不依賴空氣推進裝置
AIP:不依賴空氣推進裝置
AIP是“不依賴空氣推進裝置”的英文縮寫,如今它已為人們普遍接受,日漸風靡各國海軍並大有引領常規潛艇發展之勢。
眾所周知,當今世界上大約有40多個國家和地區擁有800艘左右的潛艇,其中常規動力潛艇就有700餘艘。與核動力潛艇相比,常規動力潛艇機動靈活、噪音小、造價低,但它有一個致命的弱點:不能在水下作長時間的航行,必須經常上浮至海面“呼吸”,即在通氣管狀態下使用柴油機為蓄電池充電。這樣很容易被對方雷達偵察到,同時柴油機為蓄電池充電時的噪聲,也極易被對方水聲器材探測到,因而大大增加了常規動力潛艇的暴露率,使其生存能力受到嚴重的威脅。
為減少暴露率,增加隱蔽性,早在二戰期間,德國及前蘇聯就曾涉足AIP動力裝置的研究;進入21世紀以來,AIP動力裝置更如繁花般怒放,逐步在各國潛艇上 “安家落戶”。
①勇開先河的“哥特蘭”
1995年2月,世界上第一艘裝備斯特林發動機的AIP潛艇“哥特蘭”號下水, 1996年7月,該艇正式服役於瑞典皇家海軍。雖然這僅是一艘水下排水量近1500噸潛艇,但卻標誌著常規動力潛艇一個時代的開始。“哥特蘭”與其他常規動力潛艇的最大不同就在於:艇上裝備有兩台功率各為75千瓦的V4-275R型斯特林發動機,每台功率為65千瓦。除了供應艇上的正常照明、電子設備工作及生活設施所需的75-85千瓦外,剩餘的45-55千瓦的能量可用於推進潛艇,使其獲得大約6節左右的水下航速,並可保持該航速連續航行15天。該發動機另一個令人叫絕之處是,發動機上的吸收裝置可把廢氣與水充分攪和後排出艇外,不會在周圍環境中形成氣泡,從而減少尾跡,降低紅外輻射。“哥特蘭”級潛艇的高度自動化,使全艇艇員只有25人,這是現今各型AIP潛艇中人員最少的。
該級艇的反潛、反艇作戰能力也相當強,艇上裝備有瑞典最新型的指控系統和功能齊全的綜合聲納系統;艇艏上方布置有水平排列的4具533毫米魚雷發射管,下方則是兩個水平排列的400毫米魚雷發射管,分別可發射2000型高速線導魚雷和TP43-Ⅱ型線導反潛魚雷,共可攜帶魚雷18枚。此外,在不影響攜帶魚雷數量的情況下,還可利用外掛裝置攜帶22枚水雷。
②另闢蹊徑的“212型”
212型AIP潛艇是德國海軍研製的。它採用了由燃料電池和柴電動力組成的混合動力裝置。燃料電池動力系統主要包括9個模組單元組成的質子交換膜燃料電池模組組、液氧存儲罐及在金屬氫化物中存儲的氫,每個燃料電池模組單元的輸出功率為34千瓦。試驗證明,用燃料電池作為動力,可使212型潛艇的水下最大航速達到8節以上,並可持續航行7天以上。艇上另一套動力系統是由柴油發電機組、推進電機、蓄電池組和配電設備等組成的常規推進系統。上述兩套系統既可單獨工作,也可以同時進行工作。兩套系統同時工作時,水下的持續最大航程超過16 83海里,是209型潛艇的4倍以上。
212型潛艇艇體採用的是低磁鋼材料,同時艇上還裝有高性能的消磁系統,可及時地進行消磁處理,使艇始終保持低磁的特徵。艇的外表及升降裝置表面均塗敷有新研製的、可吸附聲波和雷達波的特殊材料,可以有效地降低敵聲納和雷達的探測距離,從而使該艇的隱形性、安靜性都名列世界一流。艇前部裝有6具533 毫米魚雷發射管,可發射新式智慧型化魚雷,既能反艦,也可用於反潛。魚雷攜帶量為24枚(必要時也可裝24枚水雷)。212型首制艇早於1998年就已開工,但正式服役卻要到2003年。
③呼之欲出的“阿穆爾”
作為研製AIP潛艇的先驅者,前蘇聯早在20世紀50年代就建造了幾十艘使用閉式循環柴油機的Q級潛艇。1988年10月,前蘇聯海軍又進行了裝燃料電池的“卡特蘭”號潛艇的試驗。1991年俄羅斯海軍又在“比拉魚”型潛艇上試驗成功低溫氫氧燃料電池。下一步,俄羅斯將正式向外推出的一種新型潛艇就是“阿穆爾”級 AIP潛艇。該級艇上採用的是鹼性燃料電池系統,同時還有一套柴電動力裝置。整套燃料電池動力裝置的功率為300千瓦,能保證以水下3.5節的速度持續航行20天。
AIP系統的套用為“阿穆爾”出色的隱形性奠定了可靠的保證。其良好的水滴形、極為光滑的艇體表面敷有大量的消聲瓦以及對高噪聲設備加裝消聲器、隔音罩等手段使其噪聲降到最小。同時艇上取消外露設備,實在無法取消的也搞成升降式,使其被雷達偵察到的機率大為減小。該級艇的自動化程度和電子設備也都處於世界先進水平。當然,最令西方國家感到畏懼的是艇上強大、眾多的武器裝備:直徑533毫米的53型線導魚雷、中近程SS-N-15潛對潛飛彈、最新研製的潛射反艦飛彈、“針”式輕型潛空飛彈,以及各型先進水雷(最多可攜帶30枚)。同時,該級艇上裝備的快速裝填裝置更是令西方常規潛艇望塵莫及。
④前景廣闊的AIP
除上述3種極具特色的AIP潛艇外,世界其他各國的AIP潛艇也如同雨後春筍,蓬勃發展。
荷蘭的“海鱔”級潛艇採用的是閉式循環柴油機AIP和電力推進所組成的混和推進系統。AIP系統包括兩台400千瓦的閉式循環柴油機;電子推進系統包括3台柴油發電機組,一台主推進電機及兩組蓄電池。混合推進系統大大增加了該級潛艇的潛航時間,提高了隱蔽性和作戰能力。
預計2002年下水的巴基斯坦“阿戈斯塔”90B型第3艘將加裝AIP系統,與前面所述的AIP不同,艇上裝設的這套閉式循環汽輪機AIP裝置,最大功率200千瓦;當它以4節航速航行時,水下續航時間可增加3-5倍。
法國還將開發功率為600千瓦的閉式循環汽輪機,並計畫將功率進一步提高到 1300千瓦。日本、澳大利亞、義大利、英國等也紛紛加入研製、加裝AIP推進裝置潛艇的行列。
新世紀的水下戰場,裝備有形形色色、先進AIP推進裝置的潛艇必將大展雄姿,而且不再採用混合推進裝置,將最終過渡到全AIP推進裝置上。