無畏級核子動力彈道飛彈潛艦

英國在2013年12月中旬公布的繼承者(Successor)核子動力彈道飛彈潛艦想像圖。

英國在2016年10月初公布的繼承者彈道飛彈潛艦想像圖,採用X尾舵,艦上配備12管三叉戟二型潛射彈道飛彈。

皇家海軍隨後將此型彈道飛彈潛艦命名為無畏級(Dreadnought class)

在2020年7月初,一個屬於無畏號的結構件正搬運到Barrow的建造廠房內。

2023年10月3日,無畏號最大的一個超級總段(mega unit)從BAE Systems的製造工廠移動到達文夏爾船塢廠房

 

艦名 無畏級級核子動力彈道飛彈潛艦

(Dreadnought  class)

承造國/承造廠 英國/Barrow-in-Furness, BAE System
尺寸(m)

長152.9~153.6 寬12.8 吃水12

排水量(ton)

17200

動力系統/軸馬力 Rolls Royce PWR3壓水式核子反應器*1

蒸汽渦輪*2

噴射推進幫浦*1

航速(節)

續航力
乘員 130
水面偵測/反制系統

水下偵測/反制系統

 

射控/作戰系統

 

艦載武裝

533mm魚雷發射器*4

三叉戟二型洲際彈道飛彈*12

姊妹艦
艦名 簽約時間 安放龍骨 下水時間 服役時間 除役時間
Dreadnought 2016/10/6切割第一塊鋼板
Valiant 2019/9切割第一塊鋼板
Warspite 2023/2/9切割第一塊鋼板
King George VI

──by captain Picard

 


 

起源

冷戰結束後,前蘇聯的軍事威脅頓時蕩然無存,使得英國一度考慮在1990年代服役的先鋒級(Vanguard  class)核能彈道飛彈潛艦(使用美製D-5三叉戟二型洲際飛彈)除役後,就不再維持昂貴的彈道飛彈潛艦兵力。在2002年下旬,英國政府就開始討論是否要規劃替代現役先鋒級彈道飛彈潛艦與三叉戟二型洲際飛彈的潛射戰略核武。在2004年6月,英國未來水下作戰能力(Maritime Underwater Future Capability,MUFC)研究提出一種多任務核能潛艦計畫,希望能在2020年起服役,取代先鋒級核能彈道飛彈潛艦;這種多任務核能潛艦以機敏級的設計為基礎,配備模組化的武裝設計,艦上的垂直發射艙間能選擇攜帶四枚三叉戟二型彈道飛彈或16管裝填戰斧巡航飛彈的MK-36垂直發射器(與美國維吉尼亞級核能攻擊潛艦相同)。

在2005年5月,英國首相托尼.布萊爾(Tony Blair)下令對新一代彈道飛彈潛艦進行進一步的研究。在2006年4月,英國政府表示,已經決定發展新一代的核能彈道潛艦,預計建造三至四艘來替換先鋒級。 英國國防部在2006年12月4日頒佈的國防白皮書中表示,基於國家安全,將繼續維持戰略核潛艦的兵力;而接替先鋒級的新一代核能彈道飛彈潛艦計畫稱為繼承者 (Successor),建造的數量有可能從四艘減為三艘,總計搭載160枚核子戰鬥部。 此時,估計繼承者計畫的總花費為150到200億英磅(以2006、2007年的幣值計算),其中艦體載台花費110至140億英磅,核子武器花費20至30億英磅,相關基礎設施佔20到30億英磅。

在2007年3月14日,英國國會投票通過200億英鎊預算來更新英國的核武威懾力量,其中140億英鎊用於發展新一代彈道飛彈潛艦。在2007年5月,英國國防部裝備和保障局(Defence Equipment and Support organisation,DE&S)成立了未來潛艦計劃整合專案團隊(Future Submarines Integrated Project Team,FSM-IPT)來負責這項工作。在2007年下旬,BAE System潛艇分部、Babcock、Rolls Royce海上力量公司聯合組織的一個150人的專案小組來規劃繼承者彈道飛彈潛艦的初步設計方案,並在2009年9月完成;考慮的方案包括為先鋒級潛艦進行延壽/升級,或者以機敏級核能攻擊潛艦的設計為基礎,在中段插入搭載彈道飛彈的船段。新潛艦的彈道飛彈的數量將減至12枚,在服役初期可能繼續使用D-5三叉戟II洲際飛彈 。美國海軍原先計畫在2024年替換D-5三叉戟II潛射彈道飛彈,因此新的潛射洲際飛彈也在規劃之中。為此,英國國防部委託美國通用動力電器船舶公司為繼承者發展新一代的洲際飛彈艙,每個發射管直徑比現有三叉戟飛彈大得多,以容納未來可能出現的更大型彈道飛彈 。然而考量到經濟狀況,美國海軍還是決定為三叉戟二型實施延壽工程,使之能服役到2040年左右,因此無論英、美兩國的新一代彈道飛彈潛艦服役初期還是使用D-5。實施延壽工程後的D-5稱為D-5 LE (LE suffix standing for life-extension)。維持核能彈道潛艦兵力、但減少每艘潛艦配備的彈道飛彈數量,是英美等國未來戰略核威懾兵力發展的共同方向。

由於機敏級(Astute class)核能攻擊潛艦的建造工作會在2019年完成,而2021年就是首艘先鋒級原訂屆齡退役的時間,因此英國希望在這段時間能展即時開新一代彈道飛彈潛艦的建造工作,維繫英國核能潛艦工業的設計與製造能量。原本英國希望能在2007年展開設計工作,2012年度批准購買第一艘繼承者型潛艦,2012至2013年進行主節點驗證(Main Gate),2015年切割第一塊鋼板並展開建造工程(由BAE Systems向來建造潛艦的Marine Barrow廠建造),首艦在2024年服役。然而,由於英國財政在2008年金融海嘯之後嚴重惡化,英國政府在2010年下旬公布新一輪國防戰略審查決議 (Strategic Defence and Security Review,SDSR),其中不僅大砍英國現役軍力,還重新審視英國多項進行中的主要國防計畫。為了減輕財政負擔,這份SDSR決定推遲英國新一代核能彈道飛彈潛艦的計畫,首艦服役不早於2028年;而為了避免在這段期間英國核能潛艦工業產能中斷,進行中的機敏級(Astute class)核能攻擊潛艦的建造計畫將大幅放緩,整體交付期程延長8年(平均每艘延後2年4個月)。

PWR3核子反應器

在2011年,英國國防部長Liam Fox宣布,下一代英國核子潛艦會使用Rolls Royce新開發的PWR3壓水反應器設計,因為比現有的反應器更安全。在2011年5月,英國國防部正式宣佈繼承者彈道飛彈潛艦項目使用PWR3反應器。

依照皇家海軍工程(Royal Institution of Naval Architects)報導,PWR3應該是在美國海軍提供S9G壓水反應器(用於維吉尼亞級核子動力攻擊潛艦)技術的基礎上發展而成,相較於原本英國PWR2不僅更安全、結構更簡單,且使用壽命更長,爐心壽命達40年。比起PWR2,PWR3的部件減少30%。每座PWR3的購置成本雖然比PWR2增加5000萬英鎊,但由於爐心壽命較長(PWR2為25年),所以整體壽期成本可望低於PWR2。由於PWR3的爐心使用計算機模型來設計,因此不需要爐心原型測試;因此,原本Rolls Royce的火山核子反應器測試設施(Vulcan Nuclear Reactor Testing Establishment)在2015年關閉。

PWR3預定首先裝備於機敏級(Astute class)核能攻擊潛艦的七號艦(最後一艘)之上,然後用於繼承者彈道飛彈潛艦。

項目啟動

2011年5月18日,英國政府批准,新一代核能彈道飛彈潛艦進入初始評估階段,並且開始長期採辦建造所需的鋼材等項目。 依照2011年12月底的消息,英國政府預計在2015年大選之後才決定是否建造四艘新一代核能彈道飛彈潛艦。在2012年5月下旬,英國政府宣布用來替換先鋒級彈道飛彈潛艦的繼承者計畫正式啟動,與數家英國企業(含BAE System、Babcock海軍船廠、Rolls Royce等)簽署總值3.5億英鎊、為時18個月的的初步設計合約(BAE佔3.15億英磅,Babcock佔3800萬英磅),首艦預定從2028年開始服役,而後繼型核能彈道飛彈潛艦預計能使英國保持戰略核子威懾力量直到2060年代;而這項工作估計可創造1900個工作機會。 在同一時期,英國政府也宣布將提供南英格蘭島的原子武器研究院約50億英鎊資金。

在2012年6月中旬,英國政府與Rolls Royce簽署價值11億英鎊的合約,用於研發、建造新一代的PWR3潛艦用反應器;其中,5億英鎊用於更新位於德比(Derby)的Rolls-Royce海上動力作業(Marine Power Operations)生產工廠的反應器生產建造設施,6億英鎊用於生產用於繼承者彈道飛彈潛艦以及第七艘機敏級核子攻擊潛艦(最後一艘)的PWR3反應器核心;在2013年2月,英國國防部進一步與Rolls Royce簽署合約,使得核反應器生產建造設施的費用增至8億英磅。由於PWR3的技術來自於美國,因此美國也有參與PWR3的研發工作。

此外,繼承者計畫還將應用許多新技術,以簡化船段建造、組合所需的作業,並盡力減少整個服役生涯所需的維護工作和成本,並使升級作業易於進行。

(上與下)BAE System對於繼承者(Successor)彈道飛彈潛艦的一種早期概念設計。

BAE System關於繼承者計畫提出的另一種早期艦體構想。

 

在2012年,美國宣布其SSBN(X)新一代彈道飛彈潛艦計畫與英國繼承者將使用共同彈道飛彈艙段(Common missile compartment,CMC) ,服役初期顯然仍繼續使用D-5三叉戟二型(英國已經加入美國執行的D-5 LE三叉戟二型延壽計畫,使之能服役到2040年代),使之能服役到2040年左右。

依照2010年英國國防部公佈的戰略審查決議(SDSR),由於戰略核武數量裁減,繼承者部署的彈道飛彈數量將降至8枚,但艦上會設置12個彈道飛彈發射管;而這份SDSR也記載,現役先鋒級彈道飛彈潛艦部署的彈道飛彈數量 於數年內從12枚降至8枚。繼承者級承載彈道飛彈發射艙的艦體船段仍在本國建造,而包含三叉戟洲際飛彈發射管的共同彈道飛彈(CMC)艙段則由美國通用電器船舶(Electric Boat division of General Dynamics)生產,每艘繼承級上裝置三個四聯裝CMC彈道飛彈發射模組,總容量12管。因此,繼承者級必須等到CMC共同彈道飛彈艙段完成設計與驗證之後,才能確定細部設計並開始建造。英國巴布克(Babcock)集團獲得了 CMC艙段的四聯裝飛彈發射管總成(Missile Tube Assemblie,MTA)產製合約,每個MTA製造完成時,內部80%的管路配線都已經完成,可以大幅加快潛艦的整體建造進度。

雖然彈道飛彈發射管數量比先前的先鋒級還減少四個,但繼承者的艦體體型反而增大,增加的體積可能是為了容納可以運作40年不需更換燃料的核能推進系統 、更完善的靜音降噪設備、改善人員起居空間品質等。

在2013年4月8日,堪稱邱吉爾以來20世紀英國最具影響力政治領袖、曾任首相達11年(1979至1990年)的馬格麗特.柴契爾女爵(Baroness Margaret Thatcher)辭世,而時下英國首相大衛.卡麥倫(David Cameron)隨即提議將下一代彈道飛彈潛艦命名為馬格麗特.柴契爾級 ,不過後來沒有被採用。

研發與設計工作

在2013年6月,繼承者計畫已經結束概念設計而進入細部設計階段;在概念設計階段,英國已經投入9億英鎊,而細部設計與首艦的先期採購備料則耗資30億英鎊(2015年之前投入);到此時,已有超過1500名專案管理、商業和工程專家參與繼承者計畫 。依照2002年12月英國國會估計,繼承者項目購置四艘潛艦的成本約為110到140億英鎊,如包含更新基礎設施等其他則超過200億英鎊,而初步研究階段則在2013至2017財年投入30億英磅,約佔整個計畫總經費的15%。

在2013年底,美國廠商已經與英國開始合作關於繼承者級的先期裝備採購合約總額約8300萬英磅(1.352億美元),包括關於核子推進系統(5200萬英磅)、彈道飛彈發射器總成(3100萬英磅)等項目;而美國國防部也已經處理了關於繼承者級的若干長期裝備採購項目(價值7900萬美元),包括電力系統、次級推進系統、結構組裝與製造等。 在2015年3月上旬,英國政府進一步與主承包商BAE Systems、提供核能推進系統的Rolls Royce以及Babcock海軍船廠等單位簽署2.85億英鎊(約4.29億美元)的合約,進行繼承者計畫的最後設計階段,為預定在2016年展開的首艦建造工程鋪路,整個先期概念驗證與準備階段的總耗資約33億英鎊。 在2015年5月,英國保守黨政府在大選中勝選繼續執政,承諾包括繼續維持建造四艘繼承者彈道飛彈潛艦。

在2015年10月,英國國防部次長Jon Thompson向下議院透露,繼承者計畫是英國國防部有史以來最昂貴的計畫,投資金額之大可能會成為英國接下來的財政惡夢,如果確定開始執行,每年經費支出恐超過50億英鎊。在2016年2月中旬,BAE System宣布獲得2.01億英鎊的合約來完成繼承者級的評估階段工作,這是總價值33億英鎊的繼承者級先期概念研究/設計與準備工作的最後一筆大型支出。 在2016年7月18日,下議院以472票贊成、111票反對,正式通過更新潛射三叉戟彈道飛彈以及配套核能潛艦。 

在2014到2024年,英國國防部打算投資400億英鎊在建造潛艦與維護支持項目上。 在2015年11月英國國防部公布的戰略審查報告(SDSR 2015)中,確定會繼續維持四艘彈道飛彈潛艦,先鋒級役期延長至2030年;而研製、建造繼承者級以及更新基地保障設施的總成本已經從原訂的200億英鎊大漲至310億英鎊。

依照2016年2月26日英國國防部的資料,新核能彈道飛彈潛艦項目包含建造、測試、服役的總成本估計會達到310億英鎊(以35年週期計算),並且有可能再增加100億英鎊;投資在新核能彈道飛彈潛艦的成本相當於英國政府每年總開支的0.2%,以及英國每年國防預算的6%。預估首艘潛艦最快在2028年開始服役,四艘可望服役到2060年代。

建造工作

在2016年10月6日,英國國防部宣布繼承者彈道飛彈潛艦正式進入「交付階段一」(Delivery Phase 1,DP1),也就是進入實質建造工作,包括艦體結構所需的鋼材以及輪機設備,同時繼續進行潛艦細部設計、材料購買、長期採購項目、投資更新負責建造工作的BAE System旗下Barrow-in-Furness船廠的設施等等;在這一天,英國國防部長Michael Fallon在Barrow-in-Furness船廠主持了繼承者級切割第一塊鋼板的儀式,並提供接下來的13億英鎊資金。

在2016年的特拉法加日(Trafalgar Day,每年10月21日),皇家海軍正式將繼承者項目首艦命名為無畏號(HMS Dreadnought),這個艦名在20世紀曾用於兩艘劃時代的軍艦,包括1906年服役的無畏號戰艦(HMS Dreadnought)以及1963年服役的皇家海軍第一艘核子潛艦無畏號(HMS Dreadnought S101)。第二與第三艘無畏級分別命名為勇士號(HMS Valiant)與厭戰號(HMS Warspite),這兩個艦名分別曾用於命名第一次世界大戰時代建成服役的伊莉莎白女王級( Queen Elizabeth class)戰艦,兩艦都曾參與1916年5月底的日德蘭大海戰(Battle of Jutland),並都也活躍於隨後的第二次世界大戰,其中厭戰號堪稱20世紀皇家海軍戰功最卓越的戰列艦;爾後,這兩個艦名又用於1966與1967年服役的皇家海軍勇士級核能攻擊潛艦(HMS Valiant S102以及HMS Warspite S103),分別是勇士級首艦以及三號艦。2019年5月3日,第一海相(First Sea Lord)菲利浦.瓊斯爵士(Sir Philip Jones)宣布,第四艘無畏級彈道飛彈潛艦將命名為喬治六世號( King George VI ),喬治六世是英國在第二次世界大戰期間的君主,也是女王伊莉沙白二世的父親,這是喬治六世首次用於軍艦命名。

無畏級首艦在2030年代初期服役。在這個階段,總共有2600名英國國防部與業界人員在為無畏級彈道飛彈潛艦項目工作,包括1800名BAE Systems的員工,並與超過100家次要供應商合作(其中85%在英國境內);隨著之後建造工作的進展,估計總共會有350家主要與次要供應商、7800名工作人員參與無畏級彈道飛彈潛艦項目,總商業規模約80至90億英鎊。在2021年內,無畏級潛艦項目為英格蘭西北提供了13500個工作,此外還為英國其他地區提供16300個相關工作。為了長期保持核能潛艦的建造能量,英國在2018年在Barrow-in-Furness設立了一個工藝學校來穩定地培訓造艦工人,耗資2500萬英鎊。

無畏級的四聯裝彈道飛彈發射管總成(MTA)由巴布克(Babcock)集團位於羅賽斯(Rosyth)以及布里斯托(Bristol)的設施建造,從2014年起陸續獲得57個MTA的產製合約,到2020年6月又再獲得18組MTA的產製合約,使總數達到75個。在英美聯合研製彈道飛彈潛艦的協議下,巴布克集團同時為英國無畏級以及哥倫比亞級供應MTA,因此前期生產的MTA主要用來供應英國無畏級,而隨後生產的則是提供給美國哥倫比亞級。在2018年6月,消息傳出美國方面由BWXT負責供應的共同彈道飛彈艙(CMC)組件被發現焊接瑕疵;這項錯誤與巴布克無關,但調查工作同樣會影響到英國方面無畏級的建造進度。

在2019年6月,由美國康乃狄克州通用電船建造的第一個用於繼承者級的

共同彈道飛彈艙段準備裝運前往英國。

在2020年2月28日,英國BAE集團潛艦部門(BAE Systems Submarines)宣布,與Thales集團英國分部(Thales UK)簽署了3.3億英鎊的合約,為無畏級核能彈道飛彈潛艦發展新型系統,研發測試工作會在坦普爾庫姆(Templecombe)、薩莫賽特(Somerset)、斯托克波特(Stockport)等地完成,在英國境內創造170個新工作並維繫至少350個工作。無畏級核能彈道飛彈潛艦的光電桅杆系統稱為「戰鬥系統桅杆」(Combat System Mast)會在位於蘇格蘭的高文(Govan)進行研發。

到2020年年底,無畏級彈道飛彈潛艦已經花費了70億英鎊,包含概念設計、評估、先期產製等工作;「交付階段二」(Delivery Phase 2,DP2)會在2021年3月結束,隨後進入正式建造階段。受到2020年全球新冠病毒(COVID19)疫情影響,無畏級項目到2020年底的工作進度落後至少5個月。依照2020年年底聖誕節前英國政府向下議院公布的一份報告,核子信息服務(Nuclear Information Service)的主管David Cullen指出,由於COVID19疫情帶來的衝擊,無畏級核能彈道飛彈潛艦項目的「交付階段二」會持續到2022年3月,比起原定期程落後一年。

在2022年5月中旬,英國國防部與BAE Systems和Rolls-Royce簽署價值20多億英鎊的合約,使無畏級彈道飛彈潛艦項目展開交付「交付階段三」(Delivery Phase 3,DP3),此階段會在Barrow-in-Furness造船廠建成首艦無畏號(HMS Dreadnought)並出海試航;而此項DP3合約也是建造四艘無畏級潛艦所需近100億英鎊總經費的起點。

正從道路運送、準備裝船運往英國的無畏級彈道飛彈潛艦的彈道飛彈艙段。

在2022年12月29日,美國海軍支持系統司令部(Naval Supply Systems Command,NAVSUP)的諾福克艦隊後勤中心(NAVSUP Fleet Logistics Center (FLC) Norfolk)的格羅頓造艦/改裝與維修監管中心(Supervisor of Shipbuilding Conversion and Repair (SUPSHIP) Groton)宣布,第一個屬於英國無畏級彈道飛彈潛艦的共同彈道飛彈艙段已經透過海運抵達英國。

在2023年10月3日,無畏號艦體最大的一個超級總段(mega unit)從BAE Systems位於Barrow-in-Furness的製造工廠,移動到長260m、寬58m、高51m的達文夏爾船塢廠房(Devonshire Dock Hall); 這個全長22m的超級總段是過去30年來,在Barrow-in-Furness街上移動的最大潛艦分段(上次是最後一艘先鋒級HMS Vengeance的一個34m長前部總段)。

在2023年11月28日,巴布克國際集團(Babcock International)宣布獲得關於無畏級彈道飛彈潛艦的1億2100萬英鎊合約,其中包括6600萬英鎊在未來4年半期間為英國國防部設計後勤保障方案,使無畏級在2030年代初期能順利銜接屆齡退役的先鋒級彈道飛彈潛艦,無縫隙維持英國的持續海上戰略威懾;而其他5500萬英鎊則是來自主承包商BAE Systems的合約,為第二至第四艘無畏級提供武器處理與發射系統(Weapon Handling and Launch System)以及潛航單一投射器(Submerged Signal Ejector)。

 

國家審計辦公室對英國核子基礎項目的批評

在2020年1月上旬,英國國家審計辦公室(National Audit Office,NAO)公布一份關於三叉戟核武戰略威懾能力的審查報告,其中指出由於項目管理不力,三項關於核子基礎設施的項目總計超支13.5億英鎊,進度延誤2至6年不等。依照這份NAO計畫,最初這些基礎設施項目預估的總花費為12億多英鎊,但實際上的最終花費估計高達25億英鎊。這項NAO報告審查三個為了繼承者核能彈道飛彈潛艦項目的核武基礎設施:

1.曼薩項目(Project Mensa)──位於布拉菲爾德 (Burghfield in Berkshire)的雷丁(Reading)的核武設施(Atomic Weapons Establishment,AWE),負責核子戰鬥部組裝與拆解。AWE項目此時預定在2023年交付,比原訂計畫落後六年,總項目花費18億英鎊,比原訂超支高達145%。

2.由Rolls Royce負責、位於Raynesway(靠近Derby) 的核子推進系統研究設施,用來發展與製造繼承者項目所需的新核能反應器。此項目目前在2026年完成,比原訂期程延遲五年,而花費4.74億英鎊則比原先預期超支45%。

3.BAE Systems在Barrow-in-Furness的船塢現代化工程,主要是引進新的模組化建造技術,準備建造繼承者核能彈道飛彈潛艦。此項目延誤將近二年,花費2.4億英鎊則是原訂的111%。



NAO的報告指出,這些項目都是「差勁的合約」,在制訂需求、設計等所有必要活動完成之前,就允許展開建造工作,導致後來還必須重新審視與返工。NAO認為,英國國防部應該有更多更細緻的管理控制措施,以達到最好的效費比。即便建造工作照原訂計畫完成,國防部仍舊需要管理後續支持活動的商業風險,並且為以後的項目累積經驗。

此外,由於這些合同都是國防部的,意味英國納稅人必須為超支的成本埋單,而不是承包商。NAO批評,這些項目的承包商都是英國相關領域的寡頭;在國防部的合約架構下,這些企業不僅不需要為自己效率低落而損及項目來負責,造成的落後超支都還要由國防部如數埋單;例如,BAE Systems在項目超支之後還獲得額外的1000萬英鎊管理費用,AWE項目承包商也獲得了額外的追加費用來彌補工作超支。

NAO的主管Gareth Davies表示,他承認這些關於核武的項目十分複雜,但英國國防部早該在以往的核子項目學習到許多功課;然而實際上,NAO失望地發現,英國國防部仍犯下與30年前核子項目的類似錯誤,沒有即早消弭項目在商業上以及履約的風險,導致延遲交付且成本超支,並廣泛影響到其他工作。NAO報告批評,國防部在這些核子項目的早期管理活動上,並未如質交付;不過報告也指出,英國國防部在這些項目的近期管理活動有所改善。

對於NAO這項報告對英國核子計畫的批評,一位英國國防部發言人表示,誠如NAO所理解,核子相關的基礎設施計畫通常是龐大而複雜的特殊設計。英國國防部會小心謹慎地檢視這份報告的結論,並在適當的時候做出回應。英國國防部承諾會強化核子項目的管理工作,包括在核子基礎設施上進行可觀的投資,並與相關規範者與業界伙伴緊密合作。

這些評論可能會引起英國首相的首席特別顧問Dominic Cummings的注意,他在過去就多次批評英國國防採辦政策,一直希望重整英國國防部採辦執行大型軍備項目的流程,並且多次與國防部長Ben Wallace商談國防建設工作之中的許多浪費。

英、美合作開發新核子戰鬥部

在2020年2月中旬,美國五角大廈官員證實,用於潛射彈道飛彈的新一代W93核戰鬥部計數將會與英國分享,意味著兩國會繼續合作研製;同時,美國戰略核武指揮官查理斯.李查上將(Admiral Charles Richard)在參議院聽證會也表示,美國正在研製新的核子戰鬥部,稱為W93或Mk.7,並稱這是美國與英國聯手執行的計畫。而五角大廈主管防衛採辦維持項目的次卿(deputy under-secretary of defense for acquisition and sustainment)Alan Shaffer也在維吉尼亞州亞歷山卓(Alexandria, Virginia)的戰略核威懾年度論壇中提到英國的核武計畫,讚許美國與英國共同開發新的核子戰鬥部,能夠相互討論與分享技術。

此時,英國官方還沒有正式公布是否發展新的核子戰鬥部;據稱英國與美國政府有私下協議,在美國國會休會期間,不會宣布任何關於核武項目的事務,但美國國防部多位官員卻先後在公開場合證實英美核武合作計畫的存在,顯然讓英國政府十分尷尬。工黨批評,首相鮑里斯.強森(Boris Johnson)領導的英國政府在沒有經過任何諮商與審查的情況下,就通過這項將耗資數十億英鎊的爭議政策。英國國防部表示,先前2015年戰略防衛審查(SDSR 2015)就已經確定未來將更換潛射彈道飛彈的核子戰鬥部,並與美國共同發展關於戰略核威懾能力的各項技術(核子戰鬥部、潛射彈道飛彈、潛艦核反應器等),基於英國與美國長久以來的戰略核威懾共同合作關係,英美兩國共同發展核子戰鬥部是必然的軌跡。

依照2021年3月16日英國國防部出爐的整合防衛審查(The Integrated Review of Security 2021),英國國防部決定增加三叉戟戰略核武項目的核子戰鬥部數量,從原有的180枚增至240枚;這終結了美蘇冷戰結束後,英國保持的核子武器數量逐漸遞減的趨勢。

基本設計

無畏級的潛航排水量約172000噸,比先前的先鋒級增加8%;無畏級的艦體長度比先鋒級增加約3m,直徑較大,因此艦體無須像先鋒級一樣,彈道飛彈艙部位必須向上「隆起」來容納發射管。相較於先鋒級,無畏級艦體更大,而搭載的彈道飛彈發射管數量卻從16管減至12管,因此無畏級有更大的空間搭載更安全的反應器、更多隔音降噪減震設備,成員適居性也得以提升。無畏級是英國第一種原始設計就考慮到容納女性人員的潛艦,艦上並設有專用醫務室、健身房、教室、自習區域等。無畏級的自衛武裝是四個533mm魚雷發射管,武器處理與發射系統(Weapon Handling and Launch System)由巴布克國際集團提供。

無畏級的帆罩前部呈現大角度傾斜來降低流體阻力,而且是皇家海軍第一種採用X型尾舵的潛艦。無畏級的動力由一部Rolls Royce研發的PWR3壓水反應器提供,採用與美國哥倫比亞級核能彈道飛彈潛艦相似的整合電力推進(Integrated Electric Propulsion,IEP),反應器產生動力全部經由蒸氣渦輪發電機轉換成電能,然後分配給推進以及艦上作戰、輔助維生系統;採用一部泵噴射推進器,由電動機帶動,不像以往由蒸氣渦輪透過減速齒輪箱直接驅動,如此能顯著降低機械噪音,並且增加船艦系統布置的靈活度。外界預測無畏級並不會採用如潛艦無軸推進(Submarine Shaftless Drive,SSD)馬達或虛擬電磁直接驅動(Pseudo-magnetic Direct Drive,PDD)等技術,因為這些還不夠成熟。

依照想像圖,無畏級有許多新的設計與技術特徵,盡可能降低被敵方探測的機率。無畏級的艦體耐壓殼外部包複一層外部殼體,內/外殼之間為非水密區域;與傳統的雙殼設計(把可抵抗水壓的承力骨架設置在內、外殼之間)不同,無畏級的外殼只是為了形成降低主動聲納回波的形狀,因此結構重量比真正雙殼潛艦的外殼輕得多。無畏級的內部耐壓殼就是一般的單殼結構,主承力骨架設置在艦殼內;而外殼上、下半部是相對平坦的傾斜表面,中間交界處有一道折角,從艦首一直到艦尾,德國與挪威在2020年代合作的212CD型潛艦也有類似的外觀設計。此種外觀原理類似匿蹤戰鬥機,使敵方主動聲納回波分散在不同方位、減少原路返回的回波,可降低敵方主動聲納的探測效能。

而無畏級外部多一層輕型外殼的另一項優勢,就是安裝消聲瓦、外部被動聲納陣列等 遠比過去英國單殼主體核能潛艦便利,且內、外殼之間的非水密區域也可以用來收容額外的任務裝備。 相較於單殼結構潛艦,雙殼潛艦的一項先天優勢,就是在潛艦外部安裝水聲探測設備(如被動聲納陣列)或者消聲瓦 層較為有利,因為雙殼潛艦外殼較為薄弱且不必保持水密, 可以用穿透性的螺栓安裝外部消聲瓦或水聲設備,內、外殼之間的非水密區也可以用來收容 外部水聲設備的線路、管套等;而單殼潛艦外殼就是厚重的耐壓殼,安裝外部聽音陣列需要開洞(讓線路通過)的限制很多, 且只能使用黏貼工法敷設消聲瓦層,但黏貼的牢靠程度遠不如使用螺栓;很多英美核能潛艦在長時間巡航期間, 黏貼在外部的消聲瓦都大片脫落,影響潛艦隱匿與生存性。 無畏級的外殼敷設了複合多層次消聲瓦,吸收敵方主動聲納波、減少回波強度,而外層船殼內部也可能同樣敷設吸波消音層,盡可能減低聲納回波。內外殼之間的非水密空間,也可能被利用來收容一些設備,包括水下無人載具(UUV)、反制裝備等;而無畏級的側舷低頻被動陣列聲納也會安裝在外殼之上。

在2023年7月13日,位於格拉斯哥的Thales光電(Thales Optronics Ltd)獲得英國國防部合約,為無畏級彈道飛彈潛艦提供非穿透性光電潛望鏡。