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台灣自製潛艇的夢要如何實現(二)
2014/03/13 05:34
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一、中國大陸發展潛艇的過程

()宋級潛艇(圖1~6)

1.宋級的誕生背景

八十年代初,中國大陸海軍裝備有大量仿制的033型常規潛艇和少量自製的035型常規潛艇。但這兩種潛艇技術落後,無法適應現代戰爭的需要。1982年,鄧小平愛將劉華清接任海軍司令員後,立即下令研製新一代常規潛艇,將其列為海軍二代艦艇建設重點之一。當時,中國海軍提出的技術戰術要求為艇體為水滴線形,以獲較高水下航速和較小流體噪音;採單軸七葉高彎角螺旋槳推進器,以減少航行噪音;使用數字化聲納和顯示設備,以提高情報處理能力,並實現指揮控制自動化;配備性能先進的線導反潛魚雷和新型魚雷發射裝置,以具備反潛和反艦双重作戰能力;配備潛射反艦導彈和潛射反潛導彈,以適應現代海戰的需要。同時,為吸取核潛艇配套武器研製嚴重拖後的教訓,特别強調海軍武器裝備研製必須作到“五個成套”,即成套論證、成套設計、成套定型、成套生產、成套交付使用的原則。

 

  

  

  圖1~6   宋級潛艇

2.宋級的構造

039型潛艇(北約代號宋級潛艇),是中國人民解放軍海軍701所開發的新型常規動力潛艇,由江南造船廠和武昌造船廠建造,首艇1992年開工,1994年下水,但其服役則拖到1999年,主要是因為中國雖然長期建造和使用R級或明級潛艇,但始終缺乏獨立設計全新潛艇的經驗,而且又突然在一級潛艇上採用大量的新技術,自然會出現許多技術問題,如水下噪音過大,機械故障較多,而且據說由於魚雷發射管發射YJ-82導彈的測試,長期無戰鬥力,但這是潛艇建造中必須經過的技術累積階段,20世紀90年代中期公開露面。階梯狀的指揮台圍殼是039型外觀上最顯著的特徵。目前有039039G039A039AG039B039C,其中039C為最新款,6039型常規潛艦,估計採用燃料電池AIP,,此型潛艇是中國獨立建造的最新型常規潛艇,也是中國大陸海軍第一種有現代外型的常規潛艇,宋級潛艇水下排水量2250噸,長74,單軸推進,主機為4台德國設計的MTUl6V396SE柴油機,最大功率6092馬力,水下最大航速22節,裝有6533毫米魚雷發射管,可以使用魚-1、魚-4等型潛用魚雷和YJ-82潛射型反艦導彈,乘員60人,它在尺寸上和明級没有大的區别,但長寬比降低,單軸推進,採用明顯不同於水滴形的線條,更接近於鯨形,艇體前部上方有幾個柱狀突起,明顯是主被動聲納系統,艇體上開有不少十分明顯的排水孔,還有一個造型獨特的靴狀双層指揮塔,初期宋級的技術水平可能與日本春潮級潛艇類似。在宋級(039型)的基礎上,結合引進的俄羅斯潛艇技術,對宋級進行了升級,由武漢造船廠和上海江南造船廠,始批量生產039A型宋改常規動力攻擊潛艇。039A型宋改常規動力攻擊潛艇,艇身上都裝有消音瓦,使該艇的噪音大幅度降低,成為中國國產在役潛艇中噪音最低的一型艇。該艇採用用了新一代探測設備,有較強的搜索和跟踪能力,有較高的方位分辨率,可在一定距離上對來襲魚雷進行報警,以指揮系統為核心的作戰系統功能齊全、有較強的快速反應能力。

新型潛艇劃分為7個艙,居住艙室布置及其生活條件良好,該級艇的主尺寸類似明級,但有單個側斜螺旋槳和一個球形艇首聲納。宋級各項指標都達到世界先進水平, 19945月,美國偵察衛星發現一艘新型常規潛艇從武昌造船廠下水。這就是中國從八十年代中期開始研製的039型潛艇。目前,宋級潛艇的部署情况,是東海和南海艦隊各兩艘。估計到2005年左右,中國海軍將有20艘宋級潛艇服役。宋級採用多目標聲納,由解放軍從法國 Thomson-CSF TSM-2233聲納的研究心得中開發而來,可以追蹤30公里4-12個目標,稱為H/SQG-04被動測距聲納,使用新型反潛/反艦魚雷系統,在19981999年,320號艦成功進行了水下發射反艦導彈的測試。21世紀後造的039G型外觀有較大差異,覆蓋了消音瓦,原本特殊的二階式指揮台圍殼改成一般現代化潛艦的一體式指揮台圍殼,德國軍事工業界也在2003年曾對外證實,解放軍為了加速宋級生產向德國購買許多MTU 16V396 SE8型柴油機並陸續交付,而中國山西柴油機公司也對此系列柴油機進行國產化工程,已經可以自製。

  

圖7~8    宋級潛艇

3.潛艇製造技術大躍進

20131220中國已研製出潛艦用、直徑9公尺的超大直徑高強度耐壓殼體,製成潛艦後,將使大陸的戰略縱深向外推前1000公里。這種殼體比舊技術提高了幾個級數,比舊殼體直徑增加了50%,是潛艦製造技術的革命性飛躍。在相同排水量下,單殼體比雙殼體潛艦內部容積大幅增加,可裝載更大的動力設備、武器,及大幅改善居住環境,因而可以有更強更持久的戰鬥力。9公尺直徑耐壓殼體的研製成功,令大陸可以製造更小型、機動性和戰鬥力更強的AIP(不依賴空氣推進)潛艇,新型潛艦的問世將使黃海、東海成為大陸真正的銅牆鐵壁,使大陸的的戰略縱深和安全線向外推前1000公里。AIP為不倚賴空氣的動力裝置,目前有4種:閉式循環柴油機(CCDAIP、斯特林發動機(SEAIP 、燃料電池(FCAIP、小型核動力(AMPSAIP。除小型核動力外,AIP以燃料電池效率最高,動力最大,技術難度也最大。目前有039039G039A039AG039B039C,其中039C為最新款,6039型常規潛艦,估計採用燃料電池AIP

整體看,宋級潛艇是中國常規潛發展的大突破,具有五個第一,即第一次使用單軸七葉高彎角螺旋槳推進器;第一次裝設了數字顯示聲納、光電桅杆以及整合式的自動化指揮系統;第一次配備線導反潛魚雷;第一次配備潛射反艦導彈;第一次配備潛射反潛導彈。不過,中國向俄羅斯購買基洛級潛艇一事,說明宋級潛艇仍有一些没有解决的問題。其中之一可能是噪音,噪音大是潛艇的致命弱點,會喪失隱蔽性和突擊性,且易被敵發現而受攻擊,這對攻擊潛艇尤其重要,因為需迫近敵艦才能展開攻擊。從宋級潛艇没有敷設消音瓦和艇体突出物較多來看,靜音效果可能不太好。水下搜索與跟踪技術估計是另一個問題,在水下相当當遠的距離搜索和跟踪敵艦艇,是潛艇實施攻擊和保護自己的首要條件。中國這方面的技術仍然落後,估計宋級潛艇聲納性能仍不讓人滿意。另據俄羅斯基洛級潛艇總設計師馬卡諾夫指出:宋級潛艇排水量不超過2300噸,但指揮台殼設計卻很高,對航行穩定性和武器使用會有影響。

 

4.宋級潛艇的武器系統

在水下發射反艦導彈已成為現在先進潛艇最主要的攻艦手段。由於水面艦艇的反潛體系日益嚴密,採用靠近水面艦艇發起魚雷攻擊的方式越來越困难。而使用反艦導彈則使潛艇可在水面艦艇的反潛體系外圍對其發起致命打擊,因而在很大程度上提高了潛艇的生存力。中國大陸早在20世紀七十年代中後期就開始研製潛艇發射反艦導彈,20世紀八十年代末,水下發射反艦導彈的研製工作啟動,使用的反艦導彈更换成射程更遠的C-802導彈,這是性能較先進的中程反艦導彈,整体性能與美國“魚叉”反艦導彈相當。 目前,潛射反艦導彈水下發射的方法主要有兩種,一種為乾式無動力發射,另一種為乾式有動力發射,前者的典型代表是美國的潛射“魚叉”反艦導彈,後者則以法國的“飛魚”反艦導彈為代表。

80年代中期,武昌造船廠全面展開宋級潛艇研製,19965月首艇正式交付海军使用。相配套武器的研製也進展順利,潛射型鷹擊一號反艦導彈在八十年代后期已配備漢級核潛艇,魚五型線導魚雷則在九十年代初研製成功,潛射型長纓一號反潛導彈也在九十年代中期試射成功。所以,當宋級潛艇首艇在1994年下水時,主要配套武器也基本研製成功。與此同時,潛艇人員的培訓也基本到位,專門培養潛艇人員的中國海軍潛艇學院,已研製成功039型潛艇的操縱指揮模擬器,可實施水上水下的全部操作,以及水下發射導彈等特殊科目的訓練,宋級潛艇為双殼體結構,長76.4,寬7.8,高5.3,正常排水量1700噸,水下排水量2250噸,採用單軸七葉高彎角螺旋槳推進器,具有很好的靜音效果,水下最高航速可達22節,水上最高航速15節。宋級潛艇為水滴型艇體,裝有圍殼舵和十字型尾操縱面,具有良好的操縱性,並實現了自動駕駛和自動均衡。艇上配有側推裝置,離靠碼頭靈活方便。艇上還裝有可棄壓載和短路吹除系統,強化了潛艇的動力抗沈能力。該型潛艇在水下一定深度可快速上浮脱險,並具有與深潛救生器對接的能力。宋級潛艇的噪音大幅降低,在中國海軍國產現役潛艇中噪音最低。在聲電系統方面,一套為裝設在艇首的中頻主被動搜索與攻擊艦殼聲納,一套為裝設在舷側的被動低頻搜索聲納陣,估計還將研製配備拖式被動聲納系統。宋級潛艇的光電桅杆系統非常先進,從桅杆外形看,光電探測系統包括電視攝像機、紅外成像儀以及激光測距器等,還配有平面搜索雷達和雷達告警系統等。艇中作戰指揮系統也已高度数字化和自動化,所有探測系統與武器系統均整合在一起,作戰性能相當不錯。宋級潛艇配備的新一代探測設備,作戰指揮系統功能齊全,自動化程度很高,快速反應能力、搜索和跟踪能力很強,有較高的方位分辨率。在武器系統上,宋級具有全深度發射線導魚雷、自導魚雷、反艦導彈和布放水雷的多種作戰能力。在魚雷方面,裝備有魚五型反潛魚雷和魚四型反艦魚雷。為發射魚五型線導魚雷,宋級潛艇裝有新型的魚雷發射裝置,在六個魚雷發射管中,兩個發射管可發射魚五型線導魚雷,魚四型則為電動聲導反艦魚雷,戰鬥部四百公斤,最高航速可達40節,最大航程15公里。宋級潛艇裝備魚五型魚雷,對提高中國常規潛艇作戰能力具有重大意義。因為033型和035型潛艇僅配有反艦魚雷,而無反潛魚雷,只具對水面艦船作戰能力無對潛艇作戰能力,配備魚五型魚雷後,常規潛艇才第一次具備了反潛作戰能力。宋級潛艇裝備有可從魚雷管發射的潛射反艦和反潛導彈,潛射鷹擊一號導彈(C801)最大射程45公里,彈頭165公斤,可有效攻擊中小型水面艦艇;長纓一號反潛導彈(CY-1)的最大射程約20公里,彈頭為仿製的MK46反潛魚雷。配備潛射反艦導彈和反潛導彈後,宋級潛艇的作戰能力和生存能力大為增強,可遠離攻擊水面艦和水下潛,而不必因過接近敵艇而被發現,潛型鷹擊二號反艦導彈C802研製後對水面艦攻擊距離超過100公里,武器分配上,宋級潛艇艇首裝有六具魚雷發射裝置,具有全深度發射武器和布放水雷的能力,其中兩具可發射線導魚雷,其他可發射聲自導魚雷和潛射導彈。最大武器携帶量為18件,通常為六枚線導魚雷、六枚聲導魚雷、六枚潛射導彈,水雷則可携帶30枚。

  

圖9  宋級潛艇可發射潛射對艦導彈                    圖10  安裝魚雷

 

圖11    安裝魚雷                                                圖12  魚五反潛魚雷

5.宋級潛艇的改進及衍生

     十多年來,中國一直在設計建造宋級(039)柴電潛艇,該潛艇著重於靜音和可靠性,其升級速度極快,最近7艘“宋”級已被冠名為“元”級(039A型或041)。原始設計(039)2001年首次亮相,已建造了13艘。但2008年出現一種明顯不同的039型,被稱為039A型或041型,如今已被視為一個獨立級别。後來出現了7艘“元”級041型,這些最新型號似乎具備AIP(不依賴空氣推進系統),以及新的電子設備和其他内部改良。039型的快速升級似乎是中國致力讓俄羅斯潛艇技術適應中國設計理念和新技術的又一例子。但最新的041型設計表明,中國海軍工程師越來越有創造性,據信有更多“元”級潛艇配備AIP,因而能在水底巡航更長時間。西方的AIP系統能讓潛艇在水下停留兩周或更長時間,中國AIP的動力和可靠性較弱,似乎遠比不上俄羅斯或西方型號。中國將繼續改進AIP,就像他們改進其他軍事技術的態度一樣。宋級與與俄羅斯“基洛”級十分相似,這顯然不是巧合。某艘新型潛艇在中國某造船廠成功下水,細心的網友發現,這艘潛艇的圍殼(俗稱潛艇指揮台或指揮塔,是潛艇的上層建築)與潛艇主体的連接處加裝了填角結構,此圓滑過渡的圍前緣填角形式也是現代潜艇廣泛採用,這可以改善流經圍殼的流場均匀性,改善艇体後段的平穩性,對於降低水動力噪音有幫助。

 

   

圖13  宋級持續改良                                     圖14  039C級潛艇

  

 圖15  039A潛艇                              圖16   039C尾部

小結:

1.吸收外來技術加上創新使039級潛艇可與現代潛艇抗衡。

2.中國已研製出潛艦用、直徑9公尺的超大直徑高強度耐壓殼體,製成潛艦後,將使大陸的戰略縱深向外推前1000公里。這種殼體比舊技術提高了幾個級數,比舊殼體直徑增加了50%,是潛艦製造技術的革命性飛躍。在相同排水量下,單殼體比雙殼體潛艦內部容積大幅增加,可裝載更大的動力設備、武器,及大幅改善居住環境,因而可以有更強更持久的戰鬥力。

3.潛射導彈及魚雷研製也很重要。

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1樓. reaizuguo*😻詩韻映時事
2014/03/13 06:26
d---0.o---b
這算不算為匪宣傳?   大笑
學自製精神! 何偉2014/03/13 09:08回覆