成為科研艇的“揚基”

潛射固體燃料彈道導彈初試

固體燃料潛射彈道導彈的優勢，熱衷于液體燃料導彈開發的蘇聯人并不是不清楚。盡管液體燃料彈有著比沖高、射程遠、荷載高等優點，但其燃料往往具有極高的毒性且高度易燃易爆；不僅如此，液體燃料導彈在進行“濕式”發射時要預先用海水注滿導彈發射井的環形間隙，因此需要布置復雜的管路和水泵設備，大量處于流動狀態的水更會增加發射平臺的噪音水平以及暴露的危險。而相比之下，這些問題在固體燃料導彈問題上都是不存在的。

前文也提到，蘇聯很早就開始了固體燃料海基彈道導彈的研制工作，但由于技術問題未能實現。直到上世紀七十年代初，蘇聯海軍開始考慮用新的導彈系統替換667A型核潛艇上的Д-5導彈系統。此時，在陸基彈道導彈固體燃料發動機研制方面積累了一定經驗的“武器庫”設計局又提出了它們的固體燃料潛射彈道導彈方案，與之競爭的依然是第385特種設計局的液體燃料導彈方案。在海軍第28研究所進行的最終審核中，海軍選中了“武器庫”設計局首席設計師秋林的方案。

1971年6月10日，根據蘇聯部長會議下達的第374-117號命令，“武器庫”設計局開始正式研制Д-11導彈系統和Р-31導彈（3М17）。這是一種射程3900～4200千米的固體燃料潛射彈道導彈，采用一顆重450～465千克，當量為50～100萬噸的單彈頭。除此之外，設計局還準備了兩個多彈頭方案，一個是帶有總重720千克的3枚分導式核彈頭。另一個則為總重1120千克的8枚分導式彈頭，不過Р-31導彈最后采用了單彈頭方案。

同往常一樣，新的彈道導彈系統需要在經過改裝的試驗潛艇上接受試射和測試，蘇聯海軍原計劃將其作為“波浪”設計局從1969年9月1日開始研制的999型彈道導彈核潛艇的武器裝備，但該項目在1973年底被廢止。于是，Д-11導彈系統的試驗平臺，便選在了667А型的2號艇К-140號彈道導彈潛艇上。

至此，一個新的型號——667AM型就出現了。

667АМ型彈道導彈試驗核潛艇

К-140號1968年1月服役于北方艦隊，該艇曾于1969年12月19日在世界上首次完成8枚Р-27潛射彈道導彈齊射試驗。從1971年12月起，該艇正好在北德文斯克的“小星星”修理廠接受右舷反應堆故障的修理以及中修工作，于是便在工廠總建造師吉洪諾夫的指導下開始了改裝為667АМ型彈道導彈試驗核潛艇的工作。

667АМ型的改裝設計由“紅寶石”設計局的馬爾戈林負責，格里格列疆被任命為副總設計師。由于Р-31導彈的發射重量增加到了26840千克且高度更高，而先前裝備的Р-27只有14.2噸，為了控制潛艇的排水量，667АМ型最后只好安裝12座Р-31導彈的發射筒。因此667АМ型的總長增加到132米，其導彈艙段相比于667А型較短但“龜背”更為明顯，排水量則增至7760/9600噸。在改造過程中，原來適配液體燃料導彈“濕式”發射方式的水壓泵被移除，改為在50米深度利用彈底的火藥蓄壓器進行“干式”發射。Р-31導彈可以在8級海況、5節航速以下進行單發或齊射，可在1分鐘內齊射完全部12枚導彈，且發射前的準備時間僅為3.5分鐘，這些指標都遠遠超過Р-27型導彈。另外，在更換導彈型號的同時，艇上還新增了“鉆石-АМ”型作戰情報指揮系統和“托博爾河-М”型全緯度導航系統。

從1974年開始，Р-31導彈的發射試驗工作就陸續在陸地及水面發射臺展開。首先，蘇聯在位于勒熱夫靶場的“學校湖”中修建了專門的試驗臺，并改進了導彈由火藥蓄壓器推出發射井，與緩沖器分離以及出筒后點火升空的一系列發射流程。之后的模型與實彈發射試驗被轉移到黑海巴拉克拉瓦靶場上的ПС-5М號浮動試驗臺（在尼古拉耶夫建造）上進行。1976年12月21日，K-140號在白海進行了P-31導彈的首次試射并獲得成功。此后該彈還進行了兩次最大射程的發射，導彈從新地島北部的北緯77度海域向位于堪察加半島的庫拉靶場進行發射，最遠射程達4200千米。1977年12月30日，667АМ型潛艇通過系泊試驗和隨后的國家驗收測試。但Д-11導彈系統的研制工作直到1980年9月才告完成。

西方很快注意到了這款蘇聯第一種固體燃料潛射彈道導彈和667АМ型彈道導彈試驗核潛艇，將它們分別命名為SS-N-17“鷸”和Y-2（揚基-Ⅱ）級。蘇聯海軍方面對Д-11導彈系統還是較為滿意的，在1979年9月14日，北方艦隊司令部對試驗結果做作出了如下評價：“Д-11導彈系統及Р-31導彈的性能良好，發射準備時間短，使用安全維護簡便，采用該系統將增強667A系列潛艇的作戰能力，有助于為設計和操作新的遠程固體燃料導彈積累經驗。”話雖如此，但Р-31導彈的可靠性實際上并不如人意。直到1987年，試裝Р-31導彈的K-140號潛艇的巡邏值班次數也只有8次。隨著海軍和研制部門將精力更多地轉移到“馬克耶夫”設計局1989年投產的Д-19М系統及Р-39М導彈上，“武器庫”設計局計劃將Д-11導彈系統改進成Д-11М導彈系統以及配套的Р-31М型導彈也沒了下文。

蘇聯共生產了36枚P-31導彈，除了20枚已在試驗和實艇發射中消耗掉外，還有16枚導彈處于裝艇或是在戰備倉庫中。1990年，根據美蘇第一輪限制戰略核武器條約（ОСВ-1），獲得РСМ-45編號的Р-31導彈被勒令削減。在1990年中期，蘇聯國防部命令將剩余的該型導彈以實彈發射的方式予以銷毀。從1990年9月17日至12月1日，16枚Р-31導彈以不同方式進行發射銷毀，而K-140號潛艇則在1990年4月19日從海軍退役封存，1997～1998年在北德文斯克“小星星”修理廠被拆解。

667АК/09780型流體力學與水聲設備試驗核潛艇

667А/667АУ家族的故事還沒有結束，“揚基”家族中還有一艘K-403號擁有著奇妙的水聲試驗艇“經歷”。這艘艇曾經在667A型之外擁有過兩次大改造的經歷，第一次是成為667АК型，而第二次是成為了09780型。關于這艘艇的故事，我們需要先從蘇聯海軍的球形陣聲納技術發展說起。

蘇聯雖然熱衷于研制裝備帶有柱形陣的聲納系統，但他們的科研人員對球形陣的探索從來沒有停止過。就筆者目前有限的資料來看，蘇聯人對球形陣的開發起始于上世紀六十年代初。1961年，在分析和對比了蘇聯國內外的研究資料后，第143特種設計局主動組建技術小組開始研究深潛型潛艇，并于同年5月30日獲得該局技術委員會批準，這就是后來的的693型核潛艇。

第143特種設計局的技術人員認為，若是潛艇具有1000～1500米的深潛能力，不但當時諸如MK-101“露露”、MK-90“貝蒂”這樣的核深彈還有其它反潛魚雷都對該潛艇無可奈何，還能利用深海聲通道下的海洋環境條件和海洋波導聲傳輸特性，最大限度地提升聲納系統的探測能力。

蘇聯人一直十分重視這方面的基礎研究，在70年代時，紅寶石設計局的設計師杰緬季耶夫就提出了一個АВ611Д型水文物理研究潛艇項目，并專門改裝一艘611型大型魚雷潛艇Б-78“摩爾曼斯克共青團員”號，用于試驗“德涅斯特河”型、“第聶伯河”型和“捷列克河” 型等水文物理場探測設備。經過幾十年的積累，他們已經建立起世界各大洋的水聲傳播參數和海底特征軟件，這些軟件已成為指導聲納操作人員正確選擇使用參數，有效發揮聲納性能不可缺少的一部分，創建了新的水下聲道傳播理論，為新的信號處理開辟了方向。

從1980年開始，“海洋物理儀器”中央設計局開始設計這種配套第四代核潛艇的МГК-600“額爾齊斯河”型數字式綜合聲納系統，該系統由МГК-540“鰩-3”型第三代綜合聲納系統發展而來，包括直徑達8米的“雙耳罐”大型球陣、尺寸巨大的舷側聲納陣列、拖曳聲納陣列以及利用數字化噪聲庫自動進行目標識別的“埃阿斯”型（特洛伊戰爭中的希臘英雄）數字化信號后端處理系統，該系統于1985年啟動原型設計工作，總設計師為佩雷爾穆特。

在完成研制后，МГК-600“額爾齊斯河”型聲納系統開始在一艘09780型КС-403號試驗核潛艇上接受測試，其工程代號為“軸突-2”。而該艇最早為是667А型К-403號彈道導彈核潛艇，1981年就改裝為667АК型（代號“軸突-1”）試驗核潛艇用作МГК-540“鰩-3”型第三代聲納系統的試驗平臺。

在設計之初，為了容納667А型上的МГК-100“刻赤”型聲納系統，其艏部空間較大。但在尺寸更大的第三、第四代綜合聲納系統的艏基陣面前，專門改裝的667АК型不得不去掉了全部的魚雷發射裝置，而09780型更是形成了一個膨出的巨大艏部結構。但是，與以往改裝柴電潛艇用于測試水聲設備不同的是，667АК/09780型核動力水聲設備試驗潛艇上的反應堆能夠為試驗提供充足的能源，較大的排水量也使其擁有足夠的空間安置各種降噪設備以控制自噪聲，這都是柴電潛艇所無法比擬的優勢。而改裝大型核潛艇作為專用水聲試驗潛艇平臺，在世界上也是絕無僅有。可以說，蘇/俄聲納的試驗平臺和試驗手段都要優于世界其他國家。

除了最新式的綜合聲納系統外，667АК型和09780型也安裝了其他的新型電子系統設備進行試驗。“梅德韋季察河”型導航系統在667АК型上完成了測試，而在改裝為09780型后換成了“交響樂”型，前者主要裝備于70年代末服役的一批蘇聯第三代核潛艇，后者則多見于949А型、971型等八十年代以后服役的第三代核潛艇。

09780型原計劃改裝2艘，即除了原667АК型КС-403號之外，新改裝一艘因美蘇限制戰略核武器條約而退出海基核力量的667А型К-415號（隸屬于太平洋艦隊），該艇在1987年8月6日就先于КС-403號進入遠東“紅星”修理廠改裝，但由于該廠的技術能力不足，改裝被迫中止，已經改名為КС-415號的該艇也在1988年7月17日直接退出現役，因而只有КС-403號一艘獨立承擔起測試蘇聯第三代和第四代聲納系統的艱巨任務。

КС-403號于1990年進入“小星星”修理廠改裝。09780型的改裝工程量和難度遠比667АК型要大得多，這不僅僅是水聲基陣尺寸和設備體積的問題，第四代綜合聲納系統對自噪聲干擾、電力需求和冷卻裝置的要求也嚴格得多。除了“小星星”修理廠外，北德文斯克北方機械制造廠也為其新建造了艏部殼體結構。在改裝過程中，順利解決了對研制第四代核潛艇具有重要意義的許多全新的技術和工程問題。包括在首端布置綜合聲納系統主基陣的同時減少聲、電干擾水平；解決了光纖電纜敷設技術及其穿過耐壓結構時的密封技術；新研制了能夠調節每臺設備水消耗的設備、水冷卻系統等等。1996年10月23日，КС-403號通過海軍驗收重新服役，并在次年7月30日被命名為“喀山”號。從1996年到2000年，“喀山”號共出航11次，進行了長時間的水聲系統測試工作。

如今，這款被動模式下最大作用距離320千米、噪聲測向距離85千米（深海）或50千米（淺海）的蘇聯/俄羅斯第四代聲納系統МГК-600“額爾齊斯河-雙耳罐”的完整版已經列裝08850型“北德文斯克”號多用途核潛艇上（09551型上的為非完整版），“喀山”號試驗核潛艇功不可沒。不光如此，以“紅寶石”中央設計局設計的881型、935型和955型等第四代核潛艇特有的前傾圍殼也是在09780型上接受測試的，這種設計有利于將水流快速引至圍殼后方，以減小航行阻力。

為了紀念“喀山”號的功績，在2004年12月1日該艇退役以后，其軍旗被永久放置在“小星星”修理廠內的博物館收藏。而其圍殼則在拆解時被整體卸下，通過駁船運往莫斯科勝利公園向公眾展出。正在北方機械制造廠建造中的第一艘08851型К-561號（2009年7月24日開工），也被命名為了“喀山”號。