哥倫比亞級戰略核潛艇:發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,設計特點,動力系統,

哥倫比亞級戰略核潛艇（英文：Columbia class SSBN），是美國的第五代彈道飛彈核潛艇，用於替代俄亥俄級戰略核潛艇。

哥倫比亞級戰略核潛艇將是美國海軍有史以來建造的最大潛艇，長171米，寬13米，潛航排水量20810噸。預計總成本約1250億美元，單艇造價約124億-130億美元，其中包括約48億美元的研發費用。

哥倫比亞級戰略核潛艇的研製進展順利，於2017年1月通過了美國裝備採購的“里程碑 B”關鍵節點，即正式批准建造，之後進入了詳細設計和簽署首批建造契約階段，計畫建造12艘，首艇計畫於2021年開工，2028年完成下水，2031年服役並開始作戰值班，於2039年全部建造完成。

基本介紹

中文名稱：哥倫比亞級戰略核潛艇
英文名稱：Columbia class SSBN
前型/級：俄亥俄級戰略核潛艇
次型/級：本級艇為最新
研製時間：2011年-2021年
服役時間：預計2031年
定型時間：預計2028年
國家：美國
設計單位：通用電船公司
建造單位：通用電船公司和紐波特紐斯造船廠
代級：第五代
建造數量：計畫12艘
服役情況：未服役
艇型：戰略核潛艇

發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,設計特點,動力系統,艇載武器,隱身技術,

發展沿革

研製背景

進入21世紀後，美國海軍俄亥俄級戰略核潛艇服役已滿三十年，其中較早入役的前幾艘已經開始老化，無力承擔常態戰略核威懾巡航值班。美國海軍自2002年至2008年，將俄亥俄級“俄亥俄”號、“密西根”號、“佛羅里達”號和“喬治亞”號四艘艇改裝成為攜帶常規制導飛彈的巡航飛彈核潛艇，每艘潛艇上24個直徑為88英寸的三叉戟彈道飛彈發射管中的22個被改裝成為垂直發射系統，其中每個系統均為包含7枚戰斧巡航飛彈的發射簇，每艘潛艇最多能夠攜帶154枚戰斧巡航飛彈，這相當於一個航母攻擊大隊戰斧巡航飛彈配備量的70%左右，將對敵方目標形成強大的火力突擊，但是與此同時美國的海基戰略核威懾力量將進一步減少。

美國海軍原計畫俄亥俄級戰略核潛艇的服役期為30年，但經過分析和技術升級之後，服役時間能夠延長到40年以上，即完成第一個20年服役周期之後，經過大修和延壽，再完成一個20年的服役周期。這樣除卻前4艘已經改裝為SSGN的俄亥俄級戰略核潛艇，俄亥俄第5艘SSBN730“亨利·傑克遜”號於1984年服役，是該級潛艇中服役最長的，經過延壽後它的退役時間將會在2025年左右。實際上由於反應堆老化和艇體疲勞等因素以及其它相關資料顯示，美國海軍將會在2027年退役第一艘俄亥俄級戰略核潛艇，其後一直到2039年其它的俄亥俄級將逐漸老化達到退役條件，每年將有一艘退役。

美國海軍在對俄亥俄級戰略核潛艇延壽的同時，也對艇上的三叉戟2飛彈（Trident-II或Trident D5）以及其攜載的W-76核彈頭實現服役到2042年的目標進行了升級改造，年度費用約在12億美元左右。2009年8月，美國能源部宣布，美國海軍已經接收了第一批延壽後的W-76核彈頭。2016財年，美軍還將為三叉戟II飛彈購買12台固體火箭發動機、35個延壽計畫（LEP）需要的成套部件和其它硬體。

建造沿革

替代方案

美國一直以來高度重視戰略核力量，將其作為保證國家安全的基石、保持戰略威懾的前提，尤其是生存力強、隱蔽性好、機動性高、部署靈活的戰略飛彈核潛艇，作為實施先發制人核打擊和核報復的最重要手段，是戰略打擊力量的關鍵和基礎，一直是發展重點。因此，美國海軍從21世紀初開始就著手研究戰略核潛艇的換代項目（ORP），也被稱為“SSBN-（X）”項目，旨在為美國海軍研製12艘新型彈道飛彈核潛艇以取代現役的14艘俄亥俄級戰略核潛艇。由於深陷伊拉克戰爭，SSBN-（X）的進程一度遲緩，從2010年開始之後項目加快。

2012年美國海軍選擇通用電船（即通用動力電船公司）做為SSBN-（X）的總承包商。根據海軍2012財年的預算計畫，首艘SSBN-（X）新型潛艇將於2019財年開始撥款採購並建造，2028財年交付美國海軍第一艘，2031年開始服役，這樣美國海軍在役的戰略核潛艇數量就能維持在12艘的規模。但根據2013財年的預算計畫，首艇採購的日期被推遲到2021財年。

2013年1月，俄羅斯海軍新一代955型戰略核潛艇（北約稱北風之神級）首艇入列服役。就隱形性能而言，前者水下排水量和速度等指標均優於俄亥俄級，下潛深度更是超過後者150米，而且在水下也更安靜。火力方面，北風之神級配備的“圓錘”彈道飛彈圓機率偏差小於60米，並可實施機動突防，而俄亥俄級攜帶的三叉戟II型飛彈圓機率偏差為90米，技術指標稍遜一籌。此外，北風之神級上還裝備有大量的先進自衛武器，綜合火力也明顯強於俄亥俄級。因此與俄羅斯第四代戰略核潛艇北風之神級相比，俄亥俄級的總體性能已處於下風，於是美國進一步加快了SSBN-（X）新型彈道飛彈核潛艇的設計研製。

設計定型

美國海軍在2013年5月估算的SSBN-（X）首艇採購成本，按2013年物價水平計算約為120美元，這一數字包括了大約46億美元的詳細設計和不重複的工程（DD/NRE）內容，以及大約74億美元的首艇建造費用。按2010財年物價水平計算後續2到12號艇的單艘平均採購成本約為54億美元，海軍將努力將採購成本控制在49億美元以內，但是即便海軍準備採取措施來降低採購成本，觀察人士仍然認為SSBN-（X）項目將耗資巨大，可能會壓縮海軍在2020年代到2030年代初期其他艦船項目的採購資金。

2013年9月25日，美國國會研究局（CRS）發布報告，對SSBN-（X）彈道飛彈核潛艇項目作出介紹與審查。2014財年，美國海軍為該項目提出了總額10.837億美元的繼續研究與開發預算，首艇採購日期不變仍定在2021財年。2014年，SSBN-（X）完成定型設計，包括總體設計、水動力設計、耐壓殼、武器系統等。2016年12月14日，美國海軍作戰部長雷·馬布斯正式宣布SSBN-（X）的首艇被命名為“哥倫比亞”號，舷號SSBN826，因此美國新一代戰略核潛艇被正式稱為哥倫比亞級。

研製歷程

2016年8月，哥倫比亞級戰略核潛艇原計畫進行“里程碑B”審查，並由海軍提供最新的成本估算。但是，海軍和國防部官員決定推遲該項審查，以對通用電船進行為期一天的深度調查，確定更多關於該型潛艇的成本、設計、生產準備等方面的細節。2016年10月上旬，海軍和國防部對通用電船進行了調研，並於11月第一周召開了相關會議。與此同時，2016年11月上旬美國國防部採辦主管弗蘭克·肯德爾再次參觀了通用電船公司。

2016年12月6日，美國眾議院撥款委員會主席介紹了剛通過的持續決議案，2017年4月28日前美將以上一財年支出標準來進行政府撥款。然而，此次決議案也列有幾項例外條款，其中之一便是哥倫比亞級戰略核潛艇項目將不受影響地持續開展設計工作。根據該持續決議案要求，哥倫比亞級潛艇將從“研究與開發資金項目”轉向“造船和改裝資金項目”，勢必要加大投資。12月6日羅傑斯公開表示，該項立法將允許政府繼續向哥倫比亞級潛艇項目撥款，避免由於資金問題引起項目延誤，使成本增加。當天眾議院海上力量和投送部隊軍事委員會高級成員喬·考特尼眾議員也在一份聲明中表示，若調整哥倫比亞級潛艇項目投資方式，項目將面臨重大延誤並使成本激增，他將鼓勵兩黨合作來確保新增額外條款，他也將繼續全力支持新一代潛艇設計和建造工作，哥倫比亞級戰略核潛艇對美國戰略威懾能力至關重要。

2017年1月4日，美國國防部採辦主管弗蘭克·肯德爾正式簽署了採辦決策備忘錄（ADM），通過了哥倫比亞級潛艇項目的“里程碑B”決議，並指定該項目為重大國防採辦項目，因此，通用電船可以開始對該型潛艇進行詳細設計和工程規劃，研發工作將在通用電船所在的康乃狄克州、維吉尼亞州以及羅德島州三處地點分別進行，之前持續決議通過的7.73億美元的資金也將啟動。ADM中還對哥倫比亞級潛艇的成本和進度安排的細節進行了介紹，12艘該型潛艇的預計採辦成本為960億美元，包括研發經費在內的項目總成本約計1250億美元。

2017年2月14日，美國國會預算辦公室發布報告，計畫於2017-2026年投入4000億美元，全面升級美國“三位一體”戰略核力量，哥倫比亞級戰略飛彈核潛艇、B-21遠程轟炸機、替代“民兵-3”的新型洲際彈道飛彈等項目被列為重點，其中哥倫比亞級達1250億美元的項目總費用占據了最大份額，可謂重中之重。

2017年5月，美國海軍海洋系統司令部與通用電船簽署一項協定，製造17個能夠發射攜帶核彈頭的三叉戟2飛彈的新型戰術飛彈發射管，以推進開發哥倫比亞級戰略核潛艇。英國也參與了該級核潛艇通用飛彈艙的研發工作，而且一直共同購買通用飛彈艙部件，執行與電船公司的7.7億美元契約，潛艇建成之後也會向英國銷售。

2017年6月2日，哥倫比亞級項目進展順利並進入詳細設計階段，並將簽署首批建造契約。單艇的建造金額約124億-130億美元，其中包括約48-51億美元的設計、建造、測試和維護費用，這個單價幾乎跟美國福特級航空母艦139億美元處在同一水平，但福特級上面有6000多人生存、居住、戰鬥，而在哥倫比亞級潛艇上只有155人。哥倫比亞級首艇計畫於2021財年開工建造，根據世界各國戰略核潛艇10年左右的基本建造周期，將於2028年完成下水，2031年服役並開始作戰值班，全部12艘將於2039年建造完畢。

技術特點

設計特點

哥倫比亞級戰略核潛艇與維吉尼亞級攻擊核潛艇同為通用電船設計和建造，將大量採用在維吉尼亞級上得到檢驗的技術。哥倫比亞級的尺寸、噸位要比俄亥俄級要稍大一些，其長度由170米增加到171米，直徑由12.8米增加到13米，水下排水量由18000噸增加到20000噸，艇員隊也相差無幾，俄亥俄級大約是157人，而哥倫比亞級是155人。哥倫比亞級核反應堆較俄亥俄級可以提供更多動力，因此可以執行更多的派遣任務，並可以免於服役期間增添核燃料。除動力更強以外，哥倫比亞級的操縱觀通設備、聲吶、電子控制系統、通信系統、自衛武器及其作戰系統等基本與維吉尼亞級相同，由於是最新設計和建造的，其信息化、自動化水平將比維吉尼亞級更高。

動力系統

哥倫比亞級戰略核潛艇的核反應堆壽命為42年，與潛艇全壽命周期基本相同。當前，美國海軍研發和建造中的核動力艦艇，普遍採用了這種反應堆與艦艇同壽命的設計。例如，福特級航母的A1B型和維吉尼亞級攻擊核潛艇的S9G型反應堆，壽命分別為50年和33年，均為長壽命反應堆。這樣可以保證在艦艇在整個服役期間無需更換核燃料，大幅降低艦艇全壽命周期的使用成本，對於因造價高昂而只能少量建造的核動力艦艇具有重要意義。對於哥倫比亞級來說，反應堆與潛艇同時退役，不用像俄亥俄級那樣分為2個服役周期，大大提高了美國海軍戰略打擊力量的穩定性和可靠性。由於無需進船塢更換核燃料，還可以顯著提高潛艇在航率，相當於減少了潛艇需求數量。

艇載武器

彈道飛彈

哥倫比亞級戰略核潛艇將首次採用模組化的通用飛彈艙設計。當前，包括俄亥俄級在內的世界各國現役戰略核潛艇，均採用相互獨立的潛射彈道飛彈發射筒設計，而哥倫比亞級戰略核潛艇的一大特色技術就是發射系統採用了4個通用發射模組，每個模組由4個直徑為2-2.1米的發射筒組成，相關輔助設備也集成在艙內，外部管線和接口數量將大大減少，工藝性、可靠性、維修性、安全性則大幅提高。雖然哥倫比亞級飛彈發射筒的直徑與俄亥俄級基本相同，但長度增大至14米，可搭載與俄亥俄級相同的三叉戟2飛彈，也可兼容其改進型三叉戟2 D5LE飛彈，這種飛彈的命中精度更高，作戰能力更強，已經在俄亥俄級上進行了測試。由於新的《削減戰略武器條約》的規定，美國在2018年之後，任何時候布署在戰略核潛艇上的彈道飛彈不能超過240枚，所以哥倫比亞級戰略核潛艇在尺寸和噸位增加的情況下，飛彈發射筒反而由俄亥俄級的24個降低到16個，且12艘的建造數量也少於俄亥俄級的14艘，相當於可部署的潛射彈道飛彈數量由336枚減少到192枚。對此，美國海軍、國防部、國會均予以支持，他們認為通過科學安排潛艇的訓練、部署、維修計畫並調節潛射彈道飛彈搭載核彈頭數量，可以實現戰略核潛艇能力、成本、使用靈活性之間的平衡。

高超音速武器

哥倫比亞級戰略核潛艇也很可能搭載高超音速武器，這種武器可對全球範圍內的敵方關鍵目標實施快速打擊，是不折不扣的戰略武器，近年來發展迅猛，已成為世界大國軍事競爭的熱點領域。高超音速武器尺寸和質量大，在海上作戰平台中，只有戰略核潛艇適合搭載。美國已有為“三叉戟”飛彈搭載常規彈頭的高超音速武器研發計畫，哥倫比亞級一旦搭載，將同時具備核和常規的進攻性戰略打擊能力，將更具威懾力。

巡航飛彈

戰略核潛艇排水量大、隱蔽性好、續航力強，適合作為巡航飛彈的搭載和發射平台，此前4艘俄亥俄級進行過巡航飛彈改裝，因此哥倫比亞級戰略核潛艇搭載戰斧巡航飛彈不存在技術上的障礙。但哥倫比亞級搭載戰斧巡航飛彈的可能性不大，除了會占用本已減少的潛射彈道飛彈數量外，潛射戰斧對陸攻擊巡航飛彈射程在1500公里左右，戰略核潛艇在這個距離上發射飛彈，需承受被敵方反潛航空兵、水面艦艇和潛艇探測到的風險，這種作戰使用與其根本使命和作戰方式存在衝突，而射程更大的帶有核彈頭的戰斧主要由突防能力強的空中作戰平台搭載。此外，維吉尼亞級改進型增加了垂直發射單元的數量，也從另一個角度表明了美國海軍的傾向。

特殊裝備

近些年來，無人水下航行器（UUV）發展迅速，其自主性、續航力、載荷能力不斷提高，可在強對抗環境下，替代有人平台，執行偵察、監視、情報、反潛、反艦、反水雷、封鎖等高風險任務。核潛艇搭載UUV，已成為水下力量的重要發展方向，將給水下作戰樣式帶來革命性的改變。相比戰鬥水面艦艇、非核動力潛艇和多用途核潛艇，戰略核潛艇排水量大，其潛射彈道飛彈發射管能夠搭載更強性能的大型UUV，更適合作為UUV的搭載、釋放和回收平台。而且戰略核潛艇搭載UUV，還可以進一步保障其航行安全、增強自衛能力、提高使用靈活性和拓展任務範圍。美國海軍研發和裝備了多種用途、尺寸和型號的UUV，在俄亥俄級上進行了大量測試，已成為洛杉磯級攻擊核潛艇、海狼級攻擊核潛艇、維吉尼亞級和俄亥俄級等核潛艇的標配，因此哥倫比亞級必然也會搭載UUV。

隱身技術

核潛艇隱蔽性是潛艇各項作戰性能的基礎，執行核威懾與核打擊任務的戰略飛彈核潛艇，對隱蔽性的要求更高。為此，哥倫比亞級戰略核潛艇在靜音隱身方面做了很大的改進，其中一個革命性設計就是引入了電力推進系統，省去了齒輪箱、推進軸這些部件，消降了潛艇的一大噪聲源；在推進傳動方面，哥倫比亞級也有較大的提高，它將採用維吉尼亞級攻擊核潛艇的泵噴推進代替俄亥俄級的螺旋槳推進，以降低系統的噪聲；在潛艇外殼體上仍將敷設隔聲隱身的消聲材料覆層，可大幅降低被主動聲吶探測到的機率，性能優於傳統的消聲瓦，這種覆層已經在維吉尼亞級上進行了測試，也會在哥倫比亞級上套用。再加上新一代浮筏減振、吸聲塗料等技術的運用，有效地提高了哥倫比亞級戰略核潛艇的靜音能力。此外，哥倫比亞級戰略核潛艇還首次採用了X形尾舵替代傳統的木字形尾舵，從而簡化了尾部結構，使潛艇的尾流更加流暢，同時也改善了水動力，降低了阻力以及提高了靜音能力，被稱為“當今最安靜、最不容易被發現的戰略核潛艇”，大大增強了潛艇的生存能力，將美國核打擊能力提高到一個新台階。

哥倫比亞級戰略核潛艇