長尾鯊號核潛艇
攻擊核潛艇
長尾鯊號核潛艇(舷號:SSN-593),是美國海軍隸下的一艘攻擊核潛艇,是美國的第十九艘核潛艇。
長尾鯊號核潛艇是長尾鯊級攻擊核潛艇的首艇,有許多創新,這包括潛艇線型上的縮小的指揮台圍殼、圍殼舵、十字舵、單軸單槳,減振浮筏靜音技術,艇艏球型聲吶,計算機控制武器系統,遠程反潛武器,以及首次採用的高強度鋼板,這些技術很多都被美國核潛艇沿用。
長尾鯊號核潛艇於1958年5月28日在朴次茅斯海軍造船廠開工,1960年7月9日命名下水,1961年8月3日服役,1963年4月10日沉沒,是世界海軍史上第一艘沉沒的核潛艇。
長尾鯊號核潛艇
型核潛艇計劃阿利·艾伯特·伯克提出,稱為“諾布斯卡計劃”(Project Nobska),旨在發展出優秀的潛艇靜音、潛深以及偵測裝備等技術,使用於新一代的美國核潛艇上。依據此計劃,新的攻擊型核潛艇以反潛為第一要務,而不是如同以往的對付水面艦艇。
長尾鯊號建造期間
1957年5月,長尾鯊級的下潛深度指標被確定,反應堆也採用了與鰹魚級相同的S5W型壓水堆。然而如何在裝備相同反應堆的條件下,使長尾鯊級擁有更大的排水量和主尺度,而且比鰹魚級水下航速要更高成了最大的設計難題。
20世紀50年代末,美國最新的AN/BQQ-2型綜合聲吶和“沙布洛克”遠程反潛火箭研製成功。為了給這種新型球形聲吶留出更多的空間,從長尾鯊級開始美國核潛艇把艇艏的魚雷發射管全都后移至潛艇的舯部,正式將潛艇的艏端空間全部讓給聲吶。為了有效的對新型“沙布洛克”遠程反潛火箭進行發射和控制,長尾鯊級安裝了最新的帶有部分數字化的MK113型水下射擊指揮系統。
1957年10月,長尾鯊級攻擊核潛艇的初始設計指標基本明確,1958年3月,初始設計基本完成,1958年5月28日,長尾鯊級首艇長尾鯊號在朴次茅斯海軍造船廠開工建造,1960年7月9日下水。
長尾鯊級首艇SSN593“長尾鯊”號下水
1963年4月10日,長尾鯊號在波士頓以東220海里處開始進行大深度潛航試驗時,因事故沉沒,經過六個月找到時,潛艇已經變成一堆碎片,艇上129人無一生還。
20世紀80年代,海洋學者巴勒德宣稱以小型潛艇探測“泰坦尼克”號,但實際上是受了美國海軍資助,去詳細拍攝長尾鯊號的“陳屍地點”狀況。拍攝時發現“長尾鯊”號的殘骸分成六大塊,各種碎片散布在400平方碼的範圍。後來調查結論稱,可能是長尾鯊號的一根海水管道破裂,導致海水大量湧入艙內,一些電線被海水浸泡和沖刷后又影響了電氣系統,從而使潛艇喪失動力,坐沉海底。由於主機艙內海水系統強度不夠,造成耐壓殼破壞,導致該艇橫卧海底,艇員隨艇同沉,這是世界海軍史上第一次核潛艇沉沒事故。
長尾鯊號核潛艇
艇型
長尾鯊號
長尾鯊號的指揮台圍殼縱向剖面的面積僅為鰹魚級面積的1/3,位置更加靠近艇艏並設有圍殼舵,由於指揮台圍殼相對低矮,因此可以在更小的深度航行。鰹魚級在水面航行時,其指揮台上部可容納三名人員,但長尾鯊級的指揮台部位只能容納一名艇員,必要時,其他人員必須站在圍殼舵上執行任務。從長尾鯊級艇身平行中體到艉端是一段十分光順的艉段艇體,艉部裝有十字形垂直舵和水平舵,末端裝有一具直徑為3.35米的單軸7葉螺旋槳,槳葉呈大彎刀形狀,葉片較薄。
結構
長尾鯊號核潛艇艇體為單雙殼體混合結構,指揮控制艙至反應堆艙、輔機艙這一段採用的是雙殼體結構。長尾鯊級在耐壓艇體上開有4個艙口,其中位於艏部和艉部的兩個是逃生艙口,另外一個艙口用來連接指揮台圍殼與指揮艙,最後一個是位於指揮台圍殼後面的“沙布洛克”裝填口。長尾鯊級首次採用了HY-80型高強度鋼,使該級艇的極限下潛深度可達396米,而在此以前的常規潛艇和核潛艇的下潛深度都是200米左右。潛艇增大下潛深度能最大限度地利用所謂天然裝甲的不可透視的海水深度,減少了被水面反潛艦艇和反潛飛機搜索發現的可能性,從而增強了潛艇的生存能力,並在實施反潛戰時易處於有利戰位。
艙室
長尾鯊級攻擊核潛艇艙室布置
指揮控制及居住艙的第二層布置的是聲吶室、軍官會議室、軍官寢室、士兵居住艙、廚房、餐室以及食品倉庫等。第三層被寬大后移的魚雷艙所佔據,指揮控制及居住艙的最下層是專用壓載水艙、各種液艙、蓄電池室及倉庫等。指揮控制艙的後面是反應堆艙,艙內布置有一座壓水反應堆以及一迴路系統。反應堆艙後方是輔機艙,內有輔助推進裝置,長尾鯊級是美國海軍首次採用輔助推進裝置的核潛艇。主機艙是耐壓艇體內的最後一個艙室,該艙的容積和甲板面積都很大。
三種推進裝置-A主推進,B輔助推進,C應急推進
長尾鯊號核潛艇裝備了4具MK63型533毫米魚雷管,每舷2具,各自向兩舷外偏10度角,在艏居住艙與指揮控制艙之間的耐壓錐形連接殼體處穿透艇體伸出艇外。可使用魚雷、導彈、水雷等,包括管內4枚在內可裝載魚雷或導彈22枚。長尾鯊級裝備武器的特色之一是首次採用了“沙布洛克”遠程反潛火箭,能早期搜索遠距離潛艇並對其進行精確打擊。
長尾鯊號
長尾鯊號核潛艇為了降低主機系統,特別是齒輪傳動雜訊,曾想裝備汽輪發電機-電機推進系統,這樣可以不經過齒輪減速而直接驅動螺旋槳軸,但需要高速航行的長尾鯊級的推進系統功率必須達到1.5萬馬力,而相應的裝備低速轉動、功率為1.5萬馬力的推進電機的尺寸將十分巨大,根本無法安裝在潛艇上。另外美國還使用了當時英國的一種新的降噪途徑,即把潛艇的主機安裝在一種浮筏減振基座上,雖然沒有徹底消除艇上的雜訊源,但能夠非常有效地減振降噪,只是設計和建造時必須十分謹慎,以防因其失效而導致設備雜訊直接傳遞到艇體上。由於長尾鯊級採用了減振浮筏措施,其輔機艙和反應堆艙的容積增大了大約30%,主機艙的容積增加了60%。
艇體參數 | ||
艇長 | 84.9米 | |
艇寬 | 9.6米 | |
吃水 | 7.9米 | |
排水量 | 3526噸(水面輕載) 3750噸(水上) 4310噸(水下) | |
航速 | 約16節(水上) 約31節(水下) | |
潛深 | 396米 | |
艇員編製 | 127人 | |
傳動 | 單軸單槳,7葉大側斜螺旋槳 | |
動力系統 | 1座S5W型壓水堆,三種推進裝置 主推進裝置為二級齒輪減速汽輪機,最大功率1.5-2萬軸馬力 輔助推進裝置為收放式推進電機,可360度旋轉,可作為側推裝置 應急推進裝置為應急推進電機,電源為蓄電池及2台300千瓦的發電機 |
沉沒過程
長尾鯊號
搜尋SSN593“長尾鯊”號
1962年7月,長尾鯊號核潛艇到朴次茅斯海軍造船廠進行服役后的第一次修理,1963年3月結束,接著轉入修
后試航工作。試航時,該艇共有乘員129人,其中有本艇12名軍官和96名士兵、1名潛艇兵力部的參謀官、3名海軍船廠的軍官和13名文職人員、1名海軍軍械工廠的技術員,另外還有3名承包商代理人。修理期間曾發現的故障均已排除。修船期間艦員和廠員之間曾經出現過某種摩擦和不和,但並不十分嚴重。修后必須進行的上百項檢查工作已經完成了10多項,剩下的則有待於潛艇出海時再加以檢驗。伴隨長尾鯊號出海的是由海軍少校斯烏海克指揮的潛艇救援船“雲雀”號。“雲雀”上設有專用的救援設備,其中有一個大型的潛水救生鍾,可用來援救在259米深度上的潛艇。
1963年4月10日,長尾鯊號核潛艇在科德角以東200海里威爾金松海溝處進行深潛試驗。當時風速3.5米/秒,試驗海區海面平靜。到發生事故期間的水下電話通話情況如下。
6時23分:“長尾鯊”浮到潛望深度,同“雲雀”進行AN/UQC系統的水下電話通話試驗之後,開始向試驗深度潛航。
7時47分:“雲雀”被告知該艇擬開始潛向試驗深度。
7時52分:“深度120米,一切正常。”由於要進行例行的水密檢查,因而曾暫停繼續下潛。
7時54分:“距試驗深度差x米。”“雲雀”被告知,所有下一步行動均以試驗深度作為比較基準,而不再提及深度的準確數字。這種預防性措施是為了避免被其他船隻獲取電話信息,從而導致泄密。
8時9分:“長尾鯊”報告位於試驗深度的一半處(深度198米)。
8時35分:有“距試驗深度差91米”的聯絡。AN/UQC系統的聯絡狀態良好。
8時53分:“正在接近試驗深度。”
9時02分“雲雀”號詢問潛艇的航線。長尾鯊號應答正常,航線均無變動。
9時12分:兩船進行了例行的通訊核對
9時13分:“發生小故障,準備上浮。正在向壓載水艙供氣,請注意。”最後一個完整信號從“長尾鯊”傳到了“雲
雀”。水下電話從來就不太清楚,這最後的信息更加嚴重失真。海克說是“出現了不大的問題……有浮起角……試圖排水”。
9時17分:“……試驗深度……”有一種異常聲響信號終於傳到水面,但由於聲音已嚴重失真,海克船長已無法辨識,但瓦特松確信其中包括有“試驗深度”這樣的字眼,而且最後的聲音曾使他聯想到了潛艇的爆炸。這位第二次世界大戰期間有在大西洋方面反潛作戰經驗的副艦長兼航海長斷言,是潛艇耐壓艇體壓壞的聲音,因為這聲響很像是在戰時服役期間他所熟悉的水下爆破聲。隨後,聯絡中斷,“雲雀”開始搜索。直到10時58分,當海克船長把命令潛艇立即浮起的手榴彈投入水中無效之後,才發報給位於新倫敦的核潛艇艦隊司令部,美國海軍當局接到消息后,美下令讓深潛器“曲斯特”號參加搜索。
搜救調查
SSN593“長尾鯊”號破裂的海水管道
每類艦艇事故都帶有本身特有的原因,但大致可分為二類:一類是艦船結構和技術上的原因,一類是在航行條件和緊急情況下出現的原因。結構和技術上的原因是在艦船設計和製造的過程中產生的,如設計水平低就往往會使艦船的平穩性,機動性和結構強度不夠,或抗爆和防火性能差。造艦中不合要求,材料、工藝等不過關,都會留下後患,導致嚴重事故。航行條件下發生事故,則多是艦員對艦船的性能、使用掌握得不夠,或對航區的水文氣象和水道測量的條件不甚了解等。緊急情況下發生事故,往往是由於艦員對具體救護措施不清楚,消防技術器材欠準備等。
長尾鯊號殘骸
SSN593“長尾鯊”號散步的殘骸
調查結論
“長尾鯊”號散步的殘骸
“海軍深信最可能的原因是長尾鯊號的海水系統的某個局部出了毛病,且很可能在機艙範圍。潛艇周圍的海水在巨大壓力作用下湧入艙室時會造成猛烈的水霧。進入艙室的海水使輸電網路失效且導致潛艇失去動力。長尾鯊號航速下降之後開始下沉,片刻便超越它的臨界深度,最後停在2560米的海底上。”
改進措施
長尾鯊號沉沒之後,美國海軍採取了一系列善後措施:
——對已服役和已下水之各艇(長尾鯊號失事時,其同級艇2艘已服役,7艘已下水)強度進行仔細的檢查。 ——對按原計劃已經製成的所有耐壓部分,均加大其安全係數,減少試驗試航深度,降低試驗壓力,對各型潛艇的潛航深度作"了限制。如設定壓壞深度為396米、安全係數取1.5時,則試驗深度大致為270米。
——由於以上處置將顯著地限制本級艇的效能,為力求維持住史無前例的396米的試驗潛航這一記錄,決定對“三葉尾魚”號、“小鯊魚”號等實施特別的改型工程。
——改進應急主壓載水艙吹除系統。原來的吹除系統繼續用作正常情況下的吹除而予以保留,附加一段應急旁路,以便在緊急情況下加大空氣的供給。在美國國會關於該艇沉沒作證時,提到主壓載水艙吹除系統的設計概念是個薄弱環節,從而限制了潛艇從進水事故中恢復生命力的能力。根據一是整個系統的設計概念是從第二次世界大戰期間的潛艇抄來的,吹除速度沒有增加到足以應付大深度時的能力,從而發生的高速進水導致了事故;二是管路長度的計算和控制裝置的複雜性使得主壓載水艙的吹除系統成了薄弱環節。
——1964年3月,美在新倫敦潛艇基地新設了潛艇安全計劃中心,其任務是:對正在服役、建造和設計中的全部潛艇從設計藍圖到實艇的全部裝置和結構的強度進行驗核,對已有的艦員編製和部署進行調研和修訂,對包括核武器、核動力裝置在內的潛艇總體安全問題經常予以密切注意,發現問題可向海軍作戰部長、艦隊司令或潛艇縱隊司令部提出建議。
長尾鯊號殘骸
鑒於蘇聯核潛艇力量的不斷增強,美國海軍為了保證核潛艇的優勢,針對長尾鯊號沉沒所暴露出來的問題,建造了第四代鱘魚級攻擊核潛艇。之後美國海軍又推出了一系列加強潛艇安全的措施,但是當時仍處於與蘇聯瘋狂軍事競爭的狀態,不惜犧牲船隻的狀況與安全性,也要讓核潛艇出航,因此工作並不細緻,許多安全考慮還是被忽略。除了其他若干安全強化措施外,美國海軍還修正了當時為了增加潛艇出勤而忽略安全維修的態度,為救援可能遇難的潛艇還專門發展了深海救援載具DSRV。此外從1960至1980年的數次海底採樣顯示,沉沒的長尾鯊號並沒有造成輻射污染。
長尾鯊號核潛艇與美國先前建造的核潛艇甚至全世界各國的潛艇相比,無論是在外型還是內部設計上都有極大提升。雖然長尾鯊號是美國海軍史上第一艘意外失事沉沒的核潛艇,但由於它的革命性新設計是往後所有美國潛艇的原型,因此其地位不容抹殺。