发展沿革
研制背景P-5导弹
1940年代后期至1950年代,冷战逐步升级,苏联面对英美的海军,尤其是西方的水面舰艇部队显然有非常大的差距。因此提出了将导弹技术与潜艇结合,以巡航导弹饱和攻击对抗西方的水面舰艇优势。由于制导打击移动物体是当时无论东西方都并不成熟的技术,更何况当时英美海军的高速战船能达到25-30节的速度。这个理论在当时就因不成熟而仅仅作为尝试,并未成为当时苏联的正式战略。但后来由于苏联核弹的成功试爆以及苏联核导弹的成功研制,将这个理论又搬上了台面。尤其是核弹的强大威力和广阔的覆盖面,可以弥补制导打击高速移动物体技术的缺失。1955年至1956年,苏联开始研制三型巡航导弹,一型是用于潜艇的П/P-6型,另两型分别是用于大型水面舰的P/П-35型和小型水面舰的P/П-15型。P-6是在P-5基础上改进的一型导弹,然而当时苏联海军的一些人土认为,发展到P-6这一步已经可以对付美航母编队,并未考虑其只能在水上状态发射。
1956年,苏联就决定要建造装备P-5导弹的核潜艇,之后开始研制659型巡航导弹核潜艇和675型巡航导弹核潜艇,北约分别称为E-1级和E-2级。1957年,苏联海军将一部分613型潜艇改装作为巡航导弹发射型号,并获得了预期的成功,后苏联高层最终决定发展巡航导弹潜艇,651型就是基于这个历史背景而研制的第一级常规巡航导弹潜艇。
建造沿革641型潜艇
1957年,苏联641型潜艇(北约称F级)的研制工作进展碍比较顺利,其排水量又比613型和611型大,因此就开展了在其上加装4枚新型的P-5导弹、以641B为代号的改装设计方案探讨,641B这一设计方案后来又演变成安装银锌蓄电池的642型,然而642型只停留在设计阶段。由641型演变而来的641B和642型都因艇的宽度不够,不得不扩大艇的尺寸,以便布置导弹,这就有了646型。646型仍装4枚导弹,仍是在水上状态发射。在当时,这种导弹很容易被美舰的防空系统拦截和击毁,攻击成功的可能性是很小的。于是在当时又出现两个新的方案,一是让646型携带6枚P-35巡航导弹,当时的设计代号为651。另一方案则是携带6枚P-15型短程弹道导弹的652型,攻击敌港口目标。651型
1958年,赫鲁晓夫发动了“军事上的革命”,把海军排除在战略作战任务之外,打击战略目标的任务落到了陆基弹道导弹部队上,这导致651型和652型方案都以技术上困难的原因予以撤消。为设法改变海军当时的处境,海军提出打击美航母力量的问题。当时的苏联认为美航母编队对苏联是很大的威胁,而用弹道导弹是很难打击航母编队的,实际上这是当时海军的一个不得已的办法。一方面希望海军能保存一些战略打击力量,一方面又提出航母的问题,这又导致了发射弹道导弹的629型潜艇(北约称G级)的出现。而651型则重新设计成为对抗航母的巡航导弹潜艇,不过没有用P-35导弹,而用了P-6导弹,同时用了原供646型的发射系统,以及642型中的银锌蓄电池方案。1958年5月,新651型由苏联当时的第18中央设计局(现红宝石设计局)提交了草图设计,总设计师是A·C·卡萨齐耶尔,设计工作全面展开。1959年1月,苏联部长会议批准,并计划建造72艘651型。
1960年11月16日,651型首艇K-156在高尔基市的红色索尔莫沃造船厂建造,同时在列宁格勒的波罗的海造船厂建造,此后以每年两艘的速度投入建造,这时的计划已变为35艘。之后苏联的核动力潜艇技术成熟,加之651型潜艇续航力有限,不能执行远洋作战任务,同时战斗力受限,其战斗任务很快被后来服役的659型和675型替代,到1969年停造时,共建造了16艘,其中K-156、K-85两艇在波罗的海造船厂建造,其余的14艘由红色索尔莫沃造船厂建造。
服役历程德国的651型潜艇博物馆
1963年12月10日,651型首艇K-156艇交付部队,而E-1级首艇于1960年9月,E-2级首艇于1963年开始服役这说明其晚于E-1级,而和E-2级是同时研制的。651型潜艇有9艘先在北方舰队,后转入波罗的海舰队服役,3艘在黑海舰队和4艘在太平洋舰队服役。1990年,服役20多年的651型开始退役,其中有一艘卖给一家芬兰公司,几经周折后,又被美国普罗维登斯的一家博物馆买走,于2002年8月开始对外展出。另有一艘卖给一家德国公司成为博物馆外,其余的都已销毁,有一艘在拖往拆船厂时沉没。
技术特点
艇型结构艇型
651型侧视图
651型潜艇外型仍然采用二战时期的德国的XXI型潜艇艇型,指挥台围壳位于艇体中部,艏水平舵位于艇体前部的艇身上,可收缩回艇内,艉部采用了H型尾舵。为发射导弹,在指挥台围壳前后的耐压壳体和非耐压壳体之间分置了4具长达18米的细长形导弹发射筒,分左右两舷布置在指挥室围壳前后的上层建筑内,上层建筑内有较大的空间,发射筒的倾斜度为15-20°,首向发射,但不能在水下发射导弹,必须浮出水面发射。651型在发射筒这一段的上层建筑甲板是覆盖左右两舷连在一起的一个“盖子”。发射时这一段上层建筑甲板也抬高,发射筒后盖的开启方向是向中线面的。而且在发射筒的尾部,有一个很大的尾流导流槽,引导导弹发射时的喷气尾流。
结构
651型
651型潜艇的结构基本上沿袭了613型潜艇的设计,并吸取了P/П-615型的设计经验,采用双壳体结构,典型大储备浮力,舱室小的布局。全艇共7个(8个)耐压舱,包括艏鱼雷舱,艇员生活舱,电池及导弹控制舱,舰桥舱,艇员生活及艉电池和柴油动力舱,电机舱,艉鱼雷舱。(8个耐压舱室则分别是首鱼雷舱;住舱和前蓄电池舱:导弹控制舱,下层布置有蓄电池;潜艇控制舱;住舱和后蓄电池舱;柴油机和发电机舱;电机舱;尾鱼雷舱)651型
651型和641型相同,耐压艇体由AK-25钢制成,但是非耐压艇体曾用过低磁钢。低磁钢耐腐蚀性很差,用不上5-6年就会出现裂纹。以前只在指挥台围壳的磁罗经部位处使用低磁钢,也有腐蚀现象651型选用低磁钢似乎是为了减弱艇的磁性,但最后还是不得不放弃低磁钢,只是在较早开工的K-156和K-85号艇上用过,是不成功的,从第6艘起在非耐压艇体铺设了反声呐覆盖层,降低了艇的噪声。动力系统651型
651型潜艇的动力装置和641型有较大的不同,为双轴双桨,取消了641型的3轴中的中轴,而在中轴位置布置了一台2Д-42型柴油机和1台ПГ-142型直流发电机。这样,提高了充电能力,同时双桨的噪声比3桨的小,也便于设计螺旋桨,提高螺旋桨的总效率。651型潜艇的2台主机共6000马力,而641型的3台主电机只有5400马力。但是651型的排水量比641型大约1200吨。为了提高水下航速,651型也用了和633型潜艇一样的导管螺旋桨,使水下最大航速达到18节,可以最大速度航行1.5小时,距离达27.8海里。
651型水下续航力的提高靠的是银锌蓄电池。银锌蓄电池共4组,每组152块。银锌蓄电池容量大,按1.5小时放电制比铅酸蓄电池小时放电制时的容量要大。银锌蓄电池还有其他一些优点,但是最大的问题是银锌蓄电池耗银量大,价格昂贵。一艘潜艇用银量以吨计,而俄罗斯又不盛产银。因此,银锌蓄电池在俄罗斯未得到广泛的应用。在651型上实际安装过银锌蓄电池的只有首艇K-156和K-24、K-85,这3艘艇也是最早开工的。
651型动力装置的特点是柴油机、轮胎离合器、柴油机排气和进气舌阀设有遥控系统,包括柴油机工作参数和轮胎离合器位置的信号装置。这种远距离自动控制装置还操纵柴油机通气管状态工作时的舌阀,并保证柴油机在通气管状态工作时柴油机和主推进电机的联锁。
艇载武器配置
651型
651型潜艇艇艏设有6具533毫米鱼雷发射管,艇艉设有4具400毫米鱼雷发射管,分别用于发射18枚53型和12枚40型鱼雷。4具导弹发射筒最初为P/П-6巡航导弹(北约称SS-N-3A,P-5“沙道克”巡航导弹的潜射型)发射装置,后改为P-500反舰巡航导弹(北约称SS-N-12“沙箱”)发射装置。鱼雷
651型艇艏鱼雷发射管可装6枚鱼雷在管内,另还可在Ⅱ舱存放6枚备用鱼雷。在I、Ⅱ舱的舱壁上有专为通过鱼雷而开的舱口和Ⅱ舱的鱼雷存放架,这一种存放鱼雷的方式也不同于其他的潜艇。这样,I舱的长度可以缩短,有可供再装填的装置。
651型艇艉部的4具400毫米鱼雷发射管,也有装填装置,一共有12枚400毫米的МГТ型电动鱼雷,这型鱼雷有被动声自导系统。当潜艇受到攻击时可对护卫舰艇等水面舰艇进行反击,是一种反舰鱼雷。
导弹
651型潜艇装备的P-500导弹,拥有比较精确的制导能力,使得反舰导弹不需要再使用核弹头作为战斗部。但是P-500仍然不能进行潜射,发射是需要上浮发射的。更加重要的是,每次导弹发射间隔大约为10分钟,也就是全部4发导弹发射出去需要大概40分钟的时间,由于是在水上状态发射,要求艇的航速不大于8节,海况不大于4级,为对付敌反潜飞机,给艇上先是配了14.5毫米的机枪,随后又配了一种肩扛对空型导弹。
水声系统651型潜艇声呐为МГ-200型“北极-M”。МГ-15型“杜罗姆”环扫声呐,这是在641型进行过试验的,但641型未装备。此外还有МГ-10型噪声测向站和МГ-13型侦察声呐以及“亮光-2”型水下通信声呐。
艇电系统651型潜艇配置了导航系统、水面搜索雷达、声呐、火控系统、敌我识别系统、电子对抗等电子设备,观通导航设备有很多和E-2级核潜艇相同,有些艇还安装了为SS-N-12导弹提供卫星目标信息的雷达天线。
火控
651型潜艇艇上有“自变量”导弹火控系统(或称为“论证”、“幅角”,北约代号为“前门”),该系统雷达跟踪系统和数据链组合在一起,置于指挥室围壳前端的一个旋转部分,成为指挥室围壳的首部。“自变量”有一主动雷达天线,跟踪导弹的飞行,并发送/接收数据。当接收到导弹发回的雷达图像数据后,就向导弹发出修正航向的信号。当导弹探测到几个目标时,这些目标的图像也会传送到艇上,再从艇上发出关于选择攻击哪个目标的指示。此外,还有备用控制工况。当巡航导弹用惯性控制系统完成自主飞行到达计算点后,就启动主动雷达自导头,并自主选择攻击目标。16艘651型有13艘上又逐步换装了传送目标数据的“燕子”卫星数据链(北约称为“大钵”通信天线)。除“自变量”外,艇上还有从远程侦察机得到关于目标位置数据的目标指示系统“成功-Y”型。
综合
651型雷达有攻击雷达РЛК-101型,搜索侦察雷达“涌浪”型,应答器“镍铬-M”型。观导设备有“灯塔”型电罗经,ЛР-2型计程仪、НЭЛ-6型回声测声仪。导航系统为“力量-H-651”型,另有天文导航系统“竖琴-11”型。
性能数据
艇体参数 |
艇长 | 85.9-90米 |
艇宽 | 9.7米 |
吃水 | 6.29米(平均) |
水上排水量 | 3174吨 |
水下排水量 | 3750/4137吨 |
展开表格衍生型号
651E
20世纪60年代末,苏联曾考虑过多种提高柴电潜艇性能的技术方案,其中之一就是在651型上再加装一种辅助的核动力装置。改装设计工作由第18中央设计局在1975年完成的,在1977年又进行过一些修改。红色素尔莫沃工厂改装了一艘651型K-58艇,该艇是16艘中的第3艘,1962年1月开工,1966年9月交付海军的,其被称为651Э/E型。651E型
615Э型的水上排水量为3280吨,比651型的3174吨大了100吨多一点,水下排水量为4180吨,其储备浮力为31.6%,增加的小型核动力装置为BAY-6型。BAY-6是一种小尺寸的沸腾堆,安装布置在651型潜艇尾部的一个耐压容器内,处于水线下。功率是600千瓦,用于发电,不用作直接驱动螺旋桨。试航的结果表明,这种小堆用作辅助动力是合理的,这样可以加大潜艇的水下持续航行时间。用小型核动力装置时,水下续航力可达7000海里。这种动力装置体积较小,可以装上当时苏联的柴电潜艇,以提高潜艇水下低速航行时的续航力,而水下高速航行时仍需使用蓄电池。通过增加一个小型核动力装置,艇的排水量只增加100吨多一点,提高了水下续航力,研制是成功,但是当时苏联海军对重型核动力潜艇的浓厚兴趣和大量投入,导致这一柴电潜艇的核动力改造计划缺乏吸引力,没有能够实现。总体评价
651型
651型潜艇不像W级、Z级、G级那样进行过多次改装,试验海军的新型武器和装备,也不象R级那样出口过好几个国家,更没有象F级那样有过远征加勒比海的“壮举”。实际上也没有对美海军水面舰艇、航空母舰等构成威胁,因为从水上发射飞航式导弹就没有发挥潜艇特有的优点-隐蔽性。如果将水上发射导弹作为从水下发射的一种“过渡”,这是可以理解,甚至是必要的。因为导弹没有装备过潜艇,即令是水下发射,也可以从导弹在艇上的安装、调试,储存、保养,操作使用中得到对潜艇设计和导弹设计都有益的经验。一方面可以培训艇员,也为研制水下发射的导弹提供经验数据。问题是,为什么在已经研制成功水上发射的E-I级、E-2级核潜艇后,又来研制同样是水上发射的常规动力的651型,而且没有用作试验新型的“紫晶石”导弹,也未装备这型导弹,因此651型潜艇是一型颇受争议的潜艇。唯一可能的解释是,增加苏联巡航导弹潜艇的数量或者是那个时代的产物。651型潜艇是新设计的一型常规动力巡航导弹潜艇,此后苏联再也没有研制常规动力巡航导弹潜艇。
651型潜艇只能从水上状态发射是其最大的缺点。发射前要做很多准备工作,约需时20至35分钟。发射后又必须在水上状态跟踪导弹,接收导弹的雷达信号,传送修正航向的信号。这样,潜艇需在水上状态停留较长时间,容易受到敌方的攻击。651型的另一缺点则是容易被美反潜兵力发现并跟踪。时间一长,美国发现651型要发出与苏联其他型潜艇不同的一种声脉冲信号,这是由于凹进去的尾流槽而形成的流体动力噪声,这样就很容易被识别并定位,受到攻击(舰船知识评) 。