讲到“洛杉矶”级核潜艇,一般人是把注意力放到它的外部艇型,以及武器、主尺度,速度、潜深这些性能上,很少有人关注核潜艇的内部设计。实际在核潜艇的设计当中有一个很重要,而且是影响巨大的工作,那就是总布置。
“洛杉矶”级的总布置就很有特色,它的舱室设计和划分,与之前的核动力攻击型潜艇完全不同。它的耐压艇体内部有两个耐压隔壁,把整艘潜艇的耐压艇体,分割成三个大型的舱室。这种分舱方式,按照潜艇设计术语的说法,叫做大分舱。
“洛杉矶”级的这种大舱风格的做法,与此前建造的各级核潜艇有很大的区别。它表明美国海军在核潜艇不沉性概念方面发生了转变。现实当中我们看到的“洛杉矶”级的三大隔舱,分别是鱼雷舱/中央指挥舱、反应堆舱和主/辅机舱。
在上述三个大型舱的上部,各设有一个逃生舱口,逃生舱口的外部可以与深潜救生器对接,一旦失事沉没,只要耐压艇体没有被海水压垮,艇内至少有一部分艇员,可以在深潜救生器的救援下安全逃脱。这个时候美国核潜艇的生命力概念已经由之前的不沉改变为沉没后,有相应的救生和逃生手段。
潜艇总设计当中,大分舱设计是一个创造性的理念,最早是出现在美国的最后一级常规型潜艇“长颌须鱼”级,但是在核潜艇当中出现,“洛杉矶”级是第一级。大分舱可以使总布置具有更大的灵活性。因为耐压隔舱把整个的耐压舱体分成小段之后,对总布置会产生很大的影响。
这个和潜艇总布置当中,分舱是一个道理,但是大分舱带来的一个问题是,与潜艇的不沉性发生矛盾。在此之前,经典的不沉性设计理念是,任何一个舱室破损,需要保证潜艇不沉,这样可以保证潜艇的艇员在破损之后有效的逃生。
但是小分舱给总布置带来的巨大的困难,而“洛杉矶”级使用的是大分舱,这样任何一个舱室破损,整艇势必要沉没。在这个时候设计考虑的不是怎样保证潜艇破损后不沉,而是保证潜艇破损后,艇员可以有效逃生。
那么和大分舱概念相对应的还有一个概念,叫做储备浮力,储备浮力是潜艇的水下排水量和水面排水量之差,显然储备浮力越大,潜艇越不容易沉没。当储备浮力大过潜艇每一个分舱的容积之后,就可以保证这艘潜艇任何一舱破损不沉。
而大分舱带来的直接问题是,要想保证一舱破损不沉,需要极大的储备浮力,这显然是不可能的。我们看到“洛杉矶”级攻击型潜艇在初始设计当中,也存在一些缺点,比如说为了实现高航速,所以需要装备体积重量更大的核反应堆,这样使得小分舱几乎是不可能了。
这还带来另一个影响,大幅度压缩了艇员的居住场合,出现了所谓的“热铺”现象,也就是艇员人数多于艇上床铺的数量,所以艇员只能轮流使用床上的铺位进行休息,这就是所谓的“热铺”。
而后续建造的“洛杉矶”级,在其压载水舱当中,加载了12个垂直发射装置,以及拖曳声纳基阵的绞车和缆索,因此进一步挤占了压载水舱的容积,使“洛杉矶”级的储备浮力进一步变小,大分舱小储备浮力,成了“洛杉矶”级核潜艇设计的一个突出的特点。而这种总布置的方式,在此后美国的核潜艇设计当中,形成了一个惯例。
当然在潜艇设计领域,大分舱小储备浮力,和小分舱大储备浮力,形成了两个不同的流派,至今到底谁好,还没有定论。不过“洛杉矶”级的大分舱小储备浮力,是设计人员实现“洛杉矶”级的高性能的一个重要的手段,也成为“洛杉矶”级成功设计的一个有效的前提。