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苏联潜艇之母——红宝石设计局系列潜艇(7):飞航导弹潜艇651型

2024-02-06推荐

1940年代后期至1950年代,冷战逐步升级,苏联面对英美的海军,尤其是西方的水面舰艇部队显然有非常大的差距。 上世纪50年代末,在缴获德国潜艇的技术基础上,苏联海军接连装备613,633(由苏联天青石设计局于1950年代开始设计,1957年10月首艇在红色索尔莫沃造船厂开工,原计划建造560艘,最终建成22艘 ),641等多款优秀常规潜艇,在60年代初期,苏联海军已经拥有了300艘左右的常规潜艇。但核潜艇的面世使得苏联海军与西方海军的差距依然巨大。

613型潜艇

633型潜艇

641型潜艇

当时的苏联海军以及苏共相关高层为了弥补海上的巨大差距提出了将导弹技术与潜艇结合,以巡航导弹饱和攻击对抗西方的水面舰艇优势。由于制导打击移动物体是当时无论东西方都并不成熟的技术,更何况当时英美海军的高速战船能达到25~30节的速度。这个理论在当时就因不成熟而仅仅作为尝试,并未成为当时苏联的正式战略。但后来由于苏联核弹的成功试爆以及苏联核导弹的成功研制,将这个理论又搬上了台面。尤其是核弹的强大威力和广阔的覆盖面,可以弥补制导打击高速移动物体技术的缺失。

「天狮星」巡航导弹

1955年,美国成功研发出「天狮星」巡航导弹。美国海军迅速开始「天狮星」的潜艇搭载实验,但是出现了一系列问题:导弹发射装置机械系统比较复杂且可靠性很差;在进行导弹发射时潜艇必须浮出水面,从而影响了潜艇的隐蔽性;导弹尺寸过大而导致潜艇内部结构设计困难;导弹使用的易燃性液体燃料在潜艇上保存困难等。此外,导弹的命中精度在很大程度上依靠中继制导,如果由潜艇在水面上对导弹进行中继制导,会破坏潜艇的隐蔽性,如果不让潜艇对导弹进行中继制导,当时又没有卫星制导技术,导弹很容易在远距离飞行中遭到干扰,丧失对苏联陆上目标进行核打击的效果。因此到1958年时,美国就停止了「天狮星」巡航导弹以及巡航导弹潜艇的研制工作。

「天狮星」巡航导弹

「天狮星」巡航导弹

1955年9月16日,苏联海军以「祖鲁人」级为基础建造的改进型——V-611试验潜艇,成功试射了R-11FM潜射弹道导弹。随后在1957~1958年,苏联海军将5艘原本发射鱼雷的「祖鲁人」级,改装成发射R-11FM导弹的AV-611型潜艇。AV-611也成为世界上首艘弹道导弹潜艇。1957年,苏联海军又将一部分613型W级潜艇改装作为巡航导弹发射型号,并获得了预期的成功。这就是实验性质的644型和665型潜艇。但这枚导弹的巨大体积已经超过了著名的「絮可夫」号大炮潜艇的203炮,所以在一开始苏联也只好把它外置在潜艇甲板外面。后苏联高层最终决定发展巡航导弹潜艇(或称飞航导弹潜艇)。

644型潜艇

665型潜艇

665型潜艇

V-611试验潜艇

1956年,苏联政府获悉美国海军正在研究潜艇与巡航导弹搭配的方案,遂决定研制自己的核动力巡航导弹潜艇,不过美国的想法是以潜艇发射远程对地巡航导弹对苏联进行核打击,而苏联的想法是以潜艇发射反舰巡航导弹打击美国航母战斗群。

J级常规动力巡航导弹潜艇(651型朱丽叶级潜艇):

1954年,在斯大林去世后,切洛梅(切洛梅设计局创始人,也同时是设计了UR-500质子号运载火箭,UR-100N(SS-19)洲际导弹的设计师)主持设计了苏联第一种舰载发射的反舰导弹(之前的反舰导弹多数都是空射,如KS-1),导弹型号4k-95,系统代号P-5(北约代号SS-N-3),这枚导弹长达11.75米,弹径0.98米,翼展5.0米,弹重5 400千克,巡航速度0.9马赫,最大射程750千米。

P-5导弹

从P-5开始,切洛梅设计局的P-120,P-500,P-700,P-1000导弹大部分都延续了它的整体布置,尺寸也大致相同,可谓是苏联反舰导弹奠基之作。 1955年至1956年,苏联开始研制三型巡航导弹,一型是用于潜艇的П/P-6型,另两型分别是用于大型水面舰的P/П-35型和小型水面舰的P/П-15型 。P-6是在P-5基础上改进的一型导弹,然而当时苏联海军的一些人土认为,发展到P-6这一步已经可以对付美航母编队,并未考虑其只能在水上状态发射。1956年,苏联就决定要建造装备P-5导弹的核潜艇,之后开始研制659型巡航导弹核潜艇和675型巡航导弹核潜艇,北约分别称为E-1级和E-2级。

P-120导弹

P-500导弹

P-700导弹

P-1000导弹

1957年,苏联海军将一部分613型潜艇改装作为巡航导弹发射型号,并获得了预期的成功,但由于导弹过大,在潜艇水面航行时增加了不稳定性,下潜速度也确实太慢,加上导弹必须水面发射,因此苏联准备生产一类专门携带大型反舰导弹的潜艇,这就是后世名声很大的「巡航导弹潜艇」,当然和美国以对地打击的巡航导弹核潜艇不同,苏联的巡航导弹潜艇完全是反舰——尤其是以反航母为作战对象的。后苏联高层最终决定发展巡航导弹潜艇,651型就是基于这个历史背景而研制的第一级常规巡航导弹潜艇。

1956年8月17日,苏联部长会议发布决议,要求立即开始设计搭载P-5型和P-6型飞航导弹的675型飞航导弹核潜艇。而仅仅8天后,苏联部长会议又再次下达命令,责令设计局再研制一种适合进行批量生产的柴电动力飞航导弹潜艇,以补充飞航导弹核潜艇在动力可靠性和建造数量上的不足。

675型飞航导弹核潜艇

1956~1957年间,第18中央设计局首先在611型大型鱼雷潜艇的基础上研制了搭载Π-10型飞航导弹的624型飞航导弹潜艇。在N-10型飞航导弹项目被取消后,处于初步设计阶段的624型潜艇也停止了研制。随后,设计局又在641型大型鱼雷潜艇的基础上发展出了设计排水量2600吨、长93米、宽9米的646型飞航导弹潜艇。艇上装有4座导弹发射装置和辅助导弹瞄准的「天琴座-11」型(Jlupa-11)天文导航系统,可在15节水面航速、4~5级海情和10米/秒风速以下状态下发射N-5型战略飞航导弹,同时也减少了原型641型潜艇上的鱼雷管和鱼雷数量,另外还首次计划用银锌蓄电池代替铅酸蓄电池。

624型飞航导弹潜艇

646型飞航导弹潜艇

651型潜艇

1958年5月,第18中央设计局的总设计师卡萨齐耶尔在科秋宾海军中校的监督下对646型潜艇进行修改设计,以651型的编号呈交了初步设计。到1959年,651型飞航导弹潜艇的技术设计也获得批准。1959年1月,苏联部长会议批准,并计划建造72艘651型 。1960年11月16日,651型首艇K-156在高尔基市的红色索尔莫沃造船厂建造,同时在列宁格勒的波罗的海造船厂建造,此后以每年两艘的速度投入建造,这时的计划已变为35艘。之后苏联的核动力潜艇技术成熟,加之651型潜艇续航力有限,不能执行远洋作战任务,同时战斗力受限,其战斗任务很快被后来服役的659型和675型替代,到1969年停造时,共建造了16艘,其中K-156、K-85两艇在波罗的海造船厂建造,其余的14艘由红色索尔莫沃造船厂建造。

659型潜艇

651型常规潜艇在外观上和此前的苏联潜艇很相似,都师承德国23型潜艇的圆筒状的外形,但是由于潜艇在耐压壳顶部布置了4个导弹发射筒,因此在外观上显得更为粗壮。651型常规潜艇长90米,宽10米,吃水7米,排水量3174/4137吨(水上/水下),耐压壳体采用AK27合金钢制成,工作潜深230米,极限下潜深度300米。和苏联此前的几型常规潜艇相比,651型常规潜艇的长宽比从11-12下降到9,显得较为匀称,在潜艇表面还敷设有50毫米厚的消声瓦用于降低航行噪音。而在外观上,该型艇有一个比较有标志性的特点就是为了防止巡航导弹发射时的尾焰直接烧灼艇体,因此在潜艇两侧各设置有两个导弹排焰口。

651型潜艇

651型飞航导弹潜艇的武器包括4座可装载P-5型战略飞航导弹或P-6型反舰飞航导弹的发射筒(指挥台围壳前后各2座,成对安装),既能打击位于敌方沿岸和纵深地区的海军基地、港口、工业和政治中心,也可用于打击海洋交通线上的敌方舰艇和船舶,这就比此前从613型潜艇改装而来的644型和665型飞航导弹潜艇用途要广泛。导弹发射时,潜艇需浮出水面,将发射筒的仰角提升至15°,随后导弹可在8节航速以下、4级海况以下进行单发或2枚导弹齐射。

651型潜艇补给导弹

651型潜艇的导弹发射装置

651型潜艇

P-6导弹

651型潜艇的P-5巡航导弹,理论上可以打出450千米的射程,但是这套系统在实战中的效能并不高。首先,受到地球曲率的影响,651型潜艇上的雷达视野非常有限,只能对导弹提供100公里左右的制导范围,再远就需要飞机对其进行支援;其次,由于火控系统性能的限制,651型潜艇在发射导弹以前,需要先浮出水面,花25-30分钟为导弹装订射击诸元,在导弹发射后还要全程浮在水面为导弹提供制导,整个过程需要在敌方的火力范围内保持上浮近一个小时,在这一过程中潜艇不光无法下潜无法机动,还会因为自身雷达的巨大功率把自己完全暴露在敌方的侦测范围内,这样一来,潜艇在实战中的生存概率就很低了。

651型潜艇

651型潜艇

651型潜艇

651型潜艇

651型飞航导弹潜艇从1966年以后就不再装载该战略飞航导弹,因此651型也只能发射用于反舰的P-6导弹。1975年开始, 更为先进的P-500导弹 (SS-N-12,绰号:「玄武岩」)进入苏联海军服役,651型又换装了P-500型导弹。P-500拥有比较精确的制导能力,使得反舰导弹不需要再使用核弹头作为战斗部。但是P-500仍然不能进行潜射。也就是说J级潜艇的主武器发射是需要上浮发射的。更加重要的是,每次导弹发射间隔大约为10分钟,也就是全部4发导弹发射出去需要大概40分钟的时间。这已经足以让对方航母战斗群的反潜兵力消灭了。这也是651型J级潜艇快速落伍的原因之一。

P-500导弹

651型潜艇艇体上还有为了反舰导弹发射而设计的巨大导焰槽,其实就是艇体上的凹坑,这种设计毫无疑问严重扩大了苏联潜艇的水下航行噪声。美国海军在冷战时期声称苏联潜艇是「敲着大鼓前进」不仅仅讽刺的是苏联机械加工和装配工艺,这种设计上的先天缺陷才是问题的根本。不过,在不打仗的时候,士兵们还是很喜欢这个设计的,免费的游泳池啊。

在导弹槽洗澡的苏联水兵

651型潜艇布置有两部主动声呐,一部被动声呐和一部当时新装备的环扫声呐,加上前6后4共10 具鱼雷发射管,水下战力极为强大。其中,前部6具鱼雷发射管为533毫米鱼雷发射管,携带6枚待发+12枚备用共18枚鱼雷,尾部为4具400毫米鱼雷发射管,除了4枚待发弹药外不携带多余备弹。651型潜艇全部的10个鱼雷发射管都可以使用声自导鱼雷作战,在线导鱼雷装备部队以前,这个探测及打击能力几乎是当时同类潜艇中最强的。

651型潜艇鱼雷舱

651型潜艇的武器

在内部结构上,651型潜艇共分为8个隔舱,从前往后分别是首鱼雷舱,前蓄电池舱(军官住舱),导弹控制室,潜艇控制室,后蓄电池舱(水兵住舱),柴油机发电机舱,电动机舱和尾鱼雷舱。虽然651型潜艇在设计上很大程度上师承前作:大名鼎鼎的641狐步级潜艇(即F级),但是6并没有继承其三轴推进的设计,而是采取了苏联潜艇惯用的双轴设计。而之所以651型潜艇采用这种设计,主要是当时苏联造出了功率更大的主机,可以用两部主机实现比此前三台主机更大的功率,少一根驱动轴也有助于降低潜艇的航行噪音。

651型潜艇

651型潜艇

651型潜艇内部

651型潜艇采用了两台4000马力的柴油机和两台3000马力的电动机作为潜艇水上和水下航行的主动力,在单独开主机时,潜艇的最大续航力为18000海里/7节(携带超载燃油),水下全速潜航能力为28海里/18节,除此之外,潜艇上海装有两台500马力的经航电机和一部1750马力的柴油发电机,在使用经航电机「蠕动」时,651型潜艇的续航力可达810海里/2.74节。实际上,651型潜艇作为一款柴电潜艇,其潜航能力在当时是极为优异的,究其原因,主要是潜艇上采用了昂贵的银锌蓄电池,以至于每条651型潜艇上装载的白银都是数以吨计的,但是因为苏联本身并不盛产银,因此当651型潜艇携带普通铅酸蓄电池时,其潜航性能是达不到这个数字的。

651型潜艇

651型潜艇

651型潜艇

由于苏联缺银,只有前3条用银锌电池,从银锌电池过渡到标准铅电池后,性能明显恶化。上世纪70年代,苏联海军为了提高常规潜艇的续航力,开始尝试给常规潜艇安装小型核反应堆,通过用小堆发电的方式提升潜艇的续航能力。试验潜艇搭载的辅助核动力装置的体积很小,再加上核燃料裂变不需要空气,一次装料可满功率运行一年以上,中间无需更换堆芯,且不受下潜深度和潜伏时间的限制,能够大幅提高柴电潜艇水下低速航行时的续航力。在通常情况下,潜艇由蓄电池组或柴油发电机组供电;长时间水下潜航时,由AIP系统供电,让电机在低速工况下运行,并给蓄电池组充电;而在水下高速航行时,潜艇需由AIP系统与自身蓄电池组并联供电。

651E型潜艇

1960年,第18中央设计局就完成了683型的技术设计,潜艇全长94.5米,宽9.4米,正常排水量3450吨,储备浮力约29%。艇上装有2座MNY-153型小型核动力装置和2台总功率14000马力的汽轮机,此外还有2组28CM型铅酸蓄电池(每组112块)。683型所装备的导弹还有布置方式都与651型相同,4座用于发射N-5/N-6型的CM-飞航导弹发射装置成对地布置在非耐压指挥室的前后方,导弹的火控系统为「北方-A683Y」型(Ceeep-A683Y,用于N-5型战略飞航导弹)和「自变量」型(ApeyMeH m,用于N-6型反舰飞航导弹)。

1975年,为弥补电池性能不足651型的K-58号潜艇在舰尾底部加装了带有TVP-4反应堆的VEU-6型核电站,沸水堆的热功率为5兆瓦,涡轮发电机的发电量为600千瓦,直径为2.9 m,长6.5 m,重70吨,水下速度 6 节,航程可达 7,000 海里,整艇排水量增加100吨。被称为651E型。改装后的K-58艇被称为651E型,虽然这一改装因为安全问题和效费比过低最终被放弃,但是这是目前为止唯一一例为常规潜艇安装小堆的案例,其开创性意义还是十分巨大的。

苏联红宝石设计局在1976年就提出了将传统柴电潜艇改造为核动力潜艇的相关研究设计。1985 年,前苏联对651型柴电潜艇进行了核动力改装的尝试,加装了600kW的小型核动力装置,并且进行了测试。但是由于当时苏联海军对重型核动力潜艇的浓厚 兴趣和大量投入,导致这一柴电潜艇的核动力改造计划缺乏吸引力,没有能够实现。

「自变量」火控系统天线

「自变量」火控系统天线

「自变量」火控系统天线

651型潜艇艇上有「自变量」导弹火控系统(或称为「论证」、「幅角」,北约代号为「前门」),该系统雷达跟踪系统和数据链组合在一起,置于指挥室围壳前端的一个旋转部分,成为指挥室围壳的首部。「自变量」有一主动雷达天线,跟踪导弹的飞行,并发送/接收数据。当接收到导弹发回的雷达图像数据后,就向导弹发出修正航向的信号。当导弹探测到几个目标时,这些目标的图像也会传送到艇上,再从艇上发出关于选择攻击哪个目标的指示。此外,还有备用控制工况。当巡航导弹用惯性控制系统完成自主飞行到达计算点后,就启动主动雷达自导头,并自主选择攻击目标。16艘651型有13艘上又逐步换装了传送目标数据的「燕子」卫星数据链(北约称为「大钵」通信天线)。除「自变量」外,艇上还有从远程侦察机得到关于目标位置数据的目标指示系统「成功-Y」型。

651型潜艇

651型潜艇配置了导航系统、水面搜索雷达、声呐、火控系统、敌我识别系统、电子对抗等电子设备,观通导航设备有很多和E-2级核潜艇相同,有些艇还安装了为SS-N-12导弹提供卫星目标信息的雷达天线。651型潜艇声呐为МГ-200型「北极-M」。МГ-15型「杜罗姆」环扫声呐,这是在641型进行过试验的,但641型未装备。此外还有МГ-10型噪声测向站和МГ-13型侦察声呐以及「亮光-2」型水下通信声呐。

651型潜艇

651型潜艇

651型潜艇不像W级、Z级、G级那样进行过多次改装,试验海军的新型武器和装备,也不象R级那样出口过好几个国家,更没有象F级那样有过远征加勒比海的「壮举」。实际上也没有对美海军水面舰艇、航空母舰等构成威胁,因为从水上发射飞航式导弹就没有发挥潜艇特有的优点-隐蔽性。因此651型潜艇是一型颇受争议的潜艇。唯一可能的解释是,增加苏联巡航导弹潜艇的数量或者是那个时代的产物 。

651型潜艇

1963年12月10日,651型首艇K-156艇交付部队,而E-1级首艇于1960年9月,E-2级首艇于1963年开始服役这说明其晚于E-1级,而和E-2级是同时研制的,651型潜艇是一型颇受争议的潜艇。原计划建造72艘,后来只建成16艘。其中K-156、K-85两艇在波罗的海造船厂建造,其余的14艘由红色索尔莫沃造船厂建造。9艘先在北方舰队,后转入波罗的海舰队服役,3艘在黑海舰队和4艘在太平洋舰队服役。651型潜艇后苏联再也没有研制常规动力飞航式导弹潜艇。

651型潜艇序列

651型潜艇

上世纪90年代,随着苏联的解体和651型潜艇逐渐到达服役年限,这型已经服役了20余年不再先进的老艇在1990-1994年间全部退出了现役,其中大多数被拆解,仅有K77和K24两艘最终被保存了下来。其中,K-77在1992年退役后被卖到美国,在电影【K19寡妇制造者】中扮演了主人公K19号艇,随后该艇被改为博物馆,但在2008年因年久失修而废弃。唯一一艘保存至今的651型潜艇是K-24号,该艇在1994年退役后先是被卖到了芬兰,随后被卖到德国,现在保存在佩内明德作为舰艇博物馆对外开放,不过十分讽刺的是,在K24的指挥塔上,德国人把它的舷号改为了参加过二战的德国潜艇U461,苏联没了,曾经保卫过它的战士,也不得不寄人篱下。

651型潜艇博物馆

651型潜艇博物馆

绰号:茱莉叶级或朱莉叶级,简称:J级

艇长:85.9-90米

艇宽:9.7米

吃水:6.29米(平均)

排水量:3174吨(水上);3750/4137吨(水下)

航速:16.8节(水上);18节(水下)

潜深:235米(标准);300米(极限)

自持力:90天续航,800小时潜航

续航:18000海里/7节(通气管);9000海里/8节(通气管);810海里/2.74节(水下);27.8海里/18节(按银锌蓄电池计算)

艇员编制:78-82人

传动:双轴双桨

动力系统:柴电动力;2台Д-43柴油机,2×4000马力;2台ПГ-141主电机,2×3000马力;2台经航电机,2×500马力或2×1000马力;另有1台2Д-42型柴油机和1台ПГ-142型直流发电机,1000千瓦

武备:为对付敌反潜飞机,最初艇上配备了14.5毫米口径机枪,随后又配备了肩扛对空导弹;潜艇艇艏 设有6具533毫米鱼雷发射管,艇艉设有4具400毫米鱼雷发射管,分别用于发射18枚53型和12枚40型鱼雷。4具导弹发射筒最初为P/П-6巡航导弹(北约称SS-N-3A,P-5「沙道克」巡航导弹的潜射型)发射装置,后改为P-500反舰巡航导弹(北约称SS-N-12「沙箱」)发射装置。

航电:651型潜艇配置了导航系统、水面搜索雷达、声呐、火控系统、敌我识别系统、电子对抗等电子设备,观通导航设备有很多和E-2级核潜艇相同,有些艇还安装了为SS-N-12导弹提供卫星目标信息的雷达天线。651型潜艇声呐为МГ-200型「北极-M」。МГ-15型「杜罗姆」环扫声呐,这是在641型进行过试验的,但641型未装备。此外还有МГ-10型噪声测向站和МГ-13型侦察声呐以及「亮光-2」型水下通信声呐。

装备数量:16艘

651型潜艇

651型潜艇

第一代的巡航导弹潜艇还做不到完全靠声纳引导反舰导弹,故指挥围壳前部可以打开以容纳大功率的对海搜索雷达