日前台灣的東森新聞聲稱引用自新浪軍事的消息，指出解放軍最新型的09IVA改進型彈道導彈核潛艇(下稱SSBN)已開始採用鈦合金，令潛艇可以深潛至600米深度云云。由於東森新聞沒有提供任何連結甚至文章名稱(作為網絡媒體，這是很不專業的)，本人翻查了一下，發現應該是這篇早於四月一日公開的文章(.....這算愚人節報道嗎)。

錯得離譜的表述：

文章是典型新浪軍事的特色：內容空洞且多有訛誤，與國內專業軍事雜誌相比幾乎到達不入流的地步，甚至也引不起國內專業軍事論壇(如超大、浩漢或航空航天港等)的任何談論興趣。當中他們聲稱在核潛艇中已適量使用鈦合金，令潛艇可潛深度達600公尺以上。

 

這段可說是全篇唯一值得稍為討論的說話，卻也是個技術硬傷甚多的說話。若涉及深潛，涉及的主要範疇是耐壓殼強度及注排水速度，亦即你有足夠強度/延展性的耐壓殼，及能迅速排水浮升的技術。除有足夠強大的電力推動水泵排水外，核潛艇也會用到一些超常規的技術，例如利用早已儲存的壓縮氣罐或燃氣發生器產生大量高壓氣體，方能由極深海中安全浮升，這點和鈦金屬沒有多少關係；耐壓殼可就是潛艇潛深的關鍵！為抵抗巨大水壓，通常會使用抗壓及延展性高的金屬物料作為，例如各種HY系列高張力鋼，而鈦的密度及重量只有鋼的55%左右，但強度相約，而部分鈦合金甚至擁有高於高張力鋼的強度，亦即是說，如果造同樣潛深的耐壓殼，鈦合金理論上只需要55%甚至以下的重量(或更薄的耐壓殼)即可，或者在使用與同等重量/厚度高張力鋼的鈦合金作為耐壓殼材料，會得到可承受更巨大水壓的強度，從而潛得更深。

普遍潛深達500公尺以上的潛艇，其所用高張力鋼屈服強度為900~1080MPa，而多種商用鈦合金屈服強度已可達1100MPa以上，部分如Ti-6Al-4V (Grade 5)更可達1480MPa，而且要留意，全耐壓殼必須以同一種鈦合金物料製造，以保持統一的結構強度，斷無所謂「部分使用鈦合金」之說。

 

SSBN從來都不會用鈦金屬作耐壓殼

鈦合金很早就被西方國家使用於潛艇上，不過主要是極深潛的探測潛艇；而用於軍用核潛艇主要由前蘇聯開始，而且最初也是著眼於減重(鈦的密度更輕)，如果造同樣深潛的耐壓殼，鈦合金理論上只需要60%甚至以下的重量即可。蘇聯661型SSGN(即北約代號爸爸級)巡航導彈核潛艇及鼎鼎大名的705型核攻擊潛艇(即北約代號阿爾法級)，真正的潛深並不比同期美軍大多少，同樣是400米級，但在大小相約的情況下重量就輕約1000噸(這還計算了雙殼艇通常會多載海水等死重)；事實上，705型潛艇曾經是世上最小型的核攻擊潛艇，而這兩型潛艇的得意之作是利用極輕的噸位，配合新型大功率反應堆，達到潛艇史上史無前例的高速：661型及705型到現時仍然保持潛艇最高與第二高的潛航速度，皆在40節以上，1970年代大部分時間甚至沒有反潛魚雷可以追得上它們。

 

及後蘇聯人嘗試將鈦金屬外殼運用於大深度潛艇上，成果是80年代三級五艘核潛艇，即一艘685型水下試驗艇，2艘945型及2艘945A型核潛艇，使用的鈦合金為48T型。其中前者操作深度可達1000米，而後者也達到800-870米深的水平，潛航速度也達到35節，基本上已冠絕同代。除此而外，蘇聯就沒用在其他潛艇上，而這些鈦合金「金船」，從此也成為絕響，未有在其他作戰潛艇上使用了。

 

事實上，就算是蘇聯，都是只在攻擊潛艇上使用鈦合金，沒有用在SSBN上(根據某些資料顯示，多個獨立耐壓艙設計的941型颱風級潛艇有部分小耐壓艙是鈦合金造的，但主體還是高張力鋼)。究其原因，主要和戰術、SSBN的運用特性，以及技術難度與成本有關。

俄國955型潛艇尤里.多爾戈魯基試驗性連射四發潛射彈道導彈的片段。

 

1. 戰術問題

首先，就戰術而言，SSBN不同於巡航導彈核潛或一般攻擊型核潛：攻擊型核潛艇及巡航導彈核潛需要主動機動至敵陣附近並發動攻擊，不但需要高航速以進入戰區、追縱敵人，更涉及各種戰術動作，例如快速潛進逆溫層下方，以阻隔發出的聲響；進入匯聲區後需安靜航行，並規避對手的反潛搜索；或者發動反艦攻擊時需迅速浮升至近海面的地方。相對地，SSBN其實是各國戰略反擊的主力，不會參與常規攻擊，而就算部署在戰備海域隱藏，也多有攻擊潛艇護航，更重隱藏待命，故需經常保持靜音航行甚至懸停海中，更重視水聲降噪效果。

 

而要取得更佳降噪效果，最重要的是在反應堆設計及機械基座上減震(例如使用自循環反應堆及浮墊)；其次是在潛艇表面隔音(例如裝上吸音磚，進一步減少船身噪聲及削弱主動聲納浮標的探測效果)；再其次是船殼設計上盡量減少噪聲。就這幾點來看，鈦合金外殼基本幫不上忙。

有人說鈦合金幾乎沒有磁性，難以被反潛機的磁探探測，故也是極好的潛艇「隱身」材料。持這種論調的人似乎不知磁性探測只是反潛巡邏機搜索的一種次要手段；磁探的探測距離有限，很多都是1至1.3公里左右，如果你潛到一定深度，有足夠的海水屏蔽磁場，反潛機可真要低空飛行並掠過你頭頂才有機會探測到；再講，一般高張力鋼都可透過消磁大幅減少對磁場的影響，單純為了防範磁探而用更貴的材料作外殼可就有點「不值」了。

 

2. SSBN的運用特性

就運用特性而言，SSBN最重要的設計是導彈發射管需貫穿耐壓殼安裝。這種設計註定會增加結構強度上的弱點，而且一條SSBN至少要打十幾個直徑1.5-2米的大洞呢！在這情況下，核動力導彈潛艇就不容易進行極限深潛(而且真的要進行500公尺以上深潛的話，就連發射管都需要以鈦合金製作，才能抵受強壓)。基於結構緣故，加上潛射彈道導彈也要靠近淺水地方(例：50公尺水深)才能在水下發射，而且若要進行戰備值班，也需要把深度保持於200米或以上，才可利用長波 / 超長波接收天線與基地進行通訊，或者立即接收發射指令實施核反擊，故SSBN並未需要過度深潛，強如俄亥俄級的極限潛深都在480米左右，在這情況下，體積龐大的SSBN實在沒必要使用鈦合金作為耐壓殼。

 

3. 技術難度與成本

更重要的是，為何鈦合金生產力強的蘇聯，也只生產了少數鈦合金潛艇？原因在於鈦合金不但昂貴，生產及加功都有不少功藝上的困難。2016年一塊12吋見方、3吋厚的純鈦材都需要1700美元，如果你要生產一個200尺長及15尺闊的鈦合金耐壓殼，要用的純鈦材約值4.86億美元(2016年)！要進一步加工就遠不只這價錢了；另一方面，鈦的開採量也遠不及鋼材多，以蘇聯為例，1980年代蘇聯的年產量雖然是世上最多，可亦只有45000噸(就算今天的中國，都只能年產60000噸)，當中還要出口6000噸以上到美國(沒看錯，美國)賺取外匯，國內飛機、核工業及其他重工也有巨大需求，一條標準的核攻擊潛艇就需要2000-2500噸鈦，就算只是一年造一條，都要吃掉當年1/15的鈦產量，消耗非常驚人，難怪整個80年代蘇聯也只能完成5艘鈦合金潛艇而已，蘇聯海軍內部也戲稱這些鈦艇為金魚了。

鈦合金的提煉及焊接一樣麻煩，雖然現時各種金屬的焊接工藝大都能用在鈦合金上，但在製造及焊接中若混入氣或氮，會造成脆化，1989年蘇城空難後，調查人員發現失事的DC-10型客機2號引擎鈦合金扇葉滲入太多氣體，結果在高速轉動期間爆開，進而嚴重破壞飛機的控制系統。故鈦合金提煉都需要真空環境，而焊接時更需要加入大量墮性氣體，工人都要穿特殊的防護服及獨立供氧裝置，施工廠房也需要加護措施。

單單製作6-7000噸級的核潛艇都需要如此大陣仗的工程，若要建造動輒13000至15000噸級的典型SSBN，恐怕需要加倍的鈦材及更長期的工時，而且價錢隨時是同噸位使用普通高張力鋼潛艇以倍計，同時也限制了產量。連極度重視核潛艇建設的蘇聯都對於鈦合金SSBN不感興趣，可見這種SSBN的成本效益都不見得高。

總結

回到解放軍的情況，面對質與量上都保持優勢的美國海軍核潛艇，就算造出鈦合金潛艇，如果在安靜性上未能達到相應的水平，還是很難抗衡，且數量劣勢只會更明顯，倒不如潛心發展靜音技術並盡量發展較具生產性的艇型了；另一方面，新型SSBN也完全看不到需要用大量鈦合金耐壓殼的必要性，而下一代解放軍SSBN更需要大直徑耐壓殼(大直徑耐壓殼最重要的是能裝進更大型的反應堆及更多內部音源減噪裝置)，基於成本及加工便利性考慮，除非科技及產量有突破，否則發展鈦合金SSBN都不見得是明智之舉。

參考資料： “Warship of the USSR and Russia 1945-1995”, A.S. Pavlov