重磅!一核心技術突破:國產核潛艇藏水下半個月都找不見

重磅!一核心技術突破:國產核潛艇藏水下半個月都找不見

眾所周知,戰略核潛艇是海基、空基、陸基“三位一體”戰略核力量的重要一環,是世界主要核大國重點發展的核打擊力量。冷戰結束以後,英法這兩個核大國都以戰略核潛艇作為主要核打擊力量,美方和俄方更是經常高調宣傳本國戰略核潛艇的多次成功試射戰略核導彈的信息,向對手展示力量,向國民和盟友增加信心。可以這麼說,哪怕陸地上所有本國軍事設施全被摧毀,但只要有一艘戰略核潛艇倖存,它就能給敵人以最致命的核反擊。由於戰略核潛艇威脅是如此之大,它通常是各國海軍最重要的頭號目標。高精度和長時間水下隱蔽航行是對戰略潛艇導航系統的獨特的要求。人們常把核動力、導彈和慣性導航稱為戰略核潛艇的三大關鍵技術。在使用了核動力裝置實現水下長期隱蔽航行以後,潛艇的導航能力便成為限制其持久潛航的主要因素。所以,核動力潛艇要求裝備一種精確、長期穩定、自主式的導航系統。

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在各種導航設備中,唯有慣性導航系統能夠滿足這個要求。然而,慣導系統有一個很大的弱點,就是它的系統誤差隨時間積累,時間越長,誤差越大。這主要是由於它的核心部件——陀螺儀固有的隨機漂移造成的。為了確保潛艇的安全航行和武器的準確發射,潛艇必須定期浮到水面,伸出天線(或潛望鏡),利用外界位置信息(如導航衛星等)對慣導系統進行重調。顯然,這對潛艇的安全是極為不利的。為提高潛艇的隱蔽性,必須設法延長慣導系統的重調週期,而重調週期主要取決於陀螺儀的精度。實踐證明,常規陀螺儀因受其結構原理所限,精度再提高一個數量級極為困難;而非常規陀螺中目前只有靜電陀螺儀最為理想。靜電陀螺儀是人類迄今為止研製出的精度最高的陀螺儀。

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早期核潛艇裝備的是液浮陀螺慣導設備,由於其隨機漂移時間較短,不得不每隔兩天就得浮出水面或靠近海面重新進行定位校正,這大大增加了核潛艇的暴露概率。這也是早期海基核力量的重要缺陷。為了克服這一缺陷,美方早在1959年就展開了靜電陀螺的研究。 靜電陀螺是一種二自由度轉子陀螺,其結構是在真空電場中懸浮一個實心或空心鈹金屬球,鈹球的直徑為1釐米,球的轉速為155400轉/分鐘,採用電容型信號傳感器,由轉子的質量不平衡來實現信號傳遞。由於技術難度較大,研製成功後採用了技術成熟的液浮陀螺和和靜電陀螺監控器共同組成的慣導系統,其重調週期大幅延伸到14天。

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美方在上世紀90年代以前的戰略核潛艇都全部改裝了液浮陀螺和和靜電陀螺監控器共同組成的慣導系統。隨著靜電陀螺儀技術的不斷成熟,美方在上世紀90年代後至今的戰略核潛艇上全部淘汰了液浮陀螺,每艘艇上兩臺靜電陀螺儀,且互為備份,其最大重調時間達到驚人的一個月之久。美方技術資料稱,潛艇在水下不間斷以15節航速航行半個月後,潛艇定位誤差不超過200米,完全滿足了發射潛射洲際彈道導彈的需要。英方迅速引進了該靜電陀螺儀,作為本國現役戰略核潛艇的慣導定位裝置。很快法方也於1993年研製成功,裝備到本國的凱旋級核潛艇上。俄方也依靠自己的技術力量研製成功了靜電陀螺監控器,但精度和重調時間並不如美方,正在做進一步的改進,以做到可單獨使用,完全替代液浮陀螺。

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我方早在1965年就開展了靜電陀螺儀的研究,技術力量主要以某科研所為主。由於技術和資金的原因,歷經多次几上幾下,直到進入21世紀,才在總裝備部的規劃下作為海軍重點預研項目開展靜電陀螺儀總體技術方案研究。據公開資料披露,最遲於2009年研製成功,併發布了靜電陀螺監控器通用規範國家軍用標準。公開資料稱,靜電陀螺監控器是國內最為先進的導航設備,目前該設備廣泛應用於第三代航天遠洋測量船等大型艦船的系統導航。某宣傳資料曾經這樣披露過我方靜電陀螺儀的試用情況,”隱蔽性是潛艇的生命。潛艇水下藏得久不久,航行遠不遠,一項關鍵技術,就是導航定位。有一年,一種新型導航系統裝備部隊。

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這套系統到底管不管用,需要到陌生複雜海域進行試驗。一旦導航出現偏差,就有觸礁擱淺的危險。誰會成為第一個吃螃蟹的人呢?艇長朱振國主動請纓,率艇出征。鋼鐵巨鯨潛入深海,十幾天過去了,一直杳無音信,家裡人都為他們捏了一把汗。此時,在大洋深處,朱艇長憑著過人的膽識和豐富的經驗,沉著指揮。核潛艇就像長了眼睛一樣,在茫茫大海中繞過一個個險灘、暗礁,一次定位連續奔襲數千海里,檢驗了新裝備的戰術技術性能,拿到了第一手科學數據,為提高核潛艇隱蔽性立下了大功!從上述資料可以推測,我方的戰略核潛艇的慣導系統重調時間至少為半個月,基本達到了美方核潛艇用靜電陀螺儀的技術水平。


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