发表时间: 2024-03-09 16:23
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在第二次世界大战期间,美国人刚刚发明核反应不久,物理学家菲力普.艾贝尔森就撰写出一份报告。在报告中,他鼓吹人们去研制一种核动力潜艇。他指出,工程师可将核反应堆放进狭小的潜艇中,并将核反应堆产生的热能转变为电力,用来驱动潜艇。在他的报告中提到可将潜艇用作一个导弹发射台,等于是将潜艇的作用由战术的攻击用舰艇转化为战略武器载台。艾贝尔森的概念获得了人称“核动力海军之父”的美国海军上将海曼·乔治·里科弗之支持,并促使美国国会在1951年7月批准一纸建造案,授权建造一艘核子动力潜艇。稍后在12月12日时美国海军部正式公告新建造的潜艇将编号为SSN-571,并命名为鹦鹉螺号。
艾贝尔森
海曼·乔治·里科弗
鹦鹉螺号核潜艇
鹦鹉螺号的龙骨是在1952年6月14日,在电力船只部门位于康乃狄克州格罗顿的船坞,由当时的美国总统哈瑞·杜鲁门安放(“电力船只部门”是今日电力船只公司的前身,也是通用动力集团的前身)。而它的掷瓶受洗则是由玛米·艾森豪(继任美国总统德怀特·艾森豪的夫人)在1954年1月21日执行,并下水驶入泰晤士河。鹦鹉螺号是在稍后的9月30日就役。鹦鹉螺号在服役之后并没有立刻出海值勤,反而仍停靠在码头旁继续进行建造与测试工作。直到1955年1月17日11时,它正式启程出海,并且送出留名青史的一则讯息“以核子动力前进中”。 鹦鹉螺号核潜艇首开应用核动力之先河,潜艇由此进入了又一个新纪元,具有不可估量的巨大价值,它的政治与军事意义是深远的,因此被认为是现代潜艇技术发展过程中的重要里程碑之一。
鹦鹉螺号
“鹦鹉螺”号的服役也提升了美军的海上打击能力,其技术已经领先于西方其他国家。在动力方面“鹦鹉螺”号核潜艇采用双轴双桨传动1台S2W型压水核反应堆以及2台蒸汽轮机。由于早期技术的不成熟,鹦鹉螺号的核动力装置几乎占了一半的艇身。到了1957年第二艘核潜艇SSN575“海狼”号投入使用,该艇采用了以液态钠为冷却剂的S2G型试验型快中子反应堆,但是在使用过程中S2G型反应堆具有很多不足地方,不够完善导致其可靠性低,需要不断改进。到了1959年美国将该艇上的S2G型反应堆换为S2Wa型压水堆。S2G型反应堆换为S2Wa型压水堆,这样可以让您核动力更加安全可靠,使得核潜艇的性能更加突出,此后美国海军核动力潜艇基本上都采用压水堆型核动力装置。
鹦鹉螺号核动力装置
海狼号核潜艇
美国在核技术方面的领先震惊了苏联,使冷战中的苏联领导层深感不安。当时苏联的核技术远比美国落后。1945年8月,美国就在广岛投下了第一颗原子弹,1946年12月25日,苏联建成了第一个实验核反应堆后,在1947年就决定研制核潜艇。当苏联在1954年建造第一座核电站时,美国的第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号已于同年4月开始服役了。1952年,苏联共产党中央认为核潜艇诞生之后将对苏联海军带来质的影响。
627型N级攻击核潜艇:
1952年9月9日,作为对美国核潜艇研制计划的回应,苏联部长会议通过决议,决定着手研制本国第一艘核潜艇——K-3号艇(627型鲸级,北约称为十一月级)。随后苏联SKB-143特种装备设计局(即俄罗斯孔雀石设计局)和第18中央设计局派出35名专家参与研制过程。按照苏联的舰艇研制程序,海军需要的新型潜艇都是由海军提出作战使用要求和战术技术指标,再由当时的潜艇设计局进行设计,待完成技术设计后,由军方和造船工业部签订协议,进行施工设计和开工建造。但建造核潜艇的任务非同小可,因此提出核潜艇研制任务书的不是海军,而是当时的部长会议第一总局。
根据任务分工,潜艇由以В.Н.佩列古多夫为总设计师的第143特种设计局(今圣彼得堡“孔雀石”海洋机械制造设计局)设计,核动力装置由Н.А.多列扎尔院士领导的全苏工业机器制造科学研究设计院(即第8研究院,后改称“动力技术科学研究设计院”)设计,整个计划由苏联科学院原子能研究所所长А.П.亚历山德罗夫院士领导。共有135家科研单位和企业参加了苏联第一艘核潜艇及其核动力装置的设计和研制工作,其中包括20个设计局,35个研究所和约80家工厂。627计划是一项神秘的使命,被视为苏联的最高机密,当时是绝对保密的,知道该任务的只有几名苏共高级领导、极少数的专家和那些直接参加研究设计工作的工程技术人员,甚至连造船部门和海军部门也是在研发初步论证之后才得知这一消息的。
全称俄罗斯孔雀石中央船舶设计局,是俄罗斯最负盛名的核动力潜艇研究、设计机构之一,创建于1948年,该设计局由原苏联第143设计局、第193设计局以及第16设计局共同组成。该局是苏联时期最早进行大型高速核动力潜艇开发设计工作的研究机构。
根据苏联部长会议所下的任务书中要求,必须以最快的速度设计出苏联第一艘核潜艇。因此627型在1953年3月前就完成了初步设计,1953年3月至1954年5月完成了图纸设计和技术设计。1954年7月3日,“627项目”在高度保密的情况下进行施工,同时切断无关的联系。核潜艇所需的高强度钢板等材料分批运进车间,10个人组成的专门机构负责整个核潜艇项目的进度。
按照苏联的研制程序,方案设计阶段要完成制定艇的战术技术任务书。核潜艇的初步研制比较顺利,然而接下来的难题除了核动力装置以外,设计局提出了一个不同于一般常规潜艇的作战使用要求和方案设计。该方案不仅要求实现核动力装置上艇的问题,还要完成一个更艰巨的任务,就是要把一种长度为24米,口径为1550毫米,射程40-50公里,携带核弹头的T-15型鱼雷装备在核潜艇上,为了自卫还要安装2具533毫米鱼雷发射管,同时取消了通常的尾部鱼雷发射管。
巨大的T-15鱼雷
这样设计主要是因为当时苏联高层领导人本着“超强攻击力,超级动力”这个“一箭双雕”的目的,设想核潜艇携带这种以蒸汽-瓦斯为动力的鱼雷秘密潜入美国海军基地,进入射程后就立即发射,瞬间对美国海军基地予以摧毁。随后负责研发潜艇的专家们开始针对这一计划进一步研发并在1954年7月提交了初步技术设计案,此时海军部门才方知627这项计划以及其设计。
当这个令人瞠目的方案递交到海军部门之后,专家们首先高度评价了设计工作,但又立即表态认为这项计划中核潜艇的主武器T-15鱼雷无法达到预定的攻击能力。因为如果潜艇按设想的方式对海军基地实施攻击,必须要依靠岸上的物理目标,而潜艇要做到这点,既要通过当时北约设置的极其严密的反潜带不被敌人发觉,还要在发射核弹鱼雷之后不知不觉地离开,这几乎是不可能的。此外核潜艇的设计航速仅仅为24节,因此即使潜艇以全速离开发射后的鱼雷,还是可能会被核弹爆炸所波及,用于自卫的鱼雷仅有两管也是不足的,海军最终做出了武器配备论证不足的结论。最终不得不放弃“核弹鱼雷潜艇”计划,改为研制普通的核动力攻击潜艇。而采用热力发动机的T-15型鱼雷作为苏联第一种装备核弹头的鱼雷,最终可能是由于技术不过关而悄无声息的下马,甚至没有留下一张图片。
“核弹鱼雷”计划被取消时,核潜艇的大致设计也已经完成,但实际上核动力装置的研究难度要比潜艇的设计难得多,总的研究设计工作仍是异常艰巨。修改后的新设计任务书中对627型攻击核潜艇的性能要求是:排水量小于3000吨,装配8具533毫米鱼雷发射管,水下航速至少20节,最高25节。为解决艇上众多设备的布置问题,设计人员专门制作了一个实大的舱室木模。这样就能比较直观地,通过各种布置方案的比较,找到最佳的舱室布置方案。自1952年到1958年期间,苏联超过135个设计单位(包括了个20个设计局、35个研究院和80家工厂),大大小小参与设计过程的相关科研院所达到了350多个,共同参加了这种全新型号核潜艇的设计,最终627型攻击核潜艇成功设计完成。
北德文斯克造船厂,这里在2018年12月17日将庆祝苏联第一艘核潜艇K3“列宁共青团员”号建成60周年。
1954年6月,第42造船厂(今北方机器制造厂)在严格保密的情况下开始建造苏联第一艘核潜艇。与此同时,由2座BM-A型压水堆组成的核动力装置地面原型也在奥布宁斯克开始建造。1955年9月24日,一座潜艇用核反应堆送至北德文斯克造船厂第42车间,它将成为“627项目”的心脏。在当时,除了宇宙飞船,没有任何一件工业产品能与它的复杂、精密相提并论。早在1954年初,SKB-143特种装备设计局/船舶设计局(现称“孔雀石设计局”)已经将“627项目”图纸交给这里,并开始进行建造工程。
苏联的核动力舰船计划起步于原子弹研制成功之后。1952年9月9日,苏联部长会议正式启动了一艘使用核推进反应堆的潜艇的研制工作。BM-A反应堆为苏联第一代潜艇反应堆,主要解决了核动力与潜艇的适应性问题,母型为OK-150型破冰船反应堆,陆上模式堆为27/BM。OK-150堆芯包含219个燃料组件,成三角形栅格排列,间距为64毫米。在219个组件中,189个包含36根燃料棒,30个包含30根燃料棒。总的来说,每个堆芯中有7704根燃料棒。图3.3显示了OK-150反应堆首次装载的燃料元件。它们是具有36个燃料棒(直径6.1 mm)的棒束状元件,排列成三个环,并由管状围带包围。中心杆是一根钢棒,承载着燃料棒的重量。燃料为直径4.5mm的UO2芯块。第一批燃料由5%的低浓缩铀组成,总重量为80kg 235U或1.7吨5%富集度的铀。
1954年6月在北德文斯克的42造船厂开始建造,当时该型潜艇的施工设计并未全部完成,甚至连技术设计都未经过最后批准,在这种情况下,苏联中央就决定开工建造,这是苏联潜艇制造历史上唯一的一个特例。造船厂里人都不明白42号车间里在发生什么事。应该强调的是,美国在建造“鹦鹉螺”号核潜艇时也采用了类似措施。随后的核潜艇建造工作也采用了相同的保密措施。1955年9月24日举行了正式开工典礼,出席仪式的除工厂领导人外,还有第一艘核潜艇的科研领导人А.П.亚历山德罗夫院士,造船工业部部长Б.Е.布托马,中型机器制造部部长Е.П.斯拉夫斯基,海军造船局局长Н.В.伊萨钦科夫,总设计师В.Н.佩列古多夫和海军代理总司令С.Г.戈尔什科夫海军上将(当时的海军总司令Н.Г.库兹涅佐夫苏联海军元帅病重)。
627型核潜艇
在前苏联开始设计第一艘核潜艇的同时,其艇员队的组建和训练工作也在紧张进行。被确定担任K-3号艇(“列宁共青团员”号)上职务的军官于1954年下半年被召到莫斯科。K-3艇首任艇长是海军中校列昂尼德·加夫里洛维奇·奥西边科,曾经是柴电潜艇的艇长,参加过二战,后来他成为海军少将并获得了苏联英雄称号,成为战后首位荣获“苏联英雄”称号的潜艇兵。第一任副长和机电长当时都是海军少校级,后来也都晋升到海军少将和海军工程少将,调到K-3艇来的其他人也都是精心从舰队挑选来的优秀军官。
1954年10月之前,所有挑选出来的军官都来到了莫斯科。此后便在卡卢加州奥布宁斯克基核电站开始了严格保密的训练和实习。1955年6月,列昂尼德·加夫里洛维奇·奥西边科海军中校被任命为未来第一艘核潜艇的艇长,他此前在太平洋舰队担任Л级大型潜艇艇长。同时为艇员队挑选了39名军士长、水兵和准尉这样,为即将在奥布宁斯基特种试验台进行的实习组建了艇员队的骨干力量。
K-3号核潜艇
1957年8月9日,在大风降雨的恶劣气象条件下,根据42号车间负责人戈洛洛博夫的指令,K-3号艇下水了。在潜艇接触水面的那一刻,按传统在其艇体上击碎了香槟酒瓶。当潜艇完全处于漂浮状态时,艇上升起了苏联国旗。9月开始系留试验。船体设计的重点是潜航。这个版本的潜艇因其独特的形状而获得了"鲸"的绰号。它可在水下以30节的速度急驰,并下潜到300多米深的深度。核动力装置最大功率35000马力,性能优于美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号。
1958年3月7日,因为试验时间推迟和没有按第254号订货任务完成建造施工,厂长佩列古多夫受到了处分。1958年4月初,将左舷蒸气发生装置管道接缝全部焊死,右舷焊接工作继续进行。1958年4月19日开始主动力装置综合系留试验。这是苏联造船史上最重要的历史时刻之一。1958年5月19日,中型机器制造部专门组建的跨部门委员会开始对两舷的主动力装置进行综合试验。
K-3号核潜艇
1958年7月4日10点3分(一说6月4日),K-3艇第一次实现了使用核动力的水下航行,在蒸气发生装置功率提高到60%时,该艇潜航速度达到23.3节;在80%功率时,潜艇28节的航速就已经超过了规格书所要求的全功率时达到27.2节的最大航速;计算表明,核动力装置的功率100%时潜航速度是30.2节。航行试验过程中共出海5次,总航时450小时,约25昼夜,航程3801海里,其中2002海里在水下,860海里以15节中速航行,共完成了29次下潜与上浮。
1958年12月,K-3艇最后一次试航即第五次出海,完成了310米的最大下潜深度。随后1958年12月17日,国家试验委员会正式签署了交付海军的文件,1959年3月12日正式服役。从1955年9月24日到1958年12月17日交艇总共经历38个月23天,对于第一次制造这样复杂的核潜艇的苏联来说,其建造周期是够短的了。1958年12月17日,这艘核潜艇被命名为“列宁共青团员”号。
K-3号核潜艇
K-3号艇乘员共有140名水兵,自主航行最长持续时间达到创纪录的两个月。K-3号核潜艇在下水后几乎立刻启动了两个反应堆。在船上开始多项试验,并改进当时颇具革命性的各种设备。在几年的时间内,研究人员一直对设备进行现代化改造和完善。在几年的时间内,研究人员一直对设备进行现代化改造和完善。1959年1月,"K-3"潜艇最终被交付给军方。北约将其称为“十一月”号,因此对应的称627型为“十一月”级。因为公历的11月在俄历中是10月,因此习惯上又将该级艇称为“红十月”级。
1961年“列宁共青团员”号首次战斗执勤。前往大西洋执行第一次作战任务。1962年7月,苏联海军史上第一次长时间在北冰洋水下航行,1962年7月17日,K-3艇比美国鹦鹉螺号核潜艇晚四年,苏联潜艇历史上第一次出现在北极附近。1962年它在南极冰山下进行了长时间航行。这次航行伴随着极大风险。潜水艇员头上的冰层厚度有时达到20到25米。复杂的冰雪环境使潜艇难以找到能够浮出水面的未冻水面。
列宁共青团员号指挥官列夫•朱利佐夫和副指挥官阿•希图尔马诺夫在北极
此外,当时雷达设备的能力也不允许完全可靠地评估船外水中的情况。而且潜艇本身严重"造成放射性环境",潜艇的螺旋推进器制造出极大噪音,由冰层厚度反射回来,为声纳兵们造成问题。水兵们几乎是摸索着前进的,连最小的错误都可能要了成员们的命。但他们完成了任务:1962年7月17日苏联"K-3"核潜艇历史上首次在北极地区航行,乘员们在这里升起了红旗。在航行结束后,苏联元首尼基塔·赫鲁晓夫迎接了"K-3"核潜艇归来。
在南极凯旋后,"K-3"核潜艇继续进行改进。替换了反应堆,安装了更为现代化的导航综合体,对管理系统和防事故工具进行了现代化改造。在这段时间前,苏联海军已经列装了几艘核动力船,其中包括导弹核动力船。"K-3列宁共青团员号"核潜艇仍是试验性的,许多技术都是先在这艘核潜艇上研究成熟,随后应用在系列船舰上的。
1967年夏天,"K-3"核潜艇从地中海返航,由于液压系统泄露,潜艇起火。这起事故发生在北欧海岸50米深处。最初潜艇第一隔舱燃烧起来,这里面有携带核战斗部的鱼雷。鱼雷的爆炸导致了整个挪威海域遭受放射性污染。起火后,共有39名水兵在几分钟内死亡。幸存者得以密封两个潜艇隔舱,使火灾不至于蔓延到其它地方。但在试图经过通风系统校准压力时,一氧化碳开始继续渗透,中央岗位上的人们开始失去知觉。指挥官下令浮出水面。"K-3"核潜艇是在水面上行驶完通往基地的剩余路程的,当时乘员们降低旗帜以表达对逝者的哀悼。从1958年到1988年的30年中,K-3完成了14次长途巡航,总航行里程约206708公里。
627型攻击核潜艇只有首艇K-3为627原型艇,其它的12艘同级后续艇实际上属于改进型627A型,627A型没有大的改变,它参考了海军的意见和在627型上发现的问题。因为最初建造时的保密原因,海军专家只是在看到627原型艇的技术设计资料后才提出意见,但已来不及在627型上改正了。此外,从627A型开始,设立了潜艇的总监督师,以加强对潜艇研究设计工作的监督。
627A型核潜艇
1955年10月22日,苏联政府下达秘密指令批量生产建造627A型。627A型主要的改进在于艇艏龙骨处安装的弓形声纳和鱼雷发射管处安装的水听器天线,此外还改良了导航设备,延长了潜艇的行动时间,提高了安全性。1956年5月,孔雀石设计局完成了627A型潜艇的设计方案,同年8月开始在北德文斯克造船厂正式建造首艇K-5,此时K-3还未建成。1959年,K-5举行了海上公开测试,在核反应堆输出功率达到80%的情况下,水下航速达到28节,这个数字创下了当时苏联潜艇的最高记录。
K-5号
627型攻击核潜艇共建造了13艘,全部都在北德文斯克402造船厂建造,主要在苏联海军的北方舰队服役。20世纪60年代中后期,先后有四艘K-14、K-42、 K-115和 K-133被调到了太平洋舰队第10潜艇总队,其中K-14、K-42和K-115从北冰洋的冰下完成了调动航行,而K-133则通过水下航行穿过大西洋和太平洋,最终抵达远东的海军基地。
627A型攻击核潜艇艇长107.3米,艇宽4.9米,吃水5.7米,水面排水量3118吨,水下排水量4053吨,搭载两座VM-A压水反应堆,每座反应堆功率70兆瓦,水上最大航速15节,水下最大航速30节,标准潜深240米,极限潜深300米。627型采用了双壳体的结构,也是苏联潜艇一向喜欢的设计,外形能勉强算是水滴型吧,主要是尾部造型不够流线,看上去有点棍子的感觉。
作为攻击核潜艇,627型就没有巡航导弹核潜艇那么花哨了。627型攻击核潜艇与当时苏联的常规潜艇一样,仅装备鱼雷,而且没有设艉鱼雷舱,这与一般常规潜艇不同,8具533毫米鱼雷发射管全都在艏鱼雷舱,共备各型鱼雷20-32枚。可发射53-57鱼雷,53-61MA和53-65K反舰鱼雷,SET-53和SET-65反潜鱼雷,发射深度100米,在鱼雷指挥仪和噪声测向站的配合下,627型能进行鱼雷水下隐蔽的单射和扇面齐射。
K-3号艇艇艏的鱼雷发射管
53-65K反舰鱼雷
SET-65反潜鱼雷
1960年,K-14进行了包括大西洋巡逻任务在内的9次巡航,在水面状态航行了约3213公里,水下航行了约18394公里。1961年内,K-14艇进行了4次巡航,水面状态航行约2182公里,水下航行约3165公里。K-14艇还在1961年完成了苏联海军首次直接在基地内更换核燃料的作业实验。1962年,由于反应堆保护系统的故障,K-14艇整个反应堆舱被更换。1966年8月30日至9月17日,K-14完成了从冰下穿越北冰洋,由北方舰队调动到太平洋舰队的航程,航程中K-14共计19次在北极点浮出水面以搜寻苏联浮动科学考察站SP-15号,为站上的一名科考队员提供医疗救助。由于成功完成了这次巡航任务,K-14的艇长戈卢别夫海军上校和此次巡航的岸上总指挥同时也是苏联第三核潜艇师师长的伊格纳托夫海军上校获得了苏联英雄称号。
K-42号核潜艇
1961年,K-21完成了一次北冰洋巡航,其中水面状态航行约3835公里,水下航行约5673公里,航行中还发射了四枚鱼雷来确认一个冰窟窿的大小是否可以供其浮出水面。1962年3月24日到5月14日,K-21在北冰洋海域完成了一次远程巡航,51天中航行了约16299公里,创下了连续潜航10124海里的记录,其中水面状态航行约2376公里,水下航行约13923公里,该艇当时的艇长弗拉基米尔·切尔纳温后来被提升为俄罗斯海军总司令。他于1985年11月升任苏联海军总司令,获得过苏联英雄勋章、列宁勋章、十月革命勋章、红旗勋章、亚历山大·涅夫斯基勋章等荣誉。
弗拉基米尔·切尔纳温
1963年,K-133进行了一次51天15000海里的远程巡航,其中潜航14722海里。期间潜艇进行了各种条件下的潜航试验,并且第一次来到了苏联海军此前从未涉足过的大西洋赤道海区。1964年10月到1965年9月,K-133进行了正常检修。K-133还在苏联675型巡航导弹核潜艇(北约称回声II级)K-116艇的协同下完成了首次环绕世界潜航一周,从苏联北方舰队基地穿越德雷克海峡抵达太平洋舰队基地的壮举,行动总指挥是阿列克谢·伊万诺维奇·索罗金海军少将。两艘潜艇先后穿越了巴伦支海、挪威海、整个大西洋、德雷克海峡和整个太平洋,在堪察加半岛结束了征程,在52天的航行中K-133总计航行了33810公里。
627型核潜艇
1963年9月29日,K-181到达北极点并成功上浮。在活跃的服役生涯中,627型对核潜艇的各种性能进行了测试。627型潜艇的水声系统不是为潜艇搜索设计的,而且相对来说性能有限,即使是后来的美国“长尾鲨鱼”级低噪声攻击核潜艇也可以对苏联的这种第一代核潜艇进行连续的跟踪。627型潜艇对“潜在敌人”的第一次成功跟踪可能是1966年K-181号潜艇在大西洋上对美国“萨拉托加”号航空母舰(CV-60)进行了四天的尾随跟踪。9次模拟发射鱼雷,从各个距离采集了该舰的声波资料。1969年,K-181在地中海参加了埃及海军演习。
“萨拉托加”号航空母舰
627型攻击核潜艇作为苏联第一型核潜艇,具有划时代的意义。之后苏联第一代弹道导弹核潜艇658型以及第一代巡航导弹核潜艇659型都是在627型的基础上研发而来的。当然,627型也有很明显的缺陷,那就是反应堆的整齐发生器安全性能不可靠,直接影响到627型的长时间作战能力,另外就是627型的静音性能实在不敢恭维,航速一提高,别说是静音潜艇了,说它是噪音潜艇都不为过。
1962年,古巴导弹危机爆发。苏联海军全力增援古巴,却仅仅派出了4艘F级潜艇,但这时N级潜艇已经形成战斗力,却为什么没有派往加勒比海呢?可以得到的答案有两个:第一,苏联知道N级潜艇的噪音过大,不适合远洋航行,因此没有派遣N级潜艇。第二,苏联派出了N级潜艇远赴加勒比海,但由于噪音问题,像F级潜艇一样被美国海军合围,只不过美苏两国都没有公布罢了。
627型核潜艇
1962年,古巴导弹危机期间,苏联没有部署627型攻击核潜艇也有可能是因为核反应堆安全性的问题。到20世纪60年代中期,随着制造技术的进步,蒸汽发生器的问题才被苏联彻底解决,反应堆的可靠性得到了提高,再加上潜艇操作的成熟和对艇员的充分训练,627型才开始被频繁的用于北冰洋冰下巡航和大西洋巡逻,追踪携带核武器的船只。
627型攻击核潜艇由于是苏联第一次安装艇用核反应堆的潜艇,因此也存在着问题。无论是原型艇K-3,还是改进型627A,其核反应堆蒸汽发生器的安全性能都不可靠,蒸汽泄漏事故司空见惯。蒸汽发生器作为反应堆一次冷却水和二次冷却水的交换设备,一旦蒸汽泄漏会导致一次冷却水混入二次冷却水系统,引起放射性物质的泄漏,这样的事故频繁发生,会导致潜艇作战行动时间非常短,重新修理后也仅能维持数百小时,另外因为反应堆的不稳定性还引发了多起严重事故。
627型核潜艇
1970年4月,一艘保加利亚货船经过西班牙附近海域,突然发现海上有一艘冒着滚滚浓烟的苏联潜艇,2架英美侦察机不断在其上空盘旋,货船立即向苏联海军紧急报告!这艘是苏联的627型N级第三号艇K-8号核潜艇。K-8核潜艇下水后就多次出现事故。下水当年的10月份,因为轮机系统故障,导致反应堆舱和主机舱核泄漏,虽然艇员们紧急抢救才避免了严重核泄漏。但仍有118名艇员遭遇核辐射,13名艇员患上放射性疾病,其中好几个人在一年内相继死去。这艘核潜艇带来的灾难远远没有结束,更加可怕的事故还在后面。
1974年9月,苏联北方舰队、黑海舰队、太平洋舰队以及波罗的海舰队在西班牙附近的比斯开湾举行代号“海洋70”的大型联合军事演习。4月8日下午,参加完演习活动后的K-8核潜艇准备返回北方舰队基地。可就在返航途中,声呐室里突然报警并产生大量烟雾。就在艇员们前往该舱室一边灭火,一边上浮到100米时,7号舱室也发生大火。由于当时潜艇的消防设施不全,灭火全靠泡沫灭火器,火势不但没有得到控制还产了有毒气体。到了4月9日,有毒的烟雾反倒向整个潜艇蔓延。
627型核潜艇
艇上的安全系统在感应到火势和烟雾后自动启动,两座核反应堆因自我保护而停止运转,柴油发电机也无法工作,潜艇马上就会失去动力需要紧急上浮。此时K-8核潜艇正在西班牙附近的比斯开湾海域,距离西班牙海岸线不到200海里。如果潜艇上浮,很快就会被北约战舰和侦察机发现,而且核潜艇上还有两枚核鱼雷,一旦火势蔓延控制不住,很有可能酿成重大核事故。
艇长别索诺夫中校不得不违反规定,命令潜艇紧急上浮,部分艇员被疏散到甲板等待救援,但仍有一部分艇员留在潜艇里进行事故处理。包括主动力装置专家哈斯拉夫斯基少校等4人在内的艇员坚守岗位,在舱室内氧气消耗殆尽前平稳彻底地关闭了核反应堆,最终4人全部牺牲。其他部分艇员仍然在潜艇里灭火,直到4月10日,大火仍然没能扑灭,核潜艇也因起火时通讯就已中断无法与基地取得联系。
627型核潜艇
苏联空军的图-95很快找到了K-8核潜艇,并将它的方位同步给了苏联海军和附近的保加利亚渔船。当天晚上,保加利亚货轮“阿维奥尔”救上了K-8核潜艇甲板上的部分艇员。由于几天的大火焚烧,K-8艇体开始破裂渗水,潜艇很快因进水严重发生了倾斜。最终K-8核潜艇沉入了5000米深的海底,与它同时沉没的还有2枚核鱼雷。由于副艇长拒绝弃舰,最后他与潜艇一起沉入海底。而艇长为了疏散艇员选择了最后离艇,不料被海浪吞没,牺牲在了大海里。
这艘潜艇沉没最终导致52人死亡,与以往不同,苏联方面并未处罚任何人。所有生还的军官都获得“红星”勋章,艇员们获得“乌沙科夫”奖章,遇难的艇长别索诺夫中校被追授“苏联英雄”。不过,苏联方面始终未能查明此次火灾的原因,也没有对这艘潜艇进行打捞,K-8号核潜艇与那2枚核鱼雷就静静沉睡在海底。
627型核潜艇
1989年,立下历史功勋的苏联第一艘核潜艇K-3退役,苏联计划像美国人对待“鹦鹉螺”号一样,作为历史珍品予以保留。同年孔雀石设计局为它做了一个展览馆兼博物馆的设计,准备把实艇作一些处理后在圣彼得堡展出,但由于经济问题和一些环保组织的“射线恐惧症”,它的艇体仍旧在波利阿尼,在俄罗斯经济状况好转的情况下,这一计划将得以实施。
K-3号核潜艇
如今,K-3列宁共青团员号潜艇正在进行修复和翻新工作,以展示其壮丽和重要的历史价值。在修复过程中,专家们细致清洁了潜艇的外壳,并致力于修复其内部设备。除了其作为博物馆展品的历史意义外,K-3列宁斯基共青团潜艇的存在也深刻影响和塑造了海洋环境保护意识。保留并修复这样一艘核潜艇不仅是对历史的敬意表达,更是对人类与海洋和谐共存的自然环境的关注。它鼓舞着人们保护海洋资源、推动科技进步,为我们在现代世界中持续探索和发现海洋的奥秘提供了重要的催化力量总的来说,K-3列宁斯基共青团潜艇是不可忽视的历史文物和被全球关注的科技成。
K-3号艇
K-3号艇准备上岸
K-3号艇准备上岸
K-3号艇准备上岸
K-3号艇在岸上转运
K-3号艇改装成博物馆
为了通过提高燃气轮机装置的工质参数和降低比重来提高舰用核动力装置的热效率,美国和苏联都研制了一种以液态金属为热载体的反应堆的动力装置。美国主要是“海狼”级潜艇,它由1957年建成。而苏联则主要为645、705、705K型潜艇。最早建成的645型潜艇于1963年10月建成。
苏联在液态金属冷却反应堆的设计和建造过程中,广泛的参考和借鉴了美国“海狼”级搭载的S2G型反应堆的资料,这些资料由苏联情报部门获得,经过研究分析和讨论学习,苏联对美国S2G型液态金属反应堆采用液态钠作为冷却剂进行了否定,并且决定采用铅铋合金作为苏联液态金属反应堆一回路的冷却剂。苏联在1955年开始设计采用液态金属反应堆的核潜艇,于1956年技术设计基本已经完成。
K-27号艇
在627型的基础上还衍生出了一艘自成一级的645型潜艇,虽然说是自成一级,但645型也只建成了一艘,算是一艘试验潜艇。其基本的艇体设计和627型基本相同,只不过将627型采用的VM-A压水反应堆换为了VT-1型以铅铋液态合金为冷却剂的反应堆,可见其就是为了测试新反应堆性能而生的潜艇。
645型核潜艇对比627/627A型核潜艇最大的区别在于以下三点:第一是其储备浮力较627/627A型核潜艇相对降低,降低了28%;第二是其采用了一种低磁钢材建造潜艇的主要结构,因此645型核潜艇上采用的消磁设备仅为627/627A型核潜艇的半数;第三是最重要的区别,那就是645型核潜艇的动力系统,包括了两台VT-1型液态铅铋合金冷却核反应堆,双轴蒸汽轮机装置,两个自主式直流涡轮发电机,蓄电池以及附属装置。总输出功率高达35000马力以上,反应堆中热载体的压力为20kg/cm²,发生蒸气压为36kg/cm²,温度为355℃从而提高输出效率。其输出功率比627/627A型核潜艇上的VM-A型压水反应堆提高了4.3%,并且实现了自然循环。
但这种不成熟的初期液态金属反应堆的尝试,导致了645型核潜艇付出了惨痛的代价。1964年,正在大西洋南部执行任务的K-27号核潜艇上发生了液态金属冷却剂凝固的事故,这次事故发生的原因在于艇上的蒸汽发生器管路发生了破裂,氧化物和淀渣进入了一回路之中,堵塞了管道,此次事故的直接后果是反应堆芯的温度升高到了1000℃以上。
1964年4月21日到6月12日,K-27进行了第一次巡逻航行,共计52天。由于成功完成了这次任务并打破了苏联海军核潜艇水下连续航行时间记录。1965年6月29日到8月30日,K-27完成了地中海巡逻任务,共计60天。7月31日,K-27号核潜艇发生了火灾,一名艇员负伤;问题接踵而至,8月26日,K-27号的核反应堆舱发生了火灾,大量的放射性物质泄露,艇内的辐射剂量达到了最大容许度的5倍之多,全艇有105名艇员受到了超剂量的核辐照射。尽管如此,期间发现了在撒丁岛演习的北约海军舰队的美国“兰道夫”号航空母舰并对其进行了核鱼雷模拟攻击。美国航母在K-27已完成模拟攻击后才发现它,时任艇长列昂诺夫指挥潜艇巧妙地逃走了。K-27在首次巡航中航行了约19996公里,其中约19795公里在水下度过。第二次巡航中则航行了约24140公里。
“兰道夫”号航空母舰
1968年5月,K-27号核潜艇接到了前往巴伦支海进行航行训练的命令,由于艇的维护保养工作并没有彻底完成。”然而北方舰队司令部却并没有理睬这份报告,K-27号只能冒险出航。5月24日,K-27号核潜艇的反应堆突然失控,紧接着反应堆功率迅速降低,该事故是由蒸汽发生器发生泄露而最终导致潜艇管路网络被堵塞,反应堆芯温度迅速上升,有20%的核燃料棒迅速的熔融并且发生破裂,事故导致了反应堆舱的辐射剂量相当高,恐怖的放射性气体向全艇扩散,冒死抢救故障的9名艇员最终在事故发生后不久因患严重的放射性疾病死亡,而其他被辐射的115名艇员当中,也有很多人在70年代初患上了癌症或者心脏病离开了人世。
由于事故频发,一直处于后备役试验状态,最终于1968年5月发生重大事故后不再出海。自1968年6月20日起,K-27停泊在格拉米卡湾,对液态金属冷却剂的处理和其他一些试验工作继续进行到1973年。1979年1月1日,K-27退役,潜艇的反应堆舱在北德文斯克的第893“星”船厂被灌满了由沥青和糠醛组成的特殊凝固混合物,随后被拖到喀拉海的一个特殊训练海区并于1982年9月6日凿沉。沉没点的具体坐标是72°31'N 55°30'E,即新地岛东北海岸的斯捷布韦湾(Stepovoy Bay),那里的水深只有33米,远低于国际原子能组织水深不低于3000-4000米的标准。
627型攻击核潜艇是苏联的第一型核潜艇,研制的目的是解决核动力装置装备潜艇的问题,类似1954年4月服役的世界上第一艘核潜艇美国的“鹦鹉螺”号。可以说在当时的情况下,苏联只要集中力量解决核动力装置装艇问题,就已经是够复杂的了,哪怕研制成功的核潜艇携带的只是常规潜艇的武器,也是巨大的成就,但是627型在最大速度和潜深等方面有着更好的性能参数,而且是随时可以投入战斗的装备。627型攻击核潜艇开创了苏联核潜艇的历史,立下苏联第一艘核潜艇的历史功勋而载入史册,为苏联日后成为世界核潜艇大国打下了基础,并成为以后苏联核潜艇设计的母型。
绰号:十一月级,简称:N级,惯称:红十月级
艇长:107.4米(627型),107.3米(627A型)
艇宽:7.9米
吃水:5.65米(627型),5.7米(627A型)
排水量:3118吨(水面);4069吨(水下-627型),4053吨(水下-627A型)
航速:15.2节(水上),30节(水下)
潜深:任务潜航深度约240米,最大潜航深度约300米
自持力:60天(627型),50天(627A型)
续航:
噪声:
艇员编制:104人
传动:齿轮传动,双轴双桨
动力系统:2台VM-A压水反应堆,功率2×70兆瓦,2台GTZA-601汽轮机,功率2×17500马力,2台PG-116电动机,功率2×450马力,2台柴油发电机,功率2×230千瓦
武备:8具533毫米鱼雷发射管全都在艏鱼雷舱,共备各型鱼雷20-32枚。可发射53-57鱼雷,53-61MA和53-65K反舰鱼雷,SET-53和SET-65反潜鱼雷,发射深度100米,在鱼雷指挥仪和噪声测向站的配合下,627型能进行鱼雷水下隐蔽的单射和扇面齐射。
航电:“棱镜”(Призма)水面雷达,“卷筒-M”(Накат-M)侦察雷达,“铬-KM”(Хром-KM)敌我识别器;“钍”火控系统
装备数量:13艘
服役艇号:K-3、K-5、K-8、K-11、K-14、K-21、K-42、K-50、K-52、K-115、K-133、K-159、K-181、K-27
627型攻击核潜艇
627型攻击核潜艇
627型攻击核潜艇
627型攻击核潜艇
627型攻击核潜艇