專欄 | 軍事無禁區:核潛艇沉沒-看中國潛艇創新發展之路
中國正在發展041型核子與常規雙動力的攻擊型潛艇。這種創新作法一旦成功,有可能改變中國近海防禦的戰略態勢。但是它的首艘潛艇在碼頭沉沒,爲中國海軍現代化建設蒙上一層陰影。
採用小型核反應堆
《華爾街日報》9月26日率先報導稱,中國1艘新型核動力潛艇今年春季在武漢附近的武昌造船廠碼頭沉沒。2名美國國防部官員指出,這是中國一項優先武器發展計劃的重大挫敗,不僅顯示中國海軍的訓練標準和裝備質量出了問題,還曝露解放軍內部問責制和國防工業長期面對的腐敗現象。中國海軍試圖掩蓋實情,不令人感到意外。
美國國防官員對媒體表示,目前不知道潛艇沉沒的原因,也不清楚當時艦上是否有核燃料。據指出,沉沒的潛艇應該是”041型周級”(Type 041 Zhou class)核動力攻擊潛艇。這是北約的代號,中國軍方並未公佈具體型號。
美國防務新聞和分析網站“戰區”(The War Zone)10月2日報導稱,關於041型周級核潛艇及其實驗性推進系統的新細節正在曝光。它採用核子與常規混合式的推進系統,除了有常規動力裝置,還採用”小型核反應堆”。早在2017年,中國海軍退役少將趙登平(曾任海軍裝備部副部長)就已經提到,計劃開發一種低功率/低壓核反應堆,該反應堆體積小,足以作爲常規潛艇的輔助引擎。
當041型周級核潛艇首次在武昌造船廠出現時,外界以爲它是039A型系列常規艦艇之一。後來發現它的尺寸比039A型潛艇長約10%(達84米),而且採用X型尾舵,有助於改善潛艇操控性與機動性,並能降低噪音,因而確信它是全新的潛艇。這種設計符合在濱海和較淺水域作業的要求。此外,041型潛艇有可能採用小型核反應堆與鋰離子電池相結合的推進模式。
核子與常規混合式推進系統
041型核潛艇的最大特點,就是採用核子與常規混合式推進系統的概念,即間歇性使用核反應堆爲電池充電,或在需要更高的性能或更長的航程時使用核反應堆,兩種動力切換使用。報導稱,這是一個非常吸引人的概念,中國的潛艇發展正遵循着一條雙管齊下的路線,既有核動力,也保留傳統動力的設計,與美國海軍採用全核子動力潛艇形成鮮明對比。
目前並不清楚041型核潛艇是否量產,或作爲發展新型潛艇的試驗平臺。這次發生重大沉船事故,似乎不影響中國既定的發展計劃。對中國而言,擁有一種爲潛艇提供小型核動力技術,使潛艇能夠長時間在濱海和較淺水域保持軍事存在,對解放軍在南海與臺海地區,以及在第一島鏈內外海域執行軍事任務和作戰,具有重大意義。041型核潛艇的出現,表明中國對發展非對稱作戰,以及強化近海作戰能力的強烈企圖。
中國軍隊的腐敗現象積重難返,訓練標準和裝備質量頻傳問題也不讓人意外。但這些並不影響解放軍有時會有組合式的創新之舉,短期內威脅性不大,一旦成功破壞性極強。
過渡階段?
前面提到041型核潛艇採用核子與常規混合式推進系統的概念,在具體操作上如何進行呢?所謂”間歇性使用核反應堆爲電池充電”,是指平時優先使用電池(如鋰離子電池)驅動潛艇,當電池需要充電時,核反應堆可以提供能量補充電力,從而延長潛艇在水下的運行時間,減少浮出水面充電,增強隱蔽性避免曝光。
所謂”需要更高的性能或更長的航程時使用核反應堆,”是指在某些特定的作戰情況下,例如需要高速航行或長時間執行任務時,可以切換到直接使用核反應堆提供動力。這樣不僅可以讓潛艇在更長的航程下持續運行,也能快速增加航行速度並提高戰術靈活性。
中國潛艇技術正處於快速發展階段,雙動力系統的設計可能是中國核潛艇技術的一個過渡階段。中國可能正在探索更小型、低功率的核反應堆技術,但這類技術的可靠性和效率仍在測試中。作爲過渡方案,保留常規動力系統可以確保潛艇在覈反應堆發生問題時仍有可用的推進手段,增加系統的冗餘性(重複備用)和安全性。雙動力系統作爲小型核動力技術的一種測試平臺,一旦通過技術驗證並逐步成熟,最終可以完全取代常規動力,實現全核子動力潛艇的建造。
眼下的問題是,041型核潛艇採用低溫/低壓小型核反應堆,輸出功率低,不如高溫/高壓型反應堆。這是否意味這種小型核反應堆也可以無限期爲電池充電,使得潛艇能長時間在水下運作呢?
由於不知道實際功率有多少,只能從理論上判斷,小型核反應堆對於日常運作或低速巡航的潛艇來說足以提供長時間運轉。但是,如果需要潛艇進行高速航行或應對突發的作戰任務,小型核反應堆的功率可能不足以支援連續長時間的高能耗操作。因此,在某些高強度情況下,潛艇仍需要依賴其他動力系統(如鋰離子電池或燃料電池)來提供能量。採取雙動力系統的目的,就是希望能夠使潛艇在靈活性、續航能力和隱蔽性上取得平衡。
另外,核反應堆雖然能夠長時間爲電池充電,潛艇仍受限於電池本身的儲能能力及使用壽命。電池長期使用後容量會衰減,需要定期維護和更換。潛艇還需要生活補給,以及考慮到船員的心理承受能力,這些都會影響潛艇在水下的作業時間。
動力切換的複雜性
從技術上說,核反應堆和常規動力系統的工作機制截然不同,動力切換有其複雜性。首先要克服動力系統之間的協調性,核子與常規混合式的推進系統,需要精確的整合與協調,以確保在動力切換時不會出現能量波動或動力中斷的情況。
除此,還要掌握好切換的時間和過程控制。常規動力系統(如電池驅動)可以快速啓動,核反應堆系統則需要逐步加熱。從常規動力切換到核動力時,核反應堆的啓動需要一定的時間和操作程序,這個過程比從核動力切換到常規動力要複雜得多。在動力切換過程中,掌握好切換的時間和過程控制非常關鍵。這對於潛艇的隱蔽性與戰鬥效能至關重要,如果切換時間過長或不穩定,潛艇可能暴露在敵方偵察系統之下。
潛艇採用雙動力系統的設計雖是創新之舉,但是創新背後所需要克服的技術門檻,難度要比原有單一動力系統技術大得多,還要面對更多的不確定因素和風險。041型核潛艇能發展到什麼程度,現在不好說。如今發生潛艇沉沒重大事故,毫無疑問,這爲中國海軍現代化建設蒙上一層陰影。
戰術運用
接着來看041型核潛艇可能的戰術運用。中國網絡媒體指出,中國可以藉由041小型核潛艇發展出最強的狼羣戰術,非常適合在南海、臺海、西太平洋以及第一島鏈活動。
應該說,傳統的狼羣戰術可以提供一些借鑑。但是基於041型核潛艇的特定設計和性能特點,實施狼羣戰術需要調整或重新定義,才能更好地適應其能力和任務需求。041型核潛艇的戰術運用包括以下幾個方面:
一、隱蔽巡邏與情報收集:該潛艇可以執行長時間的隱蔽巡邏任務,進行海域監控和情報收集,特別是在敏感的海域如南海、臺海和第一島鏈內外海域。
二、分散作戰與靈活戰術:該潛艇在作戰時可以選擇以小型編隊分散部
署,而非傳統狼羣的集中攻擊,減少被敵方發現的風險,並能根據敵情和環境變化靈活調整行動,形成多個攻擊點,提高敵方的應對難度。
三、精確打擊與短期突襲:該潛艇應專注於精確打擊任務,對特定目標進行快速突襲,包括敵方的水面艦艇、補給艦或海上的後勤基礎設施等。這種攻擊方式要求潛艇在隱蔽性和攻擊力之間取得平衡。
四、結合空中與水面兵力作戰:該潛艇可以與己方水面艦艇和空中力量協同作戰,共同對抗敵方的水面艦船和潛艇,形成合力以達到更佳的戰術效果。
有關潛艇的使用數量,取決於任務需求和作戰環境。例如,由2至4艘組成的小型編隊,以隱蔽巡邏或執行特定的伏擊任務爲主。由5至8艘組成的中型編隊,以進行大範圍的海域監控或應對多個敵方目標任務爲優先。由10艘以上組成的大型編隊,以應對敵方航母編隊的海上戰役爲主要任務,並結合己方空中與水面兵力,對敵形成強大的戰場壓力。
還有就是封鎖,是041型核潛艇發揮臺海作戰關鍵力量之所在。例如,在控制海上通道方面,封鎖臺海及其周邊水域能切斷臺方補給線,大幅減少臺灣軍事行動的靈活性和可持續性。再來是限制臺方的運輸與增援,該潛艇可以在關鍵航道上長時間潛伏,伺機對臺方的水面艦艇和補給船艦進行伏擊,遮斷臺灣與外界聯繫,同時對外軍介入產生震懾作用。就北京來說,通過封鎖而不引起大戰,進而迫使臺灣屈服是最好的選擇。041型核潛艇無疑是最有力的手段。
撰稿人/亓樂義
(本節目主持人爲長期關注兩岸和印太軍事安全事務的軍事評論員,文章代表評論員個人觀點及立場)