先鋒核子動力彈道飛彈潛艦

皇家海軍先鋒級核能彈道飛彈潛艦。此圖可清楚觀察本級艦流暢的艦體造型。

先鋒級首艦先鋒號(HMS Vanguard S28)在1992年於維克斯造船廠下水的畫面。

先鋒號(前)與一艘上一代的決心級(Resolution class)核能彈道飛彈潛艦一同編隊浮航。

先鋒級的二號艦凱旋號(HMS Victorious S29)

從前方看先鋒級

(上與下)從後方看先鋒級。注意上圖是早期構型的畫面,下圖是經過升級後,艦體兩側上部加裝了大型

平板式被動聲納陣列,突出艦體表面。

 先鋒級的警惕號(HMS Vigilant S30)正在維修

先鋒級二號艦勝利號(HMS Victorious S29)於2005年1月到2008年7月在達文波特基地9號船塢

進行反應器燃料重裝填(LOP(R))工程。達文波特基地9號船塢是全英國唯一一個能為先鋒級

彈道飛彈潛艦進行深度翻修與換裝核燃料的設施。

   一艘先鋒級在船廠進行維修作業。

 

先鋒級的航行操控席。

(上與下)先鋒級的魚雷艙。

先鋒級的內部艙室。

先鋒級的用餐休閒區域。

 

(上與下二張)在2023年9月11日,先鋒級警戒號(HMS Vigilant S30)結束長達195天的戰略威懾巡航返回蘇格蘭

法斯蘭(Falsane)。此時艦面歷經長期的海流沖刷以及海底生物生長,已經分斑駁,表層多有磨損。注意

艦體兩側上部裝有平板狀的大型被動陣列聲納,這是升級之後才有的特徵。由於先鋒號先前長年佔用

達文波特唯一能整修彈道飛彈潛艦的第九號船塢,打亂其餘先鋒級的值勤/保修節奏,使得每次執行

戰略威懾的週期從正常的3個月大幅增加到5個月以上。

──by captain Picard

艦名 先鋒級核子動力彈道飛彈潛艦

(Vanguard  class)

承造國/承造廠 英國/Vickers Shipbuilding and Engineering, Barrow-in-Furness
尺寸(m)

長149.9 寬12.8

排水量(ton)

潛航15900

動力系統/軸馬力 Rolls Royce PWR-2壓水式核子反應器*1

GEC蒸汽渦輪*2/27500

Paxman輔助柴油機*2/2700

噴射推進幫浦*1

航速(節)

25

續航力 無限制
乘員 135
水面偵測/反制系統

Kelvin Hughes Type- 1007平面搜索雷達*1

Racal UAP-3電子支援系統

水下偵測/反制系統

Marconi/Plessey Type-2054主/被動聲納系統(包括Type 2043主/被動聲納、Ferranti Type-2046拖曳陣列聲納、THORN EMI 2082被動截收/測距聲納)

CK-51搜索潛望鏡*1

CH-94攻擊潛望鏡*1

SSE Mk-10誘餌投射系統*2(能投射Type-2066或Type-2071誘餌)

射控/作戰系統

TWS戰術武器系統(含SMCS潛艦指揮系)

Dowty SAFS-3武器射控系統

艦載武裝

三叉戟二型洲際彈道飛彈*16

533mm魚雷發射管*4(使用Marconi劍魚/虎魚魚雷、UGM-84魚叉反艦飛彈)

姊妹艦
艦名 簽約時間 安放龍骨 下水時間 服役時間 除役時間
S-28 Vanguard 1986/5/30 1986/9/3 1992/3/4 1993/8/14
S-29 Victorious 1987/12/30 1993/9/29 1995/1/7
S-30 Vigilant 1991/2/16 1995/10/14 1996/11/2
S-31 Vengeance 1993/2/1 1998/9/19 1999/11/27

 


 

在1960年代建造,英國引進美製北極星a3潛射彈道飛彈,並配合建造四艘決心級(Resolution class)核子動力彈道飛彈潛艦,就此建立戰略核威懾武力;在冷戰期間,美國與英國的彈道飛彈潛艦部隊在共同的北約指揮體系(實質上掌握在美國海中)下,成為北約的多邊整體戰略核威懾武力。到1980年代,決心級日漸老舊,且北極星A3飛彈的射程不足以有效勝任戰略威懾,英國遂1980年代規劃新一代的核子彈道飛彈潛艦。

在1980年7月10日,當時的英國首相馬格麗特.柴契爾(Margaret Thatcher)致函美國總統吉米卡特(Jimmy Carter),表示英國希望引進美國C4三叉戟一型(Trident I )潛射彈道飛彈來裝備英國的下一代潛射彈道飛彈潛艦。在1982年,柴契爾又致函新上任的美國總統朗弩.雷根(Ronald Reagan),改向美國求購更新型、正在開發的UGM-133(D5)三叉戟二型(Trident II ),並在1982年3月獲得美國同意。依照英美雙方的協定,英國支付三叉戟二型研發預算的5%,英國購買65枚D5三叉戟二型彈道飛彈,並配合建造四艘新一代核子彈道飛彈潛艦。 英國與美國各自製造本身三叉戟飛彈的核子戰鬥部,並不共享。英國三叉戟飛彈的核子戰鬥部都在英國本土Aldermaston與Burghfield的核武設施(Atomic Weapons Establishment,AWE)製造,飛彈與英製戰鬥部在蘇格蘭的皇家海軍考普特武器庫 (Royal Naval Armament Depot Coulport,RNAD Coulport)組裝。雖然如此,英國的三叉戟飛彈的後勤維護都由美國負責。
在1986年,英國正式宣佈建造四艘新一代先鋒級(Vanguard  class)核能彈道飛彈潛艦,每艘裝備16枚三叉戟二型潛射彈道飛彈,排水量比先前的決心級增加一倍。每一枚D5飛彈可攜帶12個戰鬥部,因此一艘先鋒級最多可攻擊128個目標;不過實際服役後由於冷戰已經結束,每艘先鋒級平均只會攜帶大約50枚核子戰鬥部。

與英國先前建造的所有核能潛艦一樣 ,英國的三叉戟核能彈道飛彈潛艦由位於Barrow-in-Furness的維克斯造船廠(Vickers Shipbuilding)建造, 該廠日後成為英國航太集團的海事部門(BAE Systems Marine)。 從1985年起,位於蘇格蘭西南克萊德灣(Firth of Clyder)法斯蘭(Faslane)的克萊德海軍基地(HMNB Clyde,專門部署 核能彈道飛彈潛艦),以及存放潛射彈道飛彈與核子戰鬥部卡波特皇家海軍武器儲存中心(Royal Naval Armament Depot Coulport,RNAD Coulport,1960年代建成,一開始儲存北極星潛射彈道飛彈) 進行大規模的設備翻新,以支持與運用新型彈道飛彈潛艦與三叉戟飛彈 。而負責建造潛艦的羅賽斯船塢(Rosyth dockyard)也在展開建造工程之前,進行大規模的設備翻新。 卡波特皇家海軍武器儲存中心的改建工程從1982年展開,1995年才全部完成,總共耗資約19億英鎊(以1994財年幣值計算),完成後總共有16個儲存三叉戟潛射彈道飛彈與核子戰鬥部的強化工事。依照1985年的資料,為了配合建造與運用三叉戟彈道飛彈潛艦,包括翻新武器處理、搬運、儲存、停泊、船塢、訓練等設施基礎設施翻新工作,總耗資約5.5億英鎊(以當時幣值)。由於設計與建造三叉戟彈道飛彈潛艦的工程浩大, 皇家海軍也專門新造了達文夏爾船塢大廳(Devonshire Dock Hall)設施來進行這些工作。

皇家海軍首艘三叉戟彈道飛彈潛艦先鋒號(HMS Vanguard S-28)於1986年5月30日簽署建造合約 ,1986年9月3日在維克斯造船廠安放龍骨,1992年3月4日下水,1993年8月14日成軍。 四艘先鋒級在1999年全數建成,命名都採用V開頭,故也簡稱為V級潛艦。 在1998年,皇家空軍火神式轟炸機與其搭載的WE.177核子炸彈除役,使得配備三叉戟彈道飛彈的先鋒級潛艦成為英國唯一的戰略核威懾能力。

基本設計

先鋒級的潛航排水量達15900ton,幾乎是老一代決心級的兩倍。先鋒級的造型光滑而流線,艦首水平翼安裝處向外擴張;而帆罩則採用由下而上向內傾斜的造型 ,可降低阻力以及浮航時的雷達截面積。先鋒級艦體表面敷設能隔絕本身噪音輻射並吸收敵方主動聲納波的隔音瓦,能降低敵方主動聲納效能達50%~70%。先鋒級的造型光滑而流線,盡量減少開口,能大幅降低航行時的阻力與產生的噪音。動力方面,先鋒級使用一具Rolls Royce的PWR-2壓水式核子反應器,這是英國第一種自行設計的潛艦用核子反應器(先前則是美國技術轉移授權英國生產),驅動兩具GEC蒸汽渦輪而帶動一具噴射推進幫浦,最大潛航速度可達25節,爐心使用93~97%的高濃度鈾燃料(Highly Enriched Uranium,HEU)。PWR-2反應器爐心壽命是先前PWR-1的兩倍,可支持40趟戰略威懾巡航而不需要重新裝填核燃料,使用;而到了2000年代,四艘先鋒級又陸續換裝壽命長達25年的H構型爐心(Core H,見下文),理論上到除役之前都不用再次重新裝填核燃料。先鋒級的傳動系統採用經過淬火處理的變額硬化齒輪,具有齒輪齧合力佳、負載能力強、靜音能力好的特性。本級艦的電力供應由兩具WH Allen渦輪發電機負責,此外還有兩具2700馬力的Paxman柴油機當作備援動力。為了降低噪音,先鋒級的輪機安裝採用整體式減震浮筏設計,包括主蒸汽渦輪、傳動齒輪箱、冷凝器與蒸汽渦輪發電機都安裝在一座大型的減噪制震基座上。

先鋒級的戰鬥系統為戰術武器系統(Tactical Weapon System,TWS),其核心為Gresham-CAP(由CAP Scientific與Gresham-Lion合資成立)的潛艦指揮系統(Submarine Command System,SMCS),可整合艦上所有感測裝備獲得的資料,使指揮官能掌握真時狀況並下達正確的戰術指令。當指揮官下定決心接戰後,也透過SMCS控制艦上武器系統的備便與接戰 。SMCS的開發始於1986年,這是當年規模最大的ADA語言系統研發案,第一套SMCS系統在1990年中安裝在一個岸基設施,而第一套艦載的SMCS則在1992年安裝於首艘先鋒級彈道飛彈潛艦上。SMCS採用多處理器/開放式架構,大量使用商規組件(COTS),其程式由美國軍規ADA語言撰寫 。相較於過去皇家海軍的潛艦射控系統,SMCS的資料處理系統提高約20倍,而硬體購置費用與壽命週期維護成本卻降低許多。先鋒級使用的SMCS為此系統的第一代,使用的處理器為Intel 80386;而隨後皇家海軍為特拉法家級、快捷級核能攻擊潛艦進行現代化改良時加裝的SMCS則進一步提高商規組件(COTS)的使用範圍,並更新計算機硬體。先鋒級配備Marconi/Plessey Type-2054整合式主/被動聲納系統,包括Type-2043主/被動聲納、Ferranti Type-2046被動拖曳陣列聲納、THORN EMI 2082被動攔截/測距聲納。艦上的潛望鏡組包括CK-51搜索潛望鏡以及CH-94攻擊型潛望鏡,這些潛望鏡整合有傳統光儀、電視攝影機、紅外線熱影像儀等全天候光電裝備。艦上其他電子裝備包括一具Kelvin Hughes Type-1007平面搜索雷達、Racal UAP-3電子支援系統以及兩具SSE Mk-10誘餌投射系統,Mk-10可以發射Type 2066與Type 2071誘餌 。

先鋒級彈道飛彈潛艦以及機敏級(Astute class)核能攻擊潛艦配備名為潛艦反制聲噪裝置102型(Submarine Countermeasure Acoustic Device,SCAD 102)的反魚雷誘餌,這是一種發射式的消耗誘餌,直徑4英吋,從潛艦上的4吋投射管發射。SCAD 104誘餌內建多功能魚雷反制系統,在發射前完成程式設定,干擾模式可對抗如MK-48 ADCAP等先進魚雷。

先鋒級的艦內走道。

先鋒級的水兵臥舖。

先鋒級的內部工作艙室。

先鋒級最主要的致命武器是艦體中段的16枚美製D-5三叉戟-2型(Trident II)洲際彈道飛彈,成為除了美國俄亥俄級之外唯一有幸裝備D-5的彈道飛彈潛艦。D-5現役最佳的潛射洲際彈道飛彈,射程是冠於全球的12000km,每一枚可攜帶最多14枚(先鋒級一般只配備8枚,據信是限武條約造成的結果)多重目標獨立重返載具(Multiple Independenty Targetable Re-entry Vehicle,MIRV)(每一枚核子彈頭威力相當於15萬噸黃色炸藥),或者7枚機動重返載具(Maneuverable Re-entry Vehicle,MARV,已被核子限武條約禁止開發)(每一枚核子彈頭威力相當於30~47.5萬噸黃色炸藥),採用天文/慣性導航,圓週誤差公算僅120m。除了彈道飛彈之外,先鋒級的艦首兩側各有兩具533mm魚雷發射管,採用固定注水量的線性泵驅動水壓彈射系統,以高壓海水將魚雷管內的武器彈射出去,可發射Marconi劍魚/虎魚魚雷、UGM-84魚叉反艦飛彈等武器作為自衛之用。

在2006年12月4日,英國首相托尼.布萊爾(Tony Blair)在下議院宣布,將建造新一代的核能彈道飛彈潛艦取代現有的先鋒級(Vanguard class),並加入美國海軍的D-5 LE三叉戟二型彈道飛彈延壽工程。在2010年代以後,每艘先鋒級只搭載八枚三叉戟二型飛彈進行戰略威懾巡航,每一枚搭在5個核子戰鬥部。

後續升級

由於Marconi/Plessey(日後合併入Thales集團)開發的Type-2054聲納仍使用1970年代的資料傳輸與處理技術,整個系統也採用封閉式架構,故要維護較老舊的零件較為困難昂貴,也不易進行升級作業。因此英國國防後勤署(Defense Logistics Association,DLA)在2004年決定在2到3年內改良先鋒級的Type-2054聲納系統,並在2005年初選擇了丹佛港管理公司、美國洛馬集團以及Thales集團等三家廠商作為候選者,於2005年4月發出邀標書,在2005年底公佈競標結果 (由Thales承包)並正式簽署合約。此一聲納改良計畫主要項目為將Type-2054的系統架構更改為開放式,以大量引進商用組件,使得後勤維持成本得以大幅降低,也能輕易完成升級改良。日後先鋒級在升級聲納時,在艦體兩側上半部加裝平板式的大型被動陣列聲納, 聲納陣列明顯突出艦體表面,這些平板陣列可能是由聚偏二氟乙烯(PVDF)材料製造的高分子壓電薄膜聽音單元構成

除了聲納系統的改良之外,先鋒級在2000年代初期的另一個頗有爭議的改良計畫是戰鬥系統。在1990年代初期,皇家海軍為特拉法加級與快捷級核能攻擊潛艦進行升級,包括換裝SMCS潛艦資料系統;相較於先鋒級的版本,特拉法加/快捷級的SMCS保留了原本的中央處理核心(Intel處理器),但顯控台改用跑UNIX Solaris作業系統的SPARC處理器,形成了一個Intel/SPARC處理器並存的系統。原本SMCS由CAP Scientific與Gresham-Lion合資的Gresham-CAP公司主導開發,在1991年時,CAP Scientific併入了Dowly Sema,而SMCS的計畫則則由BAeSEMA主導。到了為新一代機敏級(Astute class)開發的潛艦戰鬥系統(Astute Combat Management System,ACMS,改良自SMCS)時,中央核心也換成SPARC處理器(仍為雙冗餘結構),整個系統統一為UNIX/SPARC架構。在2000年,SEMA集團完全由BAE合併,而SMCS的相關業務則轉移到BAE旗下的阿勒尼亞.馬可尼系統公司(Alenia Marconi Systems,AMS)。在2002年,AMS提議將SMCS完全轉為執行Microsoft Windows作業系統的處理器架構,以相容於目前市場主流的軟硬體資源,這個計畫稱為新世代SMCS(SMCS-NG),將SMCS的基礎硬體架構及軟體通通轉換成Windows環境。然而,不少支持Unix系統的工程師反對這個計畫,他們認為Windows不僅沒有開放原始碼(皆須付費取得),而且整個作業系統非常緊密不可分割,反觀Unix不僅開放原始碼,且其核心與周邊程式則相當鬆散自由,能根據使用者需求選擇所需要的周邊模組;因此,以往採用Unix的作戰系統中,所有的模組與程式碼都是因為用得到而存在,但換成Windows則會帶著一大堆其他用不到的部分,這不僅降低系統執行效能,撰寫軟體與使用時更可能衍生意想不到的問題 ;更何況,Windows的系統漏洞以及中毒等風險也大於Linux。所以這些工程師認為Unix才是商規軍用系統的合適作業系統;然而,英國國防部對於艦艇戰系Windows化卻相當熱中,雖然一開始這只是一個BAE System內部的計畫,但很快便獲得正式合約。在2004年,BAE首先在特拉法加級核能攻擊潛艦的拓灣號(HMS Torbay S-90)上安裝SMCS-NG進行測試。在2004年10月,雖然英國國會沒有任何關於潛艦戰系Windows化的討論,但英國國防部仍在數月後自行編列預算,為若干英國潛艦(應該包括先鋒級與特拉法加級)換裝SMCS-NG戰鬥系統。英國近年似乎熱中於在主要作戰裝備中使用Windows作業系統,包括Type-45飛彈驅逐艦,不過也有若干新系統仍然使用Unix,例如裝備於機敏級、改良型特拉法加級的Thales Under Water的Type-2076聲納系統。

在2009年初,由英國國防部、Babcock船廠、超級電子PMES分部組成的聯合項目小組開始為先鋒級發展新的新型主靜態轉換器(Main Static Convertor,MSC),取代電力系統原有的電機轉換裝置。新的靜態轉換器以固態電力組件取代原本的傳統旋轉式電機,能大幅降低故障率以及因為長期操作損耗而導致的性能下降,顯著地減少日常維護需求。此型主靜態轉換器係以機敏級(Astute class)核能潛艦上的系統為基礎衍生而來,整套MSC系統分成六個相同的模組艙。第一套MSC的製造工作在2011年11月展開,而第一艘安裝MSC的先鋒級是正要進行大規模翻修、更換燃料棒工程(LOP(R))工程的四號艦復仇者號(HMS Vengeance S-31)。在2012年11月底,英國國防部現役潛艦小組(ISM)確認了換中工作。第一套MSC在2012年12月由廠方進行子系統的功能驗證測試,在2013年1月展開安裝在復仇者號的作業,於同年秋季完成,隨後在接下來的12月內進行測試與調整工作。

依照2016年初的新聞,先鋒級的戰鬥系統使用Windows XP作業系統,然而微軟已經在2014年全面停止對Windows XP的安全更新與維護。美國海軍目前也仍有部分設備的作業系統是Windows XP,因此與微軟簽署價值900萬美元的額外合約,以繼續維持安全性方面的維護,而如果這些設備使用週期延長,維護合約可能再多出3100萬美元。皇家海軍則在考慮是否要在2028年繼承者彈道飛彈潛艦服役前,與微軟簽署類似合約來維護Windows XP作業系統。

 

服役經歷 

在2009年2月3日凌晨,先鋒號在大西洋海面下航行時,與法國凱旋級核能彈道飛彈潛艦首艦凱旋號(Le Triomphant S-616) 發生碰撞。由於兩艦係於低速航行時碰撞,因此並沒有造成致命的損壞,兩艦的核子動力系統也安然無恙,人員也無傷亡。 凱旋號以艦首撞擊先鋒號的艦體,導致凱旋號的艦鼻聲納音鼓毀損,右舷帆罩部位也有損傷,而先鋒號艦體也出現一道明顯的傷痕;碰撞事故之後,兩艦都靠著自身 動力、在各自水面艦艇的伴護下回港。由於凱旋號與先鋒號都是雙方最新型核能彈道飛彈潛艦,均擁有極佳的靜音能力, 而雙方又處於十分寂靜的低速航行狀態,故推測雙方的被動聲納無法即時發現彼此的存在,進而導致碰撞事故。 由於彈道飛彈潛艦以保持自身隱密為第一要務,不會去追蹤其他國家的潛艦,因此兩個盟邦的彈道飛彈潛艦 在茫茫大海中發生碰撞,可謂十分離奇。

在2017年1月22日,倫敦泰吾士星期日報(The Sunday Times)披露,2016年6月,先鋒級核能彈道飛彈潛艦復仇號(HMS Vengeance S31)在美國佛羅里達外海試射三叉戟II彈道飛彈時發生意外,三叉戟II飛彈升空後故障,沒有朝預定方向前進;依照報導,這枚未搭載戰鬥部的三叉戟飛彈升空後就發生故障,未朝著原訂9000公里外的北非外海目標區飛去,反而朝美國方向飛去。這件意外發生在英國國會決議高達400億英鎊(約500億美元)的新一代繼承者(Successor)核能彈道飛彈潛艦計畫之前,當時唐寧街隱瞞這項失敗,而英國下議院在一週後以472票對117票通過替換先鋒級的繼承者(Successor)核能彈道飛彈潛艦計畫。這件意外被披露之後,英國政府因為隱瞞真相而遭到嚴厲的批評。依照這篇報導,這是皇家海軍引進三叉戟II彈道飛彈與先鋒級核能彈道飛彈潛艦以來的僅僅第五次試射(第四次是在2012年),這是因為三叉戟II飛彈十分昂貴,一枚高達1700萬英鎊。

隨著俄羅斯軍力復甦以及2014年俄羅斯兼併克里米亞導致西方與俄羅斯關係全面惡化,英國也越來越明顯感受到蘇聯軍機、水面艦與潛艦靠近英國水域的壓力。依照電郵報(Mail)在2016年底的報導,從2005到2015年,總共有10次蘇聯潛艦靠近英國水域以及通過格陵蘭-冰島-英國(GIUK)防線的紀錄,其中8次發生在2013到2015年。依照2017年3月底蘇格蘭先驅報(Herald Scotland)的報導,俄羅斯潛艦出海巡航的規模與強度是冷戰結束以來的最高。 在2017年7月11日,蘇格蘭先驅報報導,根據亨利.傑克遜(The Henry Jackson Society)的俄羅斯研究中心(Russia Studies Centre)的統計,從2005至2016年, 皇家空軍(RAF)快速攔截警戒(Quick Reaction Alert,QRA)飛機對應俄 羅斯軍機抵近英國的值勤天數高達101天,這些年間總共有43次俄羅斯軍機、 船艦接近英國水域的事件,而其中一半以上發生在近三年(2014到2016年), 北約在歐洲與俄羅斯軍機的對峙數量在2014年到2016年間成長將近一倍。

蘇聯核能攻擊潛艦接近英國水域的主要任務之一,顯然是監視皇家海軍 部署在蘇格蘭法斯蘭(Faslane)的克萊德海軍基地(HMNB Clyde)的 先鋒級核能彈道飛彈潛艦的活動;例如在2010年8月,一艘俄羅斯鯊魚級(Akula clas) 核能攻擊潛艦直接潛伏在克萊德海軍基地入海口附近,明目張膽地監視即將出 海巡航的先鋒級彈道飛彈潛艦,日後類似的情況又發生多次,使英國一度向 北約盟邦求援。

對於前述的俄羅斯研究中心的報告,英國國防部發言人回應表示 ,英軍將不斷觀測各種威脅,並採取必要的對應措施(包括出動皇家空軍颱風戰機攔截 、加強皇家海軍戰備等),以確保英國、尤其是戰略核威懾力量的絕對安全。

2023年11月19日太陽報(Sun)與每日電郵報(Daily Mail)等殘體報導,某艘皇家海軍先鋒級彈道飛彈潛艦由於深度指示失效,險些持續下潛到危險深度。 依照該報導,這艘搭載三叉戟二型洲際彈道飛彈的潛艦在大西洋巡航時,前部控制室的深度指示儀表突然無法正常工作;當時這艘潛艦正逐漸往更大的深度前進, 但航行操作人員以為他們保持水平;直到後部輪機艙的工程人員在他們的深度指示儀(正常工作)發現潛艦深度逐漸增加並接近危險區域(danger zone), 拉起警報,艦上人員才察覺,並進行緊急處置,阻止潛艦繼續往更大的深度下潛而被壓潰。一位內部人士向太陽報(Sun)透露, 控制潛艦深度並非後艙工程人員的工作,但他們從自己的深度儀表發現事情出了差錯;技術上,這艘潛艦還在可作業的深度航行, 但「如果這艘潛艦真到達這樣的深度,艦上各戰位的人員都會尖叫...過去潛艦不曾到這樣的深度,這艘潛艦不該在這樣的深度,而且當時還在繼續往下;如果繼續往下, 後果不堪設想」。依照每日軍聞(Military Today)報導,這類潛艦的極限操作深度大約是500公尺。內部人士稱,事件發生後,皇家海軍 立刻調查;但這不影響英國的戰略威懾能力。依照此報導,雖然接近最大深度,但這艘先鋒級潛艦並未遭遇立即性的危險, 也沒有其他附帶損害,艦上人員仍順利改正航行狀態,並沒有使任務中止。 在2023年11月22日,英國武裝部隊部長詹姆士.哈皮(James Heappey)向議員表示, 新聞媒體報導的這起事故發生在一年前,當時主要的深度儀表發生故障, 艦上人員靠著次要深度儀表察覺有異,即時反應並阻止潛艦繼續向下來到危險深度。

 

英國戰略核子潛艦的存廢

在2006年底,英國在財政困境之下展開新一輪裁軍,而維持三叉戟核能彈道飛彈潛艦運作的經費高昂,成為檢討目標;此外,同時期蘇格蘭反核武聲浪擴大,打算將設置在蘇格蘭境內的彈道飛彈潛艦基地、廠站、潛射戰略核武儲存設施等都趕走,使得英國政府不得不檢討是否繼續維持戰略核潛艦。這是英國戰略核威懾潛艦部隊面臨1960年代組建以來,第一次面臨存續問題。當時英國估計維持與升級三叉戟飛彈系統與潛艦,將耗資高達200億英鎊;然而,戰略核武是作為大國的必要條件,而且簽涉到英美與北約之間的長期戰略關係,當時工黨籍首相托尼.布萊爾(Tony Blaire)遂直言,英國若放棄核子武器將是「不明智且危險的」。英國2007年度的國防白皮書也強調,三叉戟飛彈潛艦系統是「最便宜、最安全」的戰略嚇阻選項。最後,下議院在2007年的投票中,以409票贊成、161票反對,保住了全部四艘先鋒級彈道飛彈潛艦。在此次表決中,下議院批准200億英鎊預算來更新英國的核武威懾力量,其中140億英鎊用於發展替代先鋒級的新一代彈道飛彈潛艦。

 由於預定來取代先鋒級的繼承者(Successor,另有專文介紹)服役時間延後,因此英國國防部在2006年左右就打算將先鋒級的役期從25年延長至30年左右, 相關作業包括延壽工程(當時四艘先鋒級陸續在大規模翻修工作中更新了反應器爐心)、對三叉戟洲際飛彈系統進行改良延壽等。

在2009年9月,因應全球金融風暴帶來的不景氣,皇家海軍表示考慮將彈道飛彈潛艦部隊的規模,由現行四艘減為三艘 ;為此,英國國防部也在研究,是否能以三艘彈道飛彈潛艦的規模來維持不間斷的戰略核威懾。一艘先鋒級的平均維持成本,每年相當於四艘水面艦艇,對皇家海軍而言是沈重的負擔。不過在2010年10月19日英國政府公布的國防戰略審查決議 (Strategic Defence and Security Review,SDSR)中,雖然英國三軍的規模與武器裝備發展都遭到大砍(甚至將所有的獵鷹STOVL艦載固定翼戰機除役 ,使得皇家海軍在伊莉莎白級航空母艦與F-35B戰機服役前,艦載固定翼機隊出現十年以上的空窗),但其中仍繼續維持四艘先鋒級的彈道飛彈潛艦,其中隨時保持一艘在 任務區值勤,使英國的戰略核武威懾能力不墜(英國內部反對將彈道飛彈潛艦數量減至三艘的主要勢力之一,包括英國境內的船塢工會,減少一艘潛艦勢必會減少船塢的工作量)。 依照這份2010年戰略審查決議,先前每艘先鋒級上部署12枚三叉戟二型彈道飛彈,會在數年內降至每艘部署八枚三叉戟二型飛彈與40枚核子戰鬥部(四艘總計160枚)。依照2010 SDSR,皇家海軍核子彈道飛彈潛艦部隊現役的核子戰鬥部總數,會從原本「不低於160枚」降到「不高於120枚」,整個英國現役的核武庫存總數降至180件以內。而在SDSR 2010中,也暫時推遲下一代彈道飛彈潛艦的研發工作,等到SDSR 2015才決定,目的是為了在短期內節省7.5億英鎊。 2011年2月,英國國防部長Liam Fox表示,英國需要維持四艘彈道飛彈潛艦來維持戰略核威懾能力。

在2013年,英國內閣辦公室提出一份關於核子威懾能力的研究報告,評估認為如果要放棄三叉戟彈道飛彈潛艦以及在蘇格蘭克萊德的核子彈道飛彈潛艦基地設施,改由戰機與攻擊潛艦核子巡航飛彈為核子嚇阻主力,英國不但得研製一種新的長程核子巡航飛彈,還需要另建兩座額外的核子攻擊潛艦基地來替待克萊;此外,戰鬥機與核攻擊潛艦巡航飛彈的核子打擊能量、平台隱匿生存性也都不如核子彈道飛彈潛艦。這份報告遭到反擴散與裁軍非政府組織(NGOs)、主張蘇格蘭獨立的政黨以及環保團體一致撻伐,認為這份報搞完全只考慮戰略核威懾,並未考慮環境保護與人道主義等要素。除此之外,反擴散與裁軍智庫「英美安全資訊委員會」(BASIC)自2011年起組成的跨黨派委員會,在經過三年的研究後,在2014年7月1日發表結論報告,認為英國仍需保留核子嚇阻力量,但也呼籲英國應「走在核子裁軍的最前線」。

位於蘇格蘭法斯蘭(Faslane)的克萊德基地(HMNB Clyde)是皇家海軍唯

一能支持部署核能彈道飛彈潛艦的重鎮;而蘇格蘭主張獨立的勢力就揚言,

一旦獨立成功就會將核能潛艦基地與核武儲存設施從蘇格蘭境內趕走。

 

在2014年9月18日,蘇格蘭舉辦獨立公民投票(最後並未通過);在公投辯論過程中, 蘇格蘭公民黨(SNP)強力主張反對英國在蘇格蘭境內部署核子武器,表示一旦蘇格蘭獨立公投通過,就會在2020年之前片面關閉蘇格蘭境內所有與英國戰略核武有關的設施,包括部署三叉戟彈道飛彈潛艦的克萊德基地(HMNB Clyde)以及存放英國、美國三叉戟彈道飛彈與核子戰鬥部的卡波特皇家海軍武器儲存中心等。然而,蘇格蘭克萊德灣是英國全境最適合部署核子彈道飛彈潛艦的地點,離港後能最快進入較深水域(英格蘭南部的樸次茅茲與達文波特海軍基地出海後,必須通過水淺的英吉利海峽,極不利於隱藏),距離北大西洋也較近,這個優勢根本無可替代。而且克萊德基地與鄰近的卡波特皇家海軍武器儲存中心是英國境內唯一具備儲存核武、核潛艦後勤維護與安全需求的場域(達文波特海軍基地 雖也有部署核能攻擊潛艦,但相關支持條件與克萊德相差甚遠),一旦被迫遷移,在英格蘭境內另建設施將需要龐大的成本與漫長的時間(美國估計需要10至20年,以英國現在的財政條件勢難以負擔(當初卡波特皇家海軍武器儲存中心為了配合儲存三叉戟飛彈的改建工作就花費13年之久)。而遷移核潛艦基地與核武儲存設施的漫長期間,不僅嚴重影響皇家海軍戰略核潛艦與核子攻擊潛艦部隊的運作,原本英國與美國儲存在蘇格蘭的三叉戟核子武器也將無處可去。在2014年4月,英國軍方發表聲明,表示如果英國的戰略核威懾武力被迫遷出蘇格蘭,會嚴重損害英國的核威懾能力。依照皇家海軍的規劃,從2020年起,全部核潛艦兵力(七艘核能攻擊潛艦與四艘彈道飛彈潛艦)都會集中部署在克萊德潛艦基地。

在2016年6月23日英國脫離歐盟的公投(Brexit)通過後,主張留在歐盟的蘇格蘭再度燃起獨立公投聲浪,而這也勢必讓英國核子彈道飛彈潛艦基地遷移問題再度成為焦點。

 

反應器重新裝填

在2002年到2012年間,全部四艘先鋒級先後在達文波特基地(HMNB Devonport)9號船塢進行了稱為長週期翻修與反應器燃料重裝填(Long Overhaul Period and Refuel,LOP(R))工程,包括換裝壽命25年的H構型(Core H)爐心,理論上到先鋒級除役之前不需要再次重裝燃料;而機敏級(Astute class)核能攻擊潛艦的PWR-2反應器也使用H構型爐心。為了替先鋒級彈道飛彈潛艦進行換裝H2爐心的工程,達文波特基地的9號船塢還先擴充翻新了基礎設施。每艘先鋒級的LOP(R)工程花費為42個月(從進塢到重新服役)。首艦先鋒號(HMS Vanguard S28)在2002年2月進入達文特基地展開LOP(R)工程,2004年6月完工出塢,2005年10月重回現役,工程花費35個月。二號艦勝利號(HMS Victorious S29)於2005年1月進入達文波特展開LOP(R)工程,2008年7月完工出塢,2009年重回現役,此次工程總花費約2.7億英鎊。三號艦警惕號(HMS Vigilant S30)在2008年10月11日進入達文波特基地展開LOP(R),2012年3月27日重回現役,總共耗資3億英鎊。四號艦復仇號(HMS Vengeance S28)在2012年月進入達文波特基地展開工程,40個月後於2016年2月重回現役,花費3.22億英鎊。

在2009年11月,英國核能安全審查機構(Defence Nuclear Safety Regulator)對PWR2的設計進行安全性評估,審查結果在2011年3月透過自由信息法案需求(Freedom of Information)公布;這項報告指出英製反應器有兩大安全領域明顯落後,包括冷卻劑外洩事故(loss-of-coolant accident)以及反應器緊急停機之後的潛艦深度控制,結論是PWR2在主要迴路失效的情況下,可能非常脆弱。

在2012年1月,在位於蘇格蘭杜恩雷(Dounreay)的海軍反應器測試設施(Naval Reactor Test Establishment,NRTE)運轉的PWR-2反應器(使用Core H爐心)發現了低量的冷卻劑外洩,可能是因為環繞燃料棒組件的包層(cladding)發生細微破裂。由於地面測試反應器會以高出實際裝艦反應器的強度與頻度操作,所以並沒有立即性的安全顧慮,隨後先鋒級的H構型爐心也沒有實際發現類似問題;然而,皇家海軍對此還是有顧慮,因此預防性地下達決定,為排訂在2015年底進行長週期翻修(LOP)工程的先鋒號加入核燃料重新裝填工程,成為LOP(R)工程。原本先鋒號這一輪LOP翻修的預算是2億英鎊,因為決定第二次更換爐心,維修成本再增加1.2億英鎊,達到3.2億英鎊;此外,為了預防之後其他三艘先鋒級將來也要二次更換爐心,因此需要投資達文波特(Devonport)以及Rolls Royce在Derby設施,以維持生產H構型爐心的產能,這些又花費了1.5億英鎊,因此總計預防H構型爐心出問題的「保險」費用(含先鋒號再次更換爐心)高達2.7億英鎊。皇家海軍為先鋒級再次重裝燃料的消息,直到2014年3月才曝光。後來經過大量測試評估,認為H構型爐心並無問題,因此後續三艘先鋒級在排定的LOP翻修工程時,不需要更換爐心。

先鋒號在2015年12月進入達文波特基地,展開壽期生涯第二次LOP(R)翻修與重裝填核燃料工程。此項工程原訂工期三年半(至多不超過四年),預估花費2億英鎊,然而實際上卻大幅落後。在2020年初,消息傳出負責相關工程的巴布克(Babcock)集團遇到困難,因為最初設計H2爐心時,沒料到還需要再次進行更換。

在2019年3月,英國國防部與Rolls Royce簽署2.35億英鎊的合約,為現役特拉法加級核子攻擊潛艦、先鋒級彈道飛彈潛艦與機敏級核子攻擊潛艦進行核子推進系統壽期管理(Nuclear Propulsion Lifetime Management),此合約為期三年。

依照2021年11月2日下議院防衛選擇委員會(House of Commons Defence Select Committee)的議事內容,先鋒號的LOP(R)工程進度落後已經超過三年,直到2022年1月才能離開達文波特(Devonport)基地的第九號船塢,預定在2022年中重新加入皇家海軍艦隊;而實際上到了2022年6月,先鋒號仍未離開達文波特9號船塢,至此已經在這個船塢裡待了六年半,總花費已經超過5億英鎊。先鋒號此次工程嚴重落後、工期暴增一倍的主要原因,包括從原訂的深度翻修(LOP)臨時加入更換反應器燃料工程(LOP(R)),工程規模大幅增加,卻沒有相對應擴充基礎設施與人力;而到了2020年,又遇到COVID19疫情的干擾,進一步打亂工期。先鋒號翻修工程進行時,發現整個艦尾段(含舵面)以及後部水平舵面軸承都發現了廣泛了鏽蝕,整個部位基本上是重新製造,這是先前未曾想到的;這些出乎預料的複雜工程,使先鋒號翻修工程的工作量大大超過原計畫,也是造成進度嚴重落後的主因之一。

此時,達文波特基地9號船塢是英國唯一能為彈道飛彈潛艦進行深度翻修以及更換爐心的設施,先鋒號工程落後、長期佔用該船塢,完全打亂了其他三艘先鋒級彈道飛彈潛艦的壽期深度維護期程,進而影響皇家海軍的戰略威懾能力。原本二號艦勝利號(HMS Victorious R29)應在2019年進入達文波特基地9號船塢展開LOP工程(先鋒號的LOP工程原訂在2019年完成),結果該艦到2019年起等待了三年都無法進塢。由於現役的彈道飛彈潛艦數量減少到兩艘,原本每次戰略威懾巡航的時間遂從原本的三個月增加到五個月,擾亂了潛艦定期檢修排程,增加了船體結構與機械損耗;隨著先鋒級潛艦艦齡日長,如此不正常地超期運轉值勤,風險也逐漸提高。此外,大幅增長的戰略威懾巡航時間,也加劇了艦上人員的疲勞與士氣等問題。

在2023年5月9日,完成LOP(R)工程的先鋒號終於駛離達文波特,總計在達文波特花費了89個月、花費超過5億英鎊(最初估計預算為2億英鎊),比當初建造這艘潛艦的時間(83個月)還長。另外三艘姊妹艦第一次LOP(R)工程的平均耗時約為42個月。完成先鋒號的翻修之後,姊妹艦維多利亞號(HMS Victorious S29)在2023年6月26日抵達達文波特基地,進入9號船塢展開延宕已久的翻修工程;同時,皇家海軍也開始翻修達文波特基地內緊鄰9號船塢的第10號船塢,使之也能用來維修核子潛艦。

在2024年3月1日,巴布克與英國潛艦交付協會(Submarine Delivery Agency)正式達成維多利亞號的翻修工程合約,價值5.6億英鎊,工程仍會在達文波特的第9號乾塢進行;這項翻修工作會幫助英國西南部維繫超過1000個工作機會。維多利亞號的翻修工程預估花費720萬人時,總共有2500名達文波特船廠人員以及周邊工作人員參與;此工程包括檢修與翻新艦上90%的裝備,包含戰鬥系統。此項工程會避免切割耐壓殼,所有人員與設備都必須透過直徑僅1.8m的艙門進出;一些關鍵設備必須先在艦內拆解,通過艙門運出,在岸上檢修翻新並重組與測試,完成測試後重新拆解,經由潛艦艙門送回艦內並重新組裝與安裝,因此工程挑戰不低。

超期巡航問題

在2022年12月,衛報(Guardian)報導,今年度部署的先鋒級彈道飛彈潛艦,每趟戰略威懾巡航平均時間達到破紀錄的五個月(150天)以上;衛報引述曾指揮過決心級彈道飛彈潛艦(部署北極星飛彈)的前皇家海軍艦長羅伯.佛西斯(Rob Forsyth)表示,現在先鋒級三叉戟飛彈潛艦每趟戰略威懾巡航長度是當年他服役時的2至3倍(雖然先鋒級設計上可以比前一代決心級出海巡航更長的時間,但過去每次戰略威懾巡航的長度也不過是2至3個月)。過長的巡航時間會嚴重影響艦上人員士氣、健康以及潛艦安全,潛艦上狹窄的空間以及一成不變的值勤節奏,隨著時間一週一週地過去,會導致艦上人員身心俱疲,值勤操作的標準無可避免地降低,容易因為倦怠而發生失誤。當然,潛艦在深海中持續巡航作業時間超期,潛艦結構與裝備過度損耗、發生故障甚至產生危險的機率也大大增加。在2021年,維多利亞號(HMS Victorious S29)締造了在出海長達207天的紀錄;而隨後到2024年,三年間先鋒級的平均每次戰略威懾巡航時間達163天(5個月又2星期)。

先鋒級巡航時間屢創新高,主要根因包括因為英國的潛艦基礎維修能量不足,使這些潛艦每次主要延壽工程往往遠超過原訂工期;而由於役期延長導致先鋒級需要接受原始計畫以外的額外延壽翻修工程,更使維修期程過長的問題惡化。由於維修工作不能如期完成,值勤的同型艦只能延長每一趟戰略威懾巡航的時間,以維持戰略威懾不間斷。如此,延長的巡航時間增加艦體結構與機械損耗,等下一次翻修時,就發現工作量超過原訂規劃,進而又使工期增加;如此,就變成惡性循環。

在2023年9月11日,一艘先鋒級警戒號(HMS Vigilant S30)結束長達195天的戰略威懾巡航返回蘇格蘭法斯蘭(Falsane)。在2024年3月19,復仇號(HMS Vengeance S31)日完成一趟戰略威懾巡航,出海時間長達201天,再次刷新紀錄。依照2024年10月24日太陽報報導,一艘先鋒級在戰略巡航期超過了6個月,艦上人員精疲力竭;太陽報引述內部消息,在巡航後期,艦上食物存量幾乎耗盡,只好實施配給;指揮官命令艦上所有人員交出零食甜點,艦上人員盡可能蒐羅艦上還存留的罐頭跟零食充飢;而當人員沒在值勤時,會被鼓勵去睡覺,以減少熱量消耗。一位潛艦前艦長在簡報中稱,當時艦上的氣氛只能用「恐怖」(Horrific)一詞來形容。醫務體系向內閣提交的資料指出,過長的巡航時間導致人員疲乏,犯下關鍵致命錯誤的可能性也隨之增加。

 

2023年:先鋒號翻修工作的質量問題

在2023年1月30日,太陽報(The Sun)披露,先鋒號彈道飛彈潛艦先前在達文波特基地進行燃料再裝填與翻修工程時,主承包商巴布克(Babcock)在維修時便宜行事沒依照程序。在拴回用來固定反應器冷卻管路的螺栓時,部分螺栓由於施工失誤(例如扭力扳手擰太緊)導致螺栓頭斷裂;但承包商不僅沒有確實回報狀況並抽出受損的螺栓,反而直接以強力膠將斷掉的螺栓頭黏回去。報告中提到一個「程序瑕疵」(procedural glitch),但隱瞞了螺栓頭斷裂以及用膠黏合的情況。這些缺失直到2023年1月工程人員將先鋒號反應器開到最大功率進行測試之前才發現,總共有七個用來固定反應器冷卻管路的螺栓被發現用強力膠黏著。

太陽引述消息稱,皇家海軍因此對巴布克非常憤怒,因為這是與核子推進系統相關的工作,絕對不容許任何偷工減料。對此,英國國防部表示,這些缺失是在先鋒號在船塢內進行計畫性檢查時發現;英國內政大臣(Secretary of State)已經直接告知巴布克集團執行長,要求確保未來各項工作的品質;英國國防部也表示,這個質量問題並沒有影響到潛艦的核能安全。皇家海軍方面也表示,目前沒有發現核子安全方面的顧慮,而且這些維修瑕疵不會影響反應器安全。

曾擔任皇家海軍潛艦指揮官的Ryan Ramsay對太陽報表示,這造成皇家海軍對巴布克集團的信任危機,讓人懷疑其他地方的工程是否也是如此草率執行。而這樣的施工問題理當在質量檢驗(QC)階段就被察覺,而不應該到這麼晚才發現。Ryan Ramsay表示,先鋒號翻修與重裝填燃料工程進度已經落後,應該是在這樣的壓力下,才造成這樣草率趕工的情況。

巴布克集團此時握有皇家海軍在蘇格蘭克萊德基地(HMNB Clyde)的先鋒級與機敏級核能潛艦的維修合約,總價值數十億英鎊。巴布克集團強調,雖然發現這樣令人失望的質量缺失,但也是該集團堅實的檢查程序才發現問題;此外,這個瑕疵不會對潛艦的運作與安全造成危害。負責維護反應器本身的Rolls-Royce表示,管路的施工與質量把關是巴布克的責任。

在2024年2月20日,太陽報披露,先鋒號於1月30日外美國佛羅里達外海進行三叉戟二型潛射彈道飛彈試射(飛彈預定落點約在6000公里外),結果飛彈被彈射出水後,第一節火箭發動機未能點燃,於是飛彈從44英尺高的空中砸回水中,幸未打中在下方水中的先鋒號。在這次試射時,英國國防部長格蘭特.夏普(Grant Shapps)就在先鋒號上巡視這次試射,結果親眼目睹試射失敗。 2023年終於完成漫長的翻修與裝填核燃料工程之後,先鋒號在2023年10月抵達美國東岸京斯灣(Kings Bay)彈道飛彈潛艦基地裝填三叉戟二型潛射彈道飛彈(是經過延壽升級的D5LE),而2024年1月30日是裝填後的首次試射。 這是三叉戟潛射彈道飛彈第192次試射,在此之前有10次失敗;而這也是繼2016年6月先鋒級的復仇號HMS Vengeance S31)試射事故之後,英國第二次 被外界得知的三叉戟飛彈試射失敗紀錄。在此之前,三叉戟飛彈最近一次試射,是美國海軍俄亥俄級彈道飛彈潛艦路易斯安那號(USS Louisiana SSBN-743)在2023年9月在太平洋的試射,試射成功。

先鋒級的延壽與替換

依照規劃,先鋒級從2028年起開始被新的繼承者(Successor)彈道飛彈潛艦取代。為此,先鋒級需要比原訂25年役期長9年。 在SDSR 2010中,由於財政困難,當時保守黨大衛.卡梅隆(David Cameron )政府推遲下一代彈道飛彈潛艦的決策節點,等到SDSR 2015才決定。

在2015年11月英國國防部公布的戰略審查報告(SDSR 2015)中,確定會繼續維持四艘彈道飛彈潛艦,先鋒級役期延長至2030年;即便如此,由於先鋒級在2000年代陸續換裝的H2爐心有25年的使用壽命,最早更換H2爐心的先鋒號又進行了第二次更換爐心,因此其他三艘先鋒級不需要再次更換爐心,就能服役到2030年代初期。在2016年7月,英國政府正式批准建造下一代繼承者彈道飛彈潛艦,首艦無畏號(HMS Dreadnought)在2016年10月切割第一塊鋼板開工。最初英國在SDSR 2010時推遲繼承者彈道飛彈潛艦的決策節點(如果在2010年決定,首艦最快可能在2011年開工),是為了在短期內節省7.5億英鎊;然而,這五年的延誤使先鋒級必須進行最初計畫之外的延壽工程來繼續服役,而這些工程因各種原因延誤導致成本攀升,結果英國因此增加的花費高達數十億英鎊。