[科普中国]-让俄罗斯追平美国核潜艇的是什么技术？

出品：科普中国

作者：刘晓峰

策划：金赫

监制：光明网科普事业部

战略导弹核潜艇通过核反应堆提供动力，能够长期隐蔽于海底潜行，发现难度不亚于大海捞针。苏联海军在上世纪80年代对“北风之神”核潜艇提出了研制要求。新一级弹道导弹核潜艇要具有攻击世界上任何战略目标的作战能力；其主要活动海域为北冰洋。该艇应具有一系列适于在北极冰层下活动的结构特点，如储备浮力大，艇体结构坚固，且需易突破冰层，由于通常在北极冰区活动，一定要很容易破冰而出发射导弹。

从艇体尺寸看，“北风之神”级长度约为170米，“台风”级长度约为171.5米，而“北风之神”级的排水量为1.7万吨，“台风”级的排水量为2.65万吨，创下了战略导弹核潜艇排水量的世界纪录。二者长度接近而排水量差异明显，“北风之神”级核潜艇的艇体结构更加修长。细长的艇身和较小的排水量，说明体积较小的“北风之神”级核潜艇拥有更好的隐蔽性，而“北风之神”为此付出的代价，是比此前研制的“台风”级核潜艇虽然长度仅减少了1.5米，然而战略导弹对的携带数量却少带了4枚，如果以“北风之神”级潜艇携带的新型战略导弹每发可携带10个核弹头计算，一艘“北风之神”比一艘“台风”少携带40枚核弹头。

“北风之神”四视图

携带核弹头数量的减少并不影响“北风之神”作为未来俄罗斯核反击力量的最新型战略核潜艇。由于艇体尺寸减小，很多新材料达到最优强度尺寸。经过对潜艇关键部位的重新设计，“北风之神”级潜艇最大下潜深度达到450米，远高于“台风”、“德尔塔-Ⅳ”、“俄亥俄”等同类战略核潜艇300米的极限下潜深度。这样的性能来自于一种名为“双壳体结构”的设计。

“北风之神”级潜艇采用了俄罗斯红宝石设计局擅长的双壳体结构设计，使潜艇不仅抗压能力强，能够下潜至更深的海底，而且抗打击能力和抗击沉能力也十分出色。

与潜艇双壳体设计相对的是单壳体设计。两者相比最明显的区别，就是双壳体设计就是将潜艇外部又增加了一层像导流罩一样的外壳，就像一枚鸡蛋有两层鸡蛋壳。由于单壳体潜艇的外壳材料既需要具有一定的韧性承载水下压力，有需要一定的硬度满足潜艇内部设备的需求，所以材料成本往往过高。而双壳体潜艇外层作为耐压艇体，负责承载水下压力，可以采用柔韧度较高的钛合金钢板焊接而成；内层作为非耐压艇体，负责承担不同舱室的重量，可以采用硬度较强、重量较轻的高碳钢制造。

“北风之神”在设计之初要求具有良好的破冰能力

由于“北风之神”等俄罗斯多种潜水艇采用了双壳体设计，与美国核潜艇采用单壳体设计相比，不仅下潜深度更深，而且节省了大量生产预算，能够将有限的经费拨付到动力或武器系统的改造升级。

从实战角度看，双壳体设计的潜艇为了获得相同的艇内空间，虽然外轮廓尺寸会适当加大，理论上影响了潜艇的隐蔽性，但从实际使用效果看，双壳体潜艇的钛合金耐压艇体与高碳钢非耐压艇体之间的舷空间具有较好的隔音效果，使潜艇在水下更难被反潜声纳探测到。

俄罗斯潜艇遍布消声瓦

俄罗斯的设计师还习惯在潜艇艇体表面贴敷厚度达150毫米以上的消声瓦，并在消除红外特征、磁性特征、尾流特征等多方面都采取了一些独到的隐身措施。在这些细节的帮助下，“北风之神”级潜艇能够轻松实现在总体隐身性能方面超越美国“俄亥俄”级潜艇。近年来，随着俄罗斯在潜艇制造技术上有了较大幅度的提高，在动力设备舱的减震、降噪、消声等方面又有了新的突破，水声工程及水声对抗技术方面也取得了长足的进步。而“北风之神”级战略导弹核潜艇，可谓是最新科研成果的集中体现。

作者：刘晓峰，装备专家，长期从事武器装备论证、预研制工作，主持军工企业省部级重点项目1项，为国防装备建设提供决策性重要参考1项，参与新一代装备关重件试制工作2项，为装备研制和使用部门提供重要建设性改进意见并得到采纳2项，拥有行业内著作1部，在《坦克装甲车辆理事会论文集》发表装备发展规划论文1篇。