林 海
潛艇作為海軍兵力的重要組成部分,在兩次世界大戰(zhàn)中曾取得顯赫的戰(zhàn)果,給人留下了深刻的印象。二戰(zhàn)結(jié)束后60多年來(lái),隨著各種高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,常規(guī)潛艇獲得迅速發(fā)展,成為各國(guó)海軍競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)裝備之一。然而,除了中國(guó)、俄羅斯以及一些實(shí)力雄厚的西方國(guó)家具備自主設(shè)計(jì)常規(guī)潛艇的能力外,大多數(shù)國(guó)家都要花費(fèi)巨資從別國(guó)購(gòu)買。一些中小國(guó)家海軍雖然被常規(guī)潛艇所擁有的優(yōu)異性能所吸引,卻往往心有余而力不足,看得起買不起,最后只能“望艇興嘆”。
目前在國(guó)際軍火市場(chǎng)上比較暢銷的幾種常規(guī)潛艇,如德國(guó)209型、瑞典“哥特蘭”級(jí)、俄羅斯“基洛”級(jí)等,排水量大都在1400噸以上,不僅體形龐大、造價(jià)昂貴,而且技術(shù)復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用高,不是那些國(guó)防經(jīng)費(fèi)拮據(jù)的中小國(guó)家海軍所能承受得起的。相比之下,這些國(guó)家更希望獲得性能先進(jìn)、價(jià)格便宜、維護(hù)簡(jiǎn)單,可在本國(guó)近海執(zhí)行多種任務(wù)的小型常規(guī)潛艇。正是在這種新的市場(chǎng)需求背景下,歐洲一些頂級(jí)潛艇制造商紛紛推出自己研制的“入門級(jí)”新概念小型常規(guī)潛艇,并以造價(jià)低廉、技術(shù)成熟為賣點(diǎn)向這些中小國(guó)家海軍推銷,其中包括法國(guó)DCN公司的SMX23、德國(guó)TKMS公司的210Mod和意大利芬坎蒂利公司與俄羅斯紅寶石中央設(shè)計(jì)局聯(lián)合研制的S1000。
SMX-23
“鲉魚(yú)”級(jí)的縮小版
法國(guó)DCN公司是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)與建造于一體的大型造船集團(tuán),也是目前世界上少有的幾個(gè)具備獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造潛艇的軍工企業(yè)之一,在潛艇的設(shè)計(jì)和制造方面擁有非常雄厚的實(shí)力和豐富的經(jīng)驗(yàn),曾先后研制出了“凱旋”級(jí)、“紫水晶”級(jí)和“梭魚(yú)”級(jí)核潛艇,并與西班牙伊扎爾造船集團(tuán)聯(lián)合研制了“鲉魚(yú)”級(jí)外銷型常規(guī)潛艇。近年來(lái),針對(duì)全球潛艇軍購(gòu)市場(chǎng)的不同需求,又先后開(kāi)發(fā)出了多種新概念潛艇,SMX23便是其中的一種(見(jiàn)題圖)。
SMX23由DCN公司在2006年“國(guó)際海事展”上推出,是一種新概念小型常規(guī)潛艇,適用于淺近海環(huán)境。按照DCN公司設(shè)計(jì)師簡(jiǎn)?戈特埃的說(shuō)法,主要用于滿足“市場(chǎng)對(duì)性能堅(jiān)固、價(jià)格便宜、維護(hù)方便,并可在近海執(zhí)行任務(wù)的潛艇的需求”,因?yàn)椤霸S多國(guó)家的海軍被1400~1800噸級(jí)潛艇所具備的性能優(yōu)勢(shì)所吸引,但并非所有的海軍都能買得起和用得起這些價(jià)格昂貴、技術(shù)復(fù)雜的潛艇”。
造價(jià)低廉、技術(shù)成熟是DCN公司在開(kāi)發(fā)SMX23潛艇概念時(shí)的主要著眼點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)。在此之前,DCN公司對(duì)“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面分析,評(píng)估每一個(gè)部位和艦載系統(tǒng)的安裝和使用價(jià)值,以便在性能和造價(jià)之間找到一個(gè)平衡。在分析評(píng)估過(guò)程中,DCN公司的設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn),“只要‘鲉魚(yú)級(jí)潛艇的航速、航程、潛深和武器載荷等進(jìn)行與近海環(huán)境要求相適應(yīng)的調(diào)整,放棄那些只有深海環(huán)境才需要的性能和設(shè)備,便能降低潛艇造價(jià),同時(shí)不會(huì)降低該潛艇在近海執(zhí)行任務(wù)的能力”。
據(jù)此,DCN公司設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)周密計(jì)算和多方比較,最后決定以“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇為基礎(chǔ),通過(guò)縮小尺寸,改變航速、潛深性能指標(biāo)以及調(diào)整武器載荷的辦法,設(shè)計(jì)一種體積小巧、性能先進(jìn)、造價(jià)低廉,適合在中小國(guó)家淺近海活動(dòng)的小型常規(guī)潛艇?!白詈蟮慕Y(jié)果是,我們采用了‘鲉魚(yú)級(jí)潛艇70%的技術(shù)和系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)新的潛艇,這樣做意味著可以減少風(fēng)險(xiǎn),造價(jià)也可以降低一半”。這種以“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的新概念近海型潛艇便是SMX23型小型常規(guī)潛艇。
SMX23型潛艇沒(méi)有采用“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇的單艇殼設(shè)計(jì),而是沿用了法國(guó)老式潛艇傳統(tǒng)的雙殼體結(jié)構(gòu)。這種雙層殼體設(shè)計(jì)不僅使艇體在水面航行時(shí)具有較好的耐波性,而且雙層艇殼之間還可以擁有足夠的空間用于布置壓載艙和燃油艙,對(duì)于空間有限但需要提高裝載量的小型潛艇來(lái)說(shuō)是一種很好的解決方案。SMX23的外形體現(xiàn)出典型的法制潛艇設(shè)計(jì)風(fēng)格:首部鈍圓,尾部尖瘦,中部為圓柱形流線體;指揮臺(tái)圍殼呈機(jī)翼形,位于距艇首約1/3艇長(zhǎng)處;艇體外部盡量減少突出物和附屬部件。
與“鲉魚(yú)”級(jí)不同的是,SMX23首水平舵的位置由指揮臺(tái)圍殼移至艇首,尾舵也由原來(lái)的十字形改為X形。SMX23型潛艇設(shè)計(jì)艇長(zhǎng)48.8米,排水量855噸;耐壓艇體采用高強(qiáng)度鋼建造,不僅重量輕而且抗壓力強(qiáng),使?jié)撏У淖畲鬂撋羁蛇_(dá)200米以下;采用高度自動(dòng)化裝置,艇員編制減少至19人,同時(shí)還可搭載2名訓(xùn)練人員;可以4節(jié)航速在水下持續(xù)潛艇60個(gè)小時(shí),自持力為15天;以8節(jié)速度航行時(shí)航程1850海里(3426公里),以4節(jié)速度航行時(shí)最大航程3000海里。
SMX23型潛艇的動(dòng)力裝置為柴-電動(dòng)力系統(tǒng),可根據(jù)客戶需要選擇安裝2臺(tái)大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或4臺(tái)小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。作戰(zhàn)管理系統(tǒng)將采用DCN公司研制的“潛用戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)系統(tǒng)”(SUBTICS)的簡(jiǎn)化版,并融合了Aquarius公司最新開(kāi)發(fā)的開(kāi)放結(jié)構(gòu)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)。SUBTICS系統(tǒng)由6個(gè)多功能操縱臺(tái)控制,其核心是一個(gè)開(kāi)放式模塊化結(jié)構(gòu),主要包括探測(cè)、跟蹤、分析與定位處理模塊,用于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)分析、分類、識(shí)別和航跡管理的一組通用處理模塊,綜合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊、態(tài)勢(shì)評(píng)估模塊、指揮與決策模塊和交戰(zhàn)與發(fā)射模塊,該系統(tǒng)目前已被應(yīng)用到“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇上。安裝到SMX23潛艇上的簡(jiǎn)化版SUBTICS將由4個(gè)多功能操縱臺(tái)控制,可對(duì)艇上的導(dǎo)航、偵察、通信、指揮與武器等各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行有效控制和管理。
SMX23型潛艇的傳感器系統(tǒng)將包括雷達(dá)和通信桅桿、電子支援系統(tǒng)和導(dǎo)航雷達(dá)。其中,布置在指揮臺(tái)圍殼內(nèi)的4根穿透式桅桿分別為通信桅桿、雷達(dá)桅桿、光電桅桿和集成了電子支援系統(tǒng)的光學(xué)桅桿。各桅桿的安裝位置都經(jīng)過(guò)了周密測(cè)算,避免各桅桿之間互相干擾。綜合聲吶系統(tǒng)包括水雷避碰聲吶、圓柱形線列聲吶、分布式被動(dòng)測(cè)距和截獲線列聲吶、主動(dòng)探測(cè)聲吶等。綜合導(dǎo)航系統(tǒng)將主要包括慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)羅盤、精確時(shí)間和頻率計(jì)算系統(tǒng)、電子海圖和信息顯示系統(tǒng),各系統(tǒng)可與作戰(zhàn)管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)操作,也可單系統(tǒng)獨(dú)立操作。
SMX23型潛艇的武器系統(tǒng)主要有布置在艇首魚(yú)雷艙內(nèi)的6具533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,魚(yú)雷類型可根據(jù)客戶需要來(lái)選擇,包括意大利“白頭”公司/法國(guó)DCN公司聯(lián)合制造的“黑鯊”重型魚(yú)雷、DCN公司制造的F17Ⅱ型線導(dǎo)重型魚(yú)雷、STN阿特拉斯電子公司的DM2A4型和SUT266型線導(dǎo)重型魚(yú)雷、薩伯?博福斯水下系統(tǒng)公司制造的2000型魚(yú)雷、雷聲公司制造的MK48型ADCAP線導(dǎo)魚(yú)雷以及“飛魚(yú)”反艦導(dǎo)彈等。
210Mod
TKMS公司的新方案
210Mod型潛艇是德國(guó)TKMS公司根據(jù)2006年進(jìn)行的一次市場(chǎng)調(diào)研和評(píng)估結(jié)果設(shè)計(jì)的。在這次市場(chǎng)評(píng)估中,TKMS公司發(fā)現(xiàn),“許多歐洲國(guó)家的海軍都在尋求獲得1400~1600噸級(jí)的潛艇,但問(wèn)題是,是否所有的海軍都需要這種級(jí)別的潛艇。市場(chǎng)低端的需求被忽視了,分析人員讓我們明白,確實(shí)有部分國(guó)家的海軍需要更小且能買得起的潛艇?!睋?jù)此,TKMS公司啟動(dòng)了一個(gè)新型常規(guī)潛艇的研發(fā)項(xiàng)目,計(jì)劃研制一種通用緊湊型,可以執(zhí)行包括情報(bào)搜集、反水面戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)和特種作戰(zhàn)在內(nèi)的多種任務(wù),且造價(jià)低廉的小型常規(guī)潛艇。最后,TKMS公司決定以該公司與挪威聯(lián)合研制的1000噸級(jí)210型潛艇(挪威海軍稱為“烏拉”級(jí))為基礎(chǔ)平臺(tái),綜合利用研制209型、212A型和214型系列潛艇過(guò)程中開(kāi)發(fā)出來(lái)的先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng),對(duì)210型潛艇上的技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種能滿足中小型國(guó)家海軍需求的小型常規(guī)潛艇,即210Mod型潛艇。
210Mod型潛艇艇長(zhǎng)56米,水下排水量1000噸,沿用了210型潛艇的平臺(tái)特點(diǎn),采用單艇殼、單水密艙設(shè)計(jì),方頭圓柱艇身,指揮臺(tái)圍殼位于艇身中部,艇首有一對(duì)可伸縮的前水平舵,尾舵采用X型設(shè)計(jì)。采用X型尾舵的小型潛艇很適合在海底地形環(huán)境復(fù)雜的近海海域執(zhí)行任務(wù),無(wú)論在航行、坐底或靠泊時(shí)都不易讓尾舵與其他物體碰撞而造成損壞。耐壓艇殼采用HY80型鋼建造,直徑5.3米,最大潛深250米。
210Mod型潛艇除繼承“烏拉”級(jí)潛艇的平臺(tái)特點(diǎn)外,同時(shí)綜合了TKMS公司系列大型常規(guī)潛艇的先進(jìn)技術(shù) ,包括209/1400型潛艇的自動(dòng)化和水聲安靜技術(shù)、212A型潛艇的推進(jìn)和電子系統(tǒng)以及214型潛艇的自動(dòng)化概念、水平舵設(shè)計(jì)和流線型設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)在:指揮臺(tái)圍殼采用低矮和流線型設(shè)計(jì),可布置7根桅桿和1個(gè)兩人寬的逃生通道;機(jī)械操作高度自動(dòng)化,大幅減少操作人員數(shù)量;動(dòng)力和推進(jìn)系統(tǒng)采用永磁電機(jī)和7葉片背斜式低噪音螺旋槳,并為機(jī)艙內(nèi)所有的機(jī)械設(shè)備加裝了彈性減振裝置,所有的模塊、管路和電纜均裝有彈性基座,提高潛艇隱身能力;指揮臺(tái)圍殼采用流線設(shè)計(jì),圍殼前后與艇體連接部均采用平滑過(guò)渡,以減少航行時(shí)的水流阻力。
210Mod型潛艇的動(dòng)力裝置為傳統(tǒng)的柴-電交替動(dòng)力系統(tǒng),由柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池和配電設(shè)備等組成。柴油機(jī)采用MTU公司新型的柴油發(fā)電機(jī)組,不僅油耗小,而且總輸出功率不小于209潛艇上采用的4臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組。采用西門子公司提供的永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)是210Mod型潛艇動(dòng)力系統(tǒng)配置的主要特點(diǎn)之一。與常規(guī)的直流發(fā)動(dòng)機(jī)相比,永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)速低、水聲信號(hào)弱和水流痕跡小的特點(diǎn)。210Mod型潛艇主配電盤尺寸比210型潛艇的小,且被分成兩個(gè)獨(dú)立的電路系統(tǒng),以獲得更高的系統(tǒng)有效性,確保使用過(guò)程中的安全。
210Mod的蓄電池為當(dāng)代常規(guī)潛艇廣泛使用的鉛酸蓄電池,共有2組,每組由216塊電池組成,在艇首和艇尾各安裝1組。這種鉛酸電池具有較高的蓄電量,使210Mod型潛艇可以4節(jié)航速在水下航行4000海里,水下續(xù)航力得到大幅提升。TKMS公司表示,隨著鋰電池技術(shù)的逐漸成熟,未來(lái)4~6年內(nèi)可能會(huì)制造出可裝艇實(shí)用的鋰電池。屆時(shí)210Mod型潛艇也將安裝這種比現(xiàn)用酸性電池?fù)碛懈竽芰康男滦碗姵兀吕m(xù)航力和安靜程度將得到更大提高。
該艇的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)采用德國(guó)STN 阿特拉斯電子公司最新的ISUS90型指揮、聲吶和武器控制綜合作戰(zhàn)系統(tǒng),并按其設(shè)計(jì)特點(diǎn)調(diào)整尺寸規(guī)格,從而減小系統(tǒng)安裝的物理空間。平臺(tái)監(jiān)控中心布置在潛艇前部,其中的工況控制臺(tái)將用來(lái)顯示潛艇工況監(jiān)視系統(tǒng)的所有功能。工況控制臺(tái)包括2個(gè)操作臺(tái),一個(gè)用于日常的操作使用,另一個(gè)用于備用或者在訓(xùn)練新艇員時(shí)使用。工況監(jiān)控系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)ν系募夹g(shù)系統(tǒng)進(jìn)行集中的監(jiān)視和控制,這些系統(tǒng)包括潛艇上的柴油發(fā)電機(jī)組、電池組冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和艙底監(jiān)視系統(tǒng)?;A(chǔ)聲吶系統(tǒng)包括圓柱形被動(dòng)線列聲吶、截獲和被動(dòng)測(cè)距聲吶、自噪音監(jiān)控聲吶,也可能安裝舷側(cè)線列陣聲吶和障礙物避碰聲吶。指揮臺(tái)圍殼內(nèi)布置了4根可升降的桅桿:1根通氣管桅桿,用于為柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供空氣(當(dāng)蓄電池需重新充電時(shí));1根導(dǎo)航雷達(dá)桅桿;1根通信桅桿(集成了高頻、甚高頻、超高頻和國(guó)際海事衛(wèi)星通訊天線)和1根潛望鏡桅桿。除了潛望鏡桅桿外,其他均屬于非穿透式桅桿。從安裝空間和載重量允許的角度看,210Mod型潛艇指揮臺(tái)圍殼內(nèi)還有足夠的空間安裝另外3根桅桿,分別是用于集成電子支援系統(tǒng)的桅桿、用于集成超高頻衛(wèi)星通信天線的桅桿和光電桅桿。
210Mod型潛艇的首部安裝有8具533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,可發(fā)射重型魚(yú)雷、反艦導(dǎo)彈或水雷。除魚(yú)雷發(fā)射管內(nèi)預(yù)先裝填的8枚武器外,還有6枚備用武器可進(jìn)行快速裝填。210Mod型潛艇的主要攻擊武器是DM2A4型魚(yú)雷。這是一種線導(dǎo)電動(dòng)反艦、反潛魚(yú)雷,由德國(guó)AEG公司和艾爾薩格公司聯(lián)合研制,是DM2A3型“海鱈”線導(dǎo)魚(yú)雷的升級(jí)改進(jìn)型。該型魚(yú)雷采用電力推進(jìn),通電后10秒鐘即可發(fā)射,航行速度50節(jié)以上,最大航程90公里,對(duì)付一般中/高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的有效射程為50公里。
為避免普通魚(yú)雷常見(jiàn)的視角過(guò)于狹窄而容易失去目標(biāo)的問(wèn)題,DM2A4型魚(yú)雷采用了現(xiàn)代化的保角基陣,使視角加寬、目標(biāo)識(shí)別和抗干擾能力增強(qiáng),探測(cè)距離增加,特別適于在水聲條件很差的淺水近海使用。DM2A4魚(yú)雷采用模塊化設(shè)計(jì)的電子控制式高速永磁電動(dòng)機(jī)和鋅氧化銀電池組,航速和航程都得以提高;電子裝置進(jìn)行了升級(jí),特別是把聲自導(dǎo)頭內(nèi)的模擬信號(hào)處理系統(tǒng)改成了數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。與上一代DM2A3魚(yú)雷相比,DM2A4型魚(yú)雷的航速提高了50%,推進(jìn)動(dòng)力增加了4倍,但噪音也增加了50%。
S1000
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的結(jié)晶
S1000型潛艇由意大利芬坎蒂利公司和俄羅斯“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局聯(lián)合設(shè)計(jì)的,在俄意軍事技術(shù)合作框架內(nèi)聯(lián)合研制,項(xiàng)目費(fèi)用由意海軍支付,芬坎蒂利公司和紅寶石中央設(shè)計(jì)局進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā),除裝備意大利海軍外,還將對(duì)外銷售,潛在客戶主要鎖定那些對(duì)先進(jìn)常規(guī)潛艇感興趣的中小國(guó)家。
芬坎蒂利公司是意大利最大的造船公司,同時(shí)也是歐洲傳統(tǒng)的造船廠之一,主要業(yè)務(wù)涉及水面艦艇和常規(guī)潛艇的設(shè)計(jì)和建造,意大利海軍現(xiàn)役的大部分艦艇均為該集團(tuán)生產(chǎn)。近年來(lái),由于業(yè)務(wù)發(fā)展重點(diǎn)主要集中在水面艦艇項(xiàng)目上,常規(guī)潛艇設(shè)計(jì)和建造業(yè)務(wù)幾近停止,除1996年獲得德國(guó)HWD公司授權(quán)為意大利海軍建造2艘212A型常規(guī)潛艇外,至今未研制過(guò)新型潛艇,在國(guó)際常規(guī)潛艇市場(chǎng)上處于完全退市的狀態(tài)。
“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局是俄羅斯主要的潛艇制造機(jī)構(gòu),有“蘇/俄潛艇之母”之稱,“基洛”級(jí)常規(guī)潛艇便是由該局設(shè)計(jì)的。近年來(lái),“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局為引進(jìn)西方國(guó)家潛艇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),以改進(jìn)俄制潛艇的性能,曾先后與德、法等西方大國(guó)的潛艇制造公司進(jìn)行過(guò)合作商談,但均沒(méi)有結(jié)果。1996年,意大利和俄羅斯兩國(guó)政府簽署了一份軍工技術(shù)合作協(xié)議,其核心內(nèi)容之一便是在兩國(guó)間開(kāi)展海軍艦艇開(kāi)發(fā)和建造技術(shù)的合作,從而為芬坎蒂利公司和“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局之間的合作創(chuàng)造了條件。
2003年,兩家公司開(kāi)始了首次合作,準(zhǔn)備聯(lián)合設(shè)計(jì)一種高度自動(dòng)化、小排水量、能同時(shí)在近海和公海執(zhí)行任務(wù)的小型常規(guī)潛艇,即S1000型潛艇,用以滿足意大利海軍及國(guó)際軍火市場(chǎng)對(duì)小型常規(guī)潛艇的需求。2004年初,意大利海軍武器裝備委員會(huì)授予芬坎蒂利公司一份研制合同,要求分三個(gè)階段設(shè)計(jì)出一種可用于近海海域,執(zhí)行反潛、特種作戰(zhàn)、隱蔽監(jiān)視、反艦作戰(zhàn)、對(duì)陸攻擊、布雷和海上支援作戰(zhàn)任務(wù)的常規(guī)潛艇,俄羅斯“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局受邀成為該合同的子承包商。
2005年,芬坎蒂利公司和“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局共同完成了合同第一階段的概念定義工作,并向意大利海軍遞交了技術(shù)建議書;2006年5月,兩家公司完成了第二階段的工作,主要包括綜合兩家公司最具應(yīng)用前景的設(shè)計(jì)元素和技術(shù),論證概念的可行性,并對(duì)潛艇的布局、配置提出更為詳盡的描述;2007年初,兩家公司基本完成了新潛艇的總體設(shè)計(jì)方案,包括各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、建造費(fèi)用、武器裝備配置方案等,并向意大利海軍提交了詳細(xì)的技術(shù)建議書。
S1000型潛艇采用單殼體、單水密艙設(shè)計(jì),艇長(zhǎng)56.2米,耐壓殼艇體寬5.5米,排水量約1000噸,最大潛航速度14節(jié),水下自持力10~15天,最大潛深約250米;以4節(jié)速度航行時(shí)水下自持力60小時(shí),以8節(jié)速度航行時(shí)航程1850海里,以4節(jié)速度航行時(shí)航程增加到3000海里;編制艇員16~20人,可攜載12名特種作戰(zhàn)人員。尾舵采用X形布局,以便提高潛艇操縱的靈活性;前水平舵布置在圍殼上部,安裝位置盡可能遠(yuǎn)離艇體,以避免水流和液壓噪聲影響潛艇聲吶的效能。采用意大利最新研制的一體化圍殼,圍殼與艇體之間采用平滑過(guò)渡,圍殼內(nèi)布置有通氣管、電子與通信桅桿、攻擊搜索潛望鏡以及供特種分隊(duì)出入的艙門。
S1000型潛艇耐壓殼建造用料的選取過(guò)程比較曲折??晒┻x擇的材料有三種:一種是212A級(jí)潛艇所采用的Amanox低磁鋼,但由于這種材料的專利屬德國(guó)所有,只有在德國(guó)制造的潛艇或者獲得德國(guó)許可證生產(chǎn)的潛艇才能使用這種材料,S1000型潛艇不具備選用這種材料的可能性。第二種為俄羅斯的合金鋼,與目前廣泛用來(lái)制造潛艇耐壓殼的HY80型鋼相比,這種合金鋼的強(qiáng)度更高,在同等耐壓指標(biāo)下,由它制成的殼體更薄、更輕。第三種是鈦合金,與合金鋼相比,鈦合金強(qiáng)度更高且有很好的耐腐蝕性,用它制造潛艇的耐壓殼不但可大幅度降低潛艇重量、減輕日常維護(hù)的負(fù)擔(dān),而且可以極大地降低潛艇的磁信號(hào)特征。雖然鈦合金的冶煉、加工技術(shù)非常復(fù)雜,價(jià)格相當(dāng)高昂,但其成本在未來(lái)幾年有望顯著降低。而且俄羅斯擁有規(guī)模龐大的鈦合金加工業(yè),供應(yīng)價(jià)格相對(duì)較低,前蘇聯(lián)也有用鈦合金制造核潛艇耐壓殼的經(jīng)歷,因此使用鈦合金制造S1000潛艇耐壓殼可作為選項(xiàng)之一。
S1000型潛艇采用常規(guī)柴電裝置和PEM燃料電池混合推進(jìn)系統(tǒng)。柴電機(jī)組包括2臺(tái)650千瓦的柴油發(fā)電機(jī),1臺(tái)1000千瓦、150轉(zhuǎn)/分的永磁推進(jìn)電機(jī)(驅(qū)動(dòng)單軸7葉片大斜側(cè)螺旋槳)和1部高能蓄電池。采用AIP裝置是S1000型潛艇與SMX23、210Mod型潛艇最大的區(qū)別。與其他類型的燃料電池相比,聚合物電解質(zhì)(PEM)燃料電池不僅安靜、無(wú)損耗,而且還具有高效能、低廢熱排放和工作溫度低的特點(diǎn),安靜程度極高,有利于提高潛艇的水下隱蔽性和行動(dòng)安全。
在設(shè)計(jì)之初,設(shè)計(jì)人員曾計(jì)劃使用普通的柴電動(dòng)力和推進(jìn)系統(tǒng),但幾經(jīng)權(quán)衡,最終決定采用傳統(tǒng)柴-電交替+AIP燃料電池的混合推進(jìn)方式。因?yàn)镾1000型潛艇是針對(duì)近海環(huán)境設(shè)計(jì)的,在執(zhí)行水下潛伏、搜集情報(bào)、隱蔽監(jiān)視等任務(wù)時(shí),航速一般都比較低,但對(duì)隱蔽性的要求較高,這時(shí)如果采用AIP系統(tǒng)推進(jìn),將收到較好的安靜效果,真正成為“大洋黑洞”,使敵方反潛兵力難以探測(cè)到該潛艇的存在。而且在近海環(huán)境中需要高速航行的時(shí)候不是很多,如果全部使用柴油機(jī)推進(jìn),不僅是一種浪費(fèi),而且不利于隱蔽,采用這種混合動(dòng)力推進(jìn)方式更適合S1000型潛艇的任務(wù)要求。
S1000型潛艇的作戰(zhàn)系統(tǒng)將由阿萊尼亞系統(tǒng)公司和塞萊克斯系統(tǒng)集成公司聯(lián)合研制,平臺(tái)控制系統(tǒng)則由Avio公司提供。傳感系系統(tǒng)將采用一體化設(shè)計(jì),基礎(chǔ)聲吶系統(tǒng)包括1套共形線列陣聲吶、1套截獲線列陣聲吶、1套水雷/障礙物避碰聲吶和1套自噪音監(jiān)測(cè)系統(tǒng);安裝在圍殼上的傳感器系統(tǒng)主要有:非穿透式光電桅桿(集成了電視、紅外、激光測(cè)距聲吶和雷達(dá)告警裝置)、專用雷達(dá)桅桿(用于集成雷達(dá)電子支援系統(tǒng))、2根通信桅桿(其中1根集成了VHF、UHF、GPS、INMARSAT-C的通信天線和1根HF通信鞭狀天線,另1根集成了HF、VHF和UHF衛(wèi)星通信天線)和1部I波段導(dǎo)航雷達(dá)。
S1000型潛艇在艇首上半部安置有6具533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,總共可攜帶12枚武器,主要是重型線導(dǎo)魚(yú)雷(如WASS公司的“黑鯊”魚(yú)雷)和潛射反艦導(dǎo)彈(如MBDA公司“飛魚(yú)”潛射導(dǎo)彈和俄羅斯“俱樂(lè)部”潛射導(dǎo)彈);此外還可根據(jù)需要配備若干型水雷。潛艇的武器裝填系統(tǒng)、魚(yú)雷發(fā)射管都由俄羅斯“紅寶石”中央設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)。考慮到發(fā)射意大利魚(yú)雷的特殊需要,俄羅斯對(duì)發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。除此以外,S1000型潛艇還可根據(jù)需要配備防空武器,用于打擊反潛直升機(jī)和海上巡邏機(jī)。
特點(diǎn)評(píng)述
SMX23、210Mod和S1000這三種新概念小型常規(guī)潛艇雖然由不同的廠家研制,總體設(shè)計(jì)也不盡相同,但有一個(gè)共同的特點(diǎn):體積較小、設(shè)計(jì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)緊湊、性價(jià)比高。例如,三種潛艇的排水量都在1000噸或1000噸以下,這主要是出于降低建造和維護(hù)費(fèi)用、提高靈活機(jī)動(dòng)性的考慮。在艇形選擇上,三種潛艇都采用了水滴艇形的變體——圓頭尖尾圓柱身,擁有較好的流線體形,從而減少航行阻力,降低水流噪聲;尾舵采用X形布置,提高在淺水近海環(huán)境中的靈活機(jī)動(dòng)性;指揮臺(tái)圍殼與艇體之間保持一定曲線弧度,實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡,各種通信和電子桅桿采取可升降設(shè)計(jì),盡量減少艇體外表的突出物和附體,以降低被動(dòng)聲吶探測(cè)反射信號(hào)。艇內(nèi)艙室進(jìn)行優(yōu)化配置,合理利用空間,主要措施包括:針對(duì)艙室特點(diǎn)合理調(diào)整艇載設(shè)備尺寸規(guī)格、蓄電池組分別布置在不同的艙室、選擇占用物理空間較小的永磁推進(jìn)電機(jī)等。這樣不僅增進(jìn)了艇內(nèi)結(jié)構(gòu)的緊湊性,同時(shí)也增加了裝載量,從而在很大程度上解決了因艇體體積較小而帶來(lái)的物理空間不足的問(wèn)題。
為減少各種信號(hào)特征,提高隱蔽性能,三種潛艇從線形設(shè)計(jì)到艇載設(shè)備都采取了隱身措施:艇形注重流線形設(shè)計(jì),減少航行噪聲;推進(jìn)系統(tǒng)選用了永磁推進(jìn)電機(jī)和大側(cè)斜低噪聲7葉螺旋槳,使?jié)撏У娜笤肼曉粗坏穆菪龢肼暣蠓认陆怠?10Mod和S1000型潛艇的動(dòng)力裝置中都采用了高容量燃料電池,不僅運(yùn)行安靜、排出廢熱少,可以有效減少艇體噪聲和熱輻射,而且蓄電量大、使用時(shí)間長(zhǎng),可以減少充電次數(shù),降低潛艇暴露率;為主要機(jī)械設(shè)備加裝了減振浮筏和彈性基座,有效降低了機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
各型潛艇都采用了先進(jìn)的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng),作戰(zhàn)情報(bào)指揮系統(tǒng)、武器發(fā)射控制系統(tǒng)、潛艇動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)等都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,不僅可以提高指揮官快速?zèng)Q策的能力,同時(shí)還可以提高機(jī)械操作的自動(dòng)化程度,減少操作人員數(shù)量。例如,SMX23型潛艇的編制人數(shù)為19人,相對(duì)于“鲉魚(yú)”級(jí)潛艇的30人減少了11人;210Mod型潛艇的機(jī)械操作完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,機(jī)艙內(nèi)無(wú)需人員值班,編制艇員為30人,實(shí)際上僅需15人便能滿足工作需求。最為突出的是意大利和俄羅斯聯(lián)合研制的S1000型潛艇,該型艇編制人數(shù)為16~20人,而處于作戰(zhàn)狀態(tài)時(shí)僅需要6名人員便能滿足操作需求,包括指揮官/瞭望官、導(dǎo)航員、圖像編輯員、火控操作員、舵手和平臺(tái)與機(jī)械看守員各1名;而處于低速度巡邏或航行狀態(tài)時(shí),只需要3名操作人員,包括舵手(兼任平臺(tái)與機(jī)械看守員)、圖像編輯員和瞭望官各1名,大大降低了對(duì)人工操作的依賴。
新概念小型常規(guī)潛艇體積雖小,但現(xiàn)役常規(guī)潛艇上所具備的各種電子設(shè)備在SMX23、2100Mod和S1000型潛艇上也是一應(yīng)俱全,包括作戰(zhàn)管理系統(tǒng)、雷達(dá)、聲吶系統(tǒng)和通信(包括無(wú)線電通信和衛(wèi)星通信)等,不僅種類齊全,而且性能先進(jìn),完全能滿足潛艇在復(fù)雜近海環(huán)境下的作戰(zhàn)需求。三種潛艇都裝備了533毫米魚(yú)雷發(fā)射管,可以發(fā)射多種類型的反潛魚(yú)雷和反艦導(dǎo)彈。所有這些魚(yú)雷和導(dǎo)彈都是目前各國(guó)現(xiàn)役性能先進(jìn)、威力強(qiáng)大的武器,確保各型新概念小型潛艇擁有可與現(xiàn)有常規(guī)潛艇相比的作戰(zhàn)能力。這三型新概念小型潛艇目前雖尚未建成樣艇,但它們技術(shù)成熟、性能優(yōu)異、費(fèi)用低廉,操作簡(jiǎn)單,未來(lái)一旦進(jìn)入國(guó)際軍火市場(chǎng),必將成為中小國(guó)家海軍競(jìng)相追逐的寵兒。
(編輯/弓鳴)