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标  题: 国外弹道导弹核潜艇关键技术发展研究 
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月14日11:21:56 星期五), 站内信件

 国外弹道导弹核潜艇关键技术发展研究
目前，各核大国拥有的潜基战略核力量，对世界的安全仍然
具有严重的威胁。他们为了保持有效的核威慑，仍然积极发展弹
道导弹核潜艇。数量比冷战前有所减少，但技术水平却在不断提
高。国外现有43艘弹道导弹核潜艇在役，其中，美国18艘，俄罗
斯17艘，英国4艘，法国4艘。他们可装备7068枚核弹头，具有
149344万吨TNT当量的爆炸威力。弹道导弹核潜艇在各国海军战略
中占有重要的地位，是现代海军兵力的重要组成部分之一。
一、弹道导弹核潜艇的特点
弹道导弹核潜艇与战略核武器中的陆基洲际导弹和战略轰炸
机比起来，具有下列优点：
1．隐身性好
弹道导弹核潜艇由于采用核动力装置，工作时不需要氧气，
不用浮出水面就可以长期在水下航行、机动或发动攻击，因而隐
蔽性好。近年来又广泛采用隐身措施，使辐射噪声大幅度降低，
达到100dB以下，低于海洋本底噪声。同时又采取降低红外、磁、
尾流等特性，加大下潜深度至400~600m，以及应用迷惑、欺骗敌
方探测的各种手段，给反潜增加了困难，使生存概率达90%以上，
比陆基固定发射井高10倍以上，比陆基机动战略武器高一倍以上。
2．机动能力强
弹道导弹核潜艇装备了大功率、长寿命、自然循环或一体化
反应堆，安全可靠性好，可以长期在水下连续高速潜航，机动灵
活。它既可在本国海域游弋，又可滞留在北极某地庇护所，也可
在大洋巡逻，活动范围很大，使反潜兵力很难进行侦察和搜索，
并且弹道导弹核潜艇还能有效地规避或自卫。需要发动战略进攻
时，则能迅速到达指定海域，因此攻防能力兼备。
3．突袭威力大
弹道导弹核潜艇装备的导弹射程达11000~12000km，平时它们
在各大洋巡逻，战时可出其不意地发动突然袭击。处于同一地轴
上的两艘艇，可以同时攻击地球上的任何地方。由于潜基弹道导
弹的威力大幅度提高，一个分弹头的威力可达475kt TNT当量，攻
击的命中率又很高，圆概率误差在90m数量级。因此，既可以攻击
敌方大片国土、城市和重要战略目标等软目标，又可攻击陆基洲
际导弹发射井等硬目标，给敌方以毁灭性的打击。
二、关键技术发展研究
20世纪80年代国外弹道导弹核潜艇经历了一个大发展时期，
最新几型现役艇都是这一时期发展的产品。当时，处于冷战时代
，各国的研制计划均很庞大。但是，90年代冷战结束后，各国都
相对放慢了建造速度，求质胜过求量，更侧重于技术水平的提高
。由于采用复杂的技术，相应提高了成本和造价，也迫使各国不
断减少建造数量。观其关键技术的发展，可以汇总如下。
1．弹道导弹技术的发展
弹道导弹是战略核潜艇的核心装备，导弹技术的发展集中反
映了核潜艇的作战效能。近年来，导弹射程不断增大。从20世纪
60年代至今，导弹的射程已由前苏联的第一种弹道导弹的650km、
法国M-1导弹的2500km、美国“北极星”A-1导弹的2200km，提高
到目前的11000~12000km，射程提高了3.8~17.5倍。装备这种远
射程导弹的潜艇，可以攻击世界任何地方，威慑能力大增。
潜基导弹的命中精度大幅度提高。美国“北极星”A-1导弹
的精度为1850m，而“三叉戟”II型导弹达到90m，可以攻击导弹
发射井及作战指挥中心。美海军通过执行一项为期8年的提高命
中精度计划，才达到目的。该计划主要是改进了潜艇的导航系统
和导弹的制导系统，包括采用改进的天文、惯性制导系统。俄、
法等国的弹道导弹命中精度达到300m，同样具有打击硬目标的能
力。
导弹的突防能力是指进攻性武器突破对方防御系统而达到攻
击目标的能力。提高突防能力的主要途径为采用隐身技术、多弹
头、诱饵、抗辐射加固，以及使用高性能再入飞行器，使打击力
量、突防能力和命中精度进行最佳结合。
为了增大导弹的爆炸威力，各国普遍采用了分导式多弹头。
目前，每枚导弹有6~14个分弹头，根据《削减战略武器条约》的
限制，每枚导弹最多可有10个分弹头。每个分弹头的爆炸威力已
达到100~475kt TNT当量。
2．隐身技术的发展
近年来，国外核潜艇降噪技术发展很快，主要是降低机械噪
声、螺旋桨噪声和水动力噪声。其主要技术措施包括：取消一些
较大的噪声源，如采用自然循环反应堆，在中低速工况时不用一
回路主循环泵；取消减速齿轮结构，选用高性能材料，提高加工
精度；采用浮筏减振，采用密封与屏蔽措施进行隔声；采用先进
的7叶大侧斜低速螺旋桨、气幕降噪、喷水推进等。隐身措施还
包括：减少艇壳上的流水孔；艇体外表面装设消声瓦；装设反雷
达波涂层，避免在水面航行时被雷达发现；采取消磁措施，减少
排出放射性废物；减少无线电通信联络中的暴露率；消除艇体尾
流痕迹及对生物场的干扰等。目前，发现核潜艇的探测手段主要
还是依靠噪声探测，导弹核潜艇的辐射噪声水平已达到100dB以
下，低于海洋背景噪声，能在海洋屏障下隐蔽地航行。
3．艇总体设计趋于最佳化
40多年来，经过大量的实践经验，核潜艇的线型、艇体结构
、舱室布置等总体设计水平趋于最佳化，这有利于提高潜艇的性
能。
艇体外形普遍采用水滴线型，这主要是因为核潜艇主要在水
下航行，不必过多考虑水面航行的性能。水滴形的水下航行阻力
最小，但首部容易上浪而引起埋首现象。一般说来，艇的长宽比
为6~7时的艇型阻力最小。俄“台风”级核潜艇长宽比为6.97，
艇体水下湿表面积和阻力系数较小，航速30kn。其他艇的长宽比
均在11~13.3之间，呈瘦长型，航速均为25kn。
目前，弹道导弹核潜艇的艇体结构有两种趋势。俄罗斯的核
潜艇全部采用双壳体结构，其优点是：可使潜艇具有较大的储备
浮力，抗沉性好；两层壳体之间的间隙很大，防护能力强，即使
鱼雷击中外壳也不会穿透内壳；由于采用外肋骨结构，因而能更
有效地利用耐压壳体内部的容积；在两层壳体间，可用于布置消
磁线圈、高压气瓶，通信浮标及声对抗设备等。
西方核潜艇多采用单双壳体混合结构，其中单壳体部分长达
60%以上。其优点是：由于艇尾部没有非耐压壳体，因而可以缩
短艇的总长度；艇的湿表面积小，摩擦阻力就小，可提高航速；
艇体尾部结构布置有利于改善螺旋桨的工作状态，可减轻艇体重
量。
现代弹道导弹核潜艇普遍采用高屈服强度的壳体材料，因而
下潜深度不断增大，如美国的HY-130钢、法国的Hels 100合金钢
等可使潜艇的下潜深度达400~500m。
4．发展大功率高性能反应堆
目前，国外弹道导弹核潜艇一律采用压水堆装置，其主要优
点是已有40多年丰富的运行经验，比较安全可靠，深得各国海军
的信任。随着潜艇吨位的增大，反应堆功率也不断增大，单堆功
率已达250MW。为延长堆芯寿命，可装入足够的初始核燃料，使
换料周期达到12~15年。未来将采用和艇同寿命的堆芯，使核潜
艇在整个服役期内不用更换核燃料，提高燃料的利用率，有利于
人员和环境的核安全。
现代潜艇堆不断提高自然循环能力，如K-15一体化堆可达
80%，这有利于提高堆的固有安全性。在发生断电事故或主泵故
障的情况下，冷却剂仍可带走堆芯剩余热量，确保堆的安全。
不断提高堆的安全可靠性是现代潜艇堆的重要发展方向之一
。在反应堆装置中广泛采用非能动安全系统，使系统的冷却、循
环等依靠重力、对流、蒸发等自然过程，而不用泵、柴油机等自
动进行处理，这样就可以大大简化系统，减小系统和设备破损的
可能性，使装置更加安全可靠，也可避免操作人员的误操作。
5．装备先进的电子设备
电子设备是核潜艇的耳目。近年来，许多开发多年的电子设
备陆续装艇，从而提高了核潜艇的作战效能。
1）导航技术
为提高弹道导弹的命中精度，提供更加准确的潜艇定位数据
，国外在弹道导弹核潜艇上装备了性能先进的惯性导航设备。美
海军装备了静电陀螺监控器，可用来延长保持惯导系统输出数据
精度所需的重调时间间隔。MK2 Mod7惯导系统的外部重调时间由
1天延长至18天，从而减少潜艇的上浮次数，提高了隐蔽性。它所
使用的静电陀螺随机漂移率为0.0001(/h，其精度还可提高两个数
量级，可靠性达5000h。
美海军为了提高天文导航定位校正设备的性能，研制了导航
星全球定位系统，发射了24颗主卫星。可在全球全天候情况下，
提供极其精确的导航数据，位置精度优于16m，速度精度优于
0.1m/s，时间精度优于100ns。俄罗斯海军也研制了与美国GPS系
统相似的全球卫星导航系统（GLONASS），该系统有24颗工作卫星
，向用户提供全天候的三维连续定位、速度和时间信息。
2）通信技术
在现代化的全球性海战中，保持陆基指挥部和潜艇之间隐蔽
进行不间断的通信非常重要。随着无线电技术的进步，潜艇通信
技术有了很大发展。美、俄海军为了在全球范围内实施对潜指控
通信，在陆地上建造了许多甚低频发射台，构成了全球对潜通信
网。美海军还发展了“塔卡木”机载甚低频系统，作为日常性的
岸对潜通信中继系统。
采用极低频对潜通信，可穿透海水100m。美海军经过近40年
的发展，建立了两个极低频发射台，并在弹道导弹核潜艇上装设
了极低频接收机，可在最佳隐蔽深度和速度范围接收信号。俄罗
斯也有两个极低频发射台，用以控制在北冰洋冰层下活动的核潜
艇。英、法海军也开展了极低频通信研究。
潜艇激光通信将成为一种有效的对潜通信手段。美国已研究
多年，利用蓝绿激光可实现对水下300m的潜艇进行单向通信，具
有更大的灵活性，不会限制潜艇的机动和隐蔽活动。
3）声纳技术
声纳仍然是潜艇探测水面和水中目标的主要手段。90年代以
来，弹道导弹核潜艇装备的声纳设备有了很大发展。但是，与装
备在攻击型核潜艇上的声纳设备相比，性能有所降低，这主要是
因为弹道导弹核潜艇用于自卫。
美、英等国分别装备AN/BQQ-6或2054型综合声纳系统，包括
主动式定位声纳、被动式定位声纳、艇壳被动探测声纳、拖曳式
线列阵被动式探测声纳、目标识别声纳、侦察声纳、通信声纳和
本艇噪声监测器等，都是数字式声纳，采用多台并行分布信号处
理微型计算机系统结构联机组成综合声纳系统。其中，拖曳式线
列阵声纳可在远离声源干扰的情况下，充分利用深海声道传播途
径进行远程探测。该系统的机电拖缆长度为900~2000m，线列阵长
度为50~200m，通常能探测到25~50n mile远的舰艇目标噪声方位
信号，有时最远达100n mile，从而提高核潜艇的自卫能力。
6．提高自动化水平
现代弹道导弹核潜艇大量采用计算机进行控制。美海军“三
叉戟”核潜艇每艇装备29部计算机，因而可以实现自动化操纵与
控制，达到总体设计的最佳化，提高安全性，减轻艇员劳动强度
，提高战斗力。
提高自动化水平，可以减少艇员的数量，随之进一步改善艇
的居住性。每个艇员的人均排水量负荷已由60年代的50吨/人，提
高到目前的151.4吨/人。
7．改善居住性，提高自持力
弹道导弹核潜艇需要长期隐蔽地在水下潜航，以备出其不意
地攻击敌人。因此，提高在航率，增大自持力是非常重要的。目
前，各国导弹核潜艇的在航率均在60%以上，自持力为60~90天。
艇员的耐久能力是战斗力中最活跃的因素。随着弹道导弹核
潜艇排水量的增大，已为改善居住性创造了有利条件。过去一向
认为西方国家核潜艇居住性好，俄罗斯核潜艇较差，但近年来也
得到较大改善。国外导弹核潜艇每艇都配有两套艇员。一套艇员
出海巡逻时，另一套艇员在基地进行整休、训练，为下次出海进
行准备。这样，艇员不致于长年连续出海过度疲劳。艇员在艇上
按6h工作制轮流休息，居住、饮食、医疗、娱乐、保健条件很好
。消除噪声干扰，大气质量得到保证，温、湿度控制适当，辐射
剂量低于限定值，艇内各种条件综合保证了艇员能够精力充沛进
行值班和生活。
8．提高核安全性
核潜艇所装载的反应堆和核武器，一旦发生核事故会对核潜
艇、艇员、公众和环境产生重大危害。核事故所造成的放射性污
染和辐射，严重影响着人体健康，造成的经济损失巨大。在海洋
上发生核事故很快会影响到有关各国，因此，核潜艇的核安全受
到世界的普遍关注。
40多年来，各国核潜艇发生核事件和核事故共150余起。其中
，沉艇事故13起，艇员死伤事故40余起，死亡艇员650余人。为了
保证核潜艇安全可靠地工作，必须使艇的设计符合核安全标准，
建造质量严格保证，加强维修，加强艇员的培训，提高艇员的素
质，以及加强核安全的监督与管理工作。
三、21世纪的弹道导弹核潜艇预测
弹道导弹核潜艇是核大国重要的战略武器系统。由于其技术
复杂性和造价昂贵，研制一代弹道导弹核潜艇大体上需要20年。
根据设计的使用寿命，服役期约为30年。根据各国发展弹道导弹
核潜艇的情况，预测在2030年以前在役的弹道导弹核潜艇如下：
1）美国
美国1997年完成建造“俄亥俄”级18艘艇的建造计划，其首
艇1981年服役。因此，该级艇将服役至2010~2030年。该级艇水下
排水量18750t，装备24枚“三叉戟”-II型导弹，射程12000km。
美国海军正在探讨弹道导弹核潜艇的中型化问题。因为大型
核潜艇效费比不如中型核潜艇好，吨位减小可使艇和导弹系统造
价降低，耗费相同的经费可多造些艇，所以美国正在研究比“俄
亥俄”级排水量小的弹道导弹核潜艇。
2）俄罗斯
俄罗斯的“台风”级弹道导弹核潜艇现有3艘在役，将服役至
2010~2020年。该级艇水下排水量26500t，装备20枚SS-N-20型导
弹，射程9260km。“德尔塔”-IV级弹道导弹核潜艇现有7艘在役
，将服役至2015~2022年。该级艇水下排水量13500t，装备16枚
SS-N-23型导弹，射程8300km。目前，俄罗斯正在发展“北风”级
新一代弹道导弹核潜艇。该级艇的首艇“尤里·多尔戈鲁基”号
已于1996年10月25日在北德文斯克造船厂开工建造，将于2006年
服役。该级艇将接替“台风”级核潜艇，它是在以前各级弹道导
弹核潜艇的基础上改进的，具有如下技术特点：
·排水量小于“台风”级，大于“德尔塔”-IV级，约在
13000t级以上；
·艇的外型与“德尔塔”级相似；
·将采用新一代弹道导弹（是在SS-N-28型导弹的基础上改进
的），射程将达到12000km，命中精度有较大提高，并且该级艇还
将采用新一代鱼雷；
·进一步提高隐身性，继续降低辐射噪声，消除尾流痕迹，
减少红外特性；
·具有先敌发现目标的能力，增强对抗水面舰艇和潜艇攻击
的自卫能力，提高生命力。
3）英国
英国4艘“先锋”级弹道导弹核潜艇已全部服役，服役期将至
2023~2030年。该级艇水下排水量15900t，装备16枚“三叉戟”
-II型导弹。
4）法国
法国“凯旋”级弹道导弹核潜艇现已服役2艘，在建1艘，第
四艘艇尚未定购。因此，该级艇将服役至2026~2030年以后。该级
艇水下排水量14335t，装备16枚M45导弹，射程7000km。2010年以
后将换装M5导弹，射程达11000km。

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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