中国新型核潜艇另辟蹊径：先美一步攻克关键技术，进世界第一梯队

世界掀起新一轮潜艇竞赛，中美俄各有各的打算，中国新一代新型战略核潜艇何时才能形成战力？

前言：随着世界政治局势的变化，远洋作战在现代海防中的重要性日益凸显，而中国目前大部分主力仍停留在近海海域，如何才能尽快突破技术限制，迈入远洋，便成为中国海军当下思考的重点。本文将从现代海防、中国潜艇发展史、潜艇研发过程中遇到的技术难题等内容展开具体分析，探寻出一条中国海军未来主力舰艇——潜艇的发展之路。

（图解：中国海军此前只是解决有无问题，直到近10—15年才有了一定改观）

1、任重道远：中国潜艇发展仍存技术差距

潜艇隐身性能好、机动能力强、突袭威力大，新中国成立初期，中国海军就已经意识到，光有航空兵还不够，潜艇才是最好的战略武器。

基于这种认识，1950年，中国海军确定了重点发展海军潜艇的方针；1951年组建起第一支由275人组成的潜艇学习队，向苏联学习潜艇知识；1954年6月10日，中国海军独立潜水艇大队正式成立，6月28日，从苏联接收的“新中国11号”和“新中国12号”潜艇，进入海军青岛基地，随着第一批潜艇学习队成员学成，中国第一支潜艇部队算是真正建成了。

但由于整体海军力量较为薄弱，所以我国开始尝试对苏式武器进行仿制，最终造出033型潜艇，那之后，在033型基础上，新推出改进版035型。

（图解：039型核潜艇，外观与“基洛”级潜艇极为相似）

进入21世纪后，国家安全形势与国际局势的变化，推动中国全面强化潜艇发展，期间中国引进12艘“基洛”级常规潜艇，该潜艇排水量达到3000吨。实际上，当时039型已经进入研发阶段，只是中途遇到瓶颈问题，而“基洛”级潜艇的到来，很快解决我国燃眉之急，提供了不少技术思路，从039型的外观上看，粗滴水型设计明显有着“基洛”级潜艇的设计风格。

到2020年，12艘“基洛”级潜艇加上已经研发成功的039型潜艇，我国海军此时拥有了世界上规模最大的常规潜艇力量。

（图解：常规潜艇正浮出水面换气，露出来的管道则为通气管）

只是，规模增长的同时，常规潜艇自身缺陷也日益明显，那就是续航问题。

常规潜艇的主要动力来源于柴油机和发电机，而柴油机在运作过程中，必须消耗氧气，这意味着潜艇在水下潜航一段时间后，不得不进入通气管航行状态。所谓通气管状态，是指常规潜艇需要将通气管露出水面呼吸氧气，以保证柴油机正常工作，如此一来，这将大大增加常规潜艇被反潜雷达探测到的可能性。冷战时期，苏联阿库拉级潜艇因为故障问题沉海，距离事故发生96个小时后，挪威救援队才抵达出事点进行抢救，等打开舱门后，艇内118人已经全部因为窒息死亡。

虽说现在的常规潜艇安装了AIP系统，可有效拉长潜艇在海下的潜伏时间，但这不过是增强了低速潜航能力，高速性和机动性能依旧没有彻底改善。也正因为这样，常规潜艇无法脱离岸基武器保护进出远海。

（图解：常规潜艇即便采用了AIP系统，其水下续航力与核潜艇仍然有质的差距）

2、AIP系统动力：拉长潜艇潜伏时间

所谓AIP系统，是一款不依赖外界空气的推进系统，它可以直接将氢燃料和氧化物转换成电能，最终以电动机带动潜艇低速航行，同时还能拉长潜艇在海底潜伏的时间。AIP系统通常分为四种，分别是金属燃料动力系统、闭式循环外燃动力系统、燃料电池动力系统以及核反应堆动力系统。1988年-1989年，历史数月海上试航实验后，苏联成功验证了燃料电池AIP系统稳定性，确定在其辅助下，潜艇的续航时间、隐蔽性都能得到极大提升。

瑞典制造的潜艇，则大部分属于闭式循环外燃系统，采用斯大林发动机。

斯特林发动机由苏格兰斯特林发明，可通过外部热源转换成机械能，燃烧期间产生的空气会一直保存在气缸内，不用与外界进行气体交换。有数据显示，安装AIP系统的常规潜艇，在水下航行行程要超出普通柴电潜艇400海里，整体攻防能力和潜航能力都得到大幅提升。

目前，包括中国、日本在内，都引进了这一动力系统，

不过，世界范围内会造AIP潜艇的国家不少，可真正能掌握AIP技术的国家，全球却只有7个，中国则是其中一员。值得一提的是，美国目前还不具备该能力。

当中国拥有该技术后，很快就用于本国潜艇建造和出口，深受各国青睐，比如说泰国购买的S-26T型潜艇、巴基斯坦的S-20型潜艇，都运用了我国的AIP系统。

（图解：我国完全自主研发并配套建造的第三代常规潜艇039改进型）

后来，中国意识到AIP原系统的缺陷后，便开始下苦功改进，最终造出最新型AIP常规潜艇——039改进型。

中国船舶集团有限公司负责对常用AIP系统升级改进工作，其研发出来的大缸径斯特林发动机动力比原来翻了两番，额定功率达到320千瓦，成为目前世界上最先进的斯特林发动机。与此同时，改进型039型常规潜艇，相较于过去几款潜艇来说，机动性能得到提升，甚至还超越了引进的“基洛”级潜艇，被外界普遍视为周边各国高性能常规潜艇的代表。

（图解：美国以多功能和多用途为主要任务研制的攻击型核潜艇“弗吉尼亚”级）

3、迈向远洋步伐加快，常规潜艇何去何从

也就是说，我国附近海区的地形，决定了这里很适合常规潜艇执行设伏任务，只要中国海军近海防御战略不发生太大变化，那常规潜艇就不会消失，在未来一段时间里，仍常规潜艇仍是海军中主力舰艇之一。

但不可忽视的是，正因附近海域地形原因，可执行远洋任务和具备深潜能力的核动力潜艇，受到极大影响，作战效果难以彻底发挥出来。美国很早以前便有了相关认知，特地研发出一款用于近海作战的“弗吉尼亚”级核潜艇，即使如此，在面对庞大的常规潜艇时，核潜艇也没有十足把握能全身而退，更不用说是远洋型核潜艇了。

近些年，中国双航母编队形成，第三艘航母福建舰也即将迎来海试，这意味着海军迈向远洋的步伐开始加快。而独特的海洋地理环境，让我们不得不思考：在推动海军潜艇发展时，到底应该坚持常规潜艇建设，在039型基础上研发出更多改进型常规潜艇，还是去发展近海浅水区域作战的核潜艇？

当然，不可否认的是，仅从发展速度上判断，相较于平淡的常规潜艇而言，中国核潜艇已经进入高速发展阶段。继第一艘核潜艇后，短短10年内中国就研制出第二艘核潜艇——093型攻击核潜艇，按照国际标准，其惊人地达到第三代水准。

（图解：093攻击核潜艇，可搭载鹰击-18反潜导弹和长剑-10巡航导弹）

不管是从设计还是发展思路上，093型都一改过去“小步快跑”模式，获得了极大进步。它对过去潜艇暴露出来的问题进行针对性改进，换装了最新型反舰、反潜鱼雷、声呐，还优化了艇体结构线型，作战能力出现显著提高。093B型则进一步优化构型，提高探测能力，甚至装备了最新一代高超音速导弹，反舰能力优异，此外，该艇通过大量减振降噪技术，将噪声水平提升到与美国“洛杉矶”型核潜艇相近的程度，极大缩小了与西方之间的差距。

也就是说，在常规潜艇和核潜艇的取舍问题上，若是现有常规潜艇039型还无法在航速、机动性、攻击力、潜航等方面获得颠覆性突破，那中国海军未来进出远海一定会受到限制。到时候，研制和装备新一代核潜艇，对于中国远洋需求而言，就显得更加迫切和有必要。

3、迫在眉睫：低温核动力装置是突破口

而如何才能解决这一问题，只能加快推进全新AIP动力系统升级，如小型低温核动力装置，否则常规AIP型潜艇的发展真就要走到头了。

前文提过，现有常规潜艇装备的主要是斯特林发动机或燃料电池，其输出功率最高停留在600千瓦左右，随着航速不断提升，潜航距离随之下降，当航速达到10节以后，潜航距离会骤降至100海里以内，在接下来的几天时间里，潜艇不得不浮出水面换气，以完成充电工作。这也就是为何常规潜艇很难突破高速机动的主要原因。

（图解：小型低温核动力装置，从本质上讲可以划分到核动力装置范畴）

小型低温核动力装置技术，可以极大程度上解决以上问题。其最大特点在于，可以通过不同的作战需求，以及对常规潜艇展开排水量、结构条件的分析，进而确定输出功率大与小，只要输出功率能达到1000千瓦以上，那3000吨的常规潜艇就能以12节速度航行甚至是更快，重要的是，它还能在常规潜艇航行的同时对电池组进行充电。从本质上讲，虽然该技术完全可以划分到核动力装置范畴，但也因为在常规潜艇领域的实用化，被称为是新一代AIP系统，为常规潜艇近乎无限提供续航能力。

只是，采用了小型低温核动力装置的AIP潜艇，研制成本要远远高于普通AIP常规潜艇，达到后者十几倍之高。所以，目前世界上还没有一个国家真正将其投入实用化。

我国对小型低温核动力装置的未来发展前景相当看好，这些年正不断加大投入，推进新型核动力装置的研制进程。上一次突破是在2018年，根据国内报道，中国完成了陆上实验堆的全功率运转实验，输出功率超出800千瓦，为下一步研发3000吨级新型近海常规潜艇奠定技术基础，同时超越美俄占领又一个技术制高点。

（图解：095型采用三线式侧阵列声呐，这一技术我国首创）

1. 消除代差：095型有了质的飞跃

美国防务网站曾报道称，中国海军下一代核潜艇研制计划其实很早以前就开始了，如095型。美国方面推测，该潜艇在尺寸和吨位上，与“弗吉尼亚”级相似，但定位要更偏向远洋、反潜、反舰和对陆攻击，恰好与强调近海作战的“弗吉尼亚”与“亚森”级核潜艇相反。

这背后原因与现有国际核潜艇发展情况有关。不管是美国还是俄罗斯，其都已经拥有第三代和第四代核潜艇，所以他们并没有太多对远洋作战的忧虑，而我国因为发展时间较晚，从核潜艇研制成功到进入远洋，直接对上的就是美俄第三代和第四代核潜艇，今后要是还想继续在远洋活动，就必须研制095型一类的反潜核潜艇，将外部威胁值降到有限范围。

（图解：潜艇单壳体潜艇切面）

按照美国推测，我国研发的095型核潜艇，将会配备当前最先进的声呐探测设备和数字化电子设备，比方说大尺寸球形声呐、数字阵列拖曳声呐、全数字化控制系统等，这样一来，核潜艇就拥有了足够强大的自动化能力和更快反应时间。

在舰载武器方面，095型核潜艇上一共设置了8具发射管，可一口气携带40枚导弹，尤其是高速反潜鱼雷，能够同时对不同方向的目标发起打击。潜艇中部有导弹发射模块，能够发射8-12枚超声速反舰导弹。

在艇体与核反应堆设计方面，095型同样有了质的飞跃。通常情况下，很多国家潜艇都会采用双层壳设计，这一设计不仅能够加强潜艇抗压能力，还可以借助双层壳之间的空隙来削弱噪音，提升生存能力。而095型则首次使用单壳体设计，可极大程度上降低潜艇尺寸、吨位，进而提升机动性与航行速度。在此前，美国就已经将单壳体设计应用在潜艇之上。

当然，最关键的在于，095型还在动力方面有所进步，从世界第一艘核潜艇到现在，采用的动力系统一直都是紧凑型一体化高浓度自然循环堆，其优势在于安全性能高、功率大航速快。过去中国核潜艇一直落后于世界先进水平，即使是足够强大的093型，也仅仅达到第二代水准。从095型开始，我国终于成功掌握该技术，这不仅为之后的096型核潜艇创造条件，还标志着我国终于追平了西方20年的技术差距。

（图解：网传096型效果图，将会采用无轴泵推技术，减少噪音助力隐身）

5、战略值班能力：新一代战略核潜艇开造

值得一提的是，在中国加快发展第四代核潜艇的同时，新一代战略核潜艇也紧锣密鼓进入研发阶段，即目前西方国家最为关注的096型核潜艇。

美国媒体报道称，096型战略核潜艇与095型相比，声呐等电子设备上都不会有太大改变，可设计难度却更上一层楼。这是因为，096型核潜艇另辟蹊径：先美一步攻克了最为关键的低温核反应堆技术，让潜艇真正进入世界第一梯队。同时，在舰载武器方面，新一代材料和制造工艺、新型高能固体火箭发动机、新一代小型化核弹头等，也都有不同程度改进。

由于要携带体积更大的潜射弹道导弹，所以096型吨位超过10000吨，直径也更大。从外观上看，最大改变或许是取消了“龟背”设计，显得更加流畅光滑，减少水下航行阻力。“龟背”的作用，其实是专门为本就凸出的导弹发射筒另设的整流罩，可以增加潜艇内部空间，但是，这也增加了潜艇暴露风险。在苏式核潜艇身上，这一特点尤为明显，我国因为潜射弹道导弹尺寸过大，以及大直径耐压艇壳技术的限制，所以多数情况下也都有隆起的“龟背”。

（图解：突破大直径耐压壳技术，成为下一代核潜艇关键）

一直以来，我国在大直径耐压艇壳技术上有欠缺，期间考验的不光是大型板材轧机技术，还有超大型板材冷加工设备技术，因此要想将明显“龟背”取消，难度是相当大的。随着096型新一代核潜艇的开造，我国在核潜艇建造技术上不断突破，再加上巨浪-3潜射导弹尺寸有所减小，所以096型取消这一设计完全有可能。

总而言之，不管未来096型核潜艇会是什么样子，都不影响核潜艇本身具有的威慑力，与搭载的战略导弹一同构成我国安全基石。

6、新一代核潜艇竞赛：中美俄都有自己的打算

换句话说，近海防御和远洋作战，都是现代海防不可或缺的一部分，纵观中美俄等国家核潜艇发展不难发现，如今针对新一代核潜艇的竞赛已然开始，各国也有各国自己的打算。除中国新型核潜艇不断传出消息外，美国最新一代战略导弹核潜艇哥伦比亚级也有了动静。

（图解：美国网站公开“哥伦比亚”级核潜艇建造过程，首艇预计在2027年交付）

哥伦比亚级是美国的第五代核潜艇，同时还是美国海军历史上建造过的最大核潜艇，排水量超过20000吨，仅研发资金就耗费48亿美元。按照美海军规划，哥伦比亚级将建造12艘，用来替代即将退役的俄亥俄级潜艇，艇内最多携带16枚“三叉戟”导弹和12枚MK鱼雷，在最先进传感器的辅助下，哥伦比亚级将成为世界上最安静的核潜艇。

而美国的哥伦比亚级核潜艇，瞄准的是俄罗斯“北风之神”级核潜艇，后者属于第四代战略导弹核潜艇，排水量远比前者更大，达到24000吨，是仅次“台风”级的世界第二大核潜艇。所以，从已知数据中分析，美国哥伦比亚核潜艇整体性能要强大，096型潜射打击威力更强，俄罗斯则占据了时间差优势，比中美更早一步服役，在水下提前占据优势。

结语：对于中国海军2030年主力作战舰艇——潜艇的发展，大家还有什么了解的么？欢迎在评论区留下您的看法和故事。