常規潛艇配備“潛艇充電寶”的方案,是將輔助電池艙以插電或拖曳的方式部署在常規潛艇上,從而大大提高潛艇的水下續航距離和時間。其實對於核潛艇來說,這種外掛輔助電池艙也有壹定的應用價值。很多人可能很難接受這種想法:核潛艇本身的動力是無限的,現在卻要給它配備輔助電池艙。這不是多此壹舉嗎?
常規潛艇加裝外掛共形鋰電池艙的設想
想象壹下,潛艇裝備了拖曳式鋰電池艙。
其實核潛艇並沒有大家想象的那麽完美,至少目前是這樣。核潛艇雖然在動力上比常規柴電潛艇有很大優勢,但在靜音效果上不如常規潛艇。因為核潛艇是利用高溫反應堆帶動渦輪在水下運轉,然後渦輪帶動發電機、傳動軸、螺旋槳等部件工作,由於核潛艇上有很多部件是機械運轉的,所以各種噪音都不小。雖然先進的核潛艇通過浮閥阻尼、主動取消等措施降低了大部分機械噪聲,但與常規潛艇相比,噪聲水平還是比較高的!由於潛艇在水下由電池提供動力,除螺旋槳外沒有其他機械設備工作,所以在同等技術條件下,常規潛艇比核潛艇安靜得多;實際上,常規潛艇的靜音效果確實比核潛艇好:中國有常規艇經常出入第壹島鏈,但除了主動上浮外,很難被美日的反潛系統探測到。而中國的核潛艇在進出第壹島鏈時,很容易被對手發現。從早期的091到最近大熱的093B,幾乎每次都被日本反潛機緊緊咬住。
中國093核潛艇噪音大,過島鏈容易被發現。中國093核潛艇噪音大,過島鏈容易被發現。
核潛艇除了比常規潛艇聲音大,還有壹個致命的弱點:強熱紅外信號。核潛艇反應堆在工作時會放出大量的熱量,所以需要大量的冷卻水。艇內會定期排出壹部分冷卻水,在壹定範圍內會引起海水溫度的細微變化。如果對手使用高靈敏度的熱紅外探測系統,他將能夠發現潛艇。美國曾披露其海洋偵察衛星發現俄羅斯阿庫拉攻擊型:有壹次美國衛星發現日本艦隊後方約100公裏的海面上不時有異常的熱紅外信號,根據之前的紅外數據庫與美軍對比,確定俄羅斯“阿庫拉級”核潛艇正在跟蹤日本艦隊。根據美國衛星獲得的信息,日本艦隊進行了反潛搜索,最終確認確實是俄羅斯核潛艇。從這個例子可以看出,核潛艇的熱紅外信號有時比它的水下噪音更危險。
阿庫拉級核潛艇因強熱紅外信號而暴露。
針對核潛艇存在的問題,也提出了壹些改進方案,其中之壹就是在核潛艇內部安裝大量的鋰電池,這樣核潛艇的反應堆只需要間歇性的啟動給鋰電池充電,因為在大多數情況下,鋰電池可以為核潛艇提供安靜的動力,不會產生需要排出艇外的余熱。但是,這種方案也面臨兩個問題:首先,潛艇必須建造得非常大,並導致成本急劇增加;其次,鋰電池的安全性較差,壹旦發生火災,將會導致災難性的後果,顯然不值得為核潛艇冒這麽大的風險。
“海底充電寶”的概念使核潛艇大量配備鋰電池成為可能:由於這種“海底充電寶”只是壹個外部輔助電池艙,建造成本相對較低。雖然裏面有大量的鋰電池,但是這個電池艙是由潛艇牽引或者掛在艇外的。正常情況下,核潛艇反應堆運行時可由輔助電池艙供電,反應堆停止運行後電池艙可為核潛艇提供推進動力;如果鋰電池起火,發生事故,核潛艇只需拋棄輔助電池艙,核潛艇本身的安全不會受到鋰電池事故的影響。
094配備外儲式鋰電池清洗槽094配備外儲式鋰電池清洗槽。
英國的方案證明,在核潛艇上懸掛大型電池艙是可行的。
壹旦外置鋰電池倉著火扔掉就沒事了。
中國導彈核潛艇可以在緊急情況下扔掉鋰電池艙,中國導彈核潛艇可以在緊急情況下扔掉鋰電池艙。
以我國現役的094型導彈核潛艇為例。它的水下機械噪音比較大。即使在中國南海地區,也很容易被美國“海狼級”、“弗吉尼亞”等靜音核潛艇跟蹤,其冷卻水也很容易被美國偵察衛星發現。如果094導彈核潛艇在左右兩側外掛排水量約1.500-2千噸的輔助鋰電池艙,情況馬上會發生變化:094潛艇的核反應堆只需4-6個小時就可以將輔助鋰電池艙充滿電,然後鋰電池可以使潛艇在3節的低速下潛約500海裏,水下潛伏時間可達10天。在這段時間內,094的反應堆保持熱停堆狀態,除了螺旋槳潛艇,沒有大型機械設備運行,可以達到和常規潛艇壹樣的靜音水平;同時,由於反應堆處於熱停狀態,潛艇不會排出余熱,敵方衛星和飛機無法用熱紅外探測設備發現094型潛艇。這樣,即使美軍派出大量攻擊核潛艇進入南海,也無法鎖定094核潛艇的蹤跡;借助輔助鋰電池艙提供的電力,094核潛艇可以在反應堆停堆時,悄悄穿越宮古海峽、巴士海峽等備受關註的水道,進入浩瀚的太平洋進行戰略巡邏,從而讓敵人更加無跡可尋。但目前穿越水下噪音094的第壹島鏈時很難保持隱蔽。
外置鋰電池艙,讓中國潛艇可以悄無聲息地通過敵方控制的島鏈,也讓中國潛艇可以悄無聲息地通過敵方控制的島鏈。
中國正在研發制造新壹代096級導彈核潛艇,也可以考慮保留外部輔助電池艙。雖然推測096型核潛艇采用了泵推進、浮閥阻尼、主動取消等綜合降噪措施,但除非其水下噪聲水平降低到與常規潛艇相同的水平,除非在低速潛水時不排放任何冷卻水,否則有必要為096型核潛艇配備輔助電池艙。對於093、095等攻擊核潛艇來說,也非常適合配備外置的共形鋰電池艙,這樣在穿越狹窄水道和被跟蹤時,核反應堆可以關閉,保持最佳的靜音狀態。
中國導彈核潛艇加裝外置鋰電池艙將成為深海黑洞,中國導彈核潛艇加裝外置鋰電池艙將成為深海黑洞。
從技術角度來說,德國人早在二戰時就用U艇拖曳了壹個大型導彈發射艙,而英國現在正在研究加裝兩艘特戰潛艇攻擊核潛艇的方案,所以中國無論是拖曳輔助電池艙還是外掛電池艙都不存在技術難度。如果中國決定推進這壹計劃,那麽在不久的將來,中國的各種核潛艇將可以帶著輔助電池艙悄無聲息地出入大洋,成為深海黑洞,美日反潛機在第壹島鏈附近追逐中國核潛艇的事件將很難再現。