什么是潜艇AIP系统?基洛级潜艇
核潜艇在50年代出现在海军行列后,一直是各大国海军竞相发展的宠儿。在五个核大国中,美国率先实现了潜艇全部核能化,英国、法国也在90年代基本实现了潜艇核能化。俄罗斯虽然在核潜艇建造数量上是世界之最,但仍保留了一部分常规潜艇,而中国还是以常规潜艇为主。 在世界其它国家中,除了印度租借过俄罗斯一艘核潜艇外,均因各种原因没有装备核潜艇。所以,常规潜艇仍在当代海军潜艇部队中占有一席之地。
核潜艇虽然先进,但也存在着技术复杂、造价昂贵、只适合在深海使用的弱点,一般国家往往没有战略需要,或是没有经济和科技实力,所以迄今世界上只有五个核潜艇大国。 而常规潜艇经过百余年的发展,尤其是经过各种新技术的...全部
核潜艇在50年代出现在海军行列后,一直是各大国海军竞相发展的宠儿。在五个核大国中,美国率先实现了潜艇全部核能化,英国、法国也在90年代基本实现了潜艇核能化。俄罗斯虽然在核潜艇建造数量上是世界之最,但仍保留了一部分常规潜艇,而中国还是以常规潜艇为主。
在世界其它国家中,除了印度租借过俄罗斯一艘核潜艇外,均因各种原因没有装备核潜艇。所以,常规潜艇仍在当代海军潜艇部队中占有一席之地。
核潜艇虽然先进,但也存在着技术复杂、造价昂贵、只适合在深海使用的弱点,一般国家往往没有战略需要,或是没有经济和科技实力,所以迄今世界上只有五个核潜艇大国。
而常规潜艇经过百余年的发展,尤其是经过各种新技术的改造,具有技术成熟,造价低廉,浅海活动力强等诸多优点,很适合中小国家装备。特别是近年来出现的不依赖空气的AIP推进系统,使常规潜艇这株百年老树又焕发了新的生命力。
☆ 俄罗斯--双管齐下
二战后,前苏联以核潜艇为主,但它并没有放弃常规潜艇,而是采取了“两条腿走路”的方针,其常规潜艇的发展级别和建造数量均居世界前列,是名副其实的潜艇大国。
下面是战后俄罗斯常规潜艇的发展简表:
Z级,大型鱼雷潜艇,排水量2100吨,艏6艉4共10具533mm鱼雷发射管;
W级,中型鱼雷潜艇,排水量1050吨,艏4艉2共6具533mm鱼雷发射管;
Q级,小型闭式循环柴油机试验潜艇;
R级,中型鱼雷潜艇,排水量1320吨,艏6艉2共8具鱼雷发射管;
F级,大型鱼雷潜艇,排水量1950吨,艏6艉4共10具鱼雷发射管;
G级,大型弹道导弹潜艇,3枚水面发射弹道导弹,艏4艉2共6具鱼雷发射管; J级,大型飞航导弹潜艇,排水量3750吨;
T级,弹道式反潜导弹潜艇;
K级,大型鱼雷攻击潜艇,排水量2350吨,艏部6具533mm鱼雷发射管。
当然,在俄罗斯常规潜艇家族中,最为著名的是举世瞩目的K级,也就是“基洛”级,俄罗斯自称为877型,其改型称为636型。该级艇由红宝石设计局在1974年开始设计,全长73。
8米,宽9。9米,水下排水量2350吨,最大潜深300米,工作深度240米,艇员52人,自持力45天。动力装置为2台柴电机组、1台推进电机,两组蓄电池,每组120块,可以提供最大航速20节或最大续航距离400海里的电能;推进器为七叶大侧斜低噪螺旋桨。
“基洛”级的最大特点是噪音极低,它综合采用了各种降噪措施,尤其是它的外贴消声瓦效果非常显著,大厦降低了潜艇噪音,成为世界上最安静的常规潜艇,被西方国家称之为“海洋黑洞”。它的首部有6具533mm鱼雷发射管,共可携带鱼雷18枚,并有快速装雷系统;经改装后的“基洛”级可发射反舰导弹。
在不装鱼雷的情况下,该级潜艇可以载24枚水雷。艇上还配备了现代化的电子、水声装备,是前苏联乃至俄罗斯常规潜艇的得意之作。
☆ 德国--宝刀不老
德国曾是世界潜艇大国,它们的U艇在两次世界大战中给对手造成了极大威胁。
但战后,德国被禁止发展潜艇。直到1955年,前西德加入北约,这才开始重建潜艇工业。德国海军规模不大,其潜艇以出口为主。由于战后美苏等国集中精力发展核潜艇,无暇顾及常规潜艇,这就为性能出色的德国常规潜艇占领国际市场创造了有利条件。
德国现役的潜艇有205、206两级,209级(上图)是德国专为出口建造的,但正是该级潜艇为德国战后潜艇树立了赫赫丰碑,以其出色的性能创造了常规潜艇出口数量最多,使用国家最多的两项世界纪录,成为世界市场上的“名牌产品”。
209级潜艇根据不同国家的需要,有1100吨、1200吨、1300吨、1400吨和1500吨多种型号。
典型的209级潜艇采用单壳体结构,艇体为优质HY-80钢,安全潜深可达300米,水下最大航速23节,主要武器是8具533mm鱼雷发射管,携带鱼雷14枚,部分型号还有发射“捕鲸叉”反舰导弹的能力。
209级潜艇提高了集中控制和自动化水平,可靠性高且维修工作量少,因而仅配备了30多名艇员。
212级是德国海军自己使用的最先进的常规潜艇,它是在209级的基础上研制成功的,预计2003年装备部队。
该级艇长53。2米,宽6。8米,水下排水量1800吨,水下最大航速20节,编制23人。它主要采用单壳体结构,部分分段采用双壳体结构,后部水平舵为X形,并首次在德国潜艇上装备了指挥台水平升降舵。
艇上安装有潜艇集中操纵控制系统可将船、机、舵的操纵控制融为一体,1人在中央控制台,即可完成对艇的深度、航向、航速和纵倾、补重等的控制,实现了操纵控制的全部自动化。在212级潜艇上首次采用了AIP推进系统--燃料电池,这极大地提高了它的作战能力。
212级的主要武器是鱼雷,有2座三联装鱼雷发射管,带有一个正推压系统,有利于在浅水区发射鱼雷,并能降低发射噪声。艇上共携带24枚DM2A4型鱼雷。该级艇水声设备有DBQS-21DG声呐、FAS-3舷侧声呐、TAS-3拖曳声呐等。
☆ 老兵新传--日本
日本潜艇在世界上原本处于领先地位,但二战战败使其潜艇受到一定限制。核潜艇对它是个禁区,只能无奈地选择常规潜艇。但也正因为如此,日本精心打造常规潜艇,使其达到了相当高的水平。
从二战后第一艘潜艇“亲潮”号(上图)起,日本已经先后研制了多达8种型号的常规潜艇,目前在役的有“涡潮”、“夕潮”和“春潮”“亲潮”四型。“春潮”级是日本潜艇的代表作,首艇1990年服役,连同改进型在内,总共计划建造11艘。
“春潮”级长77米,宽10米,水面航行时吃水7。7米,水下排水量2450吨,水下排水量2750吨,水下最大航速20节,采用NS110高强度钢,安全潜深300米。其艇体为长水滴型,通过采用7叶大侧斜螺旋桨、敷设消声瓦、加装减振浮筏等措施,该级艇的安静性较之以往有明显提高。
“春潮”级在世界常规潜艇中最早安装拖曳线列阵声呐,极大地提高了其远程搜索和攻击能力。此外,它还装设了SQS-36型主动攻击声呐,大大地提高了探测效能,可以在极短时间内探测到对方而不易被对手测定自己的方位。
它的反潜武器主要是美制“捕鲸叉”反舰导弹和日本自行研制的89型高速主动制导鱼雷,据说其性能要优于美国的MK-48型。
☆ 独树一帜--瑞典
瑞典并不是传统意义上的海军强国,但由于地势和战略的原因非常重视潜艇的发展,先后研制了“天龙”(A11)、“海蛇”(A12)、“水怪”(A14)和“哥特兰”(A17)级常规潜艇。
在AIP技术发展到成熟阶段后,瑞典又开发出了最新的“哥特兰”级(A19)潜艇,首艇1996年正式服役。该级艇是世界上第一级采用“不依赖空气动力系统”,即AIP系统的潜艇,被誉为是“常规潜艇动力装置的一次革命”,对提高潜艇持续作战能力十分重要。
“哥特兰”级全长60米,宽6。1米,水下排水量1500吨,水下最大航速20节,编制28人,采用长水滴外形和单壳体结构,其艇体材料为HY80和HY100高强度合金钢。该级潜艇安装了一部多功能作战信息系统,其操纵台通过传感器能同时监控来自各个方向的数十个目标,并实时显示这些目标的有关运动数据,控制鱼雷向多个目标同时发起进攻;它采用CSU90声呐,探测效能有很大提高。
艇艏部安装有6具鱼雷发射管,其中4具为533mm,发射瑞典新一代TP2000热动力高航速远程鱼雷;2具直径400mm,发射轻型电动鱼雷。在执行布雷任务时,该级艇可在艇外携带48水雷。
☆ 重现辉煌--AIP动力系统
AIP系统也称为“不依赖空气推进系统”,是常规潜艇发展史上的一次“动力革命”。
经过较长时间发展,AIP系统目前已基本具备了装艇使用条件,它使常规潜艇首次部分具备了如同核潜艇那样的长时间潜航能力,使诞生了百余年的常规潜艇又一次焕发了生机。
AIP系统根据其工作原理不同又可分为热气机、闭式循环柴油机、燃料电池、闭式循环汽轮机等,各国根据具体国情各有发展侧重,其中热气机系统和燃料电池系统已经投入使用。
热气机AIP系统又称斯特林系统,主要由斯特林发动机、发电机、液氧系统、供油系统、冷却系统、工质系统及控制系统等组成。热气机的技术比较成熟,工作时噪音低,振动小,溶解在海水中的废气可直接排出艇外。
1985年初,瑞典研制的斯特林发动机达到实用阶段,两年后将其安装在一艘“水怪”级潜艇上进行了成功试验。1995年,瑞典海军安装热气机系统的“哥特兰”级潜艇首艇服役,开创了潜艇发展史上的新纪元。
据报道,瑞典在研的2000型潜艇采用的“斯特林”发动机,功率为100千瓦,可支持潜艇连续潜航14个昼夜。
燃料电池系统是另一种发展较为成熟的AIP系统,由固态聚合物燃烧装置、液氧系统、氢系统、热交换器、海水冷却器、淡水冷却泵、冷却水箱、催化剂罐、造水箱等装置和燃料电池组件的电器设备构成。
该系统的特点是装置中无转动机械部件,因而没有噪音辐射;无机械能和电能辐射,电能转换效率高达70%;能量转换温度低,工作环境较安全。德国是最早研究燃料电池的国家之一,水平处于世界领先地位,1980年进入产品研制阶段,1987年采用燃料电池改装了一艘205级潜艇并成功进行了海试。
在德国新一代212级潜艇上将正式采用燃料电池AIP系统。
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