尾鲨”号的编号是SCB188，艇号是SSN593。从1958年至1968年期间美国陆续建造并服役了14艘该级核潜艇。
1963年4月10日，长尾鲨属级首艇“长尾鲨”号失事沉没，因此2号艇“大鲹鱼”号成为该级第一艘潜艇。按照美国海军以首制艇的艇名作为一种型号的冠名传统，长尾鲨级又被称为大鲹鱼级或长尾鲨/大鲹鱼级攻击核潜艇。“长尾鲨”号沉没后，美国海军对在役的该级各艇都进行了局部改造，其中长尾鲨级最后建造的3艘SSN613-615艇由于改动较大，美国海军为保证其稳定性而引起了潜艇长度和排水量的变化，这3艘核潜艇的长度增加到89米，排水量变为3600吨/4650吨。长尾鲨级的各艇从20世纪80年代开始陆续退役，除部分封存外，其余全部拆除。
艇型
长尾鲨级攻击核潜艇采用了水滴型艇体，与鲣鱼级攻击核潜艇相同，但两者的水滴型艇体有明显差异。鲣鱼级艇身平行中体的范围是从艏鱼雷舱的后隔壁至反应堆舱的后隔壁之间，共有25个肋距，长约20.3米，相当于该级艇长度的26.4%；而长尾鲨级上的平行中体长度为36.9米，相当于该级艇长的43.5%。另外长尾鲨级的艇体外形比较丰满，艇艏为球形，其长宽比为8.8，相比长宽比为7.87的鲣鱼级显得更为苗条。
长尾鲨级的指挥台围壳纵向剖面的面积仅为鲣鱼级面积的1/3，位置更加靠近艇艏并设有围壳舵，由于指挥台围壳相对低矮，因此可以在更小的深度航行。鲣鱼级在水面航行时，其指挥台上部可容纳三名人员，但长尾鲨级的指挥台部位只能容纳一名艇员，必要时，其他人员必须站在围壳舵上执行任务。从长尾鲨级艇身平行中体到端是一段十分光顺的艉段艇体，艉部装有十字形垂直舵和水平舵，末端装有一具直径为3.35米的单轴7叶螺旋桨，桨叶呈大弯刀形状，叶片较薄。
结构
长尾鲨级艇体为单双壳体混合结构，指挥控制舱至反应堆舱、辅机舱这一段采用的是双壳体结构。长尾鲨级在耐压艇体上开有4个舱口，其中位于艏部和艉部的两个是逃生舱口，另外一个舱口用来连接指挥台围壳与指挥舱，最后一个是位于指挥台围壳后面的“沙布洛克”装填口。长尾鲨级首次采用了HY-80型高强度钢，使该级艇的极限下潜深度可达396米，而在此以前的常规潜艇和核潜艇的下潜深度都是200米左右。潜艇增大下潜深度能最大限度地利用所谓天然装甲的不可透视的海水深度，减少了被水面反潜舰艇和反潜飞机搜索发现的可能性，从而增强了潜艇的生存能力，并在实施反潜战时易处于有利战位。
舱室
长尾鲨级的耐压艇体内分为5个舱室，从艏至艉的顺序是艏居住舱、指挥控制及鱼雷舱、反应堆舱、辅机舱和主机舱。首居住舱位于耐压艇体内最前部，分两层，上层为艇员居住区，下层为水声电子设备室。二舱指挥控制及居住舱被三层水平甲板分为4层，最上层布置的是作战指挥控制室、总指挥室、通信室、艇长室以及通风机室等。作为一艘军用潜艇，长尾鲨级罕见的只装备了一根镜筒直径很大的Mk-XI型导航潜望镜，其升降筒内装有六分仪和测距雷达，为了保证潜望镜筒不露出水面，潜望镜观察台布置在艇内更低的位置。
指挥控制及居住舱的第二层布置的是声呐室、军官会议室、军官寝室、士兵居住舱、厨房、餐室以及食品仓库等。第三层被宽大后移的鱼雷舱所占据，指挥控制及居住舱的最下层是专用压载水舱、各种液舱、蓄电池室及仓库等。指挥控制舱的后面是反应堆舱，舱内布置有一座压水反应堆以及一回路系统。反应堆舱后方是辅机舱，内有辅助推进装置，长尾鲨级是美国海军首次采用辅助推进装置的核潜艇。主机舱是耐压艇体内的最后一个舱室，该舱的容积和甲板面积都很大。
长尾鲨级攻击核潜艇装备了1座威斯汀豪斯公司制造的S5W压水堆，采用了独具特色的三种推进装置，分别为主推进装置，辅助推进装置和应急推进装置。主推进装置为通用汽车动力公司制造的二级齿轮减速汽轮机，最大功率1.5-2万轴马力，主机带动螺旋桨可以使潜艇达到水下31节的最高航速，由于采用二级齿轮减速，转速被大幅度降低，从而可以降低螺旋桨的空泡噪声。辅助推进装置是辅助推进电机，位于辅机舱内，采用一种收放式结构。平时不使用时，收在主压载水舱内。使用时，把推进轴和螺旋桨向下放出，使其吊在核潜艇底部，即可在水下旋转360度，使潜艇在不使用主推进装置时可低速航行。此外，当垂直舵发生故障或在进出港离靠码头需要仔细操艇时，可把辅助推进装置作为侧推装置使用。由于长尾鲨级可能到北极海域活动，只装备一个螺旋桨在被冰块碰撞受损后，用辅助推进装置获得4节左右航速，可使潜艇慢慢驶离。应急推进装置主要为应急推进电机，它利用传动装置与主推进轴连接完成对潜艇的推进，所用电源为蓄电池和为蓄电池充电的2台300千瓦的发电机，在反应堆发生故障、主机发生故障或因主机发生故障进行通气管航行及利用艇上声呐在搜索敌人的目标时使用。美国从此以后所有的核潜艇都装有这三种动力装置，因而降低了机舱噪音。
长尾鲨级中的SSN605“小北梭鱼”号采用的是双反转螺旋桨推进器，主推进装置与该级其他艇不同，由两个套在一起的内轴和外轴组成。其中内轴驱动后面的螺旋桨，外轴驱动前面的螺旋桨。双反转螺旋桨的直径较小，并改为5叶桨，后面的螺旋桨直径比前面的还要小，其内轴和外轴各自与一台汽轮机连接，这样不需要减速齿轮装置，艇上的噪声便得到了有效控制，“小梭鱼”号因此被美国海军誉为“非常安静的核潜艇”。由于装备了2台汽轮机，主机舱的长度增加了3.48米，该艇的总厂也增加到了90米，水下排水量增加到4550吨。虽然降低了噪声，动力装置的效率也提高了10%，但是该艇的水下航速却基本没有得到提高，可能是由于装备的5叶螺旋桨设计不当造成的。由此美国海军认为“小梭鱼”号的设计并不十分成功，此后也没有在别的核潜艇上采用双反转螺旋桨的推进形式。
长尾鲨级攻击核潜艇装备了4具MK63型533毫米鱼雷管，每舷2具，各自向两舷外偏10度角，在艏居住舱与指挥控制舱之间的耐压锥形连接壳体处穿透艇体伸出艇外。可装载核深水炸弹、MK46或MK44自导鱼雷、水雷等，包括管内4枚在内可装载鱼雷或导弹22枚。
长尾鲨级装备武器的特色之一是首次采用了“沙布洛克”远程反潜火箭，能早期搜索远距离潜艇并对其进行精确打击。“沙布洛克”是一种采用水下-空中-水下飞行方式的固体燃料火箭助飞鱼雷，或者也可以说是一种潜射反潜导弹，其长6.4米，弹径533毫米，重1853千克，弹头可以装载核深水炸弹、MK46或MK44自导鱼雷，可装在标准的533毫米鱼雷发射内利用液压发射。“沙布洛克”发射后，先在水中向前漂移，逐渐呈仰角状态后助推火箭发动机点火，迅速上浮并以30-40度的仰角出水，在空中以超音速飞向目标，在空中达到预定飞行速度后，助飞火箭与弹头脱离，弹头利用惯性继续飞行，到达预定地点上空时再次入水，最后在设定深度爆炸。
长尾鲨级攻击核潜艇为保证“沙布洛克”的精确远程打击能力，艇上安装了由AN/BQR-7型被动声呐和AN/BQR-6型主/被动声呐组成的AN/BQQ-2型综合声呐，以及先进的MK113型水下射击指挥系统。AN/BQR-7型被动声呐由美国埃多公司研制，由排成3列的156个水听器基元组成，在艇艏排成半圆形，并向两舷延伸15.24米，水下最大噪声探测距离100海里，但对目标定位精度不高，且没有配备测定目标深度的装置，因此只适用于警戒和搜索。AN/BQR-6型主/被动声呐是一部以主动回音定位为主、以噪声定向为辅的主/被动双功能声呐，由美国雷声公司研制。在艇体艏部由1245个钛酸钡元件构成一个重76吨，直径3.81米的球形基阵；虽然安装在艏部不会受到艇体外壳涡流、主机和螺旋桨产生的噪声影响，但其在艇艉方向没有探测能力。
长尾鲨级攻击核潜艇装有1部AN/BPS-14平面搜索雷达，1部测距雷达，2部MK-2型诱饵发射器，Mk-XI型导航潜望镜和六分仪。 MK113型水下射击指挥系统可根据潜望镜、雷达、声呐等传感器提供的数据，结合潜艇自身的纵倾、横倾、航向、航速以及下潜深度等参数，经过运算后得出射击数据。
攻击模式
长尾鲨级的攻击模式为，早期利用AN/BQR-7型被动声呐进行警戒，当搜索到敌对目标时，先利用AN/BQR-6型主/被动声呐对目标发射一个探测信号，对其进行定位，然后在一定距离再利用AN/BQQ-3型识别声呐识别目标，随后即可使用MK113型水下射击指挥系统提供的数据对其发起攻击，由于这套系统的存在，确保了“沙布洛克”导弹充分发挥威力。
长尾鲨级攻击核潜艇为了降低主机系统，特别是齿轮传动噪声，曾想装备汽轮发电机电机推进系统，这样可以不经过齿轮减速而直接驱动螺旋桨轴，但需要高速航行的长尾鲨级的推进系统功率必须达到1.5万马力，而相应的装备低速转动、功率为1.5万马力的推进电机的尺寸将十分巨大，根本无法安装在潜艇上。另外美国还使用了当时英国的一种新的降噪途径，即把潜艇的主机安装在一种浮筏减振基座上，虽然没有彻底消除艇上的噪声源，但能够非常有效地减振降噪，只是设计和建造时必须十分谨慎，以防因其失效而导致设备噪声直接传递到艇体上。由于长尾鲨级采用了减振浮筏措施，其辅机舱和反应堆舱的容积增大了大约30%，主机舱的容积增加了60%。
在鲣鱼级攻击核潜艇实际运行中，发现另外一个重要噪声源来自螺旋桨的桨叶转动。此前为了防止螺旋桨产生的空泡噪声，都采用大直径低转速螺旋桨。然而当螺旋桨的直径加大到足够大时，桨叶与潜艇附体产生的尾流相遇，会使桨叶发出振动噪声。采用泵喷推进是消除这种噪声的办法之一，但在当时这种推进方式的技术还不成熟，美国直到30年后才在海狼级攻击核潜艇上实际应用了该技术。另一种方法是像长尾鲨属SSN605“小北梭鱼”号那样采用双反转螺旋桨，然而综合考虑全艇性能，这种推进方式并不成功。经过反复试验和计算，潜艇如果采用桨叶酷似大弯刀形状的螺旋桨，即经常提到的大侧斜螺旋桨，则可基本解决螺旋桨的桨叶振动噪声问题。这主要是因为这种独特形状的螺旋桨桨叶与潜艇附体后面形成的尾流在相遇和发生扰动时是逐渐且缓慢的，避免了强烈振动噪声的产生。降低桨叶噪声之所以非常重要，主要是因为桨叶噪声的频率较低，可以在海水中传播很远的距离，因此长尾鲨级上采用了这种7叶大侧斜螺旋桨。
潜艇沉没
1963年4月10日，长尾鲨级攻击核潜艇首艇“长尾鲨”号在波士顿以东220海里处开始进行大深度潜航试验，当该艇下潜到130米处时进行了压载舱的注水试验。从水下200米开始，它越往下潜，水面上收到它发来的电话声音就越模糊。不久，潜艇从水下报告：“出现故障，艇首上翘，正向压载舱充……”话音显得十分惊慌，还没讲完便突然中断了，几分钟后，水下传来一声艇体破裂的声音，接着便鸦雀无声了。之后美国海军急于寻找并打捞“长尾鲨”号以便调查，甚至将汽车放入海中模拟下沉路径，经过六个月，终于找到了“长尾鲨”号，但是已经变成一堆碎片，艇上129人无一生还。
20世纪80年代，海洋学者巴勒德宣称以小型潜艇探测泰坦尼克号，但实际上是受了美国海军资助，去详细拍摄长尾鲨属号的“陈尸地点”状况。拍摄时发现“长尾鲨”号的残骸分成六大块，各种碎片散布在400平方码的范围。后来调查结论称，可能是“长尾鲨”号的一根海水管道破裂，导致海水大量涌入舱内，一些电线被海水浸泡和冲刷后又影响了电气系统，从而使潜艇丧失动力，坐沉海底。由于主机舱内海水系统强度不够，造成耐压壳破坏，导致该艇横卧海底，艇员随艇同沉，这是世界海军史上第一次核潜艇沉没事故。
事故调查
关于“长尾鲨”号失事的详细调查显示，其根源可能是当时疯狂的美苏军备竞赛，建造潜艇时采用了较快速便捷的方式，牺牲了质量管理，最终造成了悲剧性的后果。美国核潜艇的安全标准向来极端严格，但是“长尾鲨属”号的艇内管道设施并未以超高安全标准加以建造，艇内直径四英寸以上的水管路采用焊接来接合，但是四英寸以下的次级管路则采用溶银衔接，也就是将银环放在管路接口加热，使其以毛细原理渗入管路接合处细缝；虽然溶银衔接较焊接方便省时，但是管路没有确实接牢的机率较高。同时由于“长尾鲨”号的建造时程紧凑，导致这些管路的质量检测工作没有确实执行，工作人员仅仅检验了容易接近的接点，而被对象挡住的接点就不予检查。当时“长尾鲨属”号有145个压载水舱管道接受检查，其中20个通过了简易的净力检查，但未通过昂贵耗时的超音波检查，其它还有几百处管路根本未进行超音波检查。
“长尾鲨”号的沉没使美国海军推迟了长尾鲨同级艇的研制进度，美国海军重新检查其它该级潜艇后，发现许多采用溶银衔接的管路没有确实接牢。在深海中，这些压载水舱管路内流动着高压海水，一旦有了裂缝，海水就会迅猛地灌入艇体。此外，负责将海水引入反应器冷却系统的海水阀也可能是罪魁祸首，因为这个阀门在电力中断时无法关闭，万一遇到这种情况也会造成大量进水。此外，“长尾鲨”号虽然能潜至以往潜艇无法到达的深度，但其压载水舱仍采用旧式设计，灌气速率太慢使得出水速率不足，无法配合“长尾鲨”号能够抵达的深度；如果“长尾鲨属”号在以往美国潜艇抵达不了的深度遭遇大量进水，就算压载水舱全力排水以进行紧急上浮，其出水速率也抵不过船身在该深度的进水速率，使得潜艇无可避免地沉往海底。“长尾鲨”号的压载水舱灌气筏上有过滤器以防外物损坏，但灌气时会在过滤器上聚集大量水气，快速降压时水气就有可能结冰，造成阻塞进气，使其无法有效地灌气排水。
改进措施
根据“长尾鲨”号事故详细调查的结果，美国海军对长尾鲨级后续艇的设计都做了若干修正与强化，同时开始彻底检讨潜艇的建造流程、安全措施以及后勤保养，并做出了许多改进。这包括潜艇的管道建造工程全面采用焊接，彻底放弃溶银衔接。压载水舱的紧急灌气管路的口径加大，灌气速率较以往增加七倍左右，可以使潜艇在较大的深度时也能快速上浮。反应器冷却系统海水筏增加了液压辅助机械，在失去电力时能从控制中心直接关闭。压载水舱紧急灌气时的空气要尽量保持干燥，以免水气结冰。在指挥控制室安装用于紧急上浮的备用机械控制装置，并清楚标示在明显的位置上。
鉴于苏联核潜艇力量的不断增强，美国海军为了保证核潜艇的优势，针对“长尾鲨属”号沉没所暴露出来的问题，建造了第四代鲟鱼级攻击核潜艇。之后美国海军又推出了一系列加强潜艇安全的措施，但是当时仍处于与苏联疯狂军事竞争的状态，不惜牺牲船只的状况与安全性，也要让核潜艇出航，因此工作并不细致，许多安全考虑还是被忽略。除了其他若干安全强化措施外，美国海军还修正了当时为了增加潜艇出勤而忽略安全维修的态度，为救援可能遇难的潜艇还专门发展了深海救援载具DSRV。此外从1960至1980年的数次海底采样显示，沉没的“长尾鲨”号并没有造成辐射污染。
从长尾鲨级攻击核潜艇开始，美国核潜艇在整体工艺科技、静音能力、声呐侦测等方面便遥遥领先世界其他国家，与美国先前建造的核潜艇甚至全世界各国的潜艇相比，长尾鲨级无论是在外型还是内部设计上都有极大提升。长尾鲨级攻击核潜艇有许多创新，这包括潜艇线型上的缩小的指挥台围壳、围壳舵、十字舵、单轴单桨，减振浮筏静音技术，艇艏球型声呐，计算机控制航空武器系统，远程反潜武器，以及首次采用的高强度钢板，这些技术很多都被美国核潜艇沿用。
长尾鲨级攻击核潜艇是美国第一批高性能核潜艇，也是一级真正的多用途攻击型核潜艇，是美国所有现代核潜艇的先驱，该级潜艇的出现标志着美国海军攻击型核潜艇的一次新的飞跃，堪称是美国海军核潜艇发展的里程碑。虽然“长尾鲨”号是美国海军史上第一艘意外失事沉没的核潜艇，但由于它的革命性新设计是往后所有美国潜艇的原型，因此其地位不容抹杀。
世界首次核潜艇沉没事故 长尾鲨号长眠深海(图).搜狐网.2024-04-09