美國海軍:計劃2031年裝備全新的更“隱形”的哥倫比亞級核潛艇

美國海軍正在計劃2031年,推出新型的哥倫比亞級彈道導彈核潛艇進行首次戰略巡邏(新一代技術最先進的潛艇),旨在悄悄巡邏海底領域,以確保美國能夠在經受災難性的核攻擊後,依然可以實行二次打擊的能力。

早在去年夏天,美國海軍就已經發布了該型潛艇至少已經完成四分之一的設計工作,並在關鍵系統工作方面取得了重大進展。例如:隱形“電力驅動”推進系統、三叉戟II D5導彈的最新升級版、潛艇原型的設計方案。

2021年,哥倫比亞按計劃開始建造,到2027年交付,2031年進行第一次戰略巡邏。 美國海軍海上系統司令部發言人威廉表示,美海軍計劃儘量提前交付。

美國海軍:計劃2031年裝備全新的更“隱形”的哥倫比亞級核潛艇

美國海軍俄亥俄級導彈核潛艇

美海軍希望哥倫比亞正的設計能帶來前所未有的靜謐技術、最先進的武器系統、聲吶和推進系統等等。哥倫比亞級將配備電動驅動推進技術,而不是其他海軍潛艇上使用的機械驅動推進系列。

美海軍俄亥俄級潛艇中,反應堆會產生熱量,產生蒸汽。蒸汽然後轉動渦輪機發電並通過“減速齒輪”推進船舶,“減速齒輪”能夠將渦輪機的高速能量轉換成移動船用螺旋槳所需的軸轉速。而電動驅動系統預計將比機械驅動系統更安靜(即更隱蔽)。

美海軍為了努力維持其海底戰略優勢,因此,對這艘潛艇動力系統降噪方面要求相當嚴格。

哥倫比亞級潛艇設計長度為560英尺(170.688米),配備16枚三叉戟II D5導彈,由44英尺(13米)長​​的導彈管發射,設計使用較安靜的“X”型船尾。

“X”型船尾將保證潛艇的機動性。隨著潛艇設計從使用螺旋槳到使用推進器來改善靜音效果,會使潛艇失去一些表面機動性。

哥倫比亞級的電力驅動推進技術仍然依靠核反應堆來產生熱量併為渦輪機提供動力。然而,所產生的電力被轉移到電動機而不是減速齒輪以旋轉船的螺旋槳。

美國軍方根據麻省理工學院多年前撰寫的一篇關於潛艇推進力的電力驅動評估文章,認識到電動機的運用同樣能帶來其他方面的優勢。

這篇名為《潛艇電動推進電機的評估和比較》的文章中分析,使用電動機與機械驅動潛艇相比,可以更有效地利用已安裝的反應堆功率,可以在其他方面提供更多的機載動力。而在機械驅動潛艇上,80%的反應堆總功率專門用於推進。

對於電驅動潛艇,潛艇安裝的反應堆功率首先轉換為電能,然後輸送到電動推進電動機。那麼未用於推進系統的電能很容易被用於其他用途。

美海軍在哥倫比亞級潛艇的研究,原型製作,科學技術工作和初始導彈管建設方面的工作已經進行了數年。一項關鍵的演習,稱為管殼鍛造,涉及建造四包導彈管以評估焊接和施工方法。這些新研發的技術旨在隨著潛艇結構建造中加載到船的模塊中。

雖然哥倫比亞級的目的是取代現有的俄亥俄級彈道導彈潛艇,但與俄亥俄級的潛艇相比,新型船還包括許多尚未透露的技術以及全然不同的配置。

根據美國海軍的消息,哥倫比亞級將有16個發射管,而不是俄亥俄州上的24個發射管,但哥倫比亞也將增加約2噸。預計新潛艇將一直服役到2080年甚至更長時間。

“通用動力電動船”公司正在收購長期項目以期開始施工。該過程涉及獲取金屬,電子,聲納陣列和其他關鍵部件。

美國海軍:計劃2031年裝備全新的更“隱形”的哥倫比亞級核潛艇

美國海軍新型哥倫比亞級核潛艇假想圖

美國海軍可能最終設計一種替代20世紀80年代的Trident II D5的新型導彈,但該導彈現在正進行現代化升級改造,以便適合哥倫比亞級發射。美海軍一直在與洛克希德公司合作,研究延長Trident II D5使用壽命的具體計劃,旨在確保該導彈能夠很好地使用到2040年。

美國在2017年首次安裝了一款名為“Trident II D5LE”的新型續航版,用這款升級的續航版裝備武裝艦隊。

根據海軍和洛克希德的資料,這種三級彈道導彈的射程可以達到4,000海里並攜帶多個分彈頭各自擊破不同目標。

美海軍特別關注導彈的電子模塊,即Mk-6導彈制導系統的技術性能。“Trident II D5LE”就正在使用兩顆衛星進行衛星導航,這就明顯的幫助潛艇精確定位提供了極大的靈活性。

作為導彈技術的一部分,美海軍同時升級Mk-4載入體,這是裝有熱核彈頭的導彈的一部分。升級包括延長Mk-4載入設備的使用壽命、更換射擊電路等部件。

據悉,一種新的Mk-4A升級版具有更強的引信發射裝置。在過去幾年中,美國海軍已經購買了100多枚Trident II D5導彈,為今後加強測試和進一步技術升級改造作準備。

美國海軍數據顯示,130,000磅重的Trident II D5導彈每秒可以行進20,000英尺。這些導彈每枚售價3000萬美元。

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美國海軍新型哥倫比亞級核潛艇假想圖


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