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国产新型潜艇:采用“斧型围壳”,实现3大技术革新,外销11艘

中国新一代常规潜艇“露面”,3大技术实现质的飞跃,1项黑科技问鼎世界第一,外界好奇,这艘常规动力的核潜艇究竟有多强?

前言:

海洋在国际竞争中十分重要,为了提升海上作战能力,各国都在计划研制杀伤力更大的武器装备,除了战斗力惊人的航母之外,潜艇也因为巨大的威慑力而受到各国的关注。

第一次世界大战之后,潜艇就开始活跃在国际社会上,其常常被派去执行保护近岸、突破封锁以及攻击敌人军舰等重要任务。作为一款战略性装备,潜艇的研发过程并不容易,其需要复杂的技术和足够资金做支撑,因此,目前只有少数国家拥有自行设计和生产潜艇的能力。

其中,中国海军实力强劲,已经成功研发多款潜艇,尤其是新一代常规动力潜艇的露面更是引起外界高度关注,本文将从“核常之争”谈起,分析中国海军研发常规潜艇的原因,探讨常规核潜艇的系列化发展,重点指出新一代常规动力潜艇的技术革新之处。

1、“核常之争”:中国海军崛起

潜艇的优异性能决定其在各国武器研发计划中的重要性,根据动力源的不同,潜艇又分为了以柴油机为主动力的常规潜艇和以核反应堆为动力的核潜艇,因为技术的更复杂性,所以,拥有核潜艇的国家更少一些,目前只有6个国家拥有核潜艇。

与常规潜艇相比,核潜艇的性能更加先进一些,首先来说,核动力的输出大、续航力强,水下航速比常规潜艇要快得多,填充一次核燃料可以供潜艇运行10年以上,也就是外界普遍说的“无限续航能力”。其次是攻击力,相比之下,核潜艇的体积更大,能携带的武器也比常规潜艇更多,如此情况下,核潜艇的攻击力也自然比常规潜艇大。另外,核潜艇还具有隐蔽性高、能持续保持高航速等优点。

在各种优异性能的支撑下,核潜艇可以用来执行各项复杂任务,其有一个非常关键的作用,那就是全球监视,这点尤其是面对航母的时候更重要,毕竟打航母的第一步便是需要知道航母在哪里。虽然如今的卫星侦察已经十分发达,但在面对机动目标的时候,卫星侦察还不够高效,而核潜艇则可以有效对目标进行跟踪,当然,其主要跟踪的目标是对方的核潜艇,尤其是战略导弹核潜艇,作为海基核力量的核心,其在很大程度上决定着对方的海上军事力量。

值得一提的是,核潜艇也是航母战斗群的重要组成分子,其可以承担护航、反潜等任务,和水面护航战舰不同,核潜艇能够全程潜航护航,隐蔽地以潜反潜。而且,因为有持续高航速的特点,所以核潜艇还可以用于穿梭跃进式搜索。

在常规和核潜艇的选择上,美国海军坚定选择了核潜艇,其与英国、法国在潜艇部队上实现全部核动力化。美海军认为常规潜艇的水下自持力太小,水下航速也远不如核潜艇,并不适合深海作战。但值得一提的是,在是否搞全核化水下舰队的问题上,中国海军有自己的考量。

近些年来,中国海军研发水平不断提升,崛起势头十分强劲,各型、各类的水面舰艇批量建造,就连航母,都已经有3艘。从这方面看,中国有建造核潜艇的实力,但根据中国特殊情况来看,中国决定走“核常并举”的道路,也就是既要搞核潜艇,也要建常规潜艇。

2、常规核潜艇:追求高质量

确实,在与核潜艇的比较中,常规潜艇存在着不少短处,其水下潜航速度较低,潜航时间也不长,不适合大洋巡猎和追击,难以用于舰队护航。而且,因为吨位限制,所以常规潜艇无法携带大量武器,战略打击力量十分有限。但常规潜艇有自己的适用场合,在近海和浅海中,常规潜艇可以打伏击,也能搞封锁,如果是这种任务,可能核潜艇还不如常规潜艇。基于此,中国还在研发常规潜艇。

(1)浅海海洋环境复杂多变

作为世界上最大的陆海复合型国家,中国的作战海区可以划分为东海和南海两大部分,这也是我国进出太平洋和印度洋的主要通道,其中,距中国240-380海里的琉球群岛正好卡在出口处,这是未来海空战争的关键战场,是防御的重要之重。中国大陆和琉球群岛之间的东海大陆架的天然分界位于冲绳海槽中心线,该海槽的面积约为24.6万平方千米,全长840千米,发育有海山、海丘、海山脊等多种构造地貌,最大水深为2050米,不适合吨位大的攻击型核潜艇活动,而常规潜艇却能在此“大展身手”。

浅海海洋环境十分复杂,同时,也是多变的,海面既是声反射体,也是声散射体,所以能产生声的起伏和干扰,尤其是海面不平静的时候,声传播将受到更大影响,海底作为发射和散射的边界,也有着类似的特性,而且,因为海底地质结构不同,所以环境比海面更加复杂。

一般来说,声波在经过多次反射散射之后衰减很大,特别是夏季存在着温度跃变层,声传播的水文条件会变得更差,有时甚至连目视都能发现的目标,但声呐却找不到,这种情况下,潜艇无疑获得了一个良好的藏身之处,其可以在完成侦察、骚扰任务之后马上逃离。

(2)美日等国的威胁

值得一提的是,该海域已经接近美日航空反潜力量的核心区,在以琉球主岛为核心的、半径600-800千米区域内,战时会形成高密度航空反潜巡逻区,美日反潜机在东海形成了扇形搜索区,P-3C和P-8等战机可以在第一岛链从南到北进行高密度大跨度反潜巡逻。另外,美日还部署了水下反潜阵列,日本海上自卫队的那些以反潜为主的军舰将在战时封锁各个海峡,这无疑对常规潜艇的质量提出了更高的要求。

一般来说,现代潜艇都装有通气管道,这便决定了其外形难以隐匿,因为高精度机载雷达完全可以在40千米左右发现现代潜艇的通气管,另外,在东海的复杂情况下,潜艇也很难进行长时间的充电,这也意味着我国海军普遍常规潜艇很难去执行作战任务,因此,中国海军有必要建立一条安全性极高的“空中走廊”,确保常规潜艇在航空兵的掩护下顺利航行,这对于常规潜艇的技术性能要求极高。

3、常规核潜艇系列化发展:039型

在中国的现代化常规潜艇发展史上,039系列占据着关键地位,一般认为,该系列开启了国产现代化常规潜艇的序幕,而且,目前披露的新一代常规动力潜艇依然是其中的一员。

039型潜艇的研制开始于20世纪80年代中后期,当时的中国海军为了满足新时期的作战要求,同时,缩小和西方发达国家的技术差距,所以下定决心研制新潜艇,据了解,039型首艘潜艇在2005年的时候完成竣工,值得注意的是,该型艇的生产线依然在运转。

(1)首艇:“宋”级潜艇

039型潜艇首艇外形基本延续了此前033、035系列的抹香鲸造型,北约称之为“宋”级。这艘潜艇的性能较为先进,指挥塔和围壳舵参考了091型,也就是我国的首艘核潜艇。相比之前的常规潜艇,“宋”级潜艇有一个非常关键的特点,那就是其动力系统组升级为了柴油发电-电动推进的模式,整体静音水平也比之前更高,另外,因为采用了七叶大侧旋螺旋桨,所以噪声进一步降低。039型首舰在交付海军使用之后进行了潜射导弹的试射,成为了中国第一艘能在水下发射远程反舰导弹的常规潜艇。

不过,指挥台设计问题影响了该潜艇的水下适应性,所以在生产了首艇之后,中国海军便开始重新设计指挥台围壳,039G型潜艇便是“宋”级改进型,相比于“宋”级,039G在很多方面都实现了国产化,自此,中国海军在潜艇上消除了被“卡脖子”的风险。

(2)039A型潜艇

039型潜艇一直都在发生变化,在039G型潜艇面世之后,中国海军还生产了039A,北约将其命名为“元”级。

该潜艇在研制过程中参考了从俄罗斯购买的“基洛”级潜艇877型、改进型636型的优点,因此,039A可以算是两款潜艇的“集大成者”。在外形上,该潜艇的外形类似于636型,有明显的凸起,另外,其有一个最大的改进,那就是每个环节都进行了静音设计。

(3)039B型潜艇

之后,039A还进行了进一步的升级,也就是039B型,其外形上有所变化,指挥台围壳顶部更加平滑,艇体线性也进行了一定的优化,隐蔽性更高,另外,该潜艇很有可能安装了AIP动力装置,凭借此,039B型潜艇可以在完全脱离我军空中掩护的范围之前进行下潜,然后再利用AIP系统推进,在这个过程中,潜艇还可以利用复杂的海底地形作掩护,直抵冲绳海槽。

039B型之后还出现了改进型,但可能还是没能达到中国海军的理想型,这也是为何中国海军还在建造更新一代的常规潜艇的原因。

4、重大技术革新:039C型

因为设计的变化非常大,所以新一代常规动力潜艇有可能被外界称为“039C”,当然,无论是之前的A、B,还是如今的C,都只是外界用于区分舰艇的一个方式,中国军方并没有承认该称号。该潜艇相比039B的改进型主要有三个技术革新之处。

(1)“斧型”指挥塔围壳设计

这是039C相比之前潜艇变化最明显的一个特征,该造型十分奇特,是一种多面体造型,侧面整体呈现X型,有一个角度的上部倾斜以及沿着脊线的向内倾斜。这种造型和瑞典的A26型潜艇有相似之处,也有众多不同之处,其中,A26型的围壳舵布置在对折的脊线处,而中国的039C的围壳舵更低更靠前。另外,039C的指挥塔围壳或采取符合材料制造,具备非常优秀的隐身效果。

该潜艇“曝光”之后,外界直呼,中国这项“黑科技”问鼎世界第一。

(2)AIP动力装置功率更大、更有效

常规潜艇采用的AIP动力主要有三种,分别是斯特林发动机AIP,闭式循环柴油机AIP和燃料电池AIP。中国海军希望在新型潜艇上继续采用斯特林发动机的AIP动力系统,据了解,国内首台大缸径斯特林发动机基础样机在2021年底完成性能试验,其热功转换率高达40%,是目前国际上已知的斯特林发动机的最高水平。显然,中国在这方面已经走在了世界最前端。

039C采用该发动机之后,各项性能都将获得有效提高,无论是潜航时间,还是水下航速,都将比之前的潜艇表现更好。

(3)舷侧声呐阵列

当初,039B及其改进型都装备了舷侧阵声呐,这也是中国第一款装在自用型常规潜艇上的多线阵式舷侧声呐,但这个表现没有达到预期效果,存在一定角度的声呐盲区范围,而且,侧向误差也比较大。

在研制新一代常规潜艇的时候,中国海军对舷侧阵声呐的布局形式进行了较大的调整。外界认为,039C安装了一套高度综合化的水声与态势感知系统,整套水声探测系统的性能在全球常规潜艇中处于较高水平。

5、改进不足:单壳体结构

不过,作为039C系列化发展的成果,039C也存在一定的先天不足,其双壳体的基本结构未变,导致该潜艇的综合性能受到了影响,降低了其生存能力和作战能力,这种情况下,单壳体或单双壳体混合结构设计成为了新型潜艇的主流。

2017年的时候,中船重工展出了一款单壳体潜艇模型,其被命名为“S1100”,是中国公布的第一艘单壳体潜艇,这意味着中国潜艇耐压壳技术已经得到了质的飞跃。未来,中国在硅领域的研发将不断向前推进,相信很快就能看到中国海军装备单壳体设计的新一代常规潜艇。

值得一提的是,我国的潜艇已经得到了国际认可,2018年,中国在039B的基础上应用了部分的039C新技术,促成了与巴基斯坦的潜艇合作,8艘S-20P常规潜艇订单价值50亿美元以上。另外,我国还在2016年的时候与泰国海军签订了3艘S-26T型潜艇的协议。

结语:对于中国常规潜艇的发展,大家还有什么了解么?欢迎在评论区留下您的看法和故事。返回搜狐,查看更多

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