引言
“弗吉尼亚” 级核潜艇是美国海军最新一级攻击型核潜艇，第一艘于交付，目前已发展出多个改进批次，型号从Block I到Block IV。12月初，美国海军再次采购了9艘“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇。据报道，此次采购的9艘核潜艇的后8艘，将与之前的“弗吉尼亚”级核潜艇有明显不同，除了配备新的声呐系统外，还将搭载一个全新的载荷舱段，这就是“弗吉尼亚负载模块”。那么，该模块究竟是一个什么装置呢？美国海军为什么要研制并加装“弗吉尼亚负载模块”呢？
一、“弗吉尼亚负载模块”的研制背景：美国海军攻击型核潜艇需要携带更多的巡航导弹
在美国海军现役潜艇中，除了“俄亥俄”级战略核潜艇和巡航导弹核潜艇外，还有三种攻击型核潜艇，分别是“洛杉矶”级、“海狼”级和“弗吉尼亚”级。随着美军对潜射型巡航导弹的重视，现有的攻击型核潜艇无法满足这种需求。事实上，在进入新世纪之后，美国海军就改造了前4艘“俄亥俄”级核潜艇，将其携带的武器从弹道导弹改成了巡航导弹。然而随着4艘“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇的老化，以及“洛杉矶”级攻击型核潜艇的不断退役，美军急需补充新的攻击型核潜艇。
“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇
美军仍在生产的攻击型核潜艇只有一种，这就是“弗吉尼亚”级核潜艇。但是它的建造速度较慢，而且携带的巡航导弹数量有限。如何以最小的成本、最快的速度补充攻击型核潜艇携带的巡航导弹的数量，成为美国海军的一个主要难题。在1980年代中期，美军开始在“洛杉矶”级攻击型核潜艇上安装垂直发射装置，可以发射“战斧”式巡航导弹。在它之后设计的“弗吉尼亚”级核潜艇，同样安装了12个导弹垂直发射筒，数量仍然偏少。
前4艘“俄亥俄”级核潜艇改装了导弹发射筒
于是从2002年开始，美军改造了前4艘“俄亥俄”级核潜艇，将原来的24个弹道导弹发射筒中的22个改造成为巡航导弹发射筒，每个发射筒可填装7枚“战斧”式巡航导弹，使巡航导弹的总数量大幅增加到了154枚。通过这种改造，迅速改变了美国海军攻击型核潜艇巡航导弹数量不足的局面。但是这4艘“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇只能解燃眉之急，它们的艇体已经十分老旧，服役时间有限，无法从根本上解决巡航导弹数量不足的问题，必须寻找另外的解决办法。
一个发射筒可填装7枚巡航导弹
如果按照已有的“弗吉尼亚”级核潜艇的设计，想要弥补4艘“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役之后的导弹空缺的话，至少需要建造20艘以上的“弗吉尼亚”级核潜艇，这显然不是一个经济可行的好办法。于是从开始，美国海军着手进行相关的研究，试图在已有的“弗吉尼亚”级核潜艇的基础上，为它增加更多的巡航导弹，以应对“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役之后可能出现的“战斧”式巡航导弹的数量短缺问题。
第三批次的“弗吉尼亚”级安装了2个圆柱式发射筒
到了，美国海军开始提出为“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇换装更大的导弹发射筒，准备用2个类似于“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇上的导弹发射筒，替换之前的12个独立的导弹垂直发射筒。美国海军计划在第三批建造的“弗吉尼亚”级核潜艇上，安装2个圆柱式有效负载发射管（VPT），每个发射管可以填装6枚巡航导弹，用于取代原来的12个垂直发射管。第一艘使用该设计的“弗吉尼亚”级核潜艇是“北达科他”号，于开工，服役。
“弗吉尼亚负载模块”示意图
10月，在美国海军举行的一次研讨会上，美军工程师提出将为“弗吉尼亚”级设计4个新的“有效负载模块”（VPM），新型导弹发射管直径87英寸，能够填装现役的巡航导弹，甚至能携带水下无人潜航器。为此“弗吉尼亚”级核潜艇将延长97英尺，能容纳4个全新设计的导弹发射装置。每个“有效负载模块”可以填装7枚导弹，加上现有的2个可携带12枚导弹的圆柱式发射管（VPT），使每艘潜艇携带的巡航导弹的总数量达到40枚。到了，美国海军确定了“弗吉尼亚负载模块”的设计概念，决定将“弗吉尼亚”级核潜艇延长84英尺，随即开展了具体研究工作。
二、“弗吉尼亚负载模块”的技术与结构：4个大直径垂直发射管可填装巡航导弹等多种武器装备
在的可行性研究中，美国海军计划将“弗吉尼亚”级核潜艇的艇体长度增加97英尺。增加的部分将设置一个压力舱，和原有艇体融为一体，最大程度地保持核潜艇的整洁。为了尽量不破坏“弗吉尼亚”级核潜艇的原有结构，计划将新增的“有效负载模块”（VPM）安装在潜艇的耐压壳体之间。另外将在核潜艇的背面增加一个凸出结构来容纳有关机械装置，虽然这种设计会增加潜艇航行时的噪音，但是对潜艇的航速和机动能力并没有太大影响。
“弗吉尼亚负载模块”的设计演变
在最开始的设计中，有一种方案是安装8个有效负载模块，这样能够携带更多的巡航导弹。但是这个方案后来被否决了，将潜艇延长97英尺的计划也被否定。美国海军最终选择的是在“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的操作舱和推进舱之间增加一个70英尺长的舱段，在此安装4个有效负载导弹发射管。在最初的研究阶段，“弗吉尼亚负载模块”除了可以填装潜射型“战斧”式巡航导弹外，还可以携带没有核弹头的中程弹道导弹，但是这个计划也被否决了。
“弗吉尼亚负载模块”示意图
按照计划，“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇新增加的“弗吉尼亚负载模块”，将能够搭载巡航导弹和其他武器或装备。这些武器装备包括下一代超音速或高超音速巡航导弹、水下发射的无人驾驶飞行器（UAV）、大型无人潜航器（UUV）、用于反潜战的传感器和武器、各种监视和侦察传感器、远期水雷侦察系统、通用浮力发射器（BUBL）、隐形可负担的胶囊系统（SACS）以及ADM-160 MALD诱饵系统等。新的“弗吉尼亚负载模块”及其搭载的武器或装备，必须与“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇进行高度集成，不能对潜艇的机动性、特征信号等级、生命力、全寿期维护等产生较大影响。
“弗吉尼亚负载模块”的技术难点主要在于与现有的“弗吉尼亚”级核潜艇的各个系统相集成，特别是武器发射和控制系统，以及电子火控系统等。为了解决这个设计难题，美军工程师一方面需要评估发射装置的电子设备和软件设计，能够支持快速、低成本的集成和有效载荷测试；另一方面要降低整体发射控制系统的重量，为未来的升级改进预留一定空间。除此之外，“弗吉尼亚负载模块”的各个系统接口要兼容现有的“弗吉尼亚”级核潜艇的接口，而且VPM系统和现有C3I系统的软件也要兼容。
经过数年研究，美国海军确定了“弗吉尼亚负载模块”的主要设计指标，将“弗吉尼亚”级核潜艇的长度延长84英尺（约25.6米），在新增舱段安装4个大直径垂直发射管。每个发射管的直径为12英尺（约3.66米），重约47000磅（约21吨多）。除此之外，还将增加一个低姿态的上部整流罩。整个“弗吉尼亚负载模块”将并入现有的“弗吉尼亚”级核潜艇的2B-5模块，从而产生一个长度约183英尺（约55.78米）的超级模块。加装“弗吉尼亚负载模块”后，新型“弗吉尼亚”级核潜艇的长度变为140.5米，排水量增加到9800多吨，可携带40枚巡航导弹或者其他武器装备。
三、“弗吉尼亚负载模块”的用途及意义：提高了“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的载弹量、打击能力和任务执行能力，改变了美国海军的潜艇建造计划
美国海军之所以为“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇研制“弗吉尼亚负载模块”，是有着多方面考量的。“弗吉尼亚负载模块”的用途及意义主要包括以下几个方面：
第一，“弗吉尼亚负载模块”能够大幅提高“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的载弹量和打击能力。随着美国海军任务的转变，美军攻击型核潜艇的任务也从反潜为主转向了打击地面目标、反潜和反舰并重，所以对巡航导弹的需求增加了。截至财年末，美国海军共拥有约51艘攻击型核潜艇，在未来十年里将处于一个较少数量的低谷，预计到2028年前后减少至42艘。攻击型核潜艇数量的减少将会导致美军的打击力量变弱，因此必须想法设法增加单艘核潜艇能够携带的武器数量。
现役的“弗吉尼亚”级核潜艇载弹量十分有限
前文已提到，美国海军目前仍在生产的攻击型核潜艇只有“弗吉尼亚”级一种，在保持建造数量不变的情况下，“弗吉尼亚负载模块”的研制和安装，能够大幅提高单艘潜艇的载弹量。第一批和第二批生产的“弗吉尼亚”级核潜艇，均安装了12个独立的垂直发射管。从第三批次的“北达科他”号开始，换成了2个圆柱式六联装垂直发射装置，仍然只能搭载12枚巡航导弹。而“弗吉尼亚负载模块”包含4个大直径垂直发射管，每个可填装7枚巡航导弹等武器，一下子就增加了28枚导弹。
第二，“弗吉尼亚负载模块”强化了Bolck V型“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的任务执行能力，包括秘密攻击战、反潜战、情报收集、监视、指示和警告、电子战、反水面舰艇战、特种作战、水雷战、支持航母战斗群等等。其实“弗吉尼亚负载模块”并没有明显改变“弗吉尼亚”级核潜艇的用途，只不过是强化了它的任务执行能力。因为该模块可以使核潜艇携带更多的武器和装备，拥有更强的打击能力。此外，“弗吉尼亚负载模块”还可以搭载一些新装备，比如水下发射的无人飞行器和大型无人潜航器等，拓展了“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的使用范围。
安装“弗吉尼亚负载模块”的核潜艇模型
第三，“弗吉尼亚负载模块”的诞生从某种程度上改变了美国海军的潜艇建造计划，以一种经济有效的方法确保了美军攻击型核潜艇的战斗力。前文已述，为了解决攻击型核潜艇导弹数量不足的问题，美国海军改造了4艘“俄亥俄”级核潜艇，使其变成了巡航导弹核潜艇。如果按照正常的发展形势，在这4艘“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役后，美国海军至少要建造20艘以上的攻击型核潜艇，才能弥补巡航导弹数量的短缺。“弗吉尼亚负载模块”的诞生，大幅提升了“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的载弹量，从12枚增加到了40枚。因此，美国海军无需再额外增加攻击型核潜艇的建造数量，以一种经济有效的方法确保了攻击型核潜艇的战斗力。
四、“弗吉尼亚负载模块”的现状和未来：首先装备8艘第五批次“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇，第六和第七批次仍将继续优化
“弗吉尼亚负载模块”的总体研制工作早已宣告完成，在，美国海军采购了2套“弗吉尼亚负载模块”的载荷管，在又采购了28具大直径发射管，用于第五批次“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的建造。按照计划，美国海军将采购11艘第五批次的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇，不过由于建造速度放慢和导弹发射管延期等原因，采购数量减少至9艘。“弗吉尼亚”级核潜艇“特拉华”号原本应该在今年年初交付，但一直到10月才交付，比预定时间晚了8个多月。另外，“哥伦比亚”级战略核潜艇的研制和建造，对第五批次“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的采购和生产也会产生一定影响。
“弗吉尼亚负载模块”设计示意图
当地时间12月2日，美国海军签署合约，采购了9艘“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇，除了已开工的一艘外，其余8艘都将安装“弗吉尼亚负载模块”。除了第五批次外，未来的第六和第七批次的“弗吉尼亚”级核潜艇也将使用并强化“弗吉尼亚负载模块”。据报道，第六批次的“弗吉尼亚”级核潜艇的负载模块将会针对特种作战进行专门优化，第六和第七批次还会强化潜艇与无人潜航器之间的协同作战能力。在第七批次的“弗吉尼亚”级之后，美国海军可能会采购下一代攻击型核潜艇。
除此之外，美国海军还在为“弗吉尼亚负载模块”研制新的载荷装备，包括新型导弹和无人潜航器等。相比前几个批次，Bolck V型的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇拥有更大的有效载荷空间，因此可以携带更多类型、更多数量的武器和装备。美国海军正在最大化地利用“弗吉尼亚负载模块”的价值，而不只是简单地增加巡航导弹的数量。总的来看，“弗吉尼亚负载模块”凭借强大的载荷能力，使其成为“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的战力倍增器，同时为外界提供了一种极具创新意义的发展思路。
