SSN(X)核子動力攻擊潛艦

 

──by captain Picard

 


 

 SSN(X)初期研議

依照2013年上旬美國海軍向國會提交的2014財年預算中記載的未來30年艦隊發展計畫,美國打算建造總數48艘維吉尼亞級(Virginia class)潛艦;當時Block I~V共38艘,因此意味還有最後一個批次Block VI共10艘,最後一艘在2034財年交付;此外,從2024財年開始發展接續維吉尼亞級的新一代多用途核能攻擊潛艦 ,2034財年授權建造第一艘,在2044財年達成初始作戰能力(IOC)。依照此時的計畫,新潛艦計畫暫稱為SSN(X),可望使用許多俄亥俄級替換項目(ORP,後來成為哥倫比亞級)中開發的新技術,例如永磁推進電動機等。

依照2015年10月下旬美國海軍潛艦項目辦公室( PEO Subs)執行主管 George Drakeley在美國海軍潛艦論壇年會(annual Naval Submarine League symposium)表示,美國海軍會在2024財年開始發展接替維吉尼亞級的下一代核能攻擊潛艦SSN(X)。

2018年:回歸大洋反潛與海狼級路線

 2018年10月18日,美國國會預算辦公室(Congressional Budget Office,CBO)發佈了對美國海軍2019財年造艦計畫中未來30年造艦計畫的分析評估,表示美國海軍將在2034財年開始編列接替維吉尼亞級的新核能攻擊潛艦SSBN(X)潛艦。

依照美國海軍先前的造艦規劃,打算在維吉尼亞級的基礎上繼續發展新一代SSN(X)核能攻擊潛艦,繼續使用VPM籌載模組,並結合搭載水下無人載具(USV)的能力;然而,此時的發展方向已經改變。在2018年10月CBO出爐的報告總結,接替維吉尼亞級的新核能攻擊潛艦將重新回到大洋藍水對抗對手潛艦力量的路線(類似美蘇冷戰時代),強調更快速、更安靜、魚雷艙攜行武器數量超過維吉尼亞級,類似之前的海狼級(Sea Wolf class,在美蘇冷戰末期設計,冷戰結束後才建成服役)。在2018年7月公布一份關於維吉尼亞級核能攻擊潛艦項目的國會研究報告指出,後冷戰時代建造的維吉尼亞級除了正規的反潛制海作戰任務之外,更多偏向支援情報偵察監視(Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance,ISR)、支援特種部隊秘密等偏向沿岸近水地區的任務;而目前規劃的SSN(X)新一代核能攻擊潛艦則減少這類任務的比重,對抗俄羅斯與中國日漸強化的海上與潛艦兵力。依照CBO的報告,目前規劃的SSN(X)不配備VPM模組這樣的垂直發射空間(目前也不清楚是否會結合UUV),將空間用來容納更多魚雷籌載,其魚雷艙武器攜行量比維吉尼亞級至少多25枚(增加一倍),大致上與先前海狼級的水平相當(海狼級沒有垂直發射器,但有多達八門魚雷管,魚雷艙攜行量高達50枚)。

美國海軍在2019財年預算中的30年造艦計畫中估計,每艘SSN(X)預算約31億美元;不過CBO的分析報告則認為美國海軍嚴重低估了成本,認為尺寸規模、排水量與海狼級類似的SSN(X)(海狼級潛航排水量約9100噸),每艘造價將高達55億美元。CBO估計的基準來自於加裝VPM模組艙段的維吉尼亞級Block V(排水量7800噸),每艘成本約32億美元;而如果SSN(X)以排水量9100噸的海狼級核能攻擊潛艦為基準,單艦成本勢必高得多。依照美國海軍在2019年3月向眾議院提交的未來30年海軍造艦計畫,每艘SSN(X)未來潛艦預估造價為34億美元。

依照美國海軍的估計,為了將作戰艦隊規模提高到355艘,美國海軍每年造艦預算需要達到210億美元,並一直持續到2048年;然而CBO則認為實際上美國海軍每年需要的造艦預算應該達到289億美元,差距近80億美元,而CBO與海軍對SSN(X)資金需求的落差就佔了其中40%。因此,CBO的報告認為,美國海軍未來30年造艦計畫的資金的預估不夠確實。依照CBO估計的每年289億美元造艦經費需求,比過去美國海軍30年來平均每年度造艦預算高80%。

此外,CBO也認為美國海軍目前提出的未來30年造艦計畫,造艦速率仍無法彌補老艦退役速率而達到355艦的目標。CBO報告指出,美國海軍打算在2019到2048財年間訂購301艘新船艦,包括245艘作戰船艦與56艘支援船艦;但考慮到舊艦除役,這樣的造艦節奏無法在未來30年使美國海軍船艦總數來到355艘。雖然美國海軍打算延長現役艦體使用壽命來因應,例如現役柏克級飛彈驅逐艦使用壽命延長到45年,使得美國海軍在2034年現役船艦數量達到355艘,但CBO認為這樣的策略恐怕不會得到一支美國海軍想要的艦隊,部分種類的船艦的質量將無法滿足需求。

在2020年11月2日,美國海軍航空母艦與潛艦的主要核子反應器供應商BWX Technologies總裁Rex Geveden在該公司第三季法人出席會議(earnings call)中,對美國海軍研究所(USNI)透露,接續維吉尼亞級的新一代SSN(X)核能攻擊潛艦體型比維吉尼亞級大得多,「甚至可能跟哥倫比亞級一樣大」;依照USNI的瞭解,Rex Geveden指的是艦體直徑而非排水量。較寬的艦體增加了艦內可用空間,可容納更多降噪減震設備提高靜音性能,也提供更多空間容納大功率推進系統、更多武器籌載等;當然,單艦成本也會增加。維吉尼亞級核能攻擊潛艦寬約36英尺(10.973m),潛航排水量8000噸級;哥倫比亞級核能彈道飛彈潛艦寬度則是大約42英尺(12.8m),潛航排水量20000噸級;而海狼級核能攻擊潛艦寬度約40英尺(12m),潛航排水量約9100噸級。Rex Geveden的評論似乎意味,美國海軍打算以哥倫比亞級核能彈道飛彈潛艦的技術(包含平台設計、系統裝備技術等)為基礎,發展新一代的核能攻擊潛艦。

 2020年以後的活動

在2020年11月16日美國海軍潛艦聯盟(Naval Submarine League)年會上,美國海軍潛艦項目辦公室主管(Program Executive Officer for Submarines)David Goggins少將透露,此時美國海軍對SSN(X)關注的三大主要特徵包括:航速、匿蹤(針對所有頻譜,不只是聲學)、有效籌載能力等。初期概念研究有三個方向:

1.以哥倫比亞級彈道飛彈潛艦為基礎來研究

2.以維吉尼亞級核能攻擊潛艦為基礎來研究

3.全新的設計

依照2020年12月10日美國海軍部公布的2022財年海軍長期造艦計畫,打算在2022財年正式啟動新一代SSN(X)核能攻擊潛艦,首艦預定從2034財年起建造。

依照2021年5月10日美國國會研究處(Congressional Research Service,CRS)提供的一份關於SSN(X)次世代核能攻擊潛艦的項目文件,美國海軍剛獲得國會100萬美元撥款,展開SS(X)的研究發展工作。依照此時計畫,首艘SSN(X)預定在2031財年開工,該財年同時也會訂購一艘維吉尼亞級;在2032與2033財年,美國海軍訂購最後四艘維吉尼亞級,每財年各兩艘;而在2034財年起,美國就會以海軍每個財年兩艘的速率訂購SSN(X)。此後依照每財年訂購兩艘核能攻擊潛艦的速率,美國海軍預定會在2048財年達成66艘現役核能攻擊潛艦的規模。

這份CRS報告指出,目前SSN(X)強調的重點是反潛作戰,相較於現役維吉尼亞級潛艦具有更好的匿蹤能力、更高的航渡速率,此外能籌載更多武器以及更多樣化的模組,有效對付更為先進的敵方潛艦、無人水下載具(UUV)等對手,並能更好地與其他水面艦等作戰單位協同。此時,目前SSN(X)項目有三種研究方向,第一種是以維吉尼亞級為基礎發展,第二種是以哥倫比亞級核能彈道飛彈潛艦為基礎發展,第三種則是全新的設計。SSN(X)的直徑很可能比維吉尼亞級(34英尺)更大,與海狼級(40英尺)以及哥倫比亞級(43英尺)相當。依照2021年4月CBO基於2020年12月9日美國海軍提出的30年造艦計畫(附屬於2022財年預算草案)報告,美國國海軍估計每艘SSN(X)單位造價是58億美元,而CBO估算則為62億美元(兩個數字都是以2021財年幣值為準)。

在2022財年預算計畫中,美國海軍為SSN(X)項目申請2980萬美元的研發經費,於初期能力文件設計(Initial Capabilities Document,ICD)、選項分析(Analysis of Alternatives,AoA)工作如預研以及成本與計畫評估(Cost Assessment and Program Evaluation,CAPE) 等、相關技術研究發展工作、制訂採辦文件、工程支持、船艦設計管理等活動。SSN(X)的研究發展工作會應用先前維吉尼亞級以及哥倫比亞級項目的經驗。

在2021年7月下旬,美國海軍作戰部的水下作戰主管(Director of Undersea Warfare,OPNAV N97) 威廉.豪斯登中將(Rear Adm. William Houston)對防務新聞(Defense News)表示,目前正是展開SSN(X)設計工作的良好時機。此時,哥倫比亞級(Columbia class)核能彈道飛彈潛艦已經進入生產製造階段,研發、測試評估工作都已告一段落;而哥倫比亞級的相關研發團隊就可以立刻轉移到SSN(X)的設計工作,無縫銜接,避免中間產生斷層而導致人員流失。

依照2022年11月美國國會預算辦公室(Congressional Budget Office,CBO)對美國海軍2023財年預算中造艦計畫的分析報告,美國海軍估計每艘SSN(X)成本約56億美元,但CBO認為每艘會介於62億到72億美元之間。此時,每艘維吉尼亞級成本約28億美元,延長艦體增加VPM模組的維吉尼亞Block V成本約為每艘32億美元。CBO指出,此時美國海軍尚未確認SSN(X)的具體能力與尺寸;先前美國海軍以SSN-21海狼級作為SSN(X)的參照物,會比現役維吉尼亞級更快、更安靜、攜帶更多魚雷,因此CBO認為SSN(X)特徵會接近海狼級,但會是全新的設計,魚雷艙容量也類似海狼級。

依照2022年12月國會研究處(Congressional Research Service,CRS)的SSN(X)報告,美國海軍希望SSN(X)是一種「頂級掠食者」(apex predator)。CRS報告稱,美國海軍希望SSN(X)擁有海狼級(SSN-21)的速度與武裝籌載、維吉尼亞級的靜音能力與先進傳感器,以及哥倫比亞級核能彈道飛彈潛艦的高備便率以及服役壽期;依照這些需求,SSN(X)肯定會大於現有的維吉尼亞級(排水量7800噸級),並且可能大於海狼級(潛航9138噸)。

在2023年1月美國海軍水面艦協會(Surface Navy Association,SNA2023)年會中,美國海軍作戰部長麥可.吉爾迪表示,美國海軍未來三大主要作戰平台項目NGAD、DDG(X)以及SSN(X),發展工作同時都在進行,而優先順序由前而後是NGAD、DDG(X)與SSN(X)。NGAD項目排定在2020年代後期正式啟動,2030年代開始取代現役F/A-18E/F超級大黃蜂戰鬥機。排在第二的DDG(X)在2030財年之前應該不會簽署正式的採辦合約;而SSN(X)則排在最後,預計在2030年代中期才會進入實際採辦階段。

 在2024財年美國海軍預算申請書中,打算為幾個下一代作戰平台申請23億美元的研發預算;其中,為次世代空中壓制系統(NGAD)中的F/A-XX戰鬥機申請15.3億美元,為SSN(X)核子攻擊潛艦申請1.87億美元,為DDG(X)驅逐艦申請5.45億美元預算。

為了發展供新一代潛艦以及無人水下載具使用的推進器技術,美國國防部先進研究計畫局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)推動先進實驗性推進器項目(Advanced Propulsor, Experimental,APEX)。在2023年6月30日,通用原子電磁系統(General Atomics Electromagnetic Systems,GA-EMS)宣布獲得通用動力應用物力科學(General Dynamics Applied Physical Sciences,GD-APS)組織的合約,為APEX項目設計先進潛艦推進系統;此合約屬於APEX項目第一階段(Phase 1,為時24個月)包括系統設計、提供建模、技術分析等,而GD-APS是第一階段的主承包商。

依照2023年10月國會預算辦公室(Congressional Budget Office,CBO)報告, 美國海軍2024財年30年造艦計畫中預估,首艘SSN(X)預計在2035財年編列,2042財年交付;在此一30年造艦計畫中,依照三種可能的方案,估計每艘SSN(X)成本約為67億至70億美元(以2023財年幣值為準) 。然而在相同條件下,CBO對SSN(X)三種方案的成本預估是每艘77億至80億美元,比海軍的估算高出約14~15%。美國海軍估計SSN(X)潛航排水量達10100噸,比海狼級(SSN-21)增加11%。

在2023年11月8日美國海軍潛艦聯盟年會( Naval Submarine League annual symposium) 上,主管水下作戰的N97辦公室主管馬克.班寧少將(Rear Adm. Mark Behning)透露,SSN(X)的可能方案分析(Analysis of Alternatives,AoA)預定在2024財年完成,首艦打算在2030年代中期(2035財年)開始建造,2042年交付,期程比2021年的計畫推遲了四年左右。

在2024年3月11日,美國海軍公布2025財年預算申請書;受到財政責任法(Fiscal Responsibility Act,2023至2025財年)的限制,2025財年國防預算限制在8950億美元以內。在預算限制下,海軍著重於艦隊備便率以及人員預算以因應當前的作戰任務(主要是2023年底開始的紅海護航作戰任務),使得造艦計畫以及幾個研發項目的預算比前一年縮減,例如2025財年編列建造的新艦僅6艘。未來武器系統計畫方面,新一代F/A-XX艦載戰鬥機項目在2025財年申請的預算,比2024財年大減2/3;DDG(X)驅逐艦在2025財年申請1億270萬美元預算,比2024財年的1億8740萬美元減少約45%。 而SSN(X)新一代核能攻擊潛艦項目在2025財年申請5億8960萬美元預算,比2024財年的5億美4470萬美元略增,然而第一艘開始建造的時間進一步推遲到2040年代初,比2024財年的計畫(2035財年開始建造)又推遲五年。