美军在建的“哥伦比亚”级核潜艇,为何敢称史上最强?

 

据美国《国家利益》双月刊网站9月22日报道,美国海军已经签订51亿美元的合同,已对“哥伦比亚”级潜艇进行“...

据美国《国家利益》双月刊网站9月22日报道,美国海军已经签订51亿美元的合同,已对“哥伦比亚”级潜艇进行“集成化产品和过程开发”确保其快速取得进展。

“哥伦比亚”级核潜艇是美国海军最重要的采购项目,美国军方人士表示它可以确保美国在本世纪后期都拥有足够的“战略威慑能力”。作为“俄亥俄”级核潜艇的替代者,“哥伦比亚”的最大改进主要体现为以下三个方面。

 

“X”形尾舵

首先在外观设计上,”哥伦比亚”级核潜艇的尾舵从“俄亥俄”级的“十字”形舵换成了“X”形舵,对于”哥伦比亚”级核潜艇这种水下排水量近两万吨的大型战略核潜艇算是首创了。

和传统的“十字”形舵不同,“X”形舵操纵系统的复杂程度很高,并且一旦“X”形舵的操纵系统失灵,改为备份手操后,舵机人员需要同时手控四个尾舵,并在高度协调下才能完成操舵工作。但其在高速条件下的良好机动性、更高的安全冗余更高的舵效又是“十字”形舵不具备的优势。

近年来由于科技发展,技术改进,“X”形舵的可靠性和安全性有了长足进步,在克服缺点的基础上。因此这次研制”哥伦比亚”级核潜艇,便一步到位,直接采用“X”形舵。

艇堆同寿

“哥伦比亚”级核潜艇设计采用的新型核反应堆,除了强调增强安全性和降噪性能外,其最大的特点是能持续运行50年,这一点对于核潜艇来说意义重大。

核潜艇上的核动力不是可以无限使用的,核反应堆有其寿命周期。但核潜艇装填核燃料可不像其他军舰加注燃油那么简单,拉根管子就能进行。整个换料过程都是屏蔽操作,相当复杂,所需时间也比较长,像美国“俄亥俄”级战略核潜艇的一次中期换料就需要27个月。

所以,目前各国新研制的核反应堆都比较注重延长其使用周期,这样就不需要进行中期换料,既浪费时间又浪费大量的人力物力,还消除了更换燃料时造成核辐射的风险。

 

全电推进

根据设计要求,”哥伦比亚”级核潜艇的推进系统将采用电力驱动方式取代目前汽轮机与潜艇轴系直接机械连接的配置,即全电推进。

全电推进系统主要有四个优点:

一是可以大大降低潜艇的辐射噪声。传统的核潜艇推进系统是由蒸汽轮机通过传动轴系(减速齿轮箱)把能量传递给螺旋桨。而变速齿轮箱、推进轴等机械机构是产生摩擦、震动噪声的主要因素。使用电力推进后,就可以去掉齿轮箱、缩短推力轴,核潜艇的机械辐射噪声必然大大降低。

二是有利于潜艇内部布局。换用电力推进后,推进发电机组不一定非要布置在推进轴线上,因此,推进轴系的倾斜角可以减少,推进轴系可以缩短,节省了大量空间,从而有利于其他设备的布置。

三是推进效率更高。由于无需匹配推进器转速与轮机转速,所以推进效率更高,同等条件下可以获得更高的航程,并且动力系统可以无级变速,而且运行也更灵活,能较容易地进行动态制动、倒车和适应海况变化,消除负载瞬态。

四是推进电机与日用所需的电力都在同一个电网内,可以减少全艇的发电机组装机数量,可以降低艇体重量和成本。所以全电推进不仅是水面舰艇的未来发展趋势,也是核潜艇推进系统的未来发展趋势。

结语

美国对军队武器装备的设计研制理念一直强调绝对的领先性,多年来,一直致力于通过军事技术、实力来全面压倒并战胜对手。他们对于核潜艇的改进与研发方向值得借鉴。



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