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【潜水艇鱼】现代潜艇的先驱 美国的末代常规潜艇——“长颌须鱼”级常规潜艇

1990年对美国海军潜艇部队来说是划时代的一年。当年10月30日,最后一艘战斗常规潜艇SS-581“红马赫”号退役,此后美国的潜艇部队进入了全核动力化时代,成为世界上第一支全核水下舰队。

当时的美国潜艇部队正处于新老级别的核潜艇交替阶段,所以型号较为繁杂,攻击型核潜艇包括“洛杉矶”级、“鲟鱼”级和“长尾鲨”级,弹道导弹核潜艇包括“拉斐特”级和“俄亥俄”级。而“大马哈鱼”号所在的“长颌须鱼”级常规潜艇是美国战后第三代也是最后一代常规潜艇,与实验艇“大青花鱼”号共同对之后潜艇的技术发展带来了重大影响。


“大青花鱼”号实验潜艇

说到“长颌须鱼”级常规潜艇就不得不提他的前辈AGSS-569“大青花鱼”号常规潜艇,这是一艘比较特殊的潜艇,没有武器装备,但对之后潜艇的发展带来了极为重要的影响。

二次世界大战中期及以前的潜艇受到动力系统限制大都以水面航行为主,大部分时间都在水面航行充电,只有需要的时候按才下潜。所以那时候的潜艇基本注重的是水面航行能力,采用和水面舰艇类似的常规型艇型设计,水面航行的兴波阻力较小,可以保证水面航速。但随着二战中后期各国反潜手段开始不断增强,潜艇的生存能力得到严重的压缩,所以各种新的潜艇技术也不断推出,其中水下航速又是潜艇突防的重中之重,而速度的提升也必须推翻以前传统的潜艇设计思路。

美国“石首鱼”号潜艇 注意传统的常规性艇型设计 艇艏类似于水面舰艇

1948年美国开始立项新一代具备水下性能的常规动力潜艇的设计,从1949年开始美国在DTMB着手进行水池试验,之后在美国航空研究所兰利风洞进行辅助实验,最终在27个模型中确定水下高速潜艇的采用水滴线形,且艇体长宽比不宜太大,艇体各段横截面尽量接近原型。1952年3月,排水量1837吨的AGSS-569“大青花鱼”号常规试验潜艇开工建造,次年8月1日服役。自服役之日起,“大青花鱼”号就不断接受改造,进行不同项目的验证,包括材料(HY-80钢)、动力(银锌电池组)、声呐(数字式多波束扫描声呐)、尾舵(十字舵和X型尾舵)、艇型(水滴形),单叶螺旋桨等等。

最终,采用常规动力的“大青花鱼”号所获得高达33节的水下航速,大大超过采用过渡艇型设计的核动力“鹦鹉螺”号的23.3节水下航速。而之后采用水滴形艇型和大直径五叶螺旋桨的“鲣鱼”级核动力攻击型潜艇的水下航速则达到28.3节,比“鹦鹉螺”号要高5节之多,也证明了“大青花鱼”的思路是成功的。

另外,在“大青花鱼”号使用的HY-80型实验钢材被广泛用于冷战时期美国各型潜艇,并深远着影响了西方国家潜艇材料标准。而水滴形艇型更是打破了之前的常规型潜艇设计,另外以阻力较小的单轴推进使潜艇尽可能在水下获得最大的推进效率,这一理论对之后潜艇发展构成重大影响,成为水下高速潜艇的母型,也包括核潜艇的发展。从目前潜艇的发展来看,不管是美国“洛杉矶”级还是之后的“弗吉尼亚”级,也包括其他国家一系列的潜艇发展,其设计思路基本没有脱离“大青花鱼”号潜艇,或者说大家最终都在指向与“大青花鱼”号同样的结论和设计思路。所以“大青花鱼”号也被视为战后潜艇发展的里程碑。

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇 典型的水滴型艇型

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇 单轴+十字尾舵


“长颌须鱼”级横空出世

“大青花鱼”号的试验成功给新一代潜艇带来了曙光,但“大青花鱼”毕竟只是实验潜艇,不带有任何武器系统,如果将其成果应用于战斗潜艇是否能达到同样的效果?虽然1954年美国下水了世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号,但该艇只是用于核动力系统的验证,“大青花鱼”号的实验成果并没有在“鹦鹉螺”号上得以体现。所以1956年,美国进行实战技术验证的新一代常规动力潜艇列入建造计划,这就是美国战后第三代也是最后一代常规动力潜艇“长颌须鱼”级。

1956年5月18日,首制艇“长颌须鱼”号在朴茨茅斯海军造船厂开工,1958年7月19日下水。另外2艘“大马哈鱼”号和“北梭鱼”号在1957年分别在英格尔斯造船厂和纽约造船厂开工建造。

SS580“长颌须鱼”号

SS581“大马哈鱼”号

ss582“北梭鱼”号


水滴形艇型和武器系统的结合

“长颌须鱼”级潜艇和“大青花鱼”在外形上颇有相似,都是采用水滴形艇型、十字形水平舵和垂直尾舵、折叠式首水平舵、螺旋桨也都在尾舵后方。但上面我们也说过,“大青花鱼”是实验艇,因为没有武器系统所以太过于理想,外形可以按照最小水下阻力来设计。但作为战斗潜艇的“长颌须鱼”级必须考虑武器系统、声呐和指挥系统,所以在设计上“长颌须鱼”级显得更胖一些

总整体上讲,“长颌须鱼”级潜艇主体结构为双层壳体,由1.5英寸厚的HY80钢制成,内部主要分成三个大的舱区,从前到后分别是鱼雷舱、指挥控制和居住舱、动力舱。

位于艇艏的是鱼雷舱,包括艏鱼雷舱和首部声呐。鱼雷舱装备6具MK58型533毫米鱼雷发射管,分为上下两层布置,每层3具。与二战时期相比,这种上下层布局比较新颖,因为二战时期的潜艇采用和水面舰艇一样的常规艇型,可以左右对称每侧3部发射管。但“长颌须鱼”级采用的水滴形设计使其无法进行左右布局,而是采用了上下对称布局。艇内共携带18枚MK48型533毫米鱼雷,其中发射管内6枚、备用12枚艇。艏位置鱼雷发射管上方和下方分别布置AN/BQS-4型主动声呐基阵和AN/BQR-2被动声呐基阵,这种声呐布局方式在之后的“乔治华盛顿”级弹道导弹核潜艇也有应用。

SS580“长颌须鱼”号 注意艇艏鱼雷发射管的布局

MK58型533毫米鱼雷发射管

潜艇舯部为指挥和居住舱 ,整体分为上下三层:

  • 上层为指挥控制室和作战指挥中心(含姿态操纵和压载水控制)。
  • 中层为士兵舱、餐厅、声呐室和蓄电池密封舱。
  • 下层为蓄电池舱和储藏室。

其中下层蓄电池舱分为前蓄电池舱和后蓄电池舱,分别储存252个蓄电池。中层由前往后分别是盥洗室、首士兵舱、声呐室和士兵舱,还有士兵餐厅,基本是生活区。上层是整个潜艇的核心位置,整艘潜艇的姿态以及压载水控制、作战指挥和电子对抗侦查、军官会议室、艇长室和军官寝室全部位于上层。这种大三舱设计也算是个首创的模式,因为在此之前的常规动力潜艇基本上是按照7-8个小舱室设计,这种设计通常被认为是抗沉性较差,因为分舱较少会导致一个舱室进水后就沉没。但反过来说,按照“长颌须鱼”的舱室布局,只要中间舱不进水,那么大部分艇员都可以通过艇艏或艇尾逃生生存,疏散速度也更快。另外,大舱室的设计减小了内部容积的浪费,增大了空间利用率。在这点上,美国人可能有自己独特的考虑,抗沉性是一方面,生存能力又是另一个方面。



潜艇尾部为动力舱,配备3台Fairbanks-Morse型对置式活塞柴油机(单机功率1500马力)驱动3台发电机(单机功率940千瓦),主推进电机为埃利奥特型电动机,功率为4820轴马力。水下航行时,电动机由2组蓄电池驱动,水下最大航速19节,续航力174海里/3节。水面航行时由柴油机提供动力并为蓄电池充电,水面最大航速14节,续航力14000海里/10节。

与之前“大青花鱼”相比,“长颌须鱼”级潜艇因为安装了武器系统和电子系统,所以从外观上看变得“丰满”一些,这样带来的是水下航行阻力也有所提升。再加之吨位由“大青花鱼”的1837吨提升至2637吨,所以其水下最大航速也下降至19节,但这不影响“长颌须鱼”级潜艇在航速方面的突破,因为他首次实现了战斗潜艇水下航速超过水面航速。


深远的影响

作为世界上第一款采用水滴形艇型的作战潜艇,“长颌须鱼”级和之前进行试验的“大青花鱼”号深远着影响后来的作战潜艇,在60年代刮起了一股“水滴形”的潮流。1961年,“长颌须鱼”级接受改造,将首水平舵改到指挥围壳,再次引领了一波潮流。日本在1960年代开工的“涡潮”级常规动力潜艇充分吸收了当时美国最新的潜艇技术,将“长颌须鱼”的水滴形艇型、十字尾舵、单轴推进实际应用,在尺寸和排水量也基本接近美国“长颌须鱼”。而“涡潮”级的出现又在影响后来的2450吨的“夕潮”级和3200吨“春潮”级常规潜艇的发展,延续这条路将日本的常规潜艇越造越大。

“涡潮”级常规动力潜艇

“夕潮”级常规潜艇


除日本之外,荷兰也是较早应用“长颌须鱼”成果的国家。1966年,荷兰开工“旗鱼”级常规动力潜艇,近似圆截面的艇体以及水滴型外型,十字尾舵、单轴推进、艏水平舵改设在指挥台围壳,排水量达到2800吨,是当时世界上排水量较大的作战常规动力潜艇,比美国“长颌须鱼”还要大100吨。而“旗鱼”级潜艇的设计又影响着后来的“海象”级以及“海龙”级常规潜艇。

荷兰“旗鱼”级常规动力潜艇

荷兰“海象”级常规潜艇


所以我们说,为什么“大青花鱼”和“长颌须鱼”都是潜艇发展史上的里程碑,就是因为这种系统化的全新设计思路大大提高了潜艇的机动性能和突防能力,一定程度上这也改变了冷战时期的潜艇作战战术和运用模式。


常规潜艇的退出

不管是“长颌须鱼”还是“大青花鱼”在潜艇发展的地位上是毋庸置疑的,即便是美国海军自己也给出来高度的评价,但为什么在美国海军当中却成了常规潜艇的绝唱。“长颌须鱼”的建造是在“鹦鹉螺”号和“海狼”号攻击型核潜艇之后,由于核动力系统体现出无比优异的续航能力,所以3艘“长颌须鱼”完成建造后引起质疑:

3艘“长颌须鱼”的造价相当于1艘攻击型核潜艇,但3艘是否能达到1艘核潜艇的实战价值呢?

虽然从战术上,3艘常规潜艇可能会带来更高的价值。但是从长期的战略和战术综合效费比去考虑,常规潜艇无论如何也达不到核潜艇的水平,面对大西洋和太平洋的美国,显然核潜艇价值更高,融合了“大青花鱼”和“长颌须鱼”的核潜艇会更有价值,所以转为继续建造“鲣鱼”级和“长尾鲨”级攻击型核潜艇。直到今天,即便是装备有AIP系统的大型常规动力潜艇也别认为通常无法与核动力攻击潜艇相抗衡,所以五大常任理事国依旧不断发展最新一代的攻击型核潜艇。所以1957年6月开工的三号艇SS582“北梭鱼”号成为美国海军建造的最后一艘战斗常规潜艇。1990年10月30日,二号艇SS581“红大马哈鱼”号退役,美国终结了常规潜艇时代,全面进入核潜艇的时代。

“鲣鱼”级攻击型核潜艇

“长尾鲨”级攻击型核潜艇


结语

在整篇文章中,我们不断强调“大青花鱼”和“长颌须鱼”级常规潜艇的里程碑作用以及对后续潜艇的意义。虽然美国最终摈弃了常规动力潜艇,但这两型潜艇所带来的突破不仅仅局限于常规潜艇,而是整个潜艇系统的一次大革新,其设计思想也成了美国海军核潜艇的模式,日后各国无论是常规潜艇还是核潜艇都产生了巨大的影响并指明了方向,其意义并不比核动力的“鹦鹉螺”号要小。SS581“红大马哈鱼”号退役后一直停泊在美国俄勒冈科学与工业博物馆内对外开放参观,“鹦鹉螺”号作为世界上第一艘核潜艇被保留下了下来,“大马哈鱼”作为第一艘水滴形作战潜艇被也被保留了下来,或许这就是跨越时代的见证吧。

ss571“鹦鹉螺”号核潜艇博物馆

SS581“大马哈鱼”号博物馆

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