成為科研艇的“揚(yáng)基”

潛射固體燃料彈道導(dǎo)彈初試

固體燃料潛射彈道導(dǎo)彈的優(yōu)勢(shì)，熱衷于液體燃料導(dǎo)彈開(kāi)發(fā)的蘇聯(lián)人并不是不清楚。盡管液體燃料彈有著比沖高、射程遠(yuǎn)、荷載高等優(yōu)點(diǎn)，但其燃料往往具有極高的毒性且高度易燃易爆；不僅如此，液體燃料導(dǎo)彈在進(jìn)行“濕式”發(fā)射時(shí)要預(yù)先用海水注滿導(dǎo)彈發(fā)射井的環(huán)形間隙，因此需要布置復(fù)雜的管路和水泵設(shè)備，大量處于流動(dòng)狀態(tài)的水更會(huì)增加發(fā)射平臺(tái)的噪音水平以及暴露的危險(xiǎn)。而相比之下，這些問(wèn)題在固體燃料導(dǎo)彈問(wèn)題上都是不存在的。

前文也提到，蘇聯(lián)很早就開(kāi)始了固體燃料?；鶑椀缹?dǎo)彈的研制工作，但由于技術(shù)問(wèn)題未能實(shí)現(xiàn)。直到上世紀(jì)七十年代初，蘇聯(lián)海軍開(kāi)始考慮用新的導(dǎo)彈系統(tǒng)替換667A型核潛艇上的Д-5導(dǎo)彈系統(tǒng)。此時(shí)，在陸基彈道導(dǎo)彈固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研制方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)的“武器庫(kù)”設(shè)計(jì)局又提出了它們的固體燃料潛射彈道導(dǎo)彈方案，與之競(jìng)爭(zhēng)的依然是第385特種設(shè)計(jì)局的液體燃料導(dǎo)彈方案。在海軍第28研究所進(jìn)行的最終審核中，海軍選中了“武器庫(kù)”設(shè)計(jì)局首席設(shè)計(jì)師秋林的方案。

1971年6月10日，根據(jù)蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議下達(dá)的第374-117號(hào)命令，“武器庫(kù)”設(shè)計(jì)局開(kāi)始正式研制Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)和Р-31導(dǎo)彈（3М17）。這是一種射程3900～4200千米的固體燃料潛射彈道導(dǎo)彈，采用一顆重450～465千克，當(dāng)量為50～100萬(wàn)噸的單彈頭。除此之外，設(shè)計(jì)局還準(zhǔn)備了兩個(gè)多彈頭方案，一個(gè)是帶有總重720千克的3枚分導(dǎo)式核彈頭。另一個(gè)則為總重1120千克的8枚分導(dǎo)式彈頭，不過(guò)Р-31導(dǎo)彈最后采用了單彈頭方案。

同往常一樣，新的彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)需要在經(jīng)過(guò)改裝的試驗(yàn)潛艇上接受試射和測(cè)試，蘇聯(lián)海軍原計(jì)劃將其作為“波浪”設(shè)計(jì)局從1969年9月1日開(kāi)始研制的999型彈道導(dǎo)彈核潛艇的武器裝備，但該項(xiàng)目在1973年底被廢止。于是，Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)，便選在了667А型的2號(hào)艇К-140號(hào)彈道導(dǎo)彈潛艇上。

至此，一個(gè)新的型號(hào)——667AM型就出現(xiàn)了。

667АМ型彈道導(dǎo)彈試驗(yàn)核潛艇

К-140號(hào)1968年1月服役于北方艦隊(duì)，該艇曾于1969年12月19日在世界上首次完成8枚Р-27潛射彈道導(dǎo)彈齊射試驗(yàn)。從1971年12月起，該艇正好在北德文斯克的“小星星”修理廠接受右舷反應(yīng)堆故障的修理以及中修工作，于是便在工廠總建造師吉洪諾夫的指導(dǎo)下開(kāi)始了改裝為667АМ型彈道導(dǎo)彈試驗(yàn)核潛艇的工作。

667АМ型的改裝設(shè)計(jì)由“紅寶石”設(shè)計(jì)局的馬爾戈林負(fù)責(zé)，格里格列疆被任命為副總設(shè)計(jì)師。由于Р-31導(dǎo)彈的發(fā)射重量增加到了26840千克且高度更高，而先前裝備的Р-27只有14.2噸，為了控制潛艇的排水量，667АМ型最后只好安裝12座Р-31導(dǎo)彈的發(fā)射筒。因此667АМ型的總長(zhǎng)增加到132米，其導(dǎo)彈艙段相比于667А型較短但“龜背”更為明顯，排水量則增至7760/9600噸。在改造過(guò)程中，原來(lái)適配液體燃料導(dǎo)彈“濕式”發(fā)射方式的水壓泵被移除，改為在50米深度利用彈底的火藥蓄壓器進(jìn)行“干式”發(fā)射。Р-31導(dǎo)彈可以在8級(jí)海況、5節(jié)航速以下進(jìn)行單發(fā)或齊射，可在1分鐘內(nèi)齊射完全部12枚導(dǎo)彈，且發(fā)射前的準(zhǔn)備時(shí)間僅為3.5分鐘，這些指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Р-27型導(dǎo)彈。另外，在更換導(dǎo)彈型號(hào)的同時(shí)，艇上還新增了“鉆石-АМ”型作戰(zhàn)情報(bào)指揮系統(tǒng)和“托博爾河-М”型全緯度導(dǎo)航系統(tǒng)。

從1974年開(kāi)始，Р-31導(dǎo)彈的發(fā)射試驗(yàn)工作就陸續(xù)在陸地及水面發(fā)射臺(tái)展開(kāi)。首先，蘇聯(lián)在位于勒熱夫靶場(chǎng)的“學(xué)校湖”中修建了專門的試驗(yàn)臺(tái)，并改進(jìn)了導(dǎo)彈由火藥蓄壓器推出發(fā)射井，與緩沖器分離以及出筒后點(diǎn)火升空的一系列發(fā)射流程。之后的模型與實(shí)彈發(fā)射試驗(yàn)被轉(zhuǎn)移到黑海巴拉克拉瓦靶場(chǎng)上的ПС-5М號(hào)浮動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)（在尼古拉耶夫建造）上進(jìn)行。1976年12月21日，K-140號(hào)在白海進(jìn)行了P-31導(dǎo)彈的首次試射并獲得成功。此后該彈還進(jìn)行了兩次最大射程的發(fā)射，導(dǎo)彈從新地島北部的北緯77度海域向位于堪察加半島的庫(kù)拉靶場(chǎng)進(jìn)行發(fā)射，最遠(yuǎn)射程達(dá)4200千米。1977年12月30日，667АМ型潛艇通過(guò)系泊試驗(yàn)和隨后的國(guó)家驗(yàn)收測(cè)試。但Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)的研制工作直到1980年9月才告完成。

西方很快注意到了這款蘇聯(lián)第一種固體燃料潛射彈道導(dǎo)彈和667АМ型彈道導(dǎo)彈試驗(yàn)核潛艇，將它們分別命名為SS-N-17“鷸”和Y-2（揚(yáng)基-Ⅱ）級(jí)。蘇聯(lián)海軍方面對(duì)Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)還是較為滿意的，在1979年9月14日，北方艦隊(duì)司令部對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做作出了如下評(píng)價(jià)：“Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)及Р-31導(dǎo)彈的性能良好，發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間短，使用安全維護(hù)簡(jiǎn)便，采用該系統(tǒng)將增強(qiáng)667A系列潛艇的作戰(zhàn)能力，有助于為設(shè)計(jì)和操作新的遠(yuǎn)程固體燃料導(dǎo)彈積累經(jīng)驗(yàn)。”話雖如此，但Р-31導(dǎo)彈的可靠性實(shí)際上并不如人意。直到1987年，試裝Р-31導(dǎo)彈的K-140號(hào)潛艇的巡邏值班次數(shù)也只有8次。隨著海軍和研制部門將精力更多地轉(zhuǎn)移到“馬克耶夫”設(shè)計(jì)局1989年投產(chǎn)的Д-19М系統(tǒng)及Р-39М導(dǎo)彈上，“武器庫(kù)”設(shè)計(jì)局計(jì)劃將Д-11導(dǎo)彈系統(tǒng)改進(jìn)成Д-11М導(dǎo)彈系統(tǒng)以及配套的Р-31М型導(dǎo)彈也沒(méi)了下文。

蘇聯(lián)共生產(chǎn)了36枚P-31導(dǎo)彈，除了20枚已在試驗(yàn)和實(shí)艇發(fā)射中消耗掉外，還有16枚導(dǎo)彈處于裝艇或是在戰(zhàn)備倉(cāng)庫(kù)中。1990年，根據(jù)美蘇第一輪限制戰(zhàn)略核武器條約（ОСВ-1），獲得РСМ-45編號(hào)的Р-31導(dǎo)彈被勒令削減。在1990年中期，蘇聯(lián)國(guó)防部命令將剩余的該型導(dǎo)彈以實(shí)彈發(fā)射的方式予以銷毀。從1990年9月17日至12月1日，16枚Р-31導(dǎo)彈以不同方式進(jìn)行發(fā)射銷毀，而K-140號(hào)潛艇則在1990年4月19日從海軍退役封存，1997～1998年在北德文斯克“小星星”修理廠被拆解。

667АК/09780型流體力學(xué)與水聲設(shè)備試驗(yàn)核潛艇

667А/667АУ家族的故事還沒(méi)有結(jié)束，“揚(yáng)基”家族中還有一艘K-403號(hào)擁有著奇妙的水聲試驗(yàn)艇“經(jīng)歷”。這艘艇曾經(jīng)在667A型之外擁有過(guò)兩次大改造的經(jīng)歷，第一次是成為667АК型，而第二次是成為了09780型。關(guān)于這艘艇的故事，我們需要先從蘇聯(lián)海軍的球形陣聲納技術(shù)發(fā)展說(shuō)起。

蘇聯(lián)雖然熱衷于研制裝備帶有柱形陣的聲納系統(tǒng)，但他們的科研人員對(duì)球形陣的探索從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。就筆者目前有限的資料來(lái)看，蘇聯(lián)人對(duì)球形陣的開(kāi)發(fā)起始于上世紀(jì)六十年代初。1961年，在分析和對(duì)比了蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)外的研究資料后，第143特種設(shè)計(jì)局主動(dòng)組建技術(shù)小組開(kāi)始研究深潛型潛艇，并于同年5月30日獲得該局技術(shù)委員會(huì)批準(zhǔn)，這就是后來(lái)的的693型核潛艇。

第143特種設(shè)計(jì)局的技術(shù)人員認(rèn)為，若是潛艇具有1000～1500米的深潛能力，不但當(dāng)時(shí)諸如MK-101“露露”、MK-90“貝蒂”這樣的核深彈還有其它反潛魚(yú)雷都對(duì)該潛艇無(wú)可奈何，還能利用深海聲通道下的海洋環(huán)境條件和海洋波導(dǎo)聲傳輸特性，最大限度地提升聲納系統(tǒng)的探測(cè)能力。

蘇聯(lián)人一直十分重視這方面的基礎(chǔ)研究，在70年代時(shí)，紅寶石設(shè)計(jì)局的設(shè)計(jì)師杰緬季耶夫就提出了一個(gè)АВ611Д型水文物理研究潛艇項(xiàng)目，并專門改裝一艘611型大型魚(yú)雷潛艇Б-78“摩爾曼斯克共青團(tuán)員”號(hào)，用于試驗(yàn)“德涅斯特河”型、“第聶伯河”型和“捷列克河” 型等水文物理場(chǎng)探測(cè)設(shè)備。經(jīng)過(guò)幾十年的積累，他們已經(jīng)建立起世界各大洋的水聲傳播參數(shù)和海底特征軟件，這些軟件已成為指導(dǎo)聲納操作人員正確選擇使用參數(shù)，有效發(fā)揮聲納性能不可缺少的一部分，創(chuàng)建了新的水下聲道傳播理論，為新的信號(hào)處理開(kāi)辟了方向。

從1980年開(kāi)始，“海洋物理儀器”中央設(shè)計(jì)局開(kāi)始設(shè)計(jì)這種配套第四代核潛艇的МГК-600“額爾齊斯河”型數(shù)字式綜合聲納系統(tǒng)，該系統(tǒng)由МГК-540“鰩-3”型第三代綜合聲納系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，包括直徑達(dá)8米的“雙耳罐”大型球陣、尺寸巨大的舷側(cè)聲納陣列、拖曳聲納陣列以及利用數(shù)字化噪聲庫(kù)自動(dòng)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別的“埃阿斯”型（特洛伊戰(zhàn)爭(zhēng)中的希臘英雄）數(shù)字化信號(hào)后端處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)于1985年啟動(dòng)原型設(shè)計(jì)工作，總設(shè)計(jì)師為佩雷爾穆特。

在完成研制后，МГК-600“額爾齊斯河”型聲納系統(tǒng)開(kāi)始在一艘09780型КС-403號(hào)試驗(yàn)核潛艇上接受測(cè)試，其工程代號(hào)為“軸突-2”。而該艇最早為是667А型К-403號(hào)彈道導(dǎo)彈核潛艇，1981年就改裝為667АК型（代號(hào)“軸突-1”）試驗(yàn)核潛艇用作МГК-540“鰩-3”型第三代聲納系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)。

在設(shè)計(jì)之初，為了容納667А型上的МГК-100“刻赤”型聲納系統(tǒng)，其艏部空間較大。但在尺寸更大的第三、第四代綜合聲納系統(tǒng)的艏基陣面前，專門改裝的667АК型不得不去掉了全部的魚(yú)雷發(fā)射裝置，而09780型更是形成了一個(gè)膨出的巨大艏部結(jié)構(gòu)。但是，與以往改裝柴電潛艇用于測(cè)試水聲設(shè)備不同的是，667АК/09780型核動(dòng)力水聲設(shè)備試驗(yàn)潛艇上的反應(yīng)堆能夠?yàn)樵囼?yàn)提供充足的能源，較大的排水量也使其擁有足夠的空間安置各種降噪設(shè)備以控制自噪聲，這都是柴電潛艇所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。而改裝大型核潛艇作為專用水聲試驗(yàn)潛艇平臺(tái)，在世界上也是絕無(wú)僅有?？梢哉f(shuō)，蘇/俄聲納的試驗(yàn)平臺(tái)和試驗(yàn)手段都要優(yōu)于世界其他國(guó)家。

除了最新式的綜合聲納系統(tǒng)外，667АК型和09780型也安裝了其他的新型電子系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)?！懊返马f季察河”型導(dǎo)航系統(tǒng)在667АК型上完成了測(cè)試，而在改裝為09780型后換成了“交響樂(lè)”型，前者主要裝備于70年代末服役的一批蘇聯(lián)第三代核潛艇，后者則多見(jiàn)于949А型、971型等八十年代以后服役的第三代核潛艇。

09780型原計(jì)劃改裝2艘，即除了原667АК型КС-403號(hào)之外，新改裝一艘因美蘇限制戰(zhàn)略核武器條約而退出海基核力量的667А型К-415號(hào)（隸屬于太平洋艦隊(duì)），該艇在1987年8月6日就先于КС-403號(hào)進(jìn)入遠(yuǎn)東“紅星”修理廠改裝，但由于該廠的技術(shù)能力不足，改裝被迫中止，已經(jīng)改名為КС-415號(hào)的該艇也在1988年7月17日直接退出現(xiàn)役，因而只有КС-403號(hào)一艘獨(dú)立承擔(dān)起測(cè)試蘇聯(lián)第三代和第四代聲納系統(tǒng)的艱巨任務(wù)。

КС-403號(hào)于1990年進(jìn)入“小星星”修理廠改裝。09780型的改裝工程量和難度遠(yuǎn)比667АК型要大得多，這不僅僅是水聲基陣尺寸和設(shè)備體積的問(wèn)題，第四代綜合聲納系統(tǒng)對(duì)自噪聲干擾、電力需求和冷卻裝置的要求也嚴(yán)格得多。除了“小星星”修理廠外，北德文斯克北方機(jī)械制造廠也為其新建造了艏部殼體結(jié)構(gòu)。在改裝過(guò)程中，順利解決了對(duì)研制第四代核潛艇具有重要意義的許多全新的技術(shù)和工程問(wèn)題。包括在首端布置綜合聲納系統(tǒng)主基陣的同時(shí)減少聲、電干擾水平；解決了光纖電纜敷設(shè)技術(shù)及其穿過(guò)耐壓結(jié)構(gòu)時(shí)的密封技術(shù)；新研制了能夠調(diào)節(jié)每臺(tái)設(shè)備水消耗的設(shè)備、水冷卻系統(tǒng)等等。1996年10月23日，КС-403號(hào)通過(guò)海軍驗(yàn)收重新服役，并在次年7月30日被命名為“喀山”號(hào)。從1996年到2000年，“喀山”號(hào)共出航11次，進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的水聲系統(tǒng)測(cè)試工作。

如今，這款被動(dòng)模式下最大作用距離320千米、噪聲測(cè)向距離85千米（深海）或50千米（淺海）的蘇聯(lián)/俄羅斯第四代聲納系統(tǒng)МГК-600“額爾齊斯河-雙耳罐”的完整版已經(jīng)列裝08850型“北德文斯克”號(hào)多用途核潛艇上（09551型上的為非完整版），“喀山”號(hào)試驗(yàn)核潛艇功不可沒(méi)。不光如此，以“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)的881型、935型和955型等第四代核潛艇特有的前傾圍殼也是在09780型上接受測(cè)試的，這種設(shè)計(jì)有利于將水流快速引至圍殼后方，以減小航行阻力。

為了紀(jì)念“喀山”號(hào)的功績(jī)，在2004年12月1日該艇退役以后，其軍旗被永久放置在“小星星”修理廠內(nèi)的博物館收藏。而其圍殼則在拆解時(shí)被整體卸下，通過(guò)駁船運(yùn)往莫斯科勝利公園向公眾展出。正在北方機(jī)械制造廠建造中的第一艘08851型К-561號(hào)（2009年7月24日開(kāi)工），也被命名為了“喀山”號(hào)。