俄羅斯海軍庫爾斯克號艦艇事故教訓和啟發

(一)對俄羅斯艦隊事故原因的初步分析和初步總結2000年8月12日，俄羅斯海軍的“卡波斯”號核潛艇在演習期間遭到損失。這一事件引起了全世界的震驚,也引起了有關國家的高度關注。盡管目前我們暫時無法對“庫爾斯克”號核潛艇失事的確切原因作出準確的判斷,但是我們以“庫爾斯克”號核潛艇的失事沉沒事件為基礎,對俄羅斯核潛艇有關總體、系統、設備諸方面進行必要的安全分析,對俄羅斯潛艇的設計、建造、運行、維修保養以及后勤保障等方面所應吸取的經驗和教訓予以初步的分析、歸納和總結仍然是十分必要的。隨著“庫爾斯克”號核潛艇事故原因的逐漸澄清,將為我們更加深入和全面地分析和總結提供更為有利的條件。(二)混凝土上的第四階段—“庫爾斯克”號核潛艇的基本情況“庫爾斯克”號核潛艇是由俄羅斯“紅寶石”中央設計局設計、北德文斯克造船廠于1994年10月建成并服役的。“庫爾斯克”號及其同型核潛艇在俄羅斯海軍的內部設計代號是949A型潛艇,北約組織給該級核潛艇的命名代號是“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇。“奧斯卡”級核潛艇的排水量為13900/18300t,主尺度為154×18.2×9m。裝備VM-5型壓水堆2座,98000馬力,雙軸雙槳,水面航速15kn,水下航速28kn。采用雙殼體結構,下潛深度300m,艇員編制人數107名。“奧斯卡”級核潛艇上裝備24枚SS-N-27型潛射巡航反艦導彈,射程550km,飛行速度1.6個馬赫數,每枚導彈可攜帶50萬噸級當量的核彈頭或750kg的高能炸藥彈頭。此外,艇上還裝備有由533mm魚雷發射管發射的SS-N-15型反潛導彈和由650mm魚雷發射管發射的SS-N-16型反潛導彈。其中,SS-N-15型反潛導彈為慣性制導,空中飛行距離45km,可攜帶20萬噸級的核彈頭或40型魚雷。SS-N-16型反潛導彈,慣性制導,空中飛行距離100km,可攜帶20萬噸級的核彈頭或40型魚雷。該級核潛艇上裝備有2×650mm,4×533mm魚雷發射管,包括反潛導彈和魚雷總共可裝載發射武器20枚。另外,“奧斯卡”級核潛艇上裝備有“圓邊槽”型警戒雷達,“魔對”型Ⅰ波段海面搜索雷達。“鯊魚鰓”型艦殼式被動/主動搜索和攻擊用低/中頻聲納;“鯊魚肋”型被動、低頻舷側陣聲納;“鼠叫”型艦殼式高頻主動攻擊聲納;甚低頻被動搜索拖曳陣聲納等。“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇是具有最新型號的俄羅斯在役核潛艇之一,對艇上的許多先進技術,俄羅斯海軍采取了嚴格的保密措施。因此,國外關于“奧斯卡”級核潛艇的諸多先進技術報道甚少。從蘇聯早期建造的各種巡航導彈核潛艇以及攻擊型核潛艇的艇內艙室布置來推斷,“庫爾斯克”號核潛艇艇內可能分為10個艙室,從艏至艉的順序是,1艙——艏魚雷艙,2艙——蓄電池及居住艙,3艙——導彈制導級控制艙,4艙——指揮艙,5艙——柴油發電機艙,6艙——反應堆艙,7艙——汽輪機艙,8艙——推進電機艙,9艙——居住艙,10艙——艉艙。“庫爾斯克”號核潛艇上共有3個逃生艙口,1艙和9艙各設一個逃生艙口,指揮臺圍殼中設有救生飄浮艙,其下部艙口與該艇的4艙相連,在艇上發生危急情況時,救生飄浮艙與艇體脫離而浮出水面。(三)國外應該關注該排放響應目前,有關“庫爾斯克”號核潛艇的事故原因正處于調查之中,該艇發生事故的原因令世界各國十分關注。然而,對“庫爾斯克”號核潛艇發生事故的深層原因進行剖析以及吸取教訓卻具有深遠的意義。1.事故之后的效力“庫爾斯克”號核潛艇的沉沒事故暴露了俄羅斯海軍潛艇在儲備浮力和可靠性方面存在的不足與缺陷。“奧斯卡”級的首制艇K-148“克拉斯諾達爾”號核潛艇于1986年12月股役,從時間上來看,該級核潛艇的設計在蘇聯尚未解體之時完成。從潛艇設計思想方面來說,強調和重視潛艇的儲備浮力以加強和提高潛艇的抗沉性是蘇聯海軍的傳統。因此,“奧斯卡”級核潛艇也不例外。西方國家的一些潛艇專家認為,蘇聯潛艇的儲備浮力往往高達30%左右,有時甚至更高一些。相比之下,美國海軍潛艇的儲備浮力卻低于15%。為了保證潛艇具有足夠的抗沉性,蘇聯通常采用雙殼體結構、多分艙以及多組主壓載水艙等做法,以使潛艇具有足夠的儲備浮力,降低潛艇因為發生事故而導致沉沒的幾率。然而,“庫爾斯克”號核潛艇在發生事故之后迅速沉沒的結局卻使人們似乎沒有看到“奧斯卡”級核潛艇擁有的巨大儲備浮力所應起到的抗沉作用。根據蘇聯對核潛艇的一般設計原則,像“庫爾斯克”號這樣排水量高達萬噸的核潛艇通常在其艏部、中部和艉部各設一組主壓載水艙。雖然“庫爾斯克”號核潛艇的艏部受損嚴重,但是至少該艇的中組和艉部主壓載水艙應該發揮作用。但是,“庫爾斯克”號核潛艇的迅速沉沒事實卻表明該艇上的中組和艉部主壓載水艙沒有發揮出應有的作用。這其中固然可能有許多原因,但是至少可以認為,在潛艇處于危急狀態瞬間,該艇上的中組和艉部主壓載水艙應急吹除控制系統沒有作出迅速的反應。由于潛艇應急吹除系統的可靠性存在著這樣或那樣的問題,因此當潛艇上發生局部進水的緊急情況下,吹除系統發揮不了作用。這樣,在潛艇的吹除系統的可靠性得不到保證的條件下,“庫爾斯克”號核潛艇的所具有的高達30%左右的儲備浮力也就無法起到抗沉性的作用了。我們還可以再回憶一下1989年在挪威海域沉沒的“共青團員”號核潛艇。該艇在事故初始時僅僅是第七艙發生了局部的火災,由于艇上未能有效地控制災情,致使第六艙起火,后來,艇上的火災進而又蔓延到第四、第三和第五艙。在艇員們奮力與艇上火災搏斗的過程中,雖然該艇已經從水下350~400m左右的深度上浮到海面,但是由于艇上的高壓空氣、電力等一系列系統和設備的功能喪失,最后仍未擺脫沉淪海底的厄運。從中可以發現,潛艇的儲備浮力大,雖然有其優點,但是儲備浮力對于抗沉性的作用是有限的。只有提高潛艇上各種設備和系統的運行可靠性,才能為潛艇充分發揮各種基本性能提供一個堅實的基礎。如果艇上的設備和系統不具備一定程度的運行可靠性,潛艇上各種設備和系統的功能以及潛艇的總體性能就根本無從談起。2.部對于衍生艙口外蓋的影響據救援人員水下考察發現,“庫爾斯克”號核潛艇沉落海底是艏部首先著底,橫向右傾約60度。從該艇的沉落姿態判斷,應該是艏部受損并且進水導致沉沒的。但是,挪威的潛水人員在水下企圖打開“庫爾斯克”號核潛艇艉部逃生艙口外蓋時發現,該艙口蓋發生嚴重變形,利用正常的辦法無法開啟。該艇的長度為154m,艉部逃生艙口的位置距艏部有將近100m的距離,因此有足夠的理由認為,艉部逃生艙口外蓋的嚴重變形并不是由于艏部發生爆炸或碰撞等直接原因造成的。在國外一些專家的解釋之中,唯一比較令人信服的解釋是,在艏部受損并且在艇內艏部的幾個艙室迅速進水之后,該艇以較大的艏傾姿態迅速沖向海底并且與海底發生劇烈撞擊。在猛烈的撞擊過程中,整個艇體發生較大變形的擠壓作用導致了艉部逃生艙口外蓋的嚴重變形。“庫爾斯克”號核潛艇采用的是雙殼體結構,為了減少潛艇在水下航行時的阻力和流體噪聲,裝設在上甲板的逃生艙口外蓋,其外形可以起到水下導流作用。但是,由于它被裝設在該級核潛艇的輕外殼上,因此其強度與艇的輕外殼強度處在同一數量級上,遠遠低于該艇耐壓艇體的強度。這樣,當潛艇以較大的速度向海底沖撞的時候,在沖撞的瞬間所產生的巨大沖擊作用力雖然還不足以把艇的耐壓艇體摧毀,但是卻使得艉部逃生艙口外蓋發生了嚴重變形。這樣的結果雖不十分致命,但是它至少要延遲救援人員打開外蓋的時間,對救援工作可能造成了十分不利的影響。實際上“庫爾斯克”號核潛艇逃生艙口外蓋的結構強度問題可能造成的不良影響程度,由于艇內人員早已喪生而掩蓋了其實質的嚴重性。在對具有雙殼體結構潛艇的逃生艙口外蓋進行設計時,應該使其具有何種程度的強度,應該引起有關方面和部門的重視和關注。3.投射儀屬力量的安全性蘇聯在研制各種型號核潛艇中,艇上武器裝備的安全性雖然受到一定程度的重視,但是由于為了趕超美國海軍潛艇技術以及在大洋深處與美國進行對抗,降低了裝艇武器裝備的安全標準和要求。在這方面具有典型特征的是蘇聯建造的Y級和D級彈道導彈核潛艇,這兩種型號艇上裝備的SS-N-6、SS-N-8、SS-N-18以及SS-N-23型潛射彈道導彈均為液體燃料的火箭發動機。采用液體燃料的導彈,不僅因其體積大對潛艇帶來許多不利影響,更重要的是液體燃料的安全性差,是潛艇上發生爆炸事故的重大隱患之一。1986年蘇聯的一艘Y級彈道導彈核潛艇在大西洋海域沉沒,事故的原因是由于突然從導彈發射筒上部涌進的海水沖破了存放導彈液體燃料的容器,導致液體燃料外溢并發生了猛烈爆炸。在爆炸發生之際,艇上還發生了火災,最后導致該艇沉沒。“庫爾斯克”號核潛艇上的事故原因雖然目前尚不確切,但是對于該艇內發生爆炸而導致沉沒這一看法,已經成為世界上多個國家的共識。國外許多專家分析認為,俄羅斯最新研制的魚雷,采用的是液體燃料,而“庫爾斯克”號核潛艇的爆炸很可能是這些液體燃料引發的。現代潛艇上裝備的武器總量一般都在20枚以上,美國海軍的“海狼”級攻擊型核潛艇裝備的武器總量多達50枚。攜帶如此之多武器裝備的潛艇,其本身就是一個在安全方面極不穩定的水下平臺。因此,潛艇上武器裝備的安全性應該是在潛艇設計過程中特別給予重點考慮的因素。二戰之后,世界各國海軍因爆炸事故而導致沉沒的潛艇,在沉沒總數中占有很高的比例。而在潛艇艇內發生的武器裝備爆炸事故,其破壞性又遠遠高于其他種類的爆炸。1968年5月22日美國海軍“鰹魚”級中的SSN-589“蝎子”號攻擊型核潛艇在結束了演習返回美國諾福克海軍基地的途中,于大西洋的亞速爾群島西南400海里附近海域突然沉沒。事后美國海軍對此進行了長期秘密調查,雖然對調查結果秘而不宣,但是最近透露出來的一些令人信服的消息表明,SSN-589“蝎子”號艇是由于艇內蓄電池爆炸或者艇上魚雷的戰雷頭發生爆炸導致沉沒的。“庫爾斯克”核潛艇由于采用了雙殼體結構,這種結構可以抵御外來魚雷或者導彈的打擊,具有很強的抗沉能力。在外來武器的攻擊下,即使潛艇受損,也決不會受到如此嚴重的創傷。然而,該艇上的內部爆炸卻使得這樣一艘萬噸級的核潛艇毀于一旦。看來,如何保證潛艇上武器裝備的安全性,將是保證潛艇發揮其戰斗力的前提,同時也是今后世界各國海軍在進行潛艇設計和研制過程中的重要課題之一。4.漂浮救生艙或拯救球“庫爾斯克”號核潛艇的失事沉沒事件再次喚起了世界各國海軍在進行潛艇設計時對于逃生裝置的重視與思考。目前世界各國海軍潛艇的設計之中,在以魚雷發射管為基本逃生渠道的前提下,對于逃生裝置的設計大體上分為三種方式。第一種是被動逃生方式,潛艇上只設2~3個逃生艙口。失事潛艇的幸存艇員利用艇上的這幾個逃生艙口,在外部救援設備的幫助下獲得逃生的機會。目前,以美國為首的西方國家以及日本的潛艇基本上采用被動逃生方式。第二種是在潛艇的耐壓艇體中間部位設置一個耐壓水密隔艙,是潛艇失事沉沒時的水下脫險/逃生艙。瑞典最新建造的“哥特蘭”級潛艇便是采用這種逃生方式的典型例子。第三種是主動加被動逃生方式,潛艇上除了布置1~2個被動式逃生艙口之外,艇上還裝備了漂浮救生艙或者救生球。采用這種逃生方式的,主要有俄羅斯的潛艇以及德國設計的部分出口型潛艇。這些潛艇一旦發生事故時,除了利用被動逃生方式之外,還可以利用釋放救生艙或救生球來獲得主動的逃生機會。上述三種逃生方式孰優孰劣,目前在國際上尚未定論。但是,據國外的一些專家研究結果表明,無論是哪一種逃生裝置,均有其優點和不足。在選擇第三種逃生方式的潛艇中,對于潛艇上裝備漂浮救生艙或者救生球的位置,不同國家的潛艇設計師有著各自不同的考慮。俄羅斯潛艇的漂浮救生艙一般布置在指揮臺圍殼內,使得本來就已經十分擁擠的指揮臺圍殼內部空間因此而變得更加捉襟見肘。另外,潛艇在上浮過程中或者在水下航行過程中一旦與水面艦船發生碰撞時,潛艇的指揮臺圍殼是最容易受損的部位之一。布置在指揮臺圍殼內的漂浮救生艙因受損而無法釋放的幾率非常高。還有一點需要指出的是,蘇聯的“共青團員”號核潛艇上曾經也裝有一個可分離式的漂浮救生艙,安裝在指揮臺圍殼里面。1989年4月7日,“共青團員”號核潛艇在挪威附近海域發生事故即將向海中沉沒的過程中,海水已經淹沒了指揮臺圍殼,并且還從漂浮救生艙敞開的出入孔口中涌進漂浮救生艙,減少了漂浮救生艙的正浮力。后來,當潛艇沉入水中的深度不斷地增加時,漂浮救生艙卻無法從艇上釋放出來。直到潛艇沉到海底時與海底發生碰撞,在耐壓艇體發生彈性變形形成的沖擊波以及艇上耐壓液艙在撞擊時發生破損后形成水擊的雙重沖擊力的作用下,漂浮救生艙才與潛艇脫離并開始上浮,最后漂浮救生艙中僅有一名艇員得以生還。盡管如此,“共青團員”號核潛艇上的可分離式漂浮救生艙是真正經過實踐考驗的潛艇救生艙,它仍然證明了潛艇漂浮救生艙所能發揮的巨大作用。“庫爾斯克”號核潛艇在沉沒時沒有釋放出艇上的漂浮救生艙,其原因可能是由于該艇進水過于突然和迅速,以至于艇上人員根本來不及進入漂浮救生艙便在潛艇向海底沉落的過程中喪生。當然,如果在該漂浮救生艙的設計方面以及在潛艇上的裝設位置等方面給予更為周詳的考慮且在對漂浮救生艙的操作使用過程中正確無誤的話,可能漂浮救生艙能夠挽救更多的艇員生命。如何改善和提高漂浮救生艙的效果,看來將會成為今后潛艇設計的重大課題之一。5.質量原因一:深潛拯救漁村和其他水下救生設備老化,導致在役中遭遇至產保護的困境從對“庫爾斯克”號艇內幸存人員營救行動的失敗這一方面來看,俄羅斯的潛艇救援指揮系統以及救援技術等方面存在著許多不盡人意的方面。俄羅斯海軍擁有一些比較先進的深潛救生潛艇、載人潛水器和救生船只,并且在北方艦隊配備了幾艘可以由Ⅰ級潛艇攜帶的深潛救生潛艇。1989年4月7日,“共青團員”號核潛艇發生海上事故沉沒之后,蘇聯海軍曾經旋即組織了一支水下考察隊,對已經沉沒的“共青團員”號核潛艇開展了規模較大的調查研究工作。當時在水下考察隊中有“搜索-2”號、“和平-1”號和“和平-2”號載人潛水器,“M·克爾迪什院士”號科學調查船以及“M·魯德尼茨基”號救生船等船只。但是,在對“庫爾斯克”號核潛艇內人員進行營救的過程中,俄羅斯海軍既沒有當年那種規模的水下救援隊伍,又沒有啟用深潛救生潛艇,而是僅僅動用了救生鐘裝置。當然,俄羅斯海軍采取這樣的舉動或許有難以啟齒的原因。但是,其中不可否認的原因之一則是由于俄羅斯海軍資金的嚴重不足,平時俄羅斯海軍難以對深潛救生潛艇以及其他較為先進的救生裝置完成正常的維護保養,深潛救生潛艇和其他水下救生設備老化。因此,在急需救生潛艇和其他水下救生設備的時候,無法正常啟用。俄羅斯海軍在使用救生鐘對“庫爾斯克”號核潛艇內人員進行營救的過程中,由于“庫爾斯克”號核潛艇在海底的橫傾角度過大、水下海流強勁以及能見度過低等原因,雖然救援人員幾經努力,但是最后都無法完成救生鐘與“庫爾斯克”號核潛艇逃生艙口的對接,最后只得依靠國外的救援設備和人員。另外,蘇聯曾經培養了一批高素質的潛水人員并且擁有深潛救生隊,由于俄羅斯的經費不足,深潛救生隊逐漸解散,潛水人員流失于俄羅斯國內外各地,從而使得俄羅斯海軍在這方面幾乎形成了空白。在這種情況下,對“庫爾斯克”號核潛艇艇員的營救行動貽誤時機是必然的結果。從潛艇救生的角度上來看,目前世界各國海軍之中,雖然深潛救生潛艇已經成為水下救生的主導方式,并且在深潛救生潛艇的基地、后勤保障體系、維修管理體系、指揮控制設施、深潛救生潛艇的運輸、母船的配置及其保障措施等方面業已形成了一個比較完整的體系,可以有效地承擔對失事沉沒潛艇的救援任務。然而就全球范圍內的潛艇救援技術的水平而言,它與潛艇技術飛速提高的步伐已經顯得十分脫節,整體水平落后于潛艇技術的發展。目前世界各國海軍在役的救生設備和艦只基本上都是20年以前設計和建造的,實際上已經處于老化狀態。潛艇救援設備、救援艦艇正處于一種新老交替階段中的青黃不接時期,并且現存的潛艇救援體制的局限性也日漸明顯。因此,潛艇救援技術必須要迅速加以更新和改進,這是“庫爾斯克”號核潛艇失事沉沒事件向世界各國海軍提出的一個刻不容緩的警示。6.海上救援保障方面在冷戰期間,蘇聯為了與美國相抗衡,長期在核潛艇的研究、設計、建造以及技術保障等方面耗費了巨大的人力、物力和財力,在潛艇技術領域里突破了大量的技術關鍵,取得了驕人的成就。但是,在蘇聯解體之后,俄羅斯的經濟遭受重大的打擊,潛艇及其艇上設備的研制、設計、管理、使用、艇員培訓、維護保養以及后勤供應等方面的經費連年遞減,相關人員大量流失,技術保障隊伍力量單薄,潛艇的維護、保養和艇員訓練長期處于匱乏狀態。由于沒有足夠的經費支持以及有關經費經常不到位,潛艇設計和研制部門的一些人員為生活所迫,不能集中精力從事科學研究和設計。潛艇建造廠也不得不為其生存而陷于開發、創收的忙忙碌碌之中,潛艇建造質量的控制和提高受到了很大的沖擊。早在1989年“共青團員”號核潛艇的沉沒事件中,除了充分地暴露出蘇聯海軍救援體制存在的一些薄弱環節之外,更重要的是暴露出當時蘇聯在潛艇技術保障方面的薄弱環節。然而,在蘇聯解體之后,潛艇技術保障方面的薄弱環節不但沒有得到加強,反而陷入雪上加霜的惡性循環狀態。“共青團員”號核潛艇失事的時候,蘇聯已經研制出一種適于在