王光榮

冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)海軍戰(zhàn)略重點(diǎn)由遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)向近海作戰(zhàn)轉(zhuǎn)移，原有的“洛杉磯”級(jí)、“海狼”級(jí)攻擊型核潛艇均為冷戰(zhàn)思維的產(chǎn)物，不適應(yīng)新的作戰(zhàn)環(huán)境要求。因此美國(guó)海軍決定發(fā)展新一代攻擊型核潛艇，并計(jì)劃用其逐步替代“洛杉磯”級(jí)攻擊型核潛艇，作為未來(lái)美國(guó)海軍攻擊型核潛艇部隊(duì)的主力裝備。

1988年新一代攻擊型核潛艇開(kāi)始初始概念研究，1991年正式立項(xiàng)進(jìn)入采辦流程，1992年完成方案探索，1994～1995年間完成工程設(shè)計(jì)和演示驗(yàn)證，1994年8月獲準(zhǔn)進(jìn)行建造。同時(shí)明確了以電船公司作為唯一的設(shè)計(jì)商和建造主承包商，紐波特紐斯公司作為主要分包商的項(xiàng)目建設(shè)策略。這是美國(guó)核潛艇建造歷史上，兩家公司首次以合作而非競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系完成核潛艇的設(shè)計(jì)建造工作。這也為最終該項(xiàng)目確保進(jìn)度，降低成本創(chuàng)造了良好的工業(yè)環(huán)境。1998年，新一級(jí)核潛艇被正式命名為“弗吉尼亞”級(jí)，同年首艇“弗吉尼亞”號(hào)（SSN-774）開(kāi)工，2004年10月服役。

“弗吉尼亞”級(jí)攻擊型核潛艇項(xiàng)目最重要的發(fā)展理念是被稱為“螺旋式升級(jí)”的建造策略。美國(guó)海軍將整個(gè)項(xiàng)目共30艘艇長(zhǎng)達(dá)20多年的建造劃分為3個(gè)項(xiàng)目“階段”和5個(gè)采購(gòu)“批次”，不同“項(xiàng)目階段”建造的艇在關(guān)鍵系統(tǒng)上有著較大的設(shè)計(jì)更改，也就是利用該級(jí)核潛艇開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，允許后續(xù)“項(xiàng)目階段”建造的潛艇根據(jù)新技術(shù)的成熟度相較前階段艇進(jìn)行較大程度的技術(shù)改進(jìn)，不斷“植入”新技術(shù)，從而使該級(jí)艇一直保持技術(shù)領(lǐng)先的地位。而“采購(gòu)批次”是指同批被批準(zhǔn)訂購(gòu)的潛艇（如第Ⅰ批次4艘艇均為1998年9月被批準(zhǔn)定購(gòu)），隸屬相同“項(xiàng)目階段”下不同“采購(gòu)批次”的潛艇，在建造經(jīng)費(fèi)、建造方法、模塊數(shù)量等方面略有不同，但在關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)上基本沒(méi)有變動(dòng)。這種批量采購(gòu)的方法從客觀上消除了建造廠家的訂單顧慮，便于廠家集中安排原材料批量采購(gòu)、人員調(diào)配等工作，從而節(jié)省成本。

“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇設(shè)計(jì)使用壽命33年，裝備S9G型壓水堆（第三階段艇可能采用“轉(zhuǎn)型技術(shù)堆芯”（TTC）），在整個(gè)服役期內(nèi)無(wú)須換料。截至2014年5月，第一階段兩個(gè)批次的10艘艇均已服役。

方案探索工作

2001年以前，美國(guó)海軍重大裝備的全壽命周期過(guò)程如下圖所示，需要經(jīng)歷需求確定階、方案探索、確定計(jì)劃與降低風(fēng)險(xiǎn)、工程建造、生產(chǎn)部署和使用保障、退役處理等六個(gè)階段，除了第一、第六兩個(gè)階段外，其他四個(gè)階段納入采辦管理。

“方案探索”是“弗吉尼亞”級(jí)攻擊型核潛艇項(xiàng)目進(jìn)入采辦程序后的第一個(gè)階段，主要完成了三大任務(wù)：首先是細(xì)化裝備需求，論證新型核潛艇的基本圖像；第二是多方案評(píng)估，確定最終技術(shù)方案；第三是制定采辦策略，指導(dǎo)后續(xù)的研制建造工作。上述工作交叉開(kāi)展，無(wú)線性先后關(guān)系。

細(xì)化需求形成“弗吉尼亞”級(jí)基本圖像

美國(guó)海軍需要完成的首要任務(wù)就是進(jìn)一步明確需求：“乍看之下，需求似乎界定得很明確，但是仔細(xì)審查一些需求參數(shù)就會(huì)發(fā)現(xiàn)界定范圍很寬泛，并沒(méi)有具體明確下來(lái)。為此，海軍成立了一個(gè)需求說(shuō)明小組，利用一周的時(shí)間排除需求中一切不確定性的成份。該小組還形成了一份作戰(zhàn)需求文件說(shuō)明報(bào)告，以確保開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和作戰(zhàn)試驗(yàn)人員對(duì)需求有相同的理解”。

根據(jù)“弗吉尼亞”級(jí)的作戰(zhàn)任務(wù)以及前期需求論證的結(jié)果，此階段的需求論證結(jié)果可概括為：

為滿足近海作戰(zhàn)的靈活性要求，“弗吉尼亞”級(jí)的排水量應(yīng)小于“海狼”級(jí)核潛艇。

* “海狼”級(jí)在航速、潛深、隱身性等方面的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)完全能夠滿足作戰(zhàn)要求，“弗吉尼亞”級(jí)在這些指標(biāo)上不需要進(jìn)行超越，能夠達(dá)到與“海狼”級(jí)一樣的性能即可。

* 為保證該級(jí)艇能夠適應(yīng)未來(lái)不斷變化的任務(wù)需求，該級(jí)艇設(shè)計(jì)上必須具備靈活性，能夠不斷嵌入新技術(shù)。

* 能夠滿足節(jié)約經(jīng)費(fèi)的要求。

同時(shí)，要求在設(shè)計(jì)中盡可能消除核潛艇運(yùn)行時(shí)的“瞬態(tài)空泡”現(xiàn)象，這一需求對(duì)該級(jí)艇的減振降噪設(shè)計(jì)提出了新的要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，改善潛艇聲學(xué)性能的技術(shù)屬于高風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，所以“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇水聲需求的改變也必然會(huì)帶來(lái)后續(xù)設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新。

多方案分析評(píng)估（AOA）確定建造全新潛艇

多方案分析是指對(duì)各種方案的技術(shù)、經(jīng)費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，對(duì)成本與作戰(zhàn)效能進(jìn)行綜合平衡，以確定最終的技術(shù)方案。評(píng)估工作在1991～1992年間進(jìn)行，期間軍方采辦機(jī)構(gòu)和工業(yè)部門(mén)、部隊(duì)合作對(duì)“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇的9個(gè)備選方案進(jìn)行了研究。這些備選方案包括：“海狼”級(jí)改進(jìn)型方案、“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型方案、“俄亥俄”級(jí)改進(jìn)型方案、常規(guī)潛艇方案以及若干全新設(shè)計(jì)新型攻擊型核潛艇方案等：

●繼續(xù)建造SSN-21“海狼”級(jí)核潛艇方案：假設(shè)從1996財(cái)年或1998財(cái)年開(kāi)始，繼續(xù)在一家船廠以每年一艘的速度建造“海狼”級(jí)核潛艇。

●SSN-21（V）“海狼”級(jí)改進(jìn)型方案：假設(shè)至少開(kāi)發(fā)兩型SSN-21“海狼”級(jí)核潛艇的改進(jìn)型，排水量在1萬(wàn)噸以內(nèi)。

●SSN-688I“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型方案：假設(shè)從1996財(cái)年或1998財(cái)年開(kāi)始，建造一型集成了各種可用技術(shù)的“洛杉磯”級(jí)改進(jìn)型潛艇。

●新型攻擊型核潛艇（百人隊(duì)長(zhǎng)）方案：對(duì)各種備選的新型設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，對(duì)新設(shè)計(jì)的要求一是經(jīng)濟(jì)可承受性更好（10億美元）；二是成本低于或與“洛杉磯”級(jí)相當(dāng)；三是排水量小于5000噸；四是減少或取消任務(wù)功能；五是1998年、2002年和2006年開(kāi)始建造。

●“俄亥俄”級(jí)改進(jìn)型方案：考慮以“俄亥俄”級(jí)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建造改進(jìn)型核潛艇，包括對(duì)現(xiàn)役潛艇進(jìn)行改裝，改變導(dǎo)彈發(fā)射管體積，強(qiáng)調(diào)力量投送能力等。

●常規(guī)潛艇方案：各種常規(guī)動(dòng)力潛艇設(shè)計(jì)方案（柴電潛艇、燃料電池潛艇、混合動(dòng)力潛艇等）。

最終選擇的方案是設(shè)計(jì)建造全新的攻擊型核潛艇，而不是現(xiàn)役任何艇的改進(jìn)型，并對(duì)新艇設(shè)計(jì)明確提出了降低經(jīng)濟(jì)可承受性、降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的基本要求。endprint

經(jīng)濟(jì)可承受性與降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，在此前的“海狼”級(jí)攻擊型核潛艇項(xiàng)目中，由于同時(shí)采用了大量的新技術(shù)，增加了項(xiàng)目實(shí)施的不確定性，導(dǎo)致進(jìn)度大幅延期，經(jīng)費(fèi)大幅上漲。因此，美國(guó)海軍在多方案分析階段，將新型核潛艇上可能應(yīng)用的各種技術(shù)按照成熟度分成四類：

經(jīng)過(guò)對(duì)技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)估，美國(guó)海軍對(duì)新型攻擊型核潛艇的方案提出總體要求為：盡可能采用前三類技術(shù)，側(cè)重采用前兩類技術(shù)，對(duì)第三類技術(shù)要有一旦失敗后的替代方案。在此基礎(chǔ)上，形成了“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇的性能參數(shù)指標(biāo)。

為降低采用創(chuàng)新技術(shù)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇項(xiàng)目采取了利用原型樣機(jī)“先成型后買(mǎi)”的采辦思想。這種采辦策略要求核潛艇設(shè)計(jì)中采用新技術(shù)之前，先在陸上或海上進(jìn)行這種新技術(shù)的試驗(yàn)，并且不斷修正完善，成熟后再應(yīng)用到核潛艇總體設(shè)計(jì)中。美國(guó)海軍同時(shí)還退回到其長(zhǎng)期堅(jiān)持的“在一級(jí)新核潛艇上只采用一種重大新技術(shù)”的思想中。為使項(xiàng)目的可行性最大化，“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇采用的全部技術(shù)均已經(jīng)在海上進(jìn)行過(guò)原型驗(yàn)證。因此，寬孔徑聲納、非穿透艇殼桅桿、海水反向滲透淡化系統(tǒng)、推進(jìn)器和作戰(zhàn)系統(tǒng)等在應(yīng)用于“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇之前，均已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證（大部分技術(shù)在“洛杉磯”級(jí)核潛艇上驗(yàn)證）。

在經(jīng)費(fèi)分析方面，美國(guó)海軍認(rèn)為，如果每?jī)赡杲ㄔ?艘“海狼”級(jí)核潛艇，那么就能有效保留勞動(dòng)力?！昂＠恰奔?jí)核潛艇的單艇成本為23.5億美元，與之相比，新潛艇的單艇成本大約為14億美元，每年可以建造1.5艘或2艘。但是，新潛艇需要投入35億美元的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成本，而且作戰(zhàn)能力弱于“海狼”級(jí)核潛艇，因此，在該階段明確了減少投入的目標(biāo)，使核潛艇的成本能夠有實(shí)質(zhì)性地削減。

制定采辦策略降低技術(shù)和成本風(fēng)險(xiǎn)，并保留工業(yè)基礎(chǔ)

多方案的評(píng)估實(shí)質(zhì)上包括了對(duì)項(xiàng)目成本的評(píng)估，美國(guó)海軍以此為基礎(chǔ)制定了“弗吉尼亞”級(jí)攻擊型核潛艇的采辦策略，可以歸納為以下兩點(diǎn)：

一是“先成型后買(mǎi)”。為降低采用創(chuàng)新技術(shù)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇項(xiàng)目采取了利用原型樣機(jī)“先成型后買(mǎi)”的采辦策略。這要求在設(shè)計(jì)中采用新技術(shù)之前，先在陸上或海上進(jìn)行這種新技術(shù)的試驗(yàn)，并且不斷修正完善，成熟后再應(yīng)用到核潛艇總體設(shè)計(jì)中。美國(guó)海軍在該級(jí)艇設(shè)計(jì)中貫徹了在“海狼”級(jí)項(xiàng)目之前長(zhǎng)期堅(jiān)持的“在新型核潛艇上只謀求一個(gè)領(lǐng)域的重大技術(shù)突破而不是各領(lǐng)域全面突破”的思想。為最大程度提高項(xiàng)目的可行性，“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇采用的全部技術(shù)均已在海上進(jìn)行過(guò)原型驗(yàn)證。

二是建立兩家船廠共同完成項(xiàng)目的新型伙伴關(guān)系。此前在“海狼”級(jí)核潛艇項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)和建造分別交付紐波特紐斯公司和電船公司兩家，這種采辦策略造成進(jìn)度和成本的雙上漲。但是在沒(méi)有其他新型核潛艇項(xiàng)目上馬的前提下，僅由其中一家公司總攬“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇的全部設(shè)計(jì)和建造工作，勢(shì)必會(huì)影響另外一家企業(yè)的生存，使之無(wú)法保持核潛艇的設(shè)計(jì)建造能力，影響全美國(guó)的核潛艇工業(yè)基礎(chǔ)。為此，經(jīng)過(guò)海軍和工業(yè)部門(mén)的聯(lián)合論證評(píng)估，最終確定了以電船公司作為唯一的設(shè)計(jì)商和建造主承包商、紐波特紐斯公司作為主要分包商的項(xiàng)目建設(shè)策略，同時(shí)規(guī)定，無(wú)論工作量如何分配，利潤(rùn)均為五五開(kāi)。這是美國(guó)核潛艇建造歷史上，兩家公司首次以合作而非競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系完成核潛艇的設(shè)計(jì)建造工作。這也為最終該項(xiàng)目確保進(jìn)度，降低成本創(chuàng)造了良好的工業(yè)環(huán)境。

經(jīng)過(guò)“方案探索和評(píng)估”階段的論證工作，美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)于“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和成本方面存在的擔(dān)憂基本消除。1994年8月，項(xiàng)目通過(guò)國(guó)防采辦委員會(huì)的“里程碑1審查”，獲準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)建造。endprint