王笑夢+高藝敏
冷戰(zhàn)時期的蘇聯(lián)載機登陸潛艇
但隨著二戰(zhàn)的結(jié)束,“水下航母”的設(shè)計思想被美蘇所繼承,開始了一系列方案的設(shè)計。由于這些都是圖紙上的計劃,所以只能說是一場“水下航母夢”!
蘇聯(lián)在二戰(zhàn)后一段時間里癡迷于大型登陸潛艇的研制,這要追溯到二戰(zhàn)時期的塞瓦斯托波爾保衛(wèi)戰(zhàn)。為了給被克里米亞半島運送給養(yǎng),蘇聯(lián)黑海艦隊不得不動用潛艇將武器彈藥運進塞瓦斯托波爾要塞。為此,斯大林專門指示有關(guān)部門建造運輸潛艇,以解燃眉之急。當時提出了一個“607工程”方案,可以運送250~300噸貨物,還可以在4個壓水艙中裝載110噸燃油。隨著戰(zhàn)局的好轉(zhuǎn),“607工程”并沒有實際建造。
戰(zhàn)爭結(jié)束后,斯大林掀起了“大海軍”建設(shè)熱潮。為了向美國隱秘地運送兵員裝備,蘇聯(lián)海軍再次掀起了登陸潛艇的研制熱潮。自冷戰(zhàn)開始,美國就在蘇聯(lián)周邊建立了網(wǎng)絡(luò)化的空軍基地進行包圍圍堵。這些基地位于挪威、英國、意大利、土耳其、日本等國。反過來,蘇聯(lián)沒有軍事基地在美國附近,因此要執(zhí)行報復(fù)性攻擊只能從蘇聯(lián)自身領(lǐng)土上出發(fā),而最短的路徑就是飛躍北極。但即使是這樣,上世紀40年代末的飛機作戰(zhàn)半徑也不足以完成任務(wù)。
1948年,第18中央設(shè)計局提出了“621工程”,這是一種大型登陸潛艇設(shè)計方案,又叫“特別任務(wù)艦”項目。這種潛艇內(nèi)部有2層車輛甲板,可運載一個步兵營745名全副武裝的士兵,外加10輛中型坦克、12輛卡車。潛艇的首部可以打開,坦克裝甲車輛通過首跳板上陸作戰(zhàn)?!?21工程”還能夠為登陸部隊運送彈藥、燃料和食品等補給。此外,該艇的指揮塔圍殼設(shè)計得比較靠后,比“臺風(fēng)”級核潛艇的指揮塔位置還靠后。圍殼后部是一座雙聯(lián)裝57毫米艦炮,前部為一座雙聯(lián)裝25毫米機關(guān)炮,用于防空。在指揮塔前方有一個長條形的機庫,可以裝載3架可以折疊機翼的拉-11戰(zhàn)斗機。與之前各國的潛艇載機不同,蘇聯(lián)人沒有費事專門研制什么水上飛機,直接將陸基的戰(zhàn)斗機裝了進來。為了保障其起飛,專門將潛艇指揮塔圍殼設(shè)置在后部,而將前方空出很長的空間設(shè)置滑躍跑道,并在跑道上設(shè)計了用于飛機起飛的彈射器,可以幫助飛機滑躍起飛。
“621工程”的主要設(shè)計目的是通過北極海域,攻擊位于阿拉斯加、格陵蘭島等地區(qū)的美國雷達站、戰(zhàn)略轟炸機基地。在那個潛艇用核動力還沒有發(fā)明的年代。為推進“621工程”這樣的龐然大物,蘇聯(lián)人采用了獨特的蒸汽輪機和電動機混合推進,也就是說在水面上該艇使用蒸汽輪機推進,并為電動機充電,而在水下則使用電動機進行隱蔽航行。該艇中有16組巨大的蓄電池,采用4軸推進,以確保其水下航速。
為滿足登陸作戰(zhàn)和航空作業(yè)需要,蘇聯(lián)人將“621工程”設(shè)計成擁有5個獨立耐壓殼的巨大潛艇,要知道即使是“臺風(fēng)”級戰(zhàn)略核潛艇也只有3個耐壓殼。其中以艇體中軸為界前后串聯(lián)了2個耐壓殼,分別布置登陸艙室和動力艙室,登陸艙中擁有強力的通風(fēng)系統(tǒng),以排除坦克裝甲車輛啟動后的廢氣。中央艇體兩側(cè)各有1個耐壓殼用于布置壓載水艙,另外1個耐壓殼位于艇體上方用于布置機庫。潛艇中還有4人一個的艙室,用于水兵居住。包括廁所、電爐和冰柜等生活設(shè)施也在設(shè)計師的考慮之下。而在登陸之前,還有專門的潛水員需要提前出艙隱蔽上岸為潛艇選擇登陸位置,并排除登陸障礙。然后就等著這種龐大的巨獸從北冰洋的厚重冰層中破冰而出,氣勢洶洶地壓上阿拉斯加的灘頭。
“621工程”獲得了克里姆林宮的青睞,進入工程論證階段。但斯大林去世后,該項目也伴隨著“大艦隊”計劃被繼任者赫魯曉夫叫停。雖然后來蘇聯(lián)又提出了一系列登陸潛艇的設(shè)計方案,包括比“臺風(fēng)”級核潛艇都要大的“748工程”潛艇等,但那些都只是純粹的登陸潛艇,再無證據(jù)證明蘇聯(lián)人有發(fā)展過專門的載機潛艇。
不過,雖然蘇聯(lián)人自己沒有披露有什么載機潛艇計劃,但美國人不這么想。一直“料敵從寬”(其實是想向國會多要軍費)的美軍始終認為蘇聯(lián)人會駕駛轟炸機從海底飛出,帶著原子彈來轟炸美國本土。1953年,蘭德公司提出一個報告,稱蘇聯(lián)能在潛艇上攜帶并發(fā)射類似于F-86H的超音速噴氣式戰(zhàn)斗轟炸機,每架飛機可以攜帶一枚約4萬噸當量的原子彈,對距海岸800千米的目標進行核攻擊。蘭德公司稱,這種小型高速戰(zhàn)斗轟炸機很難發(fā)現(xiàn)和攔截,美國本土和海外有39個配備核轟炸機的戰(zhàn)略空軍基地都在這種載機潛艇的攻擊范圍內(nèi)。如果蘇聯(lián)人把攻擊機的航程提高到1300千米,那么剩下的8個戰(zhàn)略空軍基地也在打擊范圍內(nèi)了。
蘭德公司警告說,憑借這種攻擊方式,蘇聯(lián)人能在一次突襲中摧毀美國全部的B-36重型核轟炸機和大約76%的B-47中型核轟炸機,即便美國能得到一個小時的預(yù)警時間。也不過僅僅使中型轟炸機的損失從76%降到73%而已。
從蘭德公司的分析來看,美國人認為蘇聯(lián)會將與F-86H戰(zhàn)斗機類似的米格-15bis型戰(zhàn)斗機部署到潛艇上。該機擁有750千米的作戰(zhàn)半徑,基本達到蘭德公司的預(yù)想。當然,蘭德公司的報告也只是當時“蘇聯(lián)威脅論”的一種表現(xiàn),并不具有真實的意義。
到了后來冷戰(zhàn)高潮期,蘇聯(lián)雅克-36/38垂直起降戰(zhàn)斗機出現(xiàn)在世人眼中,美國又驚呼蘇聯(lián)人可能將垂直起降戰(zhàn)斗機部署到核潛艇上來襲擊美國本土。但是想想雅克-38那只有240千米的可憐作戰(zhàn)半徑,以及低得不行的載荷,用雅克-38來扔核彈攻擊美國其實只是空談。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯還曾經(jīng)曝光過一艘載機潛艇模型。從模型上看這是一艘“奧斯卡”級巡航導(dǎo)彈核潛艇,但在其后部的艇身上鋪上了飛行甲板,一側(cè)保留了數(shù)具SS-N-19反艦導(dǎo)彈發(fā)射筒。另外還有大量近防炮。最有意思的是在指揮塔圍殼后面有一個機庫出入口,一架折疊機翼的蘇-33艦載戰(zhàn)斗機從中露出身影。但是不管怎么看,這艘所謂的蘇聯(lián)時代載機潛艇模型都不像是一件認真研制的兵器,更像是模型愛好者超改的臆想作品而已。
美國道格拉斯公司的努力
二戰(zhàn)后,美國將“伊-400”、“伊-401”以及“伊-14”號載機潛艇作為戰(zhàn)利品拉回了國,進行了深入的研究,獲得了詳盡的資料。但是總體上來說,美國此時對載機潛艇并不感冒,因為這與美國海軍對潛艇的應(yīng)用并不合拍。而強大的美國航母戰(zhàn)斗群也不需要幾架潛載小水上飛機去錦上添花。
1949年8月29日,蘇聯(lián)第一顆原子彈成功爆炸,成為繼美國后第二個擁有核武器的國家,人類也進入了核競爭的世界。而在1947年,隨著丘吉爾的鐵幕演說,冷戰(zhàn)已經(jīng)悄然拉開帷幕。在核戰(zhàn)爭的時代,美國海軍突發(fā)發(fā)現(xiàn)自己強大的航母戰(zhàn)斗群很可能成為蘇聯(lián)核突擊的犧牲品。而比基尼島的核試驗更證明了在核武器明確傳統(tǒng)艦艇是多么的不堪一擊。如何將自己的優(yōu)勢海軍航空兵隱藏起來,不讓蘇聯(lián)人發(fā)現(xiàn)呢?這時候有人想起了日本人的載機潛艇,于是核時代的載機潛艇研制工作也在美國開始了。
早在二戰(zhàn)結(jié)束,美國從德國獲得了V-1巡航導(dǎo)彈的技術(shù),在此基礎(chǔ)上,美國海軍仿制了自己的“天獅星”型巡航導(dǎo)彈,可以裝備一枚W5型核彈頭,當量4~5萬噸,主要對敵方城市和陸上戰(zhàn)略目標進行核打擊。在此基礎(chǔ)上又改進研制了“天獅星”Ⅱ型巡航導(dǎo)彈,裝備W27核彈頭,當量達到百萬噸級。為了發(fā)射“天獅星”Ⅱ巡航導(dǎo)彈,美國海軍于上世紀50年代中期建造了2艘專用的“灰鯨”級巡航導(dǎo)彈潛艇。而隨著核動力在“鸚鵡螺”號和“海狼”號上的成功試驗,證明了潛艇核動力的技術(shù)可靠性和突出優(yōu)點。于是美國海軍決定再建造一艘用于發(fā)射“天獅星”Ⅱ巡航導(dǎo)彈的核潛艇,被命名為“大比目魚”號。該艇1959年1月9日下水,1960年1月4日服役。該艇水面排水量3845噸,水下排水量4895噸,長106.7米,寬8.8米,吃水6.1米。該艇首部有一個大型彈庫,可以存放兩枚猶如小飛機一般的“天獅星”Ⅱ巡航導(dǎo)彈,潛艇上浮后從導(dǎo)彈庫中將導(dǎo)彈拖出置于發(fā)射架上,再把發(fā)射架調(diào)整到適當角度后發(fā)射,看上去就像是發(fā)射小飛機。
“灰鯨”級和“大比目魚”號的入役讓載機潛艇的支持者看到了希望。在F2Y“海標槍”水上噴氣式戰(zhàn)斗機研制過程中,就有將“灰鯨”級潛艇改造成載機潛艇的設(shè)想。而道格拉斯飛機公司的著名設(shè)計師海涅曼也設(shè)計了一系列艇載飛機方案,以裝備到“大比目魚”號上。海涅曼是道格拉斯公司的首席設(shè)計師,他一生研制過20余種海軍戰(zhàn)機,包括二戰(zhàn)中著名的SBD“無畏”俯沖轟炸機、A-20/26輕型轟炸機、A-1“天襲者”攻擊機以及噴氣機時代的A-3“空中戰(zhàn)士”重型攻擊機、A-4“天鷹”攻擊機、F3D“空中騎士”夜間戰(zhàn)斗機、F4D“空中閃光”艦載戰(zhàn)斗機。
不過他提出的這個艇載戰(zhàn)機方案卻沒有多少亮點,還是沿用日本載機潛艇的設(shè)計思路,即搭載水上飛機彈射起飛,再水上著陸,吊桿吊回機庫,只是飛機由活塞螺旋槳飛機變成了渦輪噴氣飛機。這種飛機被命名為道格拉斯640型,采用渦噴發(fā)動機,設(shè)計上可以跨音速。道格拉斯640戰(zhàn)斗機造型圓滾滾地,采用兩側(cè)背部進氣道,機頭、機翼和尾翼都設(shè)計成可拆卸的,可以像“天獅星”導(dǎo)彈一樣放入“大比目魚”號核潛艇的彈庫中。起飛時,將飛機拉出機庫進行組裝,再把飛機安放到導(dǎo)彈發(fā)射導(dǎo)軌上,由飛機腹部下吊掛的助推火箭進行零距離起飛。返回后在水上降落并用潛艇上的伸縮式起重機進行回收,為了能夠讓這種噴氣式戰(zhàn)機在海上降落,在戰(zhàn)機腹部安裝了一對可以收放的滑軌,以確保戰(zhàn)機安全入海。
顯然,道格拉斯640戰(zhàn)斗機只是噴氣式的“晴嵐”,這種新瓶裝舊酒的方案不可能得到美國海軍的認可。道格拉斯公司的方案很快被否決了,道格拉斯640戰(zhàn)斗機也只到達過工程研制和模型制作階段。
波音公司的潛水航母
道格拉斯公司的潛艇載機項目被否決后,美國海軍航空局隨后提出了一個新的計劃書,要求各公司設(shè)計新的飛機和可以有效運用這些飛機的潛艇,這就是“飛毯計劃”。波音公司參加了該項目。不同于道格拉斯公司以“大比目魚”號為原型潛艇的設(shè)計方案,雄心勃勃的波音公司將此作為進軍船舶設(shè)計領(lǐng)域的一次機會,不但提出了潛艇載機的方案,還認為應(yīng)該設(shè)計建造全新的載機潛艇。這就是作為飛機設(shè)計大佬的波音公司歷史上罕見的潛艇設(shè)計方案——AN-1和AN-2。
波音公司對載機潛艇進行了大量可行性研究,包括采用“大比目魚”號核潛艇的機庫設(shè)計和放大的艇體線型設(shè)計,采用“長尾鯊”攻擊核潛艇的S5W壓水堆核反應(yīng)堆等。在此基礎(chǔ)上形成了一個AN-1核動力“潛水航母”方案。這是一艘水面排水量9260噸,長152米的核動力潛艇,大于當時美國的任何潛艇,包括當時在建的116米長的“北極星”彈道導(dǎo)彈核潛艇。AN-1潛艇在其艇體內(nèi)設(shè)計了兩個機庫,可以攜帶8架戰(zhàn)斗機。
最初為AN-1潛艇配套的戰(zhàn)斗機并非波音公司自己的型號,因為此時的波音公司專注于大型戰(zhàn)略轟炸機的研制,在小型噴氣式戰(zhàn)斗機方面卻沒有過多涉及。波音公司找到了專門為海軍設(shè)計戰(zhàn)斗機的格魯曼公司,選擇了格魯曼F11F“虎”式噴氣式艦載戰(zhàn)斗機,并在“灰鯨”號常規(guī)動力巡航導(dǎo)彈潛艇上做了可行性研究。與“大比目魚”核潛艇一樣,“灰鯨”號也擁有2個“天獅星”Ⅱ?qū)棊?,波音的設(shè)計人員們將兩架折疊了機翼的F11F戰(zhàn)斗機裝進彈庫。
在AN-1的設(shè)計中,8架戰(zhàn)斗機將傾斜放置在潛艇機庫中的導(dǎo)軌上,這種機庫由“天獅星”Ⅱ?qū)棊旄倪M而成。當飛機起飛時,飛行員首先跨入機艙,導(dǎo)軌隨后起豎并伸出艇體,此時戰(zhàn)斗機與水平面成90°角垂直立于艇體甲板上,就像一枚待發(fā)的彈道導(dǎo)彈,戰(zhàn)機靠自身動力和助推火箭起飛。
F11F“虎”式戰(zhàn)斗機是一種早期的超音速艦載戰(zhàn)斗機,最大飛行速度馬赫數(shù)1,武器是4門安裝在進氣口下部邊緣的 20 毫米機炮和翼下掛架攜帶的4枚AIM-9“響尾蛇”紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈。由于當時海軍要求所有的作戰(zhàn)飛機都具備空中加油能力,該機在機頭處加裝了可部分收放的空中加油探管。這種戰(zhàn)斗機難以滿足波音公司的設(shè)想,隨著計劃的進一步發(fā)展,波音公司提出了3倍音速艇載戰(zhàn)斗機的要求,并選擇了當時還處于開發(fā)階段的共和公司XF-103高超音速截擊機。為應(yīng)對蘇聯(lián)即將大量服役的新型轟炸機形成的威脅,美國空軍認為當時已經(jīng)服役的F-86D、F-89以及F-94截擊機僅具有亞音速飛行能力,完全不能滿足截擊作戰(zhàn)要求,需要一種高空高速截擊機。為此,共和公司開發(fā)了XF-103高速截擊機。
XF-103機身外型極為流線形,沒有任何傳統(tǒng)飛機突起的部分,包括座艙罩在內(nèi)都位于機身內(nèi)部。這種適合超音速飛行的外形顯得非常緊湊,也便于安裝在潛艇的機庫中。XF-103機翼為中單翼,采用三角翼形,水平尾翼位于垂直安定面的根部下方比主翼略低的位置,以避開主翼后緣氣流對控制與穩(wěn)定性的影響。進氣口位于機腹,外型為長方形,下緣向前突出,使得正面與迎風(fēng)方向有一個斜角,突出的下唇產(chǎn)生斜震波將進入進氣口的氣流減速。XF-103采用內(nèi)置彈艙結(jié)構(gòu),彈艙分別位于機身兩側(cè),與進氣口錯開,避免任何火箭或者是導(dǎo)彈發(fā)射的廢氣器入進氣道導(dǎo)致發(fā)動機運作不順或者是熄火的危險。彈艙內(nèi)可以攜帶6枚GAR-3“獵鷹”空空導(dǎo)彈與36枚無控制火箭。其中“獵鷹”空對空導(dǎo)彈還擁有裝備核彈頭的AIM-26A“核獵鷹”子型號,由裝在機鼻的雷達控制。此外,該機還能夠攜帶NOTS Hopi空對地核火箭進行對地攻擊,該火箭擁有一個6~40萬噸當量的W50核彈頭。
XF-103戰(zhàn)斗機在VN-1潛艇上也采用垂直發(fā)射式的起飛模式,波音公司宣稱“這里不存在(通常意義上的)甲板運作”,因為每個機庫自帶動力系統(tǒng)和發(fā)射導(dǎo)軌,進一步縮短了起飛準備時間。帶著戰(zhàn)斗機的導(dǎo)軌起豎后,發(fā)射導(dǎo)軌圍繞軸心向外旋轉(zhuǎn)90°,將戰(zhàn)斗機轉(zhuǎn)向潛艇甲板的外側(cè),懸掛在舷外,這樣在發(fā)射的時候助推器和戰(zhàn)斗機發(fā)動機的尾焰就會排到海上,盡量減少對船體的灼傷。飛機發(fā)射后,導(dǎo)軌就會收回機庫。波音公司估計作戰(zhàn)時,潛艇上浮到發(fā)射裝備完畢估計在7~8分鐘,而一次性發(fā)射4架XF-103戰(zhàn)斗機大約需要5分鐘,發(fā)射所有的8架戰(zhàn)斗機大約需要9分鐘。在海況不好的情況下,VN-1潛艇也能夠在18分鐘內(nèi)將8架戰(zhàn)斗機全部發(fā)射出去。XF-103戰(zhàn)斗機降落的時候則采用獨特的“鉤-索”攔阻系統(tǒng)降落在潛艇上,如果飛機在海上降落,則可用起重機將飛機吊回潛艇。
VN-1核潛艇共有艇員163人,其中包括10名飛行員(2名后備飛行員)和4名地勤工程人員。潛艇自持力90天。潛艇采用成熟的S5W反應(yīng)堆,兩軸功率達到1.5萬馬力(11032.48千瓦),水下最大速度能夠達到16節(jié),最大潛深200米,保持“大比目魚”號的水平。除了飛機外,潛艇還安裝了4具533毫米魚雷發(fā)射管作為自衛(wèi)武器。
與AN-1項目同時發(fā)展的還有AN-2核潛艇項目。AN-2采用與AN-1類似的艇型,但與AN-1潛艇水平傾斜布置機庫,起飛時在將導(dǎo)軌起豎的方式不同,AN-2采用了彈道導(dǎo)彈一樣的垂直存儲和發(fā)射方式。AN-2潛艇的前部艇體內(nèi)一排布置了8個巨大的發(fā)射筒,戰(zhàn)斗機平時就垂直懸掛在發(fā)射筒內(nèi)的導(dǎo)軌上,這樣就可以減少AN-1布置水平機庫帶來的空間浪費,節(jié)省的空間和重量可以攜帶更多的燃料和補給以利于多次作戰(zhàn)。
為AN-2潛艇配置的是一種叫做“飛毯”的垂直發(fā)射戰(zhàn)斗機,這正是美國海軍航空局“飛毯計劃”的最終形態(tài)。該型戰(zhàn)機外形與同期發(fā)展的SSM-A-2/ XSM-64 “那伐鶴”超音速戰(zhàn)略核巡航導(dǎo)彈非常像,采用獨特的鴨式布局,在駕駛艙前的機頭部分有一對三角鴨翼,主翼為翼展很小的一對三角上單翼,垂直尾翼呈不規(guī)則四邊形,尾翼在機體下方。該機采用三臺渦輪噴氣發(fā)動機,呈品字型布局,其中中心發(fā)動機位于機體上方,該發(fā)動機的進氣道類似于XF-103戰(zhàn)斗機,采用機腹進氣,不過進氣道口呈半圓形,帶有可調(diào)式中心錐,適合進行超音速飛行。兩側(cè)發(fā)動機呈短艙形式緊貼機體兩側(cè),采用肋部進氣道,進氣道是圓形。三臺發(fā)動機同時作用,可以使戰(zhàn)斗機達到馬赫數(shù)3~5飛行速度,而發(fā)動機品字布局的下方中央機體有一個掛點,可以攜帶副油箱或核炸彈。在AN-2潛艇發(fā)射時,“飛毯”戰(zhàn)斗機尾部會串聯(lián)安裝一個大型火箭助推器,將飛機向彈道導(dǎo)彈一樣發(fā)射出去。
除了道格拉斯公司和波音公司外,通用動力公司也進行過“潛水航母”的設(shè)計。但是“潛水航母”的反對者質(zhì)疑這些航空公司設(shè)計的潛艇完全脫離現(xiàn)實基礎(chǔ),而且他們也沒有潛艇設(shè)計經(jīng)驗。海軍真正需要的是更多的“北極星”導(dǎo)彈核潛艇和攻擊核潛艇。海軍最終對潛水空母又一次失去興趣。在其后的歲月中,還出現(xiàn)過一些天馬行空的“潛水航母”設(shè)計或方案,但最終都沒有能夠?qū)崿F(xiàn),而無人機出現(xiàn)后,使用潛艇發(fā)射無人機卻成為可能,這似乎是“潛水航母”的發(fā)展方向(全文完)。