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1、潜艇重大技术发展动向2005年世界潜艇领域有几个大的技术发展动向很值得我们关注,一是美国下一代攻击 型核潜艇关键技术的开发论证工作正式启动;二是美国海军拟为下一代弹道导弹核潜艇装备 战术武器;三是常规潜艇纷纷瞄准AIP技术,尤其是我国周边国家,例如,韩国和印度相继 购买AIP潜艇,而日本则是引进AIP技术加装到自建艇上;四是潜艇朝着多功能化方向发展。一、美海军着手开发新一代攻击型核潜艇关键技术2005年是美国海军新一代攻击型核潜艇关键技术有实质性进展的一年,6月份,国防部 国防高级研究计划局(DARPA)分别与通用动力公司、诺格公司和DRS技术公司签署合同, 开始这些技术的开发和论证工作。早在
2、批量建造“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇的同时,美国海军就在探索未来攻击型核潜 艇概念。美国海军期望新一代攻击型核潜艇的尺寸和建造费用都仅是“弗吉尼亚”级的一 半,但作战能力却与之相当。2004年11月,美国海军就发展新一代攻击型核潜艇所需的关 键技术制定出详细计划,该计划称作唐格布拉沃(Tango-Bravo)。这项为期4年共投资 9700万美元的计划主要在5个关键的潜艇技术领域开展研究:无轴推进;艇外武器储 存和发射;艇体共形声纳阵;艇体、机械和电气(HM&E)基础结构的简化;指控中心高 度自动化。这5项关键技术如果都能实现,对潜艇技术的发展将具有革命性的意义。无轴推进。目前潜艇尾部的推进系统占
3、据了整个艇长的50%左右,支配了整个设计。如 果这些设计约束被解除,将为动力装置和艇内其它设备的布置带来极大的方便,潜艇的设计 和建造将比现在更加简单,成本更低。为了解除这些设计约束,美国海军打算在未来攻击型 核潜艇上不采用现在的核动力-齿轮传动方式,而是采用核动力-电力推进方式。采用电力推 进就可去掉减速齿轮装置和推进轴系,使艇体尺寸大大减小,并保证新一代攻击型核潜艇的 最高航速达到“弗吉尼亚”级的水平。耐压壳外储存和发射武器。即取消传统发射管和垂直发射系统,取而代之的是将武器装 在耐压壳外部。与鱼雷发射管和导弹垂直发射系统方式相比,新的武器装载方式的优点是: 可以自由选择武器的尺寸,也非常
4、有利于无人潜航器的使用;此外,不需占据艇内的空间, 艇体尺寸将大大减小,建造成本更低。目前看,这项技术的使用还存在一些问题,例如,海 水长时间浸入武器舱,会影响武器的可靠性和保存性,也会带来检修保养方面的困难。 Tango-Bravo计划将通过储存和发射MK 48鱼雷来验证该种能力,并且要求发射时艇的速度 和深度跟“弗吉尼亚”级一样。艇体共形声纳阵。即在艇身全长范围内安装共形声纳阵,实施全方位监视。这种声纳将 适应各种艇形,有比较宽的频率范围,探测和跟踪性能将比目前“弗吉尼亚”级的声纳阵更 胜一筹,但费用却减少50%左右,艇内的声纳电子器件也有所减少。据报道,在近岸浅水地 区,这种声纳能够感知
5、5海里内多达250个目标信息。简化HM&E基础结构。最大的变化是把液压和机械控制系统换成自动化程度高的电控系 统,如消防与安全设备以及操纵系统。这种新的控制系统需要较少的维护和操作人员,使艇 上人员编制大大减少。指控中心高度自动化。新开发的声纳、火控和战术数据显示系统能力与“弗吉尼亚”级 相当,但所需操控人员从“弗吉尼亚”级的17名减少到不超过8名。整个中心占据面积约 只是“弗吉尼亚”级的50%,对艇体尺寸的减小也有一定的贡献。Tango-Bravo计划是美国未来核潜艇技术发展的一个重要环节。虽然它仅仅是一个先期 技术探索项目,但可以看出减小潜艇的几何尺寸、提高信息化能力和自动化程度是美国海军
6、 关注的几个重点。预计2006年年底确定新一代潜艇整体方案,2008年年初建造出全尺寸试 验艇,2009年开始进行海上试验,2014年开始实艇建造。二、美海军拟为下一代弹道导弹核潜艇装备战术武器2005年对美国的弹道导弹核潜艇来说也是意义非同一般的一年,尽管下一代弹道导弹 核潜艇的设计还没有正式提上议事议程,但美国海军已经开始考虑它应担负的新使命。其中, 最引人注目的新使命之一就是使用潜射中程弹道导弹(SLIRBM)打击战术目标。由于战略核力量的缩减,美国对潜射核导弹部署的需要减少了,而射程短、体积较小的 常规导弹更加适合美军的作战需求。因此早在2003年,美国海军就瞄准了 SLIRBM。据有
7、关 人士透露,SLIRBM是一种常规导弹概念,最大直径为32.5英寸,还不到“三叉戟”TI洲 际导弹直径的一半,射程约1800千米;而“三叉戟”-II可以飞行12000多千米。SLIRBM 能够在1015分钟内向射程范围内的目标精确地投送常规弹头。在海军战略系统规划办公室(SSP)授权下,目前,ATK公司和洛马公司正在共同研 制这种战术武器系统,估计到2007财年,该系统将具备初始作战能力。目前遇到的问题主 要是如何确保足够灵活地将该导弹装配到“三叉戟”导弹的发射筒内,并且还能够与至今还 未确定的一些辅助系统匹配与兼容。三、常规潜艇纷纷瞄准AIP技术AIP技术为潜艇从动力装置方面解决隐身性提供
8、了重要手段,目前公认的有燃料电池、 斯特林发动机、闭循环汽轮机和闭循环柴油机四种类型。AIP动力装置能提高潜艇的水下续 航力,降低潜艇在巡航和航渡中的暴露率,使潜艇得到较高的水下短时航速等优良战术特性。 曾经有预言,21世纪初将是各类AIP装置在常规潜艇上大量装艇使用的时代。2005年可以 明显感受得到这一时代气息。韩国的214级燃料电池潜艇正处于建造过程中,这些潜艇是于2000年11月同德国HDW 船厂签订购买合同的,共3艘,将于2009年底前全部交付。该级潜艇采用先进的质子交换 膜燃料电池,电池单机功率达120千瓦,一次装载燃料可连续潜航3个星期。今年年中,日 本川崎重工与瑞典考库姆公司签
9、订了购买斯特林发动机的合同,目前正装备到在建的“亲 潮”级潜艇上,装上该发动机的潜艇可持续潜航3个星期左右,作战性能将成倍增加,堪比 小型核潜艇。日本海上自卫队将为所有的“亲潮”级潜艇及后续潜艇加装该种AIP系统,打 造一支潜航时间仅次于核潜艇的“亚核潜艇”群。日本海上自卫队将成为继瑞典之后第二个 采用斯特林AIP技术装备前线部队的海军。今年10月,印度与法国签订了 6艘“鲉鱼”级 潜艇的购买合同,尽管目前首批艇还没有装备AIP的打算,但后续艇将可能采用闭循环汽轮 机。该装置将使“鲉鱼”级水下续航时间长达17天以上,即使保持最大巡航速度也可续航 7天以上,比目前的柴电潜艇提高了 2030倍,虽
10、然比核潜艇还是有一定差距,但对印度海 军而言,只要拥有3艘这样的潜艇,就能够对印度东西海岸实施战时24小时不间断威慑打 击。除我国周边地区外,世界上其它国家也都纷纷自建或购买AIP潜艇。如德国HDW公司研 制的燃料电池AIP潜艇正处于畅销状态,除德国海军自己订购了 4艘212A级潜艇外,多支 外国海军也都有订购,其中包括意大利海军订购了 2艘212A级艇;希腊海军订购了 4艘214 级艇;葡萄牙海军订购了 2艘209级艇,这两艘艇特别要求装有燃料电池推进系统;另外, 希腊也打算为其已拥有的3艘209级潜艇加装燃料电池系统。瑞典海军正在为现役“西约特 兰”级潜艇加装斯特林发动机,并决定现役的所有
11、瑞典海军潜艇都将装备斯特林AIP系统。 巴基斯坦从法国订购了 3艘“阿戈斯塔90B”常规潜艇,目前仅有第三艘装备了闭循环汽轮 机,前两艘计划今后也都将装备闭循环汽轮机。智利海军从法国采购了 2艘“鲉鱼”级潜艇, 尽管暂时使用普通发动机,计划以后要加装AIP装置。以上这些事例表明常规潜艇AIP化已经成为一种趋势,预计不会超过10年,各类潜艇 AIP装置将在各类常规潜艇上大量装艇使用,而且潜艇上的AIP装置也将由采用与柴油机和 蓄电池混装的混合推进装置逐步过渡到采用全AIP推进装置。四、潜艇朝着多功能化方向发展无论是核潜艇还是常规潜艇,为了更加具有实用性,都越来越强调多用途、多功能。发 展过程中大
12、都采用模块化设计思想,这样既能大幅度降低潜艇的造价,又能很方便地对其进 行改装。2005年在建、海试或打算建的艇都凸现了这一特点。美国目前正在建造的“弗吉尼亚”级是美国第一级以地区和濒海作战为主兼顾大洋作 战的攻击型核潜艇,是按真正的多功能平台来设计的。该级艇可实施对陆、对海和水下火力 攻击,具有成熟的布雷、监视和特种作战能力;同时还备有发射弹道导弹的舱段模块,需要 时可以改装为弹道导弹核潜艇。俄罗斯目前在建的“雅森”级也是一级全新的、多用途攻击 型核潜艇,它不仅能与敌低噪声常规潜艇和水面舰艇作战,而且可对敌岸上目标实施导弹突 击,还能实施一定的战略打击任务,具有参与解决各种地区性危机的能力;
13、已进入海试阶段 的俄罗斯海军第一艘“拉达”级(677型)是一种能在中近海域和浅水海区作战,并可以执 行攻击敌方水面舰艇与潜艇、实施攻势布雷、破坏敌方海上运输线及侦察等众多任务的新一 代多用途常规潜艇。英国在建的“机敏”级攻击型核潜艇同样具有多功能性,它能携带更多 种类的武器,带有改进的通信系统,具有巨大的联合作战能力,因此未来几十年内将在英国 国防领域扮演一个重要的角色。日本在建的“亲潮”级是最新一级多功能常规攻击型潜艇, 既适合于在日本这个多岛之国的近海从事巡逻警戒,也适合于远海作战,能遂行水下侦察、 反舰、反潜和布雷等多项任务。此外,美、英、法、日等国构想的下一代潜艇也都是以多功能化为导向进行研发。这些 都充分反映了世界潜艇向多功能化发展的趋势。