鹦鹉螺号核潜艇

美国海军隶下的一艘核潜艇

鹦鹉螺号 核潜艇 (英文:USS Nautilus, 舷号 :SSN-571),是 美国海军 隶下的一艘核潜艇,是世界上第一艘核潜艇,也是第一艘从水下穿越 北极 的潜艇。

鹦鹉螺号核潜艇问世的意义在于,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。

鹦鹉螺号核潜艇的命名是为了纪念 儒勒·凡尔纳 小说《 海底两万里 》中的鹦鹉螺号潜艇,1952 年6月14日在美国 通用电船 公司开工建造,1954年1月21日下水,1954年9月30日服役,1980年3月3日退役,之后经过改装在美国格罗顿 潜艇部队 作博物馆艇。

发展沿革

研制背景

潜艇投入战争后,在两次世界大战中发挥了至关重要的作用。但由于 常规潜艇 水下航行时所用的是 蓄电池 供电的电动推进方式,如果蓄电池能量耗尽以后,潜艇必须浮出水面进行充电,这就大大降低了潜艇的优点隐蔽性。而且电力推进航速较低,续航力远远不足,严重削弱了潜艇作战能力的发挥。直到 原子能 出现,人类的梦想才最终实现。 第二次世界大战 期间,物理学家 艾贝尔森 (Philip Abelson)提出了使用核能来作为船只动力源的观念,他撰写了世界上第一篇如何将 核反应堆 装置安装在潜艇中,可同时提供潜艇航行时所需的 推力 与电力的报告。在报告中还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。

美国 最先考虑将原子能用作潜艇动力的,是时任美国海军研究实验室机电处主任、著名物理学家罗斯·冈恩。1945年12月4日,《 纽约时报 》发表了冈恩的谈话“ 原子能 将首先带动机械,以便推进船舶。”当月13日,冈恩又在美国参议院原子能专门委员会的 听证会 上说,原子能的主要作用是“转动世界的车轮和推进世界的船舶”。如果说冈恩等人是 核潜艇 构想的提出者,那么将这一设想最终变为现实的,就是被称为“ 核动力 海军之父”的美国 海军上将 核动力科学家 海曼·乔治·里科弗 。

建造沿革

1946年, 美国海军 部决定成立原子能研究机构,并挑选一名 上校 军官来主持这项工作。早就对原子动力情有独钟的里科弗主动提出了申请,并以其深厚的舰艇工程知识和娴熟的动手能力获得了批准。经过反复研究,里科弗提出美国海军核动力计划的第一步应该放在潜艇上。因为只有“航程无限”的 核能 与“隐蔽出击”的潜艇相结合,才能导致战略作用极为重大的威慑性武器的出现。最终,里科弗的计划被采纳。

1948年5月1日,美国原子能委员会和 美国海军 联合宣布了建造 核潜艇 的决定。1949年,里科弗被任命为国防部研究发展委员会动力发展部海军处负责人,并兼任原子能委员会、海军船舶局两个 核动力 部门的主管和核潜艇工程总工程师。

1951年7月,里科弗促使 美国国会 批准授权建造第一艘核潜艇。1951年8月2日,核潜艇建造合同授予了 美国电力公司 船只部门(Electric Boat Division,是美国电力船只公司的前身,也是 通用电气 动力集团的前身)位于美国康乃狄克州格罗顿的船 坞 公司。

1951年12月12日, 美国 海军部( U.S. 海军 Department)正式公布新建造的 核潜艇 编号为SSN-571,并命名为鹦鹉螺号,这是是美国第六艘使用此名的船只,也是第 三艘使用此名的潜艇。

1952年6月14日,鹦鹉螺号在格罗顿的船坞公司由时任 美国总统 哈瑞·杜鲁门主持铺设 龙骨 的仪式。1953年3月30日美国当地时间11时17分,陆上模拟堆热 中子 反应堆达到了临界状态。6月25日, 核动力 装置达到了满功率,并完成了持续4天4夜的满功率运转试验,这标志着这艘核潜艇已经具备了以不间断的全速横渡大西洋的能力。为了保证一些主要设备能够适合艇内的尺寸要求,在设备装艇之前,首先在木制模型内进行了试装。

1954年1月21日, 鹦鹉螺号 由时任总统德怀特·艾森豪威尔的夫人 玛米·艾森豪威尔 掷瓶洗礼,人类第一艘 核潜艇 在上万名观众的欢呼声中下水驶入 泰晤士河 (Thames River)。经过努力, 鹦鹉螺号 在这年底全部竣工,全部建造花费5500万美元,由于该艇主要供试验之用,因此没有建造后继艇。

服役历程

服役退役

1954年9月30日,鹦鹉螺号核潜艇完工服役,母港为美国康乃迪克州的新伦敦海军潜艇基地(United States Naval Submarine Base New London ),第一任艇长为海军中校尤金·威金森。 鹦鹉螺号 在服役之后并没有立刻出海值勤,而是停靠在码头旁继续进行建造与测试工作。

1955年1月17日11时, 鹦鹉螺号 进行了首次正式出海,并且送出留在历史上的一则讯息“以核子动力前进中”(Underway on nuclear 功率 )。1955年到1957年间,鹦鹉螺号持续地被用在增加潜航速度与耐久的研究调查方面。

1954年1月21日下水到1957年4月第一次更换 燃料棒 时为止,鹦鹉螺号总航程达62526 海里 ,仅消耗了几公斤 。 鹦鹉螺号 还以首次水下航行抵达 北极点 而闻名于世。鹦鹉螺号所展现的 核潜艇 的巨大魅力还不仅于此,自其服役后, 美国 用它多次进行了潜舰对抗以及反潜演习。

1980年3月3日, 鹦鹉螺号 除役并自美国的海军船只名册上注销。1982年5月20日,鹦鹉螺号被 美国内政部 指 定为国家历史性古迹(National Historic Landmark),在梅尔岛海军 造船厂 接受了一大规模的改装工程之后,在1985年7月6日被拖回康州格罗顿。

2002年时, 鹦鹉螺号 在 通用动力电船 的 船坞 中进行了为期五个月、耗资470万美元的保存工程,并在之后改为潜艇历史博物馆对外开放,每年吸引约25万的民众前往它位于格罗顿潜艇部队图书馆暨博物馆(Groton's Submarine Force Library and Museum)旁之泊锚地参观。   2004年9月30日, 鹦鹉螺号 举行了服役50周年纪念会,在纪念会中该艇的首任艇长威金森 中校 进行了演讲,同时也被美洲 核能 协会(American Nuclear Society,ANS)指定为国家核能古迹(National Nuclear Landmark)。

历任舰长

鹦鹉螺号 自1954年就役下水直至1980年除役为止,共经历过九任舰长的指挥。

技术特点

设计特点

鹦鹉螺号核潜艇   艇体外形与内部、动力仪器与作战装备,都是最精密的科学产品,都是用最 流线型 的外貌与简便的控制装配起来的。鹦鹉螺号核潜艇   长98.7米,总重2800吨,平均航速为20节,最大航速23节。最大潜深150-213米,从理论上讲它可以以最大航速在水下连续航行50天、航程3万 海里 而无需添加任何燃料,艇上还装备了自导 鱼雷 。因为 核反应堆 不需要空气助燃,可环游世界而不需要浮出水面。

艇型结构

艇型

鹦鹉螺号核潜艇采用的是 第二次世界大战 时期 常规潜艇 外型与后来的水滴型潜艇之间的过渡艇型,俗称“鲸 ”。这种外形的基本特征是 艏柱 为圆弧型, 干舷 较低,上甲板呈平直形状; 鹦鹉螺号 的艏水平舵为可收放结构,不使用时则可折叠收起;在艏水平舵的后面,有一个锚穴,锚就收藏在那里;指挥台围壳剖面呈机翼流线形,位于艇中间偏靠艇艏的位置上; 部基本上采用了 常规动力潜艇 的艉部结构形式,艉舵位于 螺旋桨 的后面,但是艉垂直舵却分成上下两块,与艉水平舵呈十字形布置,有两根推进轴、两个螺旋桨。

舱室

鹦鹉螺号核潜艇的耐压艇体内总共分为6个舱室,其布置顺序从艏至艉依次是 鱼雷 舱、居住舱、作战指挥舱、反应堆舱、主机舱和艉舱。 鱼雷 舱装备有鱼雷发射管和备用鱼雷。居住舱和作战指挥舱均分为三层,最上层是供10名军官居住的军官舱室和军官会议室,军官会议室的面积比 美国海军舰队 型潜艇上军官会议室的面积大3倍; 中层 是烹调室和士兵餐室,一次能够提供46名艇员在此同时进餐,还可布置成为一个小型电影放映厅,可容纳50人;另外,餐室里还设有冰激凌机、饮料机、 磁带录音机 和电视机等;指挥舱的上层是 潜望镜 室和攻击指挥室,攻击指挥室的后部是 无线电 通讯室;指挥舱的中层是操纵指挥室, 核潜艇 上所有舵的操纵都集中在这里,该艇的各种舵采用舵轮和操纵杆方式,操纵指挥室的后部是士兵艇员居住舱;作战指挥舱和居住舱的最下面一层是各种液舱、 蓄电池 舱、泵室以及仓库等。

鹦鹉螺号 作战指挥舱后面是反应堆舱,整个 核动力 装置占艇身的一半左右。位于核潜艇最后部的艉舱是士兵居住舱,艇上的艇员人数编制为93名,但是在一般的情况下艇员人数往往要超过编制人数。因为 鹦鹉螺号 担负着重要的试验任务,因此经常有接受培训l的人员、负有特殊使命的人员以及参加试验的人员随艇航行。因此,艇上的大部分都使用二层或者三层的床铺,每一个铺位的三个壁面采用的都是轻金属围壁,形成一个基本独立的个人支配空间,床铺上装有个人使用的照明灯具,每一个艇员都有一个存放个人用品的专用柜。 鹦鹉螺号 上还增添了一些舰队型潜艇上不曾配备的设施,例如 自动洗衣机 、 干燥机 、图书室以及放射性剂量检测室等。此外,装备的大功率空调系统可以使艇内的舱室温度保持在20~22 摄氏度 范围内, 相对湿度 保持在50%左右。

动力系统

鹦鹉螺号核潜艇反应堆舱里布置了一台S2W型 压水反应堆 、 热交换器 、各种泵以及反应堆用水舱等。反应堆舱的顶部利用铅屏蔽进行了密封,并在其顶部形成了一条屏蔽走廊,成为艇上人员的安全通道。主机舱内布置有两台齿轮传动汽轮机和各种辅机,动力装置的控制台也布置在主机舱内。 核潜艇 上的两台齿轮传动汽轮机,在反应堆产生的饱和蒸汽的驱动下,可以产生13400轴马力的动力。

艇电武装

鹦鹉螺号核潜艇艇艏装备有6具533毫米 HK- 54型水压式 鱼雷 发射管,未设置艉鱼雷舱,这一点与 美国海军 的舰队型潜艇的舱室布置有所区别,总共携带有24枚鱼雷,其中6枚装备在鱼雷发射管中,18枚备用。鹦鹉螺号艇上装备的声纳是AN/BQR-2B型艏部 声呐 ,1958年对鹦鹉螺号进行改装之后,又在该艇的前甲板右舷增设了AN/BQR-3A型声呐,以增强该艇的水下探测能力。

性能数据

服役动态

1955年5月10日,鹦鹉螺号核潜艇开始往南行驶进行暖车(shakedown),以完全潜航的方式自新 伦敦 航行到 波多黎各 的 圣胡安 ,其中有2223公里的航程是在不到90小时的时间中完成,打破那时潜艇最长潜航距离与最快持续潜航速度(至少持续1小时以上)的世界记录。它还以20节的平均时速,完成了从 佛罗里达 基韦斯特 到新伦敦之间1397 海里 的航行。

1955年7至8月份,鹦鹉螺号首次进行的作战演习中,它轻而易举地战胜了包括一艘 反潜 航母在内的反潜编队,在这次 对抗演习 中,鹦鹉螺号共击沉了7艘敌舰。随后在 北大西洋公约组织 所组织的名为“反击”的演习中,受到鹦鹉螺号攻击的水面舰艇数量达到16艘,其中包括航母2艘、 重巡洋舰 1艘以及 驱逐舰 9艘,其余的4艘为 油轮 与货轮。据 美国 统计,鹦鹉螺号在历次演习 中共 遭受了5000余次攻击。据保守估计,若是 常规潜艇 ,它将被击沉300次,而 鹦鹉螺号 仅为3次,展示了 核潜艇 确实具有无坚不摧的作战成力。

1957年2月4日, 鹦鹉螺号 突破60000 海里 的航行纪录,达到19世纪 法国 小说家 儒勒·凡尔纳 的 科幻小说 《 海底两万里 》中所虚构的同名潜艇所航行之距离。

1957年4月,鹦鹉螺号第一次更换堆芯( 核燃料 )。到这时为止,它以第一个核燃料已航行了62562海里,其中大部分处于潜航状态,平均每年航行31000海里。当时 美国海军 的 常规潜艇 的年平均航程只18000海里,而且其中潜航航程只占25%。

1957年5月,鹦鹉螺号离开美国东岸前往 太平洋 岸参与“本垒打行动”(Operation Home Run),这是一个海岸演习与舰队演习行动,主要的目的是让 美国太平洋舰队 中的其他单位熟悉 核动力 潜艇的能力。

1957年7月21日, 鹦鹉螺号 返回新伦敦,并在8月19日再次出海,开始进行它第一次航程达2226公里的北极冰帽潜航。之后,它前往东大西洋参加 北大西洋公约组织 的演习,并且造访多个 英国 与 法国 港口,接受这两国家的国防相关人员登船检视。

1957年10月28日,鹦鹉螺号返回新伦敦,进行保养维修,并执行一些海岸任务直到隔年春天为止。

1958年4月25日,鹦鹉螺号再度启程前往美国西岸,新任的舰长是威廉·安德森 中校 (Commander William R. Anderson)。中途分别在 加利福尼亚州 的 圣地牙哥 、 旧金山 与 华盛顿州 的 西雅图 停靠之后,它开始历史上著名的 极地 航行挑战, 美国海军 代号“阳光行动”(Operation Sunshine)。

1958年6月9日, 鹦鹉螺号 离开 西雅图港 ,并在6月19日进入楚克奇海(Chukchi Sea, 北冰洋 的一部份),但却因为在浅海水域遇到太多流冰而被迫折返。6月28日航抵夏威夷珍珠港,并在那里暂停等待北极地区较好的 海象 。

1958年7月23日,鹦鹉螺号出海 北京航空航天大学 ,于8月1日时潜入巴罗海谷(Barrow Sea Valley)。在8月3日东岸日光节约时间(EDST)23时15分抵达地理 北极 ,成为世界上第一艘航抵 北极点 的船只。自北极点开始它又继续在冰下航行了96小时、2945公里,在 格陵兰 东北地区 外海浮上海面,成功地完成以潜航方式穿越北极的任务。整个任务所需的技术细节都是由海军电子实验室(Naval 电子学 Laboratory)的科学家们拟定,其中,来自该实验室的华尔道·里昂(Dr. WaldoLyon)博士甚至亲自登船参与挑战,担任随船的科学总监与冰下领航员。完成任务后鹦鹉螺号由格陵兰前往位于 英格兰 的波特兰,并在那里获 美国 驻英大使约翰·惠特尼(John Hay Whitney)代为颁发的总统单位嘉奖勋表(Presidential Unit Citation),是美国有史以来第一次在承平时期颁发此殊荣。之后,鹦鹉螺号开始西行直到10月29日时返抵新伦敦的 泰晤士河 水道,直到年底都是以新伦敦为母港在附近海域操作。

1959年年初,鹦鹉螺号参与完毕舰队演习之后,进入 缅因州 基特里的朴 茨 茅斯海军 造船厂 进行入役以来第一次的完整检修,自1959年5月28日至1960年8月15日,大检修之后组员经过了复习训练。

1959年10月24日时,鹦鹉螺号自新 伦敦 启航,首度加入第六舰队部属于地中海地区,并于12月16日返回母港。之后鹦鹉螺号在 大西洋 地区执行了一段时间的勤务,包括参与 反潜作战 (ASW)守则的评估测试,参与 北大西洋公约组织 演习等。

1962年秋天 古巴 危机期间,鹦鹉螺号参与了对古巴的禁运封锁任务,直到1963年8月时开始向东进行了为期两个月的 地中海 之旅。在返航途中它参与了一些舰队演习,并在1964年1月17日再次拜访 朴次茅斯 海军 江南造船 ,并进行了第二次的大检修。

1966年5月2日, 鹦鹉螺号 返回母港,继续它在 美国大西洋舰队 中的任务,并在该年春天突破了48万2803公里的总航行里程,在接下来的1又1/4年它替大西洋舰队潜艇司令部执行了多项特殊任务,直到1967年8月返回朴茨茅斯,在那里停留了一年。之后它在美国东南海域参与了多次演习,并在1968年12月返回新伦敦。

1979年春天,鹦鹉螺号自格罗顿启航,踏上它最后一个航程,在1979年5月26日航抵加州巴耶霍的梅尔岛海军 造船厂 (Mare Island Naval Shipyard)。

总体评价

鹦鹉螺号核潜艇在运行的头两年里,仅仅消耗了几公斤重的浓缩铀,若用 柴油 推进方式换算,在同样大的功 率下运行两年,将要消耗掉825万升的柴油,运输这么多燃料需要217节油罐车,所组成的列车长达3.2公里,要耗费197万美元。虽然, 鹦鹉螺号 第一次装填的 核燃料 耗资400万美元,但 它可以完全保持潜航状态,几乎无限制地在水下高速航行,这是 常规潜艇 无法办到的,这是 核潜艇 无可估量的、最大的优点。

鹦鹉螺号核潜艇比 苏联 的第一艘核潜艇早下水5年,它的下水不仅在武库中增加了一种强有力的武器,同时也将在如何和平使用 原子能 方面产生了巨大的影响,因为产生动力的 核反应堆 可以充当大型民用核电站的原型。 (三海一核科普网)

鹦鹉螺号 作为世界上第一艘核潜艇的问世,对全世界范围内的潜艇技术发展具有巨大的推动作用,在潜艇技术的迅速更新换代、潜艇战术的发展变化以及 反潜 战战术及技术发展等方面都产生了深刻的影响。

第一, 鹦鹉螺号 指明了实现“真正潜艇”的努力方向,并为实现“真正潜艇”奠定了坚实的基础。核反应堆在潜艇上应用,使得 核潜艇 已经与传统的 常规潜艇 不再处于同一水平。

第二, 鹦鹉螺号 彻底地改变了潜艇在军事上的作用。以鹦鹉螺号核潜艇为代表的 核动力 推进技术的问世,使得许多先进技术可以在核潜艇上进行更加有效的运用,使潜艇在几十年中徘徊不前的军事作用发生了质的飞跃。

第三,鹦鹉螺号的出现,推动了与潜艇相关的各种现代先进技术的变革与发展。鹦鹉螺号 核潜艇 在向军事家们展现了它所具有的巨大魅力之后,潜艇设计师们终于可以把过去许多年来一直受到潜艇瓶颈效应制约的不同领域的先进技术应用到 核潜艇 上,使得核潜艇的性能在经过了将近半个世纪的发展之后,达到了“脱胎换骨”的高度发达的水平。

第四, 鹦鹉螺号 所拥有军事潜力的刺激下,使得二战期间所累积起来、原本非常有效的的 反潜 作战程序变得过时无用,雷达与 反潜机 这些一度被认为是反潜利器的设施在面对一艘能持续以高速潜航,快速改变深度,又能待在水中非常久的潜艇,也显得作用有限,反潜战技术因此获得了迅速的进步和完善。

第五,鹦鹉螺号引发了 美国海军 对潜艇总体设计思想的深刻变化,使潜艇壳体由双壳结构向单双混合结构过渡。

第六, 鹦鹉螺号 带动了 常规潜艇 AIP技术的发展。已基本成熟的AIP技术其中包括 斯特林发动机 系统、燃料电池系统、闭式循环柴油机系统、自主式水下能源系统以及小型低温低压反应堆系统等,具有相当的发展潜力,已经展露出令人鼓舞的发展曙光。

第七, 鹦鹉螺号 推动了核动力水面舰艇的迅速发展。虽然鹦鹉螺号 核潜艇 已经退出了历史舞台,但它那划时代的影响力将不会磨灭,未来的核潜艇将沿着它的“航迹”继续前行。 (三海一核科普网)