本文章隱藏的內容
http://www.youtube.com/watch?v=x3nWRCCh1YQ
海狼級是美國海軍第一種在設計/建造作業中引進電腦輔助開發工具設計(CAD)的潛艦，而維吉尼亞級在
此方面的應用深度與廣度更到達美國潛艦史上空前的地步。維吉尼亞級的設計輔助工具為IBM/Dassault
公司的電腦輔助三維互動式設界系統(CATIA)以及電腦輔助三維互動式數位管理系統（設計海狼級的時候，
CAD尚未成熟，還沒有即時三維圖像的輔助工具，終端機速率更是遠遠不夠，工作流程的速率與細節可掌握
度並不理想），設計人員輸入必要數據後便能直接跑出設計圖樣以及潛艦內部的三維配置圖。
這些電腦輔助工具的參數也包括材料的可利用性與施工便利性，整個建造圖的品質與詳細程度達到了以往難以
想像的水準，此外也使以往動輒需耗費數天的設計修改作業縮短在數小時內完成。
http://www.youtube.com/watch?v=WoL1sbqqmEc
與洛杉磯級一樣，維吉尼亞級的建造工作也由通用電器船舶(GD Electric Boat)以及新港紐斯廠(New Port News，
後併入諾格集團旗下)分攤，其中通用電器船舶主造奇數艦，而新港紐斯廠則為偶數艦的主承包商；不過與以往不同
的是，兩家船廠都會同時參與每一艘維吉尼亞級的建造，次承包商建造的船段會運至主承包商的船塢，再完成總裝。
不過實際上，美國海軍在1998年9月30日正式訂購首批維吉尼亞級時，數量只有四艘（SSN-774~777）；在2003年8月，
美國海軍編列第五艘維吉尼亞級（SSN-778）的預算，隨後在2004年1月訂購五艘維吉尼亞級（SSN-779~783），這六艘
合稱第二批維吉尼亞級。美國海軍希望藉由使用最先進的科技，維吉尼亞級能以較少的總數來達到原有洛杉磯級潛艦群相同的
任務能力。
維吉尼亞級另一項重要的思想就是模組化，不僅功施於建造與後勤維修層面，也為此一基本設計提供優異的多功能性，例如換上
擁有不同裝備的船段模組，便能於極短時間內適應各種任務。在模組化思想指導以及電腦科技輔助下，維吉尼亞級的設計人員
分成數個小組，在很短時間內便提出15種設計案，最後透過電腦分析選出最能兼顧多功能性與成本低廉的方案。
維吉尼亞級的模組化建造技術源於海狼級，將艦體分成多個船段模組，每個船段內的管線、裝備與裝潢均已安裝施工完畢，最後
再組合各個船段並將管線接好。例如，艦上的指揮室便是一個獨立的艦體模組，透過減震基座與其他船段結合。傳統的潛艦建造
方式乃是在艦體完成之後，在壓力殼上切開適當大小的開口來安裝設備；相形之下，維吉尼亞級的模組化建造方式能避免不必要
的艦體切割（任何對壓力殼完整性的破壞都會降低潛艦結構的強度，若施工不慎，對於潛航深度、靜音性能甚至安全性都會有重大
影響），而且艦上許多機械、電子裝備都能在裝艦前預先製造並進行調校與測試，縮短了建造與測試的期程。
維吉尼亞級仍沿用與洛杉磯級潛艦類似的簡化型淚滴艦體（首尾輪廓為淚滴型，中段艦體為單純的平行管狀構造），尺寸雖較類似
洛杉磯級，但是由於沿用許多海狼級的研發成果，諸多外型特徵如前方具有彎角造型的帆罩、艦首伸縮水平翼、艦體右側上部用來
容納TB-16托曳陣列聲納的適形管、兩側各三個寬孔徑被動陣列聲納(WAA)的大型聽音陣列、六片式尾翼以及採用水噴射推進器等，
都與海狼級一模一樣，因此從外觀看起來彷彿是海狼級的縮小版。
本級艦擁有各項與海狼級相同的最新的靜音科技，例如精心設計的輪機/管路設置、艦體外部的消音瓦、降低水流噪訊的艦體外型設計、
主機的彈性減震基座以及噴泵推進器等等，可能還有主動式消音技術；全艦各處總共設有600個噪音/震動偵測器（數量多於海狼），
隨時監控艦上各處的震動情況情況，發現異常便立刻處理，將整體噪音降到最低；此外，為了降低引爆感應水雷的機率，本級艦也將
使用消磁科技。
維吉尼亞級也是美國海軍首次應用大型整體化艙段式雙層減震浮筏設計的潛艦；與以往美國核子攻擊潛艦使用的分離式減震浮筏
（只將輪機放置在減震浮筏上，而海狼級由於空間較大，部分輪機艙區外部再包上一層外殼，加上減震浮筏的兩層就成為三層隔離）
相較，整體化艙段式減震浮筏可對動力系統的噪音、震動實施更有效的集中與隔離，並能配合模組化的船段建造，研究結果顯示這種
設計的減噪效果可達35db左右。為了節省成本，維吉尼亞級大部分耐壓殼體以HY-80耐壓鋼板建造（重點構造可能以Y-100耐壓鋼板
建造），而不像先前海狼級全部以HY-100以上的耐壓鋼板建造；由於設計與施工技術的進步，維吉尼亞級的潛航深度估計在先前鱘魚級
核子攻擊潛艦（安全潛深約1300英尺，395公尺）之上，而不及海狼級（約1550英尺，600m）。
由於自動化程度較高，維吉尼亞級僅需編制113至120名人員，比起洛杉磯級的129~134員降低，加上設計人員對艦上起居空間設計的重視，
使得美國潛艦的「一貫傳統」──舖位不足而產生的「熱舖」情況將不復見於維吉尼亞級上。維吉尼亞級的住艙多以六人一間來配置， 一定
程度地增加了起居空間的隱私，也提供較充裕的私人物品擺放空間；此外，維吉尼亞級也避免了以往艦內走道貫穿住艙區的情況。
維吉尼亞級的系統大量使用商用政府組件（COTS），使本級艦擁有近乎完全的開放式系統架構，對於工作效能、各次系統整合連結以及後續
維保升級都十分有利。
http://www.youtube.com/watch?v=sZ6AG5pppms
維吉尼亞級擁有先進的桅杆群，包括內含GPS的電子支援桅杆、可自衛星傳送對地武器所需目標資料的高資料交換率桅杆、無線電收發桅杆以及
可調整任務的AN/BVS-1非穿透性光電搜索/攻擊潛望鏡組等。AN/BVS-1光電潛望鏡由美國潛望鏡大廠──柯爾摩根(Kollmorge)研發，桅杆部分
則為柯爾摩根與其義大利次承包商──Calzoni合作生產的通用模組化桅杆群(Universal Modular Mast)；至於BVS-1的整合式後端顯控台則設置
在維吉尼亞級指揮艙的後段，顯控台上整合有兩具23吋大型彩色平面顯示器。AN/BVS-1（V）是柯爾摩根公司Type-86光電潛望鏡的美國海軍使用
型號，整合有低光度電視攝影機(low light TV，LLTV)、紅外線熱影像儀、雷射標定器、GPS衛星定位接收器、電子截收（ESM）裝置與六分儀等，
功能遠比傳統光學潛望鏡強大，其影像直接以光纖傳至控制中心的各個彩色平面顯示器上。
AN/BVS-1是美國潛艦第一次使用的非穿透性偵測桅杆，由於捨棄了傳統的光學通道，因此再也不需要穿透壓力殼而進入控制室，不僅消除了一個安全
上的隱患（如此壓力殼少一個需要靠軸封才能密封的開口，完整性進一步提高），也消弭了許多傳統潛艦構型佈局的限制：例如，使用傳統潛望鏡的潛艦，
由於潛望鏡需穿透甲板，故控制室都必須在帆罩正下方的第一層甲板。而維吉尼亞級由於沒有此一束縛，控制中心遂改在第二層甲板 並朝艦尾方向移動，
從而獲得了更寬敞的空間，連帶使帆罩可以朝艦首方向挪移，更符合流體力學；帆罩是潛艦上面積最大的附體，向前移到一定位置後，可以降低潛艦高速
水平迴轉時的橫傾力矩，進而改善水平旋轉性能，此外也可以提高潛艦在垂直方向的機動力，使改變深度的速率加快。
另外，過去光學潛望鏡往往需要將控制室燈光打暗之後，才能在外界光線昏暗時使用，而光電潛望鏡就沒有這個問題。當然，光電潛望鏡搜獲的所有影像
都直接予以數位化儲存，在短時間的觀測後就立刻收起光電桅杆，事後再來慢慢研究影像，這是傳統光學潛望鏡辦不到的。
除了本身的顯控台之外，BVS-1獲得的影像也能顯示指揮艙室右側的30吋大型彩色平面顯示器，或者是CWS指揮工作台的兩個23吋彩色平面顯示器上。
美國海軍未還打算以BVS-1（V）取代俄亥俄級原有的Type-15L搜索潛望鏡。 不過，雖然光電桅杆的功能遠比傳統光學潛望鏡強大，但接收的影像係轉換
成電子信號，轉換過程難免多少有點延遲，無法如傳統光學潛望鏡般提供真實（Real time）的影像。
http://www.youtube.com/watch?v=p49IT8AKPP8
維吉尼亞級艦橋有大量大型先進平面顯示器，提供指揮官充分資訊並幫助其判斷與決策，艦上也以先進的觸控式操控顯示螢作為主要操作介面。維吉尼亞級的
Eavesdropper收發系統可偵測數浬外連衛星也無法截獲的訊號，可用來進行衛星通訊或武器控制；以上這些系統賦予維吉尼亞級極強的電子訊號/情報收集能力。
維吉尼亞級的指管通情系統由洛馬海洋電子(Lockheed Martin Naval Electronics)與NE&SS水下系統公司主導研發，透過潛艦高資料傳輸率（Sub-HDR）EHF
衛星通訊系統的通信桅杆，能與美軍的全球廣播系統（GBS）和國防衛星通信系統（DSCS）連線，進而存取寬頻網路或者FORCENet；如此不僅能取得由各種載台
（包括衛星、有人機、UAV等等）提供的即時戰場情資，或是提供操控戰術型戰斧巡弋飛彈所需的即時影像/訊號傳輸頻寬，由潛艦出發的海豹特戰人員也能透過EHF
衛星網路將目標情資傳遞上網，並立刻由潛艦接收。
新的整合式艦體前段的另一重要改良，就是用兩組「多枚發射管」（MAC）取代前兩批維吉尼亞級的12個MK-45戰斧巡弋飛彈垂直發射器，隨後又稱為維吉尼亞籌載
發射管（Virginia Payload Tube，VPT） 。MAC的技術源於俄亥俄級巡弋飛彈潛艦（SSGN）改裝計畫所使用、安裝在三叉戟飛彈發射管內的七聯裝戰斧巡弋飛彈
發射器；相較於俄亥俄級SSGN的七聯裝戰斧飛彈發射器，維吉尼亞級的MAC尺寸略為縮減，每個裡面能容納六個戰斧飛彈發射管，兩個MAC的裝彈量等同於前兩批
維吉尼亞級的12管垂直發射器。
除了武器籌載之外，MAC的模組空間也可卸下飛彈，收容大型的水下載具，例如大直徑水下自航載具（LDUUV）或其他配合海豹小組的新型輸泳載具等。
潛艦在無處迴避的淺水域時，就可利用潛射防空飛彈來攻擊低空飛行的敵方反潛航空器，特別是正在使用吊放式聲納而無法自由閃避的敵方直昇機；由於SACS延遲點火
的特性，使防空飛彈點火升空後，敵機也不比較不容易根據飛彈升空位置來判斷潛艦的大致方位。美國海軍已經在新墨西哥白沙測試場利用改裝後的AIM-9X Batch II
空對空飛彈，模擬由一具浮出水面的靜止發射管點火升空，攻擊位於附近一架低空盤旋的直昇機。
AIM-9X Batch II具有射後鎖定（LOAL）能力，發射後經由其視野寬廣的先進紅外線尋標器陣列來自行搜獲、鎖定目標，故非常適合潛射防空飛彈的操作模式。而美國
海軍也探討一種戰術，由潛艦同時施放模擬潛艦訊號的誘餌以及攜帶AIM-9X飛彈的SACS囊莢；當敵方反潛機或反潛直昇機被假目標吸引而來後，SACS囊莢便發射AIM-9X
飛彈實施突擊。
在維吉尼亞級Block V的設計階段，通用電船曾規劃五種方案，插入艦體的VPM模組艙段長度不同，有97英尺（28.65m）的2012基線版本（2012 Baseline）、91英尺
（27.737m）的演進型基線（Envolved baseline）、88英尺（26.82m）的中部版本（Midspan concept）與兩個70英尺（21.336m）的全直徑（Full Diameter）方案。
其中，長度88到97英尺的三個方案不改變維吉尼亞級原本34英尺（10.4m）的外部直徑，為了容納發射管艙門與相關機械結構，內部耐壓殼直徑必須縮減至26英尺（7.92m）
左右，以在外殼與耐壓殼之間騰出空間；而兩個70英尺的全直徑方案則直接在艦體背部增加一個隆起的龜背（turtleback）結構來容納這些機械，因此VPM船段的耐壓殼直徑
能與艦體完全相同，沒有直徑漸增與漸減的銜接部位，是這兩種版本能縮短VPM船段長度的主因。
兩種70英尺長全直徑版本的主要差別，在於一個將VPM置於帆罩/指揮艙後方，另一種則將VPM置於艦體中部、反應器艙之前。很明顯地，前三種不改變外部直徑而需更動內部
耐壓殼直徑的VPM方案，設計與建造工作較為複雜，成本較高；為了將造艦成本盡量控制在原本維吉尼亞級每艘25億美元的標準，美國海軍在2013年10月底確立方案時，選擇
了設計變動最少的70英尺全直徑耐壓殼方案（插入的VPM船段位於艦體中部），相關設計修改工作需花費7.43億美元左右。由於背部隆起的龜背結構，改進型維吉尼亞級的流體
噪音與航行阻力將無可避免地增大，不過由於艦體長度與排水量增加較少，航速與操控性相對優於其他長度較大的版本。
發表於 2015-3-15 11:46:27
x 
