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蘇聯潛艇之母——紅寶石設計局系列潛艇(7):飛航飛彈潛艇651型

2024-02-06推薦

1940年代後期至1950年代,冷戰逐步升級,蘇聯面對英美的海軍,尤其是西方的水面艦艇部隊顯然有非常大的差距。 上世紀50年代末,在繳獲德國潛艇的技術基礎上,蘇聯海軍接連裝備613,633(由蘇聯天青石設計局於1950年代開始設計,1957年10月首艇在紅色索爾莫沃造船廠開工,原計劃建造560艘,最終建成22艘 ),641等多款優秀常規潛艇,在60年代初期,蘇聯海軍已經擁有了300艘左右的常規潛艇。但核潛艇的面世使得蘇聯海軍與西方海軍的差距依然巨大。

613型潛艇

633型潛艇

641型潛艇

當時的蘇聯海軍以及蘇共相關高層為了彌補海上的巨大差距提出了將飛彈技術與潛艇結合,以巡航飛彈飽和攻擊對抗西方的水面艦艇優勢。由於制導打擊移動物體是當時無論東西方都並不成熟的技術,更何況當時英美海軍的高速戰船能達到25~30節的速度。這個理論在當時就因不成熟而僅僅作為嘗試,並未成為當時蘇聯的正式戰略。但後來由於蘇聯核彈的成功試爆以及蘇聯核飛彈的成功研制,將這個理論又搬上了台面。尤其是核彈的強大威力和廣闊的覆蓋面,可以彌補制導打擊高速移動物體技術的缺失。

「天獅星」巡航飛彈

1955年,美國成功研發出「天獅星」巡航飛彈。美國海軍迅速開始「天獅星」的潛艇搭載實驗,但是出現了一系列問題:飛彈發射裝置機械系統比較復雜且可靠性很差;在進行飛彈發射時潛艇必須浮出水面,從而影響了潛艇的隱蔽性;飛彈尺寸過大而導致潛艇內部結構設計困難;飛彈使用的易燃性液體燃料在潛艇上保存困難等。此外,飛彈的命中精度在很大程度上依靠中繼制導,如果由潛艇在水面上對飛彈進行中繼制導,會破壞潛艇的隱蔽性,如果不讓潛艇對飛彈進行中繼制導,當時又沒有衛星制導技術,飛彈很容易在遠距離飛行中遭到幹擾,喪失對蘇聯陸上目標進行核打擊的效果。因此到1958年時,美國就停止了「天獅星」巡航飛彈以及巡航飛彈潛艇的研制工作。

「天獅星」巡航飛彈

「天獅星」巡航飛彈

1955年9月16日,蘇聯海軍以「祖魯人」級為基礎建造的改進型——V-611試驗潛艇,成功試射了R-11FM潛射彈道飛彈。隨後在1957~1958年,蘇聯海軍將5艘原本發射魚雷的「祖魯人」級,改裝成發射R-11FM飛彈的AV-611型潛艇。AV-611也成為世界上首艘彈道飛彈潛艇。1957年,蘇聯海軍又將一部份613型W級潛艇改裝作為巡航飛彈發射型號,並獲得了預期的成功。這就是實驗性質的644型和665型潛艇。但這枚飛彈的巨大體積已經超過了著名的「絮可夫」號大炮潛艇的203炮,所以在一開始蘇聯也只好把它外接在潛艇甲板外面。後蘇聯高層最終決定發展巡航飛彈潛艇(或稱飛航飛彈潛艇)。

644型潛艇

665型潛艇

665型潛艇

V-611試驗潛艇

1956年,蘇聯政府獲悉美國海軍正在研究潛艇與巡航飛彈搭配的方案,遂決定研制自己的核子動力巡航飛彈潛艇,不過美國的想法是以潛艇發射遠端對地巡航飛彈對蘇聯進行核打擊,而蘇聯的想法是以潛艇發射反艦巡航飛彈打擊美國航母戰鬥群。

J級常規動力巡航飛彈潛艇(651型朱麗葉級潛艇):

1954年,在史達林去世後,切洛梅(切洛梅設計局創始人,也同時是設計了UR-500質子號運載火箭,UR-100N(SS-19)洲際飛彈的設計師)主持設計了蘇聯第一種艦載發射的反艦飛彈(之前的反艦飛彈多數都是空射,如KS-1),飛彈型號4k-95,系統代號P-5(北約代號SS-N-3),這枚飛彈長達11.75公尺,彈徑0.98公尺,翼展5.0公尺,彈重5 400千克,巡航速度0.9馬赫,最大射程750千米。

P-5飛彈

從P-5開始,切洛梅設計局的P-120,P-500,P-700,P-1000飛彈大部份都延續了它的整體布置,尺寸也大致相同,可謂是蘇聯反艦飛彈奠基之作。 1955年至1956年,蘇聯開始研制三型巡航飛彈,一型是用於潛艇的П/P-6型,另兩型分別是用於大型水面艦的P/П-35型和小型水面艦的P/П-15型 。P-6是在P-5基礎上改進的一型飛彈,然而當時蘇聯海軍的一些人土認為,發展到P-6這一步已經可以對付美航母編隊,並未考慮其只能在水上狀態發射。1956年,蘇聯就決定要建造裝備P-5飛彈的核潛艇,之後開始研制659型巡航飛彈核潛艇和675型巡航飛彈核潛艇,北約分別稱為E-1級和E-2級。

P-120飛彈

P-500飛彈

P-700飛彈

P-1000飛彈

1957年,蘇聯海軍將一部份613型潛艇改裝作為巡航飛彈發射型號,並獲得了預期的成功,但由於飛彈過大,在潛艇水面航行時增加了不穩定性,下潛速度也確實太慢,加上飛彈必須水面發射,因此蘇聯準備生產一類專門攜帶大型反艦飛彈的潛艇,這就是後世名聲很大的「巡航飛彈潛艇」,當然和美國以對地打擊的巡航飛彈核潛艇不同,蘇聯的巡航飛彈潛艇完全是反艦——尤其是以反航母為作戰物件的。後蘇聯高層最終決定發展巡航飛彈潛艇,651型就是基於這個歷史背景而研制的第一級常規巡航飛彈潛艇。

1956年8月17日,蘇聯部長會議釋出決議,要求立即開始設計搭載P-5型和P-6型飛航飛彈的675型飛航飛彈核潛艇。而僅僅8天後,蘇聯部長會議又再次下達命令,責令設計局再研制一種適合進行批次生產的柴電動力飛航飛彈潛艇,以補充飛航飛彈核潛艇在動力可靠性和建造數量上的不足。

675型飛航飛彈核潛艇

1956~1957年間,第18中央設計局首先在611型大型魚雷潛艇的基礎上研制了搭載Π-10型飛航飛彈的624型飛航飛彈潛艇。在N-10型飛航飛彈計畫被取消後,處於初步設計階段的624型潛艇也停止了研制。隨後,設計局又在641型大型魚雷潛艇的基礎上發展出了設計排水量2600噸、長93公尺、寬9公尺的646型飛航飛彈潛艇。艇上裝有4座飛彈發射裝置和輔助飛彈瞄準的「天琴座-11」型(Jlupa-11)天文導航系統,可在15節水面航速、4~5級海情和10公尺/秒風速以下狀態下發射N-5型戰略飛航飛彈,同時也減少了原型641型潛艇上的魚雷管和魚雷數量,另外還首次計劃用銀鋅蓄電池代替鉛酸蓄電池。

624型飛航飛彈潛艇

646型飛航飛彈潛艇

651型潛艇

1958年5月,第18中央設計局的總設計師卡薩齊耶爾在科秋賓海軍中校的監督下對646型潛艇進行修改設計,以651型的編號呈交了初步設計。到1959年,651型飛航飛彈潛艇的技術設計也獲得批準。1959年1月,蘇聯部長會議批準,並計劃建造72艘651型 。1960年11月16日,651型首艇K-156在高爾基市的紅色索爾莫沃造船廠建造,同時在列寧格勒的波羅的海造船廠建造,此後以每年兩艘的速度投入建造,這時的計劃已變為35艘。之後蘇聯的核子動力潛艇技術成熟,加之651型潛艇續航力有限,不能執行遠洋作戰任務,同時戰鬥力受限,其戰鬥任務很快被後來服役的659型和675型替代,到1969年停造時,共建造了16艘,其中K-156、K-85兩艇在波羅的海造船廠建造,其余的14艘由紅色索爾莫沃造船廠建造。

659型潛艇

651型常規潛艇在外觀上和此前的蘇聯潛艇很相似,都師承德國23型潛艇的圓筒狀的外形,但是由於潛艇在耐壓殼頂部布置了4個飛彈發射筒,因此在外觀上顯得更為粗壯。651型常規潛艇長90公尺,寬10公尺,吃水7公尺,排水量3174/4137噸(水上/水下),耐壓殼體采用AK27合金鋼制成,工作潛深230公尺,極限下潛深度300公尺。和蘇聯此前的幾型常規潛艇相比,651型常規潛艇的長寬比從11-12下降到9,顯得較為勻稱,在潛艇表面還敷設有50公釐厚的消聲瓦用於降低航行噪音。而在外觀上,該型艇有一個比較有標誌性的特點就是為了防止巡航飛彈發射時的尾焰直接燒灼艇體,因此在潛艇兩側各設定有兩個飛彈排焰口。

651型潛艇

651型飛航飛彈潛艇的武器包括4座可裝載P-5型戰略飛航飛彈或P-6型反艦飛航飛彈的發射筒(指揮台圍殼前後各2座,成對安裝),既能打擊位於敵方沿岸和縱深地區的海軍基地、港口、工業和政治中心,也可用於打擊海洋交通線上的敵方艦艇和船舶,這就比此前從613型潛艇改裝而來的644型和665型飛航飛彈潛艇用途要廣泛。飛彈發射時,潛艇需浮出水面,將發射筒的仰角提升至15°,隨後飛彈可在8節航速以下、4級海況以下進行單發或2枚飛彈齊射。

651型潛艇補給飛彈

651型潛艇的飛彈發射裝置

651型潛艇

P-6飛彈

651型潛艇的P-5巡航飛彈,理論上可以打出450千米的射程,但是這套系統在實戰中的效能並不高。首先,受到地球曲率的影響,651型潛艇上的雷達視野非常有限,只能對飛彈提供100公裏左右的制導範圍,再遠就需要飛機對其進行支援;其次,由於射控系統效能的限制,651型潛艇在發射飛彈以前,需要先浮出水面,花25-30分鐘為飛彈裝訂射擊諸元,在飛彈發射後還要全程浮在水面為飛彈提供制導,整個過程需要在敵方的火力範圍內保持上浮近一個小時,在這一過程中潛艇不光無法下潛無法機動,還會因為自身雷達的巨大功率把自己完全暴露在敵方的偵測範圍內,這樣一來,潛艇在實戰中的生存機率就很低了。

651型潛艇

651型潛艇

651型潛艇

651型潛艇

651型飛航飛彈潛艇從1966年以後就不再裝載該戰略飛航飛彈,因此651型也只能發射用於反艦的P-6飛彈。1975年開始, 更為先進的P-500飛彈 (SS-N-12,綽號:「玄武巖」)進入蘇聯海軍服役,651型又換裝了P-500型飛彈。P-500擁有比較精確的制導能力,使得反艦飛彈不需要再使用核彈頭作為彈頭。但是P-500仍然不能進行潛射。也就是說J級潛艇的主武器發射是需要上浮發射的。更加重要的是,每次飛彈發射間隔大約為10分鐘,也就是全部4發飛彈發射出去需要大概40分鐘的時間。這已經足以讓對方航母戰鬥群的反潛兵力消滅了。這也是651型J級潛艇快速落伍的原因之一。

P-500飛彈

651型潛艇艇體上還有為了反艦飛彈發射而設計的巨大導焰槽,其實就是艇體上的凹坑,這種設計毫無疑問嚴重擴大了蘇聯潛艇的水下航行雜訊。美國海軍在冷戰時期聲稱蘇聯潛艇是「敲著大鼓前進」不僅僅諷刺的是蘇線上械加工和裝配工藝,這種設計上的先天缺陷才是問題的根本。不過,在不打仗的時候,士兵們還是很喜歡這個設計的,免費的遊泳池啊。

在飛彈槽洗澡的蘇聯水兵

651型潛艇布置有兩部主動聲吶,一部被動聲吶和一部當時新裝備的環掃聲吶,加上前6後4共10 具魚雷發射管,水下戰力極為強大。其中,前部6具魚雷發射管為533公釐魚雷發射管,攜帶6枚待發+12枚備用共18枚魚雷,尾部為4具400公釐魚雷發射管,除了4枚待發彈藥外不攜帶多余備彈。651型潛艇全部的10個魚雷發射管都可以使用聲自導魚雷作戰,線上導魚雷裝備部隊以前,這個探測及打擊能力幾乎是當時同類潛艇中最強的。

651型潛艇魚雷艙

651型潛艇的武器

在內部結構上,651型潛艇共分為8個隔艙,從前往後分別是首魚雷艙,前蓄電池艙(軍官住艙),飛彈控制室,潛艇控制室,後蓄電池艙(水兵住艙),柴油機發電機艙,馬達艙和尾魚雷艙。雖然651型潛艇在設計上很大程度上師承前作:大名鼎鼎的641狐步級潛艇(即F級),但是6並沒有繼承其三軸推進的設計,而是采取了蘇聯潛艇慣用的雙軸設計。而之所以651型潛艇采用這種設計,主要是當時蘇聯造出了功率更大的主機,可以用兩部主機實作比此前三台主機更大的功率,少一根驅動軸也有助於降低潛艇的航行噪音。

651型潛艇

651型潛艇

651型潛艇內部

651型潛艇采用了兩台4000馬力的柴油機和兩台3000馬力的馬達作為潛艇水上和水下航行的主動力,在單獨開主機時,潛艇的最大續航力為18000海裏/7節(攜帶超載燃油),水下全速潛航能力為28海裏/18節,除此之外,潛艇上海裝有兩台500馬力的經航電機和一部1750馬力的柴油發電機,在使用經航電機「蠕動」時,651型潛艇的續航力可達810海裏/2.74節。實際上,651型潛艇作為一款柴電潛艇,其潛航能力在當時是極為優異的,究其原因,主要是潛艇上采用了昂貴的銀鋅蓄電池,以至於每條651型潛艇上裝載的白銀都是數以噸計的,但是因為蘇聯本身並不盛產銀,因此當651型潛艇攜帶普通鉛酸蓄電池時,其潛航效能是達不到這個數位的。

651型潛艇

651型潛艇

651型潛艇

由於蘇聯缺銀,只有前3條用銀鋅電池,從銀鋅電池過渡到標準鉛電池後,效能明顯惡化。上世紀70年代,蘇聯海軍為了提高常規潛艇的續航力,開始嘗試給常規潛艇安裝小型核子反應爐,透過用小堆發電的方式提升潛艇的續航能力。試驗潛艇搭載的輔助核子動力裝置的體積很小,再加上核燃料分裂不需要空氣,一次裝料可滿功率執行一年以上,中間無需更換爐心,且不受下潛深度和潛伏時間的限制,能夠大幅提高柴電潛艇水下低速航行時的續航力。在通常情況下,潛艇由蓄電池組或柴油發電機組供電;長時間水下潛航時,由AIP系統供電,讓電機在低速工況下執行,並給蓄電池組充電;而在水下高速航行時,潛艇需由AIP系統與自身蓄電池組並聯供電。

651E型潛艇

1960年,第18中央設計局就完成了683型的技術設計,潛艇全長94.5公尺,寬9.4公尺,正常排水量3450噸,儲備浮力約29%。艇上裝有2座MNY-153型小型核子動力裝置和2台總功率14000馬力的汽輪機,此外還有2組28CM型鉛酸蓄電池(每組112塊)。683型所裝備的飛彈還有布置方式都與651型相同,4座用於發射N-5/N-6型的CM-飛航飛彈發射裝置成對地布置在非耐壓指揮室的前後方,飛彈的射控系統為「北方-A683Y」型(Ceeep-A683Y,用於N-5型戰略飛航飛彈)和「自變量」型(ApeyMeH m,用於N-6型反艦飛航飛彈)。

1975年,為彌補電池效能不足651型的K-58號潛艇在艦尾底部加裝了帶有TVP-4反應爐的VEU-6型核電廠,沸水堆的熱功率為5百萬瓦,渦輪發電機的發電量為600千瓦,直徑為2.9 m,長6.5 m,重70噸,水下速度 6 節,航程可達 7,000 海裏,整艇排水量增加100噸。被稱為651E型。改裝後的K-58艇被稱為651E型,雖然這一改裝因為安全問題和效費比過低最終被放棄,但是這是目前為止唯一一例為常規潛艇安裝小堆的案例,其開創性意義還是十分巨大的。

蘇聯紅寶石設計局在1976年就提出了將傳統柴電潛艇改造為核子動力潛艇的相關研究設計。1985 年,前蘇聯對651型柴電潛艇進行了核子動力改裝的嘗試,加裝了600kW的小型核子動力裝置,並且進行了測試。但是由於當時蘇聯海軍對重型核子動力潛艇的濃厚 興趣和大量投入,導致這一柴電潛艇的核子動力改造計劃缺乏吸重力,沒有能夠實作。

「自變量」射控系統天線

「自變量」射控系統天線

「自變量」射控系統天線

651型潛艇艇上有「自變量」飛彈射控系統(或稱為「論證」、「幅角」,北約代號為「前門」),該系統雷達跟蹤系統和數據鏈組合在一起,置於指揮室圍殼前端的一個旋轉部份,成為指揮室圍殼的首部。「自變量」有一主動雷達天線,跟蹤飛彈的飛行,並行送/接收數據。當接收到飛彈發回的雷達影像數據後,就向飛彈發出修正航向的訊號。當飛彈探測到幾個目標時,這些目標的影像也會傳送到艇上,再從艇上發出關於選擇攻擊哪個目標的指示。此外,還有備用控制工況。當巡航飛彈用慣性控制系統完成自主飛行到達計算點後,就啟動主動雷達自導頭,並自主選擇攻擊目標。16艘651型有13艘上又逐步換裝了傳送目標數據的「燕子」衛星數據鏈(北約稱為「大缽」通訊天線)。除「自變量」外,艇上還有從遠端偵察機得到關於目標位置數據的目標指示系統「成功-Y」型。

651型潛艇

651型潛艇配置了導航系統、水面搜尋雷達、聲吶、射控系統、敵我辨識系統、電子對抗等電子裝置,觀通導航裝置有很多和E-2級核潛艇相同,有些艇還安裝了為SS-N-12飛彈提供衛星目標資訊的雷達天線。651型潛艇聲吶為МГ-200型「北極-M」。МГ-15型「杜羅姆」環掃聲吶,這是在641型進行過試驗的,但641型未裝備。此外還有МГ-10型雜訊測向站和МГ-13型偵察聲吶以及「亮光-2」型水下通訊聲吶。

651型潛艇

651型潛艇

651型潛艇不像W級、Z級、G級那樣進行過多次改裝,試驗海軍的新型武器和裝備,也不象R級那樣出口過好幾個國家,更沒有象F級那樣有過遠征加勒比海的「壯舉」。實際上也沒有對美海軍水面艦艇、航空母艦等構成威脅,因為從水上發射飛航式飛彈就沒有發揮潛艇特有的優點-隱蔽性。因此651型潛艇是一型頗受爭議的潛艇。唯一可能的解釋是,增加蘇聯巡航飛彈潛艇的數量或者是那個時代的產物 。

651型潛艇

1963年12月10日,651型首艇K-156艇交付部隊,而E-1級首艇於1960年9月,E-2級首艇於1963年開始服役這說明其晚於E-1級,而和E-2級是同時研制的,651型潛艇是一型頗受爭議的潛艇。原計劃建造72艘,後來只建成16艘。其中K-156、K-85兩艇在波羅的海造船廠建造,其余的14艘由紅色索爾莫沃造船廠建造。9艘先在北方艦隊,後轉入波羅的海艦隊服役,3艘在黑海艦隊和4艘在太平洋艦隊服役。651型潛艇後蘇聯再也沒有研制常規動力飛航式飛彈潛艇。

651型潛艇序列

651型潛艇

上世紀90年代,隨著蘇聯的解體和651型潛艇逐漸到達服役年限,這型已經服役了20余年不再先進的老艇在1990-1994年間全部結束了現役,其中大多數被拆解,僅有K77和K24兩艘最終被保存了下來。其中,K-77在1992年退休後被賣到美國,在電影【K19寡婦制造者】中扮演了主人公K19號艇,隨後該艇被改為博物館,但在2008年因年久失修而廢棄。唯一一艘保存至今的651型潛艇是K-24號,該艇在1994年退休後先是被賣到了芬蘭,隨後被賣到德國,現在保存在佩內明德作為艦艇博物館對外開放,不過十分諷刺的是,在K24的指揮塔上,德國人把它的舷號改為了參加過二戰的德國潛艇U461,蘇聯沒了,曾經保衛過它的戰士,也不得不寄人籬下。

651型潛艇博物館

651型潛艇博物館

綽號:茱莉葉級或朱莉葉級,簡稱:J級

艇長:85.9-90公尺

艇寬:9.7公尺

吃水:6.29公尺(平均)

排水量:3174噸(水上);3750/4137噸(水下)

航速:16.8節(水上);18節(水下)

潛深:235公尺(標準);300公尺(極限)

自持力:90天續航,800小時潛航

續航:18000海裏/7節(通氣管);9000海裏/8節(通氣管);810海裏/2.74節(水下);27.8海裏/18節(按銀鋅蓄電池計算)

艇員編制:78-82人

傳動:雙軸雙槳

動力系統:柴電動力;2台Д-43柴油機,2×4000馬力;2台ПГ-141主電機,2×3000馬力;2台經航電機,2×500馬力或2×1000馬力;另有1台2Д-42型柴油機和1台ПГ-142型直流發電機,1000千瓦

武備:為對付敵反潛飛機,最初艇上配備了14.5公釐口徑機槍,隨後又配備了肩扛對空飛彈;潛艇艇艏 設有6具533公釐魚雷發射管,艇艉設有4具400公釐魚雷發射管,分別用於發射18枚53型和12枚40型魚雷。4具飛彈發射筒最初為P/П-6巡航飛彈(北約稱SS-N-3A,P-5「沙道克」巡航飛彈的潛射型)發射裝置,後改為P-500反艦巡航飛彈(北約稱SS-N-12「沙箱」)發射裝置。

航電:651型潛艇配置了導航系統、水面搜尋雷達、聲吶、射控系統、敵我辨識系統、電子對抗等電子裝置,觀通導航裝置有很多和E-2級核潛艇相同,有些艇還安裝了為SS-N-12飛彈提供衛星目標資訊的雷達天線。651型潛艇聲吶為МГ-200型「北極-M」。МГ-15型「杜羅姆」環掃聲吶,這是在641型進行過試驗的,但641型未裝備。此外還有МГ-10型雜訊測向站和МГ-13型偵察聲吶以及「亮光-2」型水下通訊聲吶。

裝備數量:16艘

651型潛艇

651型潛艇

第一代的巡航飛彈潛艇還做不到完全靠聲納引導反艦飛彈,故指揮圍殼前部可以開啟以容納大功率的對海搜尋雷達