艇体设计成关键！中国核潜艇“最大短板”声呐系统如何升级换代？

中国海军水面力量发展迅猛，外界看得到“一日千里”的变化。对比之下，水下核潜艇舰队的技术性能，外界常认为相对落伍。这种看法并非毫无根据，有人甚至直言，中国核潜艇技术在“五常”中排在末尾。

这样的说法听起来夸张，毕竟中国核潜艇在某些方面仍能超越法国。但和水面舰艇的进步速度相比，中国核潜艇舰队的技术表现确实不够突出。笔者认为，主要差距体现在船载电子设备上。

特别是声呐系统和作战指挥系统，它们确实落后。要改变这个局面，光靠局部修补不够。必须从潜艇的艇体结构和整体设计思路上进行根本性调整。

声呐，艇首的难题

先看声呐系统。目前中国的核潜艇声呐技术，大概落后美国约四十年。以最新的093B型核潜艇为例，从外观和哈工大的结构图上看，它拥有艇首球形声呐、侧向声呐和拖曳线阵列声呐。

这些配置看上去很齐全，似乎实现了全面的探测覆盖。但是，为什么说它落伍？我们又怎么从外观就能看出来？道理很简单。它的外形设计，依然是上一代产品的模式。

艇首球形声呐的布局就是关键。093A和093B型核潜艇，艇首上半部分都设置了鱼雷发射管。这直接限制了艇首声呐球的安装空间。

声呐球只能放在艇首圆柱体的下半部，其体积和孔径因此大大受限。即便后续软件和后端设备再怎么改进，前面狭小的空间，也放不下真正先进的大型声呐设备。

美国潜艇的做法完全不同。他们把鱼雷发射管移到了艇体前部的两侧位置。这样一来，艇首就空出了巨大的空间，专门用来安装声呐设备。

从洛杉矶级核潜艇开始，美国核潜艇的艇首部位，就是专用的声呐舱。这为安装大型先进声呐提供了物理基础。

美潜艇的探测利器

例如，美国海军最新型的“海狼”级和“弗吉尼亚”级攻击核潜艇，艇首都布置了巨大的马蹄形共形阵被动声呐。同时，艇首下半部还安装了球形主动声呐阵列。

以弗吉尼亚级为例，它采用的TR-353A型主动阵列，搭配DT-574B型被动阵列，加上艇首高频下颚阵列，这种组合在阵列功率上远超093B。

它们的孔径更大，覆盖角度也更广，明显强于093B艇首下半部那小型老式球形声呐。弗吉尼亚级还实现了声呐主被动探测分离，探测效率大幅提升。

即使是早期的弗吉尼亚级BLOCK1-2批次核潜艇，虽然没有使用主被动分离和共形阵列声呐，但也装备了AN/BQQ-10型大孔径球形声呐。

这款声呐体积巨大，直径超过六米，重量超过一百吨。它的直径甚至比093型核潜艇艇内的空间宽度还要大。它占据了弗吉尼亚级核潜艇的整个首部空间。

其探测功率和作用距离，也不是093B型核潜艇艇首的小型球形声呐可以相比的。这些对比清晰显示了技术上的差距。

侧阵列的深远变革

再看大型化的侧阵列声呐设备。美国早在上世纪九十年代开发“海狼”级核潜艇时，就已经应用了大型宽孔径侧阵列声呐，简称WAA系统。

这个系统与传统侧向声呐的区别，就像战斗机的有源相控阵雷达和普通PD雷达的差距。战斗机的AESA有源相控阵雷达拥有大量T/R信号收发组件。

每个组件都能单独发送和接受雷达信号，都可以看作一个独立的雷达。成百上千个这样的T/R组件，就组成了战斗机的有源相控阵雷达。

AESA雷达因此功率更大、耗能更高、探测距离和精度也更高。这是其基本原理。

类似的，美国、英国、法国等国家已经使用的潜艇侧阵列宽孔径声呐，也是由一个个小型水听器组成大型阵列。每个小水听器都用特殊线圈缠绕水听筒。

筒内有激光波束穿过，用于感知微小的水下噪音。整个阵列就组成了一个相当于成百上千个侧向声呐的大型基阵。

依然以“弗吉尼亚”级核潜艇为例。它使用的轻量化宽孔径侧声呐阵列，总共有六个阵列组。潜艇的每一侧有三个阵列组。

每个大阵列组内有八个声学模块。每个模块内有五十六个光纤水听器单元。相当于，“弗吉尼亚”级核潜艇在每个侧面，都拥有多达1344个侧向声呐的探测能力。

而我们最新的093B核潜艇，依然使用传统的侧向声呐。每一侧也是三段声呐，但相当于仅有三部侧向声呐。它的探测精度、功率等，都大大落后。

拖曳线的单线与双线

此外，美国、英国等国家，在拖曳线阵列声呐上，早已经开始采用双线式设计。它们分为粗线和细线两组。

中国的093A和093B核潜艇，虽然已经开始使用拖曳线阵列声呐，但仅有一组拖曳线。这与欧美核潜艇相比，还有一定的差距。

总体来看，仅从声呐技术性能上说，中国的核潜艇声呐相当于欧美上世纪八十年代左右的水平。这已经落后了四十年。

平台，变革的钥匙

那么，我们应该如何弥补声呐上的差距呢？值得高兴的是，中国也已经开始了相关技术的开发。并且，中国半导体和电子技术近年来飞速发展，有深厚的工业链条基础。

这些差距看上去巨大，但是追赶起来其实也用不了多久。不过，前提是必须首先改变艇体平台。也就是说，要换装全新的大型艇首声呐阵列和侧阵列声呐等技术。

这些技术无法在现有的核潜艇上实现。必须要等到全新一代的核潜艇平台出现才行。

原因在于，目前的093系列核潜艇，无论怎么改进，其艇体的基本构型都无法改变了。特别是艇首的鱼雷舱是挪不走的。

而且，艇内的电缆线路和铺设结构也都很难改变。所以，要在现在的093系列核潜艇上安装占据整个艇首面积的马蹄形共形阵列声呐、主动式艇首球形声呐等，基本上是不可能的。

093核潜艇不是分段式模块化设计。它没有办法拆除整个艇首部分更换其功能舱段。至于侧阵列声呐，更是需要占据大量的艇体外壳部分。

它还需要改变潜艇双壳体的基本设计，将其改为单壳体。这在现有平台上几乎不可能完成。

结语

如此一来，在093系列核潜艇上进行大规模技术更新，投入可能不如直接研发全新的核潜艇平台。这里可以给大家一个简单的方法，判断我们下一代核潜艇是否使用了先进声呐技术。

先看它是不是依然属于艇首鱼雷舱设计。如果是，那就还是没有大型艇首声呐基阵。如果不是艇首鱼雷舱，那就说明艇首已经有了大型声呐阵列，有了提升。

另外，还可以从艇体侧面的声呐覆盖面积，来判断有无使用侧阵列声呐。如果还是过去的细条形声呐，那就还是传统的侧向声呐。

如果改为了宽度较大的阵列式声呐，那就必然是侧声呐阵列了。所以这些都可以从外观上直接判断出来。下篇文章，我们将分析作战系统上的差距。

中国核潜艇技术，最大短板到底在哪里？今天的分析应该让大家心中有数了。它不仅仅是电子技术的问题，更是深层的平台设计理念问题。