凯旋号核潜艇

凯旋号核潜艇

“凯旋”号核潜艇是法国“凯旋”级战略核潜艇,1997年4月服役。“凯旋”号长138米,水下排水量1.4万吨,潜深可达400米,额定艇员111人。潜艇可携带16枚M—45型飞弹,每枚飞弹可携带6个TN—75型核弹头,射程可达5000多公里。“凯旋”级核潜艇计画建造4艘,其中3艘已经服役,最后一艘预计2010年投入使用。

凯旋号战略飞弹核潜艇是法国最先进的新型战略飞弹核潜艇,它採用的某些技术不同于美国和英国,处于世界领先地位。“凯旋”号潜艇的控制系统包括主控制台和各种数据的数-模变换器。在这些系统中,大量採用了电子技术、计算机技术和气动工艺。其数据主要有轴线电压控制感测器所获得的数据、机械的状态参数、设备的工作时间和动力装置各部件的噪音频率特性数据等。噪音的频谱特性以图表的方式反映出来,以便对其进行评估。

    • 中文名称:“凯旋”号核潜艇
    • 服役时间:1997年4月
    • 国家:法国

研製背景

该型号的产生是法国一向把优先发展独立的核威慑力量作为国防建设的基本方针。法国前总统密特朗在 1991年说:“我们在2000年的方针仍将以战略核威慑为中心,这就必须保留我们的战略威慑力量。”在1963--1990年间,法国政府用于研製和购买战略核武器的费用达3125.6亿法郎, 占全军武器装备总费用的29.2%,而用于发展潜基战略核兵力的费用达527亿法郎,占战略 核武器总投资的48.8%。 法国是唯一的先发展战略飞弹核潜艇后发展攻击型核潜艇的国家,自60年代开始至 1985年,共建造了6艘弹道飞弹核潜艇。由于服役期很长,从1991年12月开始退役。目前,只有4艘在役。 为了保证弹道飞弹核潜艇的后续力量,替换陆续退役的弹道飞弹核潜艇,于80年代初 期开始发展第三代“凯旋”(Le Triomphant)级弹道飞弹核潜艇。
凯旋号核潜艇

研製计画

法国弹道飞弹核潜艇的发展和前苏联一样,发展一型飞弹配备一型潜艇。法国“不屈”级弹道飞弹核潜艇装备M4飞弹,其射程只有5300km。为了装备射程为 11000km的M5飞弹,法国政府于1981年7月决定建造“凯旋”级弹道飞弹核潜艇。 当时决定建造6艘,后逐渐削减至建造4艘,从1986年开始订购,至2008年完成艇的 建造计画。飞弹的发展採取分步实施的方法。由于M5飞弹赶不上艇的建造进度,前两艘艇 先装备M45飞弹,至2010年前后再换装M5飞弹,M5飞弹也可能分成几型发展。 (2)研製时间表 法国政府宣布发展新一代弹道飞弹核潜艇计画 1981年7月 订购“凯旋”级首艇 1986年6月 “凯旋”号开工建造 1989年6月 “凯旋”号服役 1997年3月 第2艘艇服役 1999年12月 预计第4艘艇服役 2008年7月 (3)研製单位 该级艇由法国海军造船技术局(DCN)负责研製,瑟堡海军造船厂(Cherbourg Naval Dockyard)建造。 (4)研製经费 “凯旋”级核潜艇的发展计画,共建造4艘艇,总计画投资为798亿法郎。每艇单艇造 价13.39亿美元。 3.使命任务 法国海军的战略核力量全部部署在核潜艇上,制订“凯旋”级核潜艇的发展计画时,其主要战略目标是针对前苏联。根据其飞弹射程和核潜艇性能分析,如装备M5飞弹将具有攻击世界任何地方的能力,而且新一级核潜艇建造4艘,即能够保证平时总有一艘艇在海上巡逻。 4.服役状况 目前该级1、2号艇分别于1997年3月和1999年12月服役;3号艇在建,计画2004年4月服役;计画建造1艘,预定2008年7月服役。

技术特点

总体特点

该级艇是法国部署战略核武器的唯一支柱,该级艇採用了许多先进的降噪措施,包括採用K15一体化压水堆装置,在中低速工况航行时不用主循环泵,採用浮筏减振,电力推进,不用减速齿轮,採用气幕降噪,泵喷射推进器,艇体外形光顺,减少流水孔,装设消声瓦。据称比美国“俄亥俄”级核潜艇辐射噪声还低许多,也低于海洋环境噪声。採用新型合金钢做艇壳材料,採用消磁、减小红外特性等措施,提高了隐蔽性和生命力。自动化程度高 该级艇的排水量比“不屈”级弹道飞弹核潜艇大60.7%,但艇员却由130人减至111人,减少14.6%。艇员的排水量负荷达到129.1吨从。由于广泛採用了先进的计算机系统,所以提高了艇的自动控制水平。 安全可靠性好 一体化压水堆装置,自然循环能力高,可避免发生反应堆失水事故。艇的排水量增大,有足够的空间装备新型电力推进设备、应急柴电动力装置、通气管和逃生筒,以及许多新型电子设备,保证艇的安全航行,提高艇的安全可靠性。如果“凯旋”级核潜艇研製计画进展顺利将于2008年建成4艘核潜艇。

总体布置与结构 该级艇艇体为细长水滴型,长宽比为11,外形具有光顺的流线型表面。艇中部飞弹发 射筒段为平行中体。指挥台围壳居中靠近首部,围壳前部置有围壳舵。艇尾水平舵端部设定 了固定板,使其操纵面布置形式呈H状,以提高效率,降低噪声。艇壳材料採用HLES-100高强度钢,艇的下潜深度可达500m。 法国“凯旋”级弹道飞弹核潜艇 该级艇採用单壳艇结构,耐压壳内布置有鱼雷舱、指挥舱、飞弹舱、反应堆舱、主机舱、尾舱等6个舱室。首舱设5层甲板室。尾部採用泵喷射推进器,导管内外还敷有消声材料,降低噪声,提高推进效率。作为潜艇主要组成部分的动力装置更有其独到之处。凯旋号核潜艇的动力装置由主动力装置和辅助动力装置组成,它们位于潜艇第四舱和第五舱内。

艇电武装

该级艇设定16具弹道飞弹发射筒,设计装备M-5飞弹,採用TN75核弹头。该型飞弹为三级固体燃料飞弹,射程11000km,圆机率偏差300m。每枚飞弹可携带6个威力为150kt TNT当量的分导式热核弹头,可同时攻击多目标,打击範围及攻击能力比“威严”级弹道飞弹核潜艇增大一倍以上。换装M-5飞弹后可攻击世界任何地方, M-5飞弹从1988年起开始研製,1993年起加大经费投入,预计2010年左右可以装备“凯旋”级第3、4艘潜艇。目前,第1、2艘艇先装备M-4飞弹的改进型M-45飞弹,以后再改装M-5飞弹。M-45/TN71飞弹也是三级固体燃料飞弹,射程7000km,每枚飞弹可携带6个威力为150ktTNT当量的分导式多弹头。 该级艇首部设定4具533mm鱼雷发射管,可携带L5-3型两用主/被动声自导鱼雷,在35kn航速时,可航行14km,攻击航速可达53kn,潜深555m;SM39“飞鱼”反舰飞弹,惯性制导,主动雷达末制导,射程50km。鱼雷和反舰飞弹可混合装载18枚。

凯旋号核潜艇

该级艇装备了法国自行研製的SGN-3型全球惯性导航系统,装有高性能的惯性中心,可提供精确的潜艇位置,以提高发射M45飞弹的命中精度。艇上还装有天文导航、卫星导航等设备。该级艇装备了DRUA-33型I波段“卡里普索”水面导航和搜寻雷达。 该级艇装备了DMUX-80型多功能主/被动首部和舷侧阵声吶,DUUX-5型被动低频测距和侦察声吶,DSUV-61型被动甚低频拖曳线列阵声吶,探测距离可达50--100n mile。 艇上配有综合通信系统,包括卫星通信、甚低频通信及浮标天线,极低频通信设备等。还装有ARUR13/DR-3000U型电子战侦察措施。 该级艇装有SAD战略数据系统,用于控制16枚弹道飞弹的数据传输处理和作战指令发布等作战控制功能。採用SAT战术数据系统和DLA-4A武器控制系统,用作控制“飞鱼”反舰飞弹和鱼雷武器的火控系统。

动力装置

主动力装置包括:核反应堆、体积补偿器、蒸汽发生器、防护装置、两台蒸汽涡轮机、主凝汽柜、两台给螺旋桨电动机供电的发电机和两台给舰载系统供电的发电机、循环泵、螺旋桨电动机、驱动螺旋桨的单轴推进装置、指挥和控制设备。功率为150兆瓦的K-15压水型核反应堆是该潜艇主动力装置的主要组成部分,与“夏尔·戴高乐”号航空母舰上的反应截同型,与美国和英国核潜艇上的反应堆则有很大不同,其设计思想与“宝石”级攻击型核潜艇用CAS-48一体化自然循环压水堆相同,该型堆功率大、体积小、重量轻,堆芯寿命长达25年,艇在整个服役期内可以不换料,噪声低,可靠性好。艇在中低速航行时可不用主循环泵,去掉一个噪声源。由于自然循环能力高达49%,因此增强了反应堆和一迴路系统的固有安全可靠性。 K15反应堆热功率150MW,可提供轴功率30.50MW(41500hp)。採用2台蒸汽轮机,单轴,一台电动机,採用电力推进,省去了减速齿轮箱,採用泵喷射推进器,这样可降低噪声。同时採取了其他许多降噪措施,如二迴路设备採用浮筏减振机座,对管内液体、气体流动及电缆连线採取降噪措施等。
法国第四艘凯旋级核潜艇下水

第一个不同点是,法国原子科学家从60年代末就开始把低浓度的铀作为燃料用在反应堆中。“凯旋”号反应堆中使用的铀的浓度只有7%-20%,而当时美国和英国的核潜艇上使用的反应堆中,铀的浓度高达95%。把低浓度铀作为燃料用在反应堆中有许多优点,但也有许多不足。浓度为20%的燃料,其体积比高浓度燃料大2-2.5倍,这就使得核反应堆的体积增大。在同样条件下,使用法国反应堆时其活性区换料周期比美国“俄亥俄”号飞弹核潜艇上的反应堆短一半。但是,据法国专家称,以应堆活性区换料周期较短也是可以接受的,因为这可与电子设备和武器(大概每五年一次)改进周期同步,而且核燃料更换的费用在某种程度上讲并不太高。K-15压水堆是一体化自然循环压水堆,把反应堆的堆芯、蒸汽发生器、稳压器及主循环泵以都集成在反应堆的压力容器之内。同时由于反应堆一迴路都集成在压力容器之内, K-15反应堆的高度和直径只有10米和4米,K15反应堆的体积比传统的分散型压水堆的设计要小得多。因为採用了一体化设计,K15反应堆的一迴路设备都集成在压力容器之内,意味接触反应堆堆芯带有反射性的冷却水都在反应堆压力容器之内进行循环,大大降低了因为冷却剂泄露导致的放射性事故的风险。除此之外K15反应堆装置的外表面还镀有生物防护层,据法国专家说,在反应堆正常工作状态下,就是达到最大功率,反应截周围的辐射与自然辐射也相差无几。

K-15反应堆不仅噪音小,能够自动控制,而且性能可靠。法国海军专家声称,该反应堆的可靠性和安全性比民用反应堆还要高。蒸汽发生器用于蒸汽涡轮机的工作。发生器包括外面的换热器、主蒸汽管路、工质(水)和其它设备。为了防止艇员和电子设备受到核辐射,整个装置(反应堆和蒸汽发生器)处于生物防护状态下。蒸汽涡轮装置把蒸汽热能转换成机械能。该装置包括主涡轮、主凝汽柜、蒸汽阀、主凝汽柜的循环泵蒸汽管道等。发电机产生的电能用于保障舰上所有电力系统的工作。第一台功率最大的发电机专门给螺旋桨的电动机供电,它产生的交流电转换成直流电后供给螺旋桨电动机,电动机产生的扭矩通过传动轴传递给螺旋桨。“凯旋”号潜艇上的螺旋桨电动机功率为30.5兆瓦。“凯旋”号潜艇的推进装置为单轴,配置在潜艇中心线上。其专用的螺旋桨上有防止空泡现象的导流管。该导流管可以清除螺旋桨顶边形成的、能够产生很大噪音并能造成金属破裂的空泡。这种“轴流式泵”的结构和技术指标是严格保密的,因为它是决定潜艇噪音的主要因素。七个桨叶是经过密加工製作的,是一种特殊形状的桨。第二台发电机用于保障舰上其它所有电气系统的工作。

辅助装置

凯旋号潜艇的辅助动力装置包括2台8PA4V200SM型8缸柴油机、柴油发电机、蓄电池组、螺旋桨电动机、螺旋桨、水下柴油机工作设备、控制系统。它保障潜艇在主动力装置发生故障或者核反应堆停止使用的情况下航行,以及在潜艇遇到紧急情况时驶离基地。柴油机长2.3米、宽1.5米、高1.8米,重5.5吨;功率700千瓦,额定转速1300转/分。在研製过程中充分考虑了抗冲撞和抗震性,以及潜艇在海上航行的各种气候条件和航海特点。为了提高低速时的机动性能,艇上还安装了艇艏侧推器。

为了使其噪音不超过海上的自然声音(在0级海况下),“凯旋”号核潜艇在研製时考虑了一系列工艺问题,例如在流体力学上如何使船体线型达到最佳,如何消除外部设备特别是活动设备所产生的噪音,如何控制和消除循环泵、减压器、电动机等机械设备工作时产生的噪音等。在“凯旋”号上大量使用了滑动轴承取代滚动轴承;舰上所有会产生噪音的机械装置都通过吸音和减震垫片固定到舰体上;发动机和循环泵、所有管路和电缆都用由弹性元件製成的减震衬套包住。採用上述方法可以使“凯旋”号战略飞弹核潜艇的噪音降至“可怖”号的1/3。曾经有人这样比哈,“如果把‘可怖’号认为是一辆载重汽车的话,那么‘凯旋’号就是一辆豪华的大轿车,它航行的声音能与海浪的声音融合在一起”。可以说在降低噪音方面,“凯旋”号能够与美国的“俄亥俄”号战略飞弹核潜艇相媲美。

性能数据

艇体参数

艇长

138米

艇宽

12.5米

吃水

12.5米

排水量

12640吨(水上)14335吨(水下)

航速

20节(水上)25节(水下)

潜深

500米

噪声值

110分贝

续航力

100万海里

动力装置

1台K15一体化压水堆装置,2台蒸汽轮机,电力推进

动力功率

功率150兆瓦,轴功率30.50MW(41500hp)

传动

单轴,泵喷射推进器

艇员编制

110/111名(军官15名)

艇电武装

弹道飞弹

16具飞弹发射筒M-45/TN-71弹道飞弹(1和2号艇)M-5/TN-75弹道飞弹(3和4号艇)

鱼雷/飞弹

4具533毫米鱼雷发射管L5-3型鱼雷,海鳝鱼雷,SM-39“飞鱼”反舰飞弹。自卫武器装载量:18枚

雷达

DRUA33“卡里普索”I波段导航雷达

声吶

DMUX80主/被动首部和舷侧阵多功能声吶DUUX-5被动低频侦察和测距声吶DSUV61/2被动甚低频拖曳线列阵声吶

电子系统

ARURl3/DR-3000U侦察措施

综合系统

导航:SGN-3型全球惯性导航,天文导航,卫星导航通信:综合通信系统,极低频通信,甚低频拖曳浮标天线,卫星通信指挥和控制:SAD弹道飞弹控制系统,SAT战术武器数据系统,DLA-4A鱼雷和反舰飞弹火控系统

两艇相撞

英法军方证实两国核潜艇大西洋水下相撞,在2009年2月早些时候,一艘英军的“先锋”号战略飞弹核潜艇与来自法国的“凯旋”号战略飞弹核潜艇在大西洋中部发生“碰撞”,给双方潜艇都造成了“大面积”损伤,但没有人员在本次事故中受伤。据悉,这两条“在水下撞车”的核潜艇上都携带有核飞弹等武器。英国海军强调,虽然两条核潜艇在水下发生碰撞,但没有对艇上的核反应堆或者飞弹造成任何损伤。不过,有关方面拒绝透露,这两个庞然大物是如何在茫茫大西洋下“亲密接触”的其他细节。法国防部也透露,发生事故的核潜艇当时正在开展“例行巡逻”。由于双方速度都很慢,因此本次碰撞造成的损失“不特别严重”。话虽如此,但事故发生后,英军“先锋”号飞弹核潜艇被拖回位于苏格兰的基地维修,可见其受伤之重。目击者称,在潜艇表面存在“遭受撞击和刮伤后产生的明显痕迹”。法军潜艇的“声纳罩部分”严重受损,但仍利用自身动力返回本土基地接受修理。今年2月6日,法国国防部曾发表声明称,该国海军一艘核潜艇“近日”撞上“不明水下物体”。

根据以往惯例,英军不会对本国的核潜艇的部署状况进行评论,但英国媒体的“爆料”让国防部无法隐瞒,只能承认了上述事故,但英国同样拒绝透露本次撞击事故发生的确切时间和地点。分析人士指出,来自两个盟友国家的战略飞弹核潜艇水下相撞是“非常罕见”和“严重”的事故。这表明两艘潜艇事发前不清楚对方的确切位置。法国媒体披露,本次事故发生前,“凯旋”号完成了一项为期70天的任务后,正在返航途中。2007年,英军的“不懈”

英法核潜艇相撞

号正在北冰洋与美国海军举行联合演习,结果因艇上的空气净化系统发生爆炸而被迫提前返航,那次事故导致两名水手死亡。

根据北约规定,其成员国应该互相通报本国海军战舰的“大致方位”。与此同时,战略飞弹核潜艇作为一国的最重要威慑力量,其活动範围与具体方位属于绝密。即便是普通潜艇,也不会贸然打开雷达系统或者向其他舰艇暴露自己的位置。同时,潜艇会以较低速度行驶,并关闭主动声纳系统,以减少自身发出的噪音,这可能是双方发生碰撞的原因之一。

两艘核潜艇都处于海洋中同一位置的几率是几百万分之一,它们利用声纳系统发射声波来定位。即便是来自“同一阵营”的英法两国核潜艇尚有可能发生水下碰撞事故,未来其他国家的核潜艇之间上演“水下接吻”的可能性不能小看。一旦这些装备有核武器的庞然大物发生泄露,后果不堪构想。几年前,美军的“旧金山”号攻击核潜艇因“海图过旧”而在关岛附近撞上了海底“山岭”,造成艇首严重毁坏和官兵伤亡,所幸反应堆无恙。去年,一艘俄罗斯核潜艇在试航途中发生严重事故,结果造成40多名官兵丧生。所有这些,都为其他潜艇大国确保核潜艇的安全敲响了警钟。资料显示,英军的“先锋”号核潜艇于1993年开始服役,艇上共有140名官兵,可携带射程超过一万公里的16枚“三叉戟”战略飞弹(最多配备48枚核弹头)。根据英军作战条例规定,至少有一艘战略飞弹核潜艇处于“随时能开火”的大洋巡航状态。目前,英军共装备有四艘战略飞弹核潜艇。2007年,英国会拨款300亿美元打造新的战略核潜艇。

法军的“凯旋”号核潜艇载有111名官兵和16枚战略飞弹。这种飞弹每枚都配有六个核弹头,并且射程高达1万公里。法国海军同样拥有四艘战略飞弹核潜艇。上述发生事故的核潜艇用了三天时间,才从事发地点返回法国本土基地。这一细节除了说明法国潜艇受重伤外,同样暗示撞击地点可能位于远离大陆的海域。本次事故发生后,一些反核武团体表示,各国的核潜艇部队是环境的巨大威胁,一旦这些带有核武器的“水下幽灵”发生猛烈碰撞,可能对自然环境产生灾难性后果。他们甚至呼吁英军停止派战略核潜艇出海。此外,英国的核动力攻击潜艇此前也曾发生严重事故,这也是英国国会拨款升级核潜艇部队的重要理由。

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