研製背景
為解決這一難題，世界各海軍強國紛紛開始研究一種不依賴於空氣的推進系統(簡稱AIP)。德國是最早研究AIP系統的國家之一。在第二次世界大戰期間，德國曾研製成功一種AIP系統，但因效率太低，安全性差而未能進入實用階段。進入20世紀50年代後，西德同時開展了燃料電池和閉式循環柴油機兩種AIP系統的研究工作，處於世界前沿。到了80年代，全世界AIP系統的研製工作取得了突破性進展，而德國的兩種AIP系統逐步進入實用階段。兩者相比較而言，燃料電池的性能更為優越。
於是，德國HDW船廠於1984年將燃料電池系統裝於潛艇分段內，進行了全面的陸上試驗。試驗表明該系統可用，且運行安全可靠。1987年，又將這種AIP系統加裝到205級U1號潛艇上，在海上成功地進行了6個月的試航。通過試航證實了該系統的適用性。1990年，德國海軍開始醞釀以209級1200型潛艇為母型，加裝燃料電池系統，並換裝性能更優的聲吶、潛望鏡及武器系統等，研製世界上第一艘裝備AIP系統的潛艇，並於1992年完成設計，這就是212級常規潛艇。
“212A”級潛艇是德國海軍面向21世紀初的主要作戰潛艇，該級艇既能攻擊水面艦艇，又能進行反潛和攻勢布雷，是一級設計新穎、性能優良、能較長時間在水下進行戰鬥活動的新型常規潛艇。
建造計畫
設計方案於1991年11月獲得德國國會通過，1994年財政年度撥款建造首批4艘212級潛艇。首批艇的總承包商是ARGEU212集團公司。該集團包括霍瓦茲-德意志造船廠、蒂森北海造船廠和費羅特公司。212級方案出台後引起許多國家重視，義大利海軍提出訂購要求。為了兼顧意大利的要求，對設計進行了修改，形成的最終實施方案被定名為212A級。由於修改設計，德國海軍訂購的4艘潛艇建造時間向後推延。首艇預計於2003年交貨。德國海軍計畫為“2005艦隊”配備10~14艘該級艇；除首批4艘已訂購外，2000年後還要分2批訂購8艘。義大利海軍擬建造4艘212A級，首批兩艘已經訂購，由本國建造。服役狀況| 國家 | 舷名 | 艦名 | 開工日期 | 下水日期 | 服役日期 |
| 德國 | S181 | U-31 | 2002年3月20日 | 2005年10月19日 | |
| 德國 | S182 | U-32 | 2003年12月4日 | 2005年10月19日 | |
| 德國 | S183 | U-33 | 2004年9月 | 2006年6月13日 | |
| 德國 | S184 | U-34 | 2006年7月 | 2007年5月3日 | |
| 德國 | S185 | U-35 | 2007年8月21日 | 計畫於2011年 | |
| 德國 | S186 | U-36 | 計畫於2012年 | ||
| 義大利 | S526 | Salvatore Todaro(薩爾瓦多·多達羅 ) | 1999年6月3日 | 2003年11月6日 | 2006年3月29日 |
| 義大利 | S527 | Scirè(斯西勒) | 2000年5月27日 | 2004年12月18日 | 2007年2月19日 |
| 義大利 | S528 | 計畫於2013年 | |||
| 義大利 | S529 | 計畫於2014年 |
總體性能與裝備
212A級潛艇的主尺度為：長55.9m，寬7m、吃水6m；水上排水量1450t，水下排水量1830t；水面航速12h，水下最大航速20kn，AIP推進時，最大潛航速度8kn；續航力為1250nmile；下潛深度200m；自持力49天；艇員編制27人。圖2.3-5為212A級的剖視圖。
圖2.3-5德國212A級AlP潛艇
德國海軍對212級潛艇提出了如下設計要求：
①兩套混合動力系統，即燃料電池系統與柴-電動力系統同時配備。
②配備燃料電池AIP系統後，水下續航力比一般柴-電潛艇的續航力至少提高4倍以上。
③裝備燃料電池AIP系統後，水下最大航速不低於6kn。
④燃料電池AIP系統的主要設備均安裝在長度不超過6.5m的分段中。
⑤潛艇的作戰性能保持不變。
⑥潛艇的總航程保持不變。
212A級均達到了上述要求。
艇型與結構
212A級潛艇的艇型是長寬比最佳的水滴形線型。首部略向下沉，使被動聲吶基陣有良好的工作環境。尾部呈尖錐形。艇體中部偏前部位有一小型指揮台圍殼，圍殼具有良好的流線型，其上裝有水平舵。尾操縱面為X型。德國常規潛艇按傳統長期採用單殼體結構型式。但212A級潛艇則一反常規，採用了雙殼體結構。耐壓體由前後兩個直徑不同的圓筒組成。圓筒之間採用加厚板製成的耐壓錐體連線，耐壓殼體前後兩端均採用模壓球形封頭。前段直徑較大，其底部與非耐壓殼體合二為一，殼體內設雙層鋪板；後段直徑較小，只設一層鋪板。耐壓殼體用高強度低磁不鏽鋼製造，殼體內未設高強度耐壓隔壁。
總體布置
212A級潛艇按照用途可劃分為4個艙室：I艙是居住艙與武器艙；Ⅱ艙是指揮艙；Ⅲ艙是燃料電池艙；Ⅳ艙是動力艙。除了動力艙外，其餘各艙均分三層布置。I艙上層是艇員住艙；中層前部布置有6具魚雷發射管，後部左舷為備用魚雷存放區，右舷為住室，廚房和餐廳；下層為蓄電池室，其前方布置有縱傾平衡水艙。Ⅱ艙上層是操縱控制和作戰指揮中心；中層前部布置有各類電子儀器室，後部為艇務操縱設備；下層布置有貯存室、液艙和其他設備。Ⅲ艙位於耐壓圓錐分段內。氫氧貯存櫃布置在動力艙外的甲板下面，氫貯存櫃布置在動力艙外下部的舷間。燃料電池系統的主要設備亦分3層布置。Ⅳ艙上層前部安裝有柴油發電機組及其配套的輔助設備，這部分設備裝在一個無需人操縱的專用密封艙內。後部安裝推進電機及其相應的附屬設備；下層布置有燃油艙、淡水艙、縱傾平衡水艙等多種液艙。該級艇的首部非水密空間比較大，被動聲吶的圓柱形聲吶基陣布置在底部；探雷聲吶基陣布置在頂部。艇的尾部布置有軸系、螺旋槳及尾舵操縱桿等設備。指揮台圍殼內布置有攻擊潛望鏡、搜尋潛望鏡、通氣管裝置、雷達天線、鞭狀天線桅桿等升降裝置，還有偵察聲吶基陣和拖曳線列聲吶的收放裝置等。壓載水艙分別布置在舷間、首部和尾部。動力與推進裝置
212A級潛艇的動力裝置是由燃料電池動力系統和柴-電動力系統組成的混合動力系統。燃料電池動力系統由9組固態聚合物燃料電池、14t液氧貯存櫃和1.7t氣態氫貯存櫃等三部分組成。燃料電池裝置本身由熱交換器、排出泵、冷卻水泵、催化劑罐、燃料電池電子設備、開關板、斬波器、逆變器、冷卻水箱和廢水箱等設備組成。該系統的工作原理是，將氫燃料和氧化物放到特殊燃燒室內進行電化學反應，直接轉換成電能，輸出的直流電直接驅動電動機，電動機帶動槳軸，推進潛艇航行。該系統無需發電機及變壓器、電能轉換率達60％。212A級潛艇採用的聚四氟乙烯燃料電池的輸出功率為每組34kW，總功率306kW。
柴-電動力系統由柴油發電機組、蓄電池組和配電設備組成。柴油機是德國MTU公司生產的1台16V396型廢氣增壓高速柴油機，功率3120kW，轉速2000r／min。發電機是帶串聯整流器的無電刷交流永磁同步電機；推進電機為低轉速直流電動機，額定功率2850kW，最高轉速200r／min。柴?電動力系統中的蓄電池組能滿足潛艇高低速航行及全艇電網供電要求。
212A級潛艇安裝有新型的潛艇集中操縱控制系統。該系統由計算機、匯流排、感測器、指令裝置、顯控台和控制板組成。將船、機、舵的操縱控制綜合為一體，由1人在中央控制台操縱，可控制潛艇的深度、航向、航速、縱傾和補重等參數與狀態，操縱控制過程完全自動化。
水聲設備與電子系統
212A級潛艇裝備的聲吶系統主要有，DBQS-40聲吶系統，包括一個中頻探測柱面陣、一套TAS-3型拖曳線列陣和一套FAS-3中低頻舷側陣；主動高頻探雷使用MOA3070聲吶；艇上還裝有被動測距聲吶和偵聽聲吶。探雷避雷聲吶系統是一部高解析度的主動聲吶，它能對水雷進行精確定位，保證潛艇避開水雷安全航行。本艇的噪聲監測控制系統的水聽器布置在艇的各個重點部位，它能隨時監測該處的噪聲。主要電子設備包括1台雷達偵察儀，1台FL1800U型電子對抗儀。雷達偵察儀的天線安裝在潛望鏡上，隨其一同升降。導航系統主要有1007型導航雷達，攻擊潛望鏡、搜尋潛望鏡、衛星導航定位系統，無線電綜合導航系統：電羅經、計程儀和測深測冰儀等。通信系統包括高頻單邊帶電台、超高頻和甚高頻收發信機、高頻接收機、中、低頻接收機和水聲通信機等。艇上還安裝有可伸縮的棒狀天線，主要用於收發信號。武器系統
212A級潛艇首部裝有6具533mm魚雷發射管，發射裝置採用水壓式，發射深度與該級艇的下潛深度一致。既可採用液壓方式發射，又可採用自航方式發射。裝載的魚雷是前聯邦德國研製的DM2A4重型魚雷，備雷12枚。該型魚雷是由STU型與SST-4型魚雷改型後重新設計的。魚雷的動力裝置是大功率熱動力推進系統，還裝有新研製的智慧型化電子系統和改進的聲學系統與引信系統。艇上備有自動化魚雷快速裝填裝置。該級艇能攜載24枚水雷，這些水雷布置在位於非耐壓殼體內兩側的兩個特製的玻璃鋼水雷輸送布放裝置內。布雷是通過水雷投擲器進行的，由艇內操縱，可在淺海區有效地執行布雷使命。該級艇裝有MS1-90U型火控系統，該系統可實現對多批目標運動要素解算和兩批目標的攻擊，並具有模擬訓練功能。它還能對武器系統實行集中控制和管理。
技術特點分析及述評
船體線型流暢，結構布置合理212A級潛艇船體外形平滑光順，流體性能極佳，不僅阻力小，機動性好，在給定的功率下能獲得高航速和好的操縱性，而且濕表面積小，可減少被主動聲吶探測時的反射面積，從而增加了潛艇的隱身性。前聯邦德國潛艇以往通常採用單殼結構形式，但212A級潛艇進行了新的嘗試，採用雙殼體結構。艇體採用高強度低磁不鏽鋼，結構之間焊接工藝高超。由於結構布局合理，艇體材料性能先進，所以該級艇的結構具有較好的抗衝擊能力。
隱身性設計卓有成效為了降低212A級潛艇的目標特徵，設計時採取了一系列行之有效的措施。在降低本艇噪聲方面，主要採取了以下措施：
①除了採用流體噪聲極小的最佳流線型艇體外，在外殼幾乎未設突出附體，甚至艇體與指揮台圍殼上的開孔也減少到最少。對於指揮台圍殼大切口、升降裝置開口、主壓載水艙進排水口、魚雷發射管出口等較大的開孔，都裝設了活動蓋板。因蓋板能自動啟閉，並採取無縫連線，故使開孔處的渦流噪聲降低。
②尾部裝有性能先進的大側斜低噪聲7葉螺旋槳，使潛艇的三大噪聲源之一的螺旋槳噪聲大幅度下降。
③艇上的所有機械設備都經過嚴格的降噪設計。為了減少振動機械和結構向艇外傳遞振動能量，所有的設備均安裝在高效能的彈性減振基座上。與艇體相連的所有系統的管路都採用局部撓性連線。
④對另一主要噪聲源??動力系統噪聲源進行了重點設計，將主輔機集中布置在密封的動力室內，採用整體“浮筏”技術進行專門減振降噪。僅此一項措施，就使結構噪聲降低了40dB，傳遞力減少了97％以上，大大地增加了潛艇的安靜性。
⑤在減小本艇的反射強度方面，採取了多項措施，如：在外殼體與升降裝置外表面塗敷了新型的吸收聲波和雷達波等特種塗料，使敵方聲吶與雷達的探測距離明顯縮小；除了外殼體採用低磁鋼材料外，在艇上安裝了可靠的高性能消磁系統，它能隨時監測本艇的磁場強度，並發現磁異常現象，可及時為本艇消磁，從而能縮減敵方磁探測器和磁引信武器的作用距離。
⑥212A級潛艇安裝了燃料電池動力系統後，相對向海水輻射的熱能很少，因此，其紅外特徵很小。該系統基本不向艇外排放廢物，尾流特徵亦很小；其聲信號特徵比柴?電推進裝置的聲信號低些，燃料電池動力系統能超安靜運行。
212A級潛艇的燃料電池動力系統用於水下長時間巡航，水下續航力成倍增長；柴-電動力系統用於該艇作戰時高速航行。該級艇使用的燃料電池尺寸小、無腐蝕、功率密度大，使用壽命長。單靠燃料電池航行時，航速可達8kn。當以4.5kn航速潛航時，該電池還可提供11kW的生活用電。同時續航力可達1250nmile。潛航時間達278h。
柴-電動力系統的發電機重量輕、體積小、功率高。推進電機配備有性能良好的無級調速裝置，可任意調節該艇的航速。僅使用柴-電動力系統的蓄電池組供電時，水下最大航速達21kn，續航力提高8％，以4.5kn巡航速度航行時，續航力只提高3％，表明這種改進的蓄電池組最適用於大電流放電。
上述兩種動力系統既可單獨使用，又可聯合使用，並能相互補充。同時工作時，使潛艇的水下持續航行時間增加到364h以上，續航力達到1638nmile，比209級1200型潛艇的水下續航力提高了4.4倍。使該級艇的生命力與戰鬥力有很大提高。
212A級潛艇的綜合聲吶系統由三部聲吶組成。被動探測聲吶是一部全方位的中頻聲吶，主要用於對中、近距離目標進行探測和跟蹤，可同時跟蹤4批目標，顯示其真實方位、相對方位和方位／時間記錄；被動測距聲吶用於測量中遠距離目標的方位和距離，對目標實施精確定位。在探測跟蹤4批目標的同時，將信號傳遞給火控系統；不過該聲吶只能在兩舷-60?舷角範圍內工作。偵察聲吶是一部高頻聲吶，主要用於捕捉突然出現的魚雷等高頻脈衝信號。上述3部聲吶能覆蓋聲信號的大部分頻段，能接收除低頻和超低頻外的所有海上目標信息，對所收到信息進行分類處理和顯示。
低頻探測聲吶系統由2部聲吶組成：
舷側陣聲吶是一部中、低頻被動探測聲吶，基陣長約28m，布置在兩舷的下部。它只能在兩舷方向探測和跟蹤目標，而探測距離較遠。拖曳線列陣聲吶是一部低頻和超低頻的被動探測聲吶，陣長40多米，用拖纜拖於指揮台圍殼後面。該聲吶主要用於遠距離目標的探測，探測距離可達100km以上。
本艇噪聲監測控制系統的水聽器，在發現噪聲超標和異常時，能對異常噪聲特性進行及時分析，並採取相應的措施加以消除，以避免本艇噪聲超標而被敵人發現。
212A級潛艇上裝備的1007型雷達具有良好的探測能力，主要用於導航和對海搜尋，兼有對空目標搜尋和指示能力。該級艇的攻擊潛望鏡是209級潛艇潛望鏡的改進型。兩根新型潛望鏡改善了光學通道的性能，較大地提高了光傳輸能力和解析度。在搜尋潛望鏡上加裝了紅外探測和微光夜視裝置，提高了潛望鏡的觀測精度和夜間觀測能力。
212級潛艇裝備的DM2A4重型魚雷由水壓式發射裝置發射，發射深度可達200m，發射方式液壓與自航兩便。該型魚雷的性能有很大提高，具有航速快、射程遠、聲學性能好等特點，還具有“智慧型化”自導處理能力。該型魚雷既能攻擊水面目標，又能攻擊水下潛艇，因此，212A級潛艇是一艘既能反潛，又能反艦，還能攻勢布雷的最現代化的常規潛艇。
212A級常規潛艇以其潛航時間長(2～3周)，隱蔽性好，作戰能力強而著稱於世。這是其他常規潛艇所不具備的優勢，將倍受各國海軍青睞。該級潛艇不僅將成為21世紀德國海軍的主力，而且將是未來國際軍貿市場繼209級潛艇之後德國推出的又一個出口型“拳頭”產品。該級潛艇必將成為世界潛艇發展史的新里程碑。此外德國在212級基礎上還設計了一級改進型AIP潛艇，命名為214級。該級潛艇也面向國際市場，並於1998年取得希臘海軍3艘的訂單，首艇由德國建造，將於2006年交付，後續艇交由希臘船廠建造。
