“拉达” 正当时解读俄罗斯新型常规潜艇[俄语论文]
资料分类免费俄语论文 责任编辑:阿米
更新时间:2017-05-20
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2017年12月20日，俄罗斯《生意人报》对外披露，有东亚国家对俄罗斯最新式677E型“拉达”级第4代常规潜艇的出口型号，即“阿穆尔”级1650型感兴趣。据悉，双方已经签订了联合设计和建造该型潜艇的框架合同，预计合同的签订日期不会早于2017年。近几年，有关“阿穆尔”级出口的消息不绝于耳，该级潜艇究竟有哪些让人关注的技术，笔者将对其做一详细解读。
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“拉达”级的外销产品
说到“阿穆尔”级，就不得不从俄罗斯“拉达”级常规动力潜艇说起。毕竟这两者同宗同源，前者正是在后者基础上发展衍生出来的外销型号。
据俄罗斯媒体披露，“拉达”级的早期研制工作要追溯到上个世纪80年代末。1987年，苏联海军与红宝石设计局签订合同，着手研制第4代常规动力潜艇。最初的设计目标是以“基洛”级877型为基础，研制吨位更大、性能更先进的远洋型潜艇。红宝石设计局接手这一任务后，立即投入大量人力、物力和财力，设计工作前后历时5年之久。但不曾料想，苏联的“帝国大厦”在一夜之间崩塌瓦解，国家经济一落千丈，技术人员流失严重。继承苏联绝大多数军事财产的俄罗斯无力承担前者留下的巨大包袱，对当时服役的大量核潜艇和常规潜艇进行削减，除保留服役时间不长、战斗力较强的潜艇外，绝大多数都拆解报废。俄海军无法在短期内购买新的潜艇，连国之利器“北风之神”级和“北德文斯克”级核潜艇都要耗费近20多年才能建成服役，更何况常规潜艇。
在这场浩劫中，作为俄罗斯三大潜艇设计局之首的红宝石设计局日子非常难过，长时间接不到国家订单，只好将目光投向国外。当时，俄罗斯海军正处于转型发展期，提出了“濒海积极防御”战略，即保持一定的远洋戒备能力，重点是对濒海地区实施积极有效的防御，维护国家海洋方向上的军事安全，在平时保持一支强大的海上力量，实施大洋战略行动。在这一战略指导思想的作用下，红宝石设计局对新型常规动力潜艇的定位和设计方案进行了较大修改。新潜艇将主要用于濒海地区作战，不再追求远航程、大潜深、抗打击能力等，而是注重强调安静性、持久性、多用途性，除可满足国内所需之外，还可根据国外客户的要求进行模块的加装和改进。
1993年阿布扎比国际防务展上，红宝石设计局首次对外展出了小型常规潜艇的设计模型，以便了解外国专家的意见和潜在客户的需求，以及对该型潜艇的市场反应。当时在红宝石设计局的展台上，新型潜艇的模型与“基洛”级636型潜艇模型放在一起，尺寸明显要小一号，这引起了包括沙特、阿联酋、埃及等多个国家的关注。根据这次展会的反馈信息，红宝石设计局逐渐明晰了新潜艇的发展路径和技术目标：其不再是单一型别，而是采取模块化设计，涵盖多种型号在内的系列产品，标准排水量由550吨至1850吨不等，每一艘艇选择多大排水量、装什么设备主要取决于定货方。每一型别均有国内型（即677型“拉达”级）和出口型（即“阿穆尔”级）两种设计，艇体结构基本相同，所不同的主要在于动力系统和艇载设备。目前，俄对外推出的“阿穆尔”级主要有6种型号：550型、750型、950型、1450型、1650型和1850型。
1997年12月26日，“拉达”级首艇“圣彼得堡”号（出口型号对应为“阿穆尔”1650型）在圣彼得堡海军上将造船厂开工建造，由于资金短缺，建造工作进展缓慢，直到2004年10月28日才正式下水。2号艇“喀琅施塔得”号于2017年7月28日开工建造，3号艇“彼得罗扎沃茨克”号于2017年9月10日开工建造。在最初的建设规划中，俄罗斯海军将采购这3艘潜艇，但后来的发展并不顺利。
理论上的先进性能
在2017年夏季闭幕的俄罗斯圣彼得堡第二届国际海军装备展上，红宝石设计局局长兼总设计师、俄罗斯科学院时任院士伊戈尔·德米特里耶维奇·斯帕斯基在介绍“阿穆尔”1650型时曾自豪地宣称，该艇“凝集了俄罗斯科研和军工公司140多项探讨成果，体现了21世纪最新科研成就，是目前世界上噪声最低、隐身性能最好的常规潜艇。”
据目前掌握的资料来看，“拉达”级水上排水量1765吨，最大排水量2600吨，长66.8米，艇体最大直径7.1米，工作下潜深度250米，极限下潜深度300米，3节经济速度潜航航程6500海里，柴油机工作时7节速度潜航航程6000海里，自持力45昼夜，艇员35人。
艇体结构设置大幅变化 “拉达”级的外形与“基洛”级十分相似，采用良好的水滴流线型外形。为了更有利于水下长期活动时的机动性和稳定性，以及为艇艏声呐工作创造更好的条件，没有采用后者水平舵和T字形尾舵的附体形式，而是采用了围壳舵和十字形尾舵。“拉达”级的艇体结构上有一个非常明显的变化，即一反苏联潜艇长期惯用的双壳体形式，独树一帜地采用以单壳体为主的单双混合壳休结构。整个艇体的大部分均为单壳体、内肋骨结构形式，仅尾舱室为双壳体结构，耐压壳体改为外肋骨形式。采用这一结构后，该级艇的压载水舱仅布置在艏艉两端，储备浮力大大减小，不沉性指数骤降，但也降低了整体的排水量和艇体尺寸，同等功率下水下最大航速由“基洛”级的19节提高至22节，机动性能大幅提高。
“拉达”级艇的耐压壳内共分5个舱室：一舱为武器、居住、蓄电池舱，采用三层结构，其中上层艏部设置有6具533毫米鱼雷发射管，并设有快速装填装置，能在1分钟内完成重新装填作业，后部装有可存放12枚鱼雷和导弹的存放架，整条艇可携带18枚鱼雷和导弹；中层是艇员居住舱，设有完整的三废处理装置，生活条件大幅改善；下层是蓄电池舱，装有一组120块蓄电池和一些辅机设备。二舱为指挥舱，也采用三层结构，其中上层是指挥中心，设有作战指挥、操纵、导航、声呐和机电综合管理及相应的监控操作台；中下层分别布置各种辅机和内部液舱。三舱为生活舱，同样也采用三层结构，上层布置仪器设备，中层为集中居住舱，下层布置另一组120块蓄电池。四舱为柴油发动机舱，三层机构，其中上层是动力集中控制室，中层左右舷各一台柴油发电机组，下层布置内部液舱。五舱布置有主推进电机和经航电机等。 水下静音性能显著提高 为适应当前世界先进国家新一代潜艇纷纷提高静音性能的大趋势，俄罗斯海军在研制“拉达”级初始就将静音隐身性能放在重要位置，进行了静音优化综合设计。
一是采取方法有效降低机械噪声。严格选用低噪声的机械设备，并加装隔声罩、消音器和设立隔声室；采用减震浮筏技术，将所有机械设备安装到一个筏体上，筏体通过隔振器与艇体相连，最大限度减少噪声的传播；艇内管线尽可能采用挠性连接管与艇体相接，局部管线还采用阻尼软管和消声扩散器、阻尼收振橡胶层、阻尼支承和吊架等，以减少流体冲击振动并隔绝振动传到艇体。
二是在艇体表面敷设“闪电”型高效消声瓦，厚约40毫米，长宽为85厘米，由合成橡胶制成，结构为两层，外层为实心固体，内层设置了各种尺寸与形状的孔洞。该种消声瓦既能吸收敌方主动声呐的探测声波，降低被敌方声呐发现的距离，又能抑制自身艇体外壳的振动，隔离和降低本艇的噪声向外辐射，提高自身的隐蔽性，改善艇载声呐的工作环境。有报道说，俄制潜艇敷设了消声瓦后，可降低20分贝以上噪声，并使西方探测系统的探测能力下降50%～75%。
三是整个艇体采用由普罗米修斯中央结构材料科学探讨所专门研制的AB-2型钢。据俄罗斯媒体介绍，该种钢材为高强度低磁钢，屈服强度接近750MPa，能确保潜艇最大下潜500米深度，且产生的磁信号非常小，能有效应对反潜巡逻机所使用的磁异常探测器。此外，7叶大侧斜低噪声螺旋桨的制造工艺也在原先877型艇的基础上更进一步。从公布的照片看，桨叶的表面光滑程度更高，相信经过多年的积淀和提高，俄罗斯工业产品的制造工艺应该有较大提升。经过红宝石设计局的精心努力，“拉达”级潜艇的整体噪声比上一代877型艇低8～10分贝，机械噪音据称只有后者潜艇的1/3，被俄海军称为目前世界上噪声最低、隐身性能最好的常规潜艇。
动力系统赶上世界先进潮流 与以往俄海军装备的常规动力潜艇相比，“拉达”级艇的最大变化莫过于装备先进的AIP动力系统。当前，世界各主要常规动力潜艇研制与生产大国均在新一代潜艇上广泛采用AIP系统：日本“苍龙”级潜艇采用引进瑞典技术的斯特林发动机（SE/AIP）系统，法国研发闭式循环汽轮机（MESMA/AIP）系统装备出口型“阿戈斯塔”90B级潜艇，德国212级潜艇则采用了燃料电池（FC/AIP）系统。俄罗斯潜艇研发部门很早就在关注AIP技术，早在上世纪70年代就开始探讨燃料电池技术，迄今已有近40年的历史。1988年10月，苏联海军就曾在“卡特兰”号潜艇上试验燃料电池。1991年，俄罗斯海军又在改装的613型潜艇上成功试验了低温氢氧燃料电池，取得显著进展。正因为有了前期较好的技术基础，俄罗斯才决定在“拉达”级首艇“圣彼得堡”号的2舱和3舱之间加装1个10～12米长的燃料电池AIP舱段，采用两组碱性燃料电池系统，同时还有1套功率为4100千瓦的柴电动力装置。整套燃料电池动力装置的功率为300千瓦，能保证潜艇在水下以3.5节的速度持续航行15天。
该系统由燃料电池模块、液氧管罐、储氧罐、热交换器、控制台、供气系统和储水箱等设备组成。其原理类似于德国西门子企业为212级潜艇研制的质子膜燃料电池，将低温储存的氢和氧输入到燃料电池模块中，在质子膜两面的电极上通过电化学反应生成电流和水，电流供电机推动潜艇运动，水则储存起来重新加以利用，能量转换效率很高。这种燃料电池通过电化学方式直接将化学能转变为电能，俄语论文，省去了热机发电时所必须经过的“燃料化学能→热能→机械能→电能”复杂的转换过程，减少了能量损耗，能量转换效率实际可达到70%。同时，由于能量转换过程中能量损耗较少，所以相应的散热也少，这就有效降低了潜艇的热辐射，减小被敌红外探测仪器发现的几率。此外，燃料电池系统由于直接进行能量转换，本身并无机械运动部件，因此工作过程中非常安静，可以使潜艇在航行时获得极佳的隐蔽性。其短时过载能力可达额定功率的2倍，而柴油机等热机却没有这么大的过载能力。因此，装备燃料电池AIP系统的“拉达”级潜艇可在水下进行短时的加速航行。与212级潜艇所采用的方形燃料电池不同的是，“拉达”级的燃料电池为圆形。
更加强悍的作战能力
长期以来，苏联海军装备无论是常规动力潜艇还是核动力潜艇，均装备了大量令人生畏的武器系统，战斗力之强悍令人望尘莫及。“拉达”级自然也不例外，它毫无疑问地继承了前辈的光荣传统。其艇艏设有6具直径533毫米的鱼雷发射管，可载18枚鱼雷和导弹，能发射俄现役和在研的多种型号鱼雷、SS-N-15潜对潜导弹、3M54E“俱乐部”反舰巡航导弹以及各型先进水雷（最多可携带30枚）。艇上设有快速装填雷弹设备，能在1分钟内完成重新装填任务。特别值得关注的是，该艇设有外挂式布雷的位置和接口，可用于潜航布雷作战，这种能力目前大多数已服役的新型常规潜艇尚未有见。
在上述武器当中，3M54E“俱乐部”反舰巡航导弹最令人忌惮。“俱乐部”导弹系统由诺瓦特设计局（也叫革新家设计局）于1985年开始设计，1993年正式服役，北约代号SS-N-27。该系统由3种型号组成，即潜射的“俱乐部”-S、从水面舰艇上发射的“俱乐部”-N以及机动岸防的“俱乐部”-M。“俱乐部”-N可供使用的导弹型号包括超音速的3M-54E、亚音速的3M-54E1反舰导弹、3M-14E舰岸导弹和91RE反潜导弹。3M-54E是一种双速制三级反舰导弹，它与众不同之处是在巡航时采用喷气式发动机作动力，飞行速度为0.8马赫，末段飞行则采用固体火箭发动机作动力，飞行速度高达2.5马赫。导弹采用惯性加末端主动雷达复合制导，末制导搜索距离达30千米，具有很强的目标识别能力、抗电子干扰能力和低空突防能力。导弹全长8.22米，弹径533毫米，弹重2300千克，战斗部为200千克半穿甲型，高空射程可达220千米，低空时为110千米，俄语论文，末端巡航高度只有5米。此前，在出口某国的636M型潜艇上就装备了该型导弹，大大延伸了潜艇的打击范围，印度引进的早期型号经过改装后也具备发射该导弹的能力。 为了更好的发挥武器系统的能力，俄罗斯工业部门为“拉达”级研制了非常先进的作战指挥系统和水声探测、对抗系统，最大的亮点莫过于所谓的共形基阵声呐技术。据俄罗斯《生意人报》援引俄方消息人士称，有的国家引进“拉达”级主要是想获得该技术，提高自产潜艇的水下探测能力。据美国海军科技情报网披露，目前仅在“拉达”级在建的第3艘艇“彼得罗扎沃茨克”上采用了共形基阵声呐技术。该基阵从艇艏延伸至舷侧，是世界上第一艘装有共形基阵声呐的潜艇。由于有关共形基阵声呐技术资料非常少，且世界各国对此均高度保密，因此笔者无法详细对该技术进行描述。俄方坚称，这款名为“竖琴”的声呐探测距离和精度比西方现有声呐都要强很多，能完成水中全方位警戒、探测、监视、跟踪、攻击等任务，可以同时跟踪4个目标，在主动噪声方式下探测水面舰艇距离超过60千米，被动回音方式探测水面舰艇距离约为20千米。此外，计划安装的拖曳阵声呐低频段工作时探测距离可超过100千米；艇上的探雷避雷声呐在浅海区工作时有较好的性能，高频段工作时探测距离可超过2千米。
该艇上的作战指挥系统是在636型基础上进一步改进的型号，性能有较大幅度提升。877型艇的作战指挥系统采用小型机集控模式，即由艇上两台小型计算机系统提供所有的指挥和火控服务，636型艇将其改为了分布式，即每台设备各自执行功能计算服务，依靠网络和实时数据库分发和共享全艇的情报和数据。虽然“拉达”级艇的作战指挥系统与636型相同，但采用了新型计算机，在处理能力大大提高的同时，重量、体积减小，功能和自动化程度进一步提高。该系统具有显示战场态势和信息、确定目标运动要素、进行攻防和战术机动辅助决策、略论海洋水声环境、确定声呐期望影响距离、进行潜艇水声战术决策、控制操纵武器、发射和攻击、对本艇进行导航和避碰引导、模拟训练等多种功能。系统从目标识别到攻击的时间仅为15秒，一次齐射全部待战鱼雷的时间仅为数分钟，而636型的反应时间大约为30秒，877型则需要约1分钟。
艇上还装备有1部光电桅杆，安装了电视摄像头、红外成像仪和激光测距仪，可保证在任何时候进行观测。同时还安装有用于接收卫星导航系统信号的双模接收器，可同时用于美国GPS和俄罗斯GLONASS系统；以及一部可释放无线电天线，能在水下100米无法被探测到的情况下接收指令和信息。正是依靠这些先进设备的支撑，在与强敌作战时，“拉达”级将能做到“先敌发现、先敌反应、先敌攻击、先敌摧毁”。1996至2000年，俄海军对“拉达”级艇作战能力的仿真计算结果表明，其综合作战比877型艇提高一倍。
在波折中不断推进
按照规划，2020年前，俄海军将装备10艘常规潜艇。“拉达”级作为最新研制的换代产品，一度被寄予厚望。2017年7月，俄在圣彼得堡海军展上高调亮相“拉达”级的出口型号“阿穆尔”级。海军上将造船厂总经理弗拉基米尔·亚力山德罗夫当时非常得意的对外称，首艘“拉达”级潜艇将于近期交付俄海军，有关该级潜艇的出口谈判工作也将逐步加快。俄联邦国防部已同意海军上将造船厂向国外军事专家开放“圣彼得堡”号的部分舱室，介绍艇上的部分装置和居住条件等。今后，该级潜艇的出口量将有望达到12艘，包括印度、委内瑞拉、越南等国都对该级艇表示出极大的兴趣。
然而，情况很快就发生了变化。由于苏联解体造成俄国内大量技术人才的流失，“拉达”级的许多先进技术均在前期没有充分验证试验的情况下仓促投入实用。首艇开工建造后，很多设备和分系统没有完成研制，导致进度落后，拖累整个项目的进度。如红宝石设计局为该级艇研制的250千瓦燃料电池在首艇建造期间并没有研制成功，而是一直在陆上实验室试验，进展并不顺利，一直拖延到2017年。而且加入该舱段后，潜艇航行机动性能急剧恶化。此外，声呐系统和作战指挥系统也不同程度的存在各种问题。最让俄海军头疼的是，首艇交付后，在进行海上试验时发现新研制的无噪声发动机性能完全不达标，尤其是功率达不到设计指标的一半。这使得该级艇牺牲艇体尺寸换得机动性增强的期望破灭了，而较小的艇体尺寸限制了更换大动力机组和增加电池组以解决动力不足的问题。红宝石设计局试图坚持677的小型化结构，期望燃料电池和电池组容量增大的探讨尽快取得进展。然而，这已经不是红宝石设计局所能够把握的基础探讨课题。要想解决这一系列问题，只能期望俄工业部门在补好苏联解体带来的10年冲击的课程，从基础探讨项目上完善和改进。但是，俄海军肯定是等不及了。因此，2017年11月24日，俄海军司令部表示，677型“拉达”级潜艇的建造工作暂时停止，首艇“圣彼得堡”号将继续进行试验，不会加入海军服役。尽管当时2、3号艇已经快要完成艇体工程，但建造工作还是被叫停。
应该说，俄海军的这一决定对“拉达”级潜艇的命运产生了非常重要的作用。美国“战略之页”网站报道称，许多潜在客户对该级艇兴趣顿失，到目前为止尚无一家订购，其出口前景顿时黯淡下来。而就在“拉达”级停工的前一天，俄罗斯之声电台报道，海军上将造船厂开始铺设“顿河·罗斯托夫”号常规潜艇的龙骨，将继续建造另外5艘同类潜艇，力争在2017年以前交付6艘该型潜艇。与创新意味颇浓的“拉达”级不同，“罗斯托夫”这一批潜艇是在“基洛”级基础上进行升级改造而来的最新改进型636.3型，建造技术难度小，工期也短，能够在短时间内加入现役，替换业已老旧的877型艇，确保俄海军的水下常规作战能力不下降，顺利完成装备更新规划。
有军事专家认为，“拉达”级艇建造工作的暂停宣告了该型号生命的终结。未来，俄海军将主要依靠636.3型甚至更新型号来支撑门面。但是，笔者并不认同这样的说法，主要基于以下几点考虑：一是暂停并不是终止，在新型号并不完善的情况下暂停建造工作，对各个分系统和新设备进行改进，这是任何一个新装备在发展过程中都会遇到的问题。“拉达”级的终止与否，取决于俄工业部门解决问题的时间能否超前于装备更新的时限，能否赶在更新的武器系统出现之前。如果能在较短的时间内解决问题，“拉达”级仍然会继续大量建造服役。二是从装备升级换代的角度看，636.3型再怎么改进都是上一代的潜艇技术， AIP、共形基阵声呐、静音等新一代潜艇技术其都不具备，一旦在战场上遇到技高一筹的对手，俄海军将会非常被动。因此，俄海军虽然对“拉达”级的发展进度表示了强烈不满，但是笔者认为俄对这一级寄托希望的新型潜艇仍然不会放弃。
有报道称，俄罗斯曾与某国签署了两份重大军售框架协议，包括采购苏-35战机以及合作建造“拉达”级潜艇。此消息一出，让人仿佛看到了“拉达”级重生的曙光。但是，有接近俄军方高层的人士披露，双方达成“拉达”级潜艇的协议其实是各取所需。对方旨在获得更为先进的潜艇建造工艺和共形基阵声呐技术等，可用于提升本国潜艇的作战能力；而俄方则换取了斯特林AIP发动机技术。由于燃料电池动力造价、岸上设施及使用费用非常高昂，因此使用斯特林AIP发动机装置比较经济。
据俄《独立报》2017年2月报道，俄曾有意购买德国AIP制造技术。2004年，德国并购了制造斯特林发动机的瑞典考库姆造船系统企业，由此获得了该技术。斯特林发动机相比其他类型AIP装置具有综合优势，瑞典、德国、日本都在研发大功率斯特林发动机作为潜艇动力。而据报道，上述某国这些年在该技术上取得了长足进步，大批量建造了装备斯特林AIP发动机的潜艇。两国通过该军贸协议，不仅获取了自己想要的技术，同时也加深了相互间的战略伙伴关系。
（编辑/笔啸） |
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