尺度:長(zhǎng)65米,寬6.3米,吃水6米
排水量: 水上1700噸,水下1980噸
潛深:超過(guò)400米
航速:水下最高
動(dòng)力裝置: 裝備2臺(tái)MTUl6V396柴油機(jī)主機(jī),其功率為8486馬力(6.24兆瓦),此外,還裝備1臺(tái)西門(mén)子電機(jī),采用單軸單螺旋槳推進(jìn)
武器: 8具533毫米首魚(yú)雷發(fā)射管,可發(fā)射STN阿特拉斯魚(yú)雷和反艦導(dǎo)彈,魚(yú)雷與反艦導(dǎo)彈裝載總數(shù)為16枚。裝備的ISUS
編制:30人
自持力:50天
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前,德國(guó)開(kāi)創(chuàng)性地在德國(guó)XⅪ型潛艇上采用流線形艇體和使用水下通氣管,首次實(shí)現(xiàn)了潛艇水下航速超過(guò)水面航速,使?jié)撏г跐撏疃燃纯墒褂貌裼蜋C(jī)航行,大大提高了潛艇的隱蔽性,成為潛艇發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。二戰(zhàn)后,由于國(guó)際公約限制德國(guó)潛艇的噸位,以及考慮到本國(guó)潛艇主要在波羅的海活動(dòng)等情況,德國(guó)開(kāi)始了發(fā)展緊湊型潛艇之路。由德國(guó)設(shè)計(jì)的各種類(lèi)型的常規(guī)潛艇在不少?lài)?guó)家海軍服役。上世紀(jì)60年代后,國(guó)際社會(huì)對(duì)德國(guó)建造潛艇的噸位有所放寬,其潛艇噸位逐漸增大,相繼研制建造了11艘德國(guó)205型潛艇(水下排水量450噸),18艘德國(guó)206型潛艇(600噸),為挪威皇家海軍建造了15艘德國(guó)207型潛艇(485噸),先后為12個(gè)國(guó)家建造或是通過(guò)轉(zhuǎn)讓建造許可證在其他國(guó)家建造了約61艘德國(guó)209型潛艇。由于緊跟時(shí)代步伐,采用同時(shí)代先進(jìn)技術(shù),價(jià)格適宜,從上世紀(jì)70年代初到現(xiàn)在,209型潛艇在國(guó)際潛艇市場(chǎng)上深受歡迎。212型潛艇是德國(guó)1990年在209-1200型潛艇的基礎(chǔ)上,加裝燃料電池系統(tǒng),換裝性能更先進(jìn)的聲吶、潛望鏡以及武器系統(tǒng)而研制出的世界上第一型裝備燃料電池的德國(guó)AIP潛艇。后來(lái),德國(guó)海軍根據(jù)意大利海軍的要求對(duì)212型潛艇的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),增大了下潛深度,采用改進(jìn)的外部通信設(shè)備和性能更優(yōu)的逃生設(shè)備,稱(chēng)作212A型潛艇。上世紀(jì)末,德國(guó)霍瓦茲船廠(HDW)采用209型潛艇的設(shè)計(jì)理念,融合了德國(guó)212A型潛艇的革新技術(shù),開(kāi)發(fā)研制了214型潛艇。
1967年,希臘成為購(gòu)買(mǎi)由德國(guó)霍瓦茲船廠建造的209型潛艇的首位客戶(hù),從首批買(mǎi)進(jìn)4艘209型潛艇至今,已有8艘209型潛艇在希臘服役。歷史再一次重復(fù),2000年2月,希臘政府與德國(guó)簽訂了購(gòu)買(mǎi)4艘214型潛艇的合同,成為購(gòu)買(mǎi)214型潛艇的第一個(gè)買(mǎi)家。由霍瓦茲船廠建造首制艇,在希臘船廠生產(chǎn)后續(xù)3艘潛艇。
2001年1月16日霍瓦茲船廠開(kāi)始建造第1艘214型潛艇,2004年4月22日對(duì)首制艇命名,預(yù)計(jì)2O05年9月30日交付首艇。214型潛艇總長(zhǎng)約65米,高約13米,耐壓艇體直徑約6.3米,水面排水量約1700噸,水下排水量1980噸,編制27人。
小排水量、卓越的隱身性能以及較高的有效負(fù)載,使214型潛艇能在淺海和深海滿(mǎn)足當(dāng)今各種作戰(zhàn)需求。除已與希臘簽訂4艘銷(xiāo)售合同外,又與韓國(guó)簽訂了銷(xiāo)售3艘214型潛艇的合同,將在2007~2009年間交付。
從研制212A型潛艇時(shí)開(kāi)始,德國(guó)不再按傳統(tǒng)觀念將平臺(tái)和負(fù)載分開(kāi),在設(shè)計(jì)之初就將船體建造、機(jī)械設(shè)備和傳感器、武器系統(tǒng)作為一體考慮。新的設(shè)計(jì)理念一方面來(lái)自于對(duì)現(xiàn)代海戰(zhàn)的分析,一方面來(lái)自盟國(guó)潛艇部隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)和情報(bào)。214型潛艇將武器、傳感器和其他技術(shù)融為一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)高性能數(shù)據(jù)總線將傳感器(如聲吶、潛望鏡、光電桅桿)獲得的數(shù)據(jù)、從武器系統(tǒng)(魚(yú)雷和發(fā)射裝置)獲得的有效信息,以及通過(guò)通信、導(dǎo)航系統(tǒng)獲得的信息融入指揮和武器控制系統(tǒng)的中心計(jì)算機(jī)工作站。指揮和武器控制系統(tǒng)是潛艇的核心,收集所有數(shù)據(jù),評(píng)估敵我態(tài)勢(shì),并創(chuàng)建作戰(zhàn)的先后次序。
214型潛艇被設(shè)計(jì)成可執(zhí)行包括從近海作戰(zhàn)到遠(yuǎn)洋巡邏等多種任務(wù),裝備現(xiàn)代化、模塊化武器系統(tǒng),并與傳感器融合在一起,加上AIP系統(tǒng),使214型潛艇具備以下能力:反艦和反潛作戰(zhàn);執(zhí)行監(jiān)視、偵察任務(wù);秘密布雷和收集情報(bào);參加特遣部隊(duì),完成訓(xùn)練和作戰(zhàn)任務(wù)。
214型潛艇在設(shè)計(jì)過(guò)程中注意方案的靈活多樣,根據(jù)艇用設(shè)施和作戰(zhàn)性能的側(cè)重點(diǎn)不同,有20余款改進(jìn)型設(shè)計(jì)方案。這樣不僅可以滿(mǎn)足訂貨方對(duì)潛艇性能和建造工期的要求,也保證了不同型號(hào)的武器系統(tǒng)順利裝備在潛艇上,從而達(dá)到高效武器和造價(jià)優(yōu)化的有機(jī)結(jié)合。
另外在設(shè)計(jì)建造過(guò)程中,214型潛艇對(duì)人機(jī)環(huán)境給予了格外重視,配備了供30名艇員居住的標(biāo)準(zhǔn)艙室,每個(gè)艇員都有自己的固定床位。艇員居住艙室的后面是位于潛艇中部的指揮與作戰(zhàn)情報(bào)中心,中心內(nèi)設(shè)置了聲吶顯示屏、武器發(fā)射及潛艇操控工作臺(tái),中心與艇員住艙之間設(shè)置了耐壓艙壁。尾部沒(méi)有布置艇員艙室,在那里實(shí)行無(wú)人操作,主要布置了推進(jìn)和操縱設(shè)備。
潛艇最大的優(yōu)勢(shì)在于它的隱蔽性,214型潛艇通過(guò)在總體、動(dòng)力、設(shè)備等方面精心研制,獲得了一個(gè)安靜的作戰(zhàn)平臺(tái)。
耐壓艇體由HY80和HYl00低磁鋼建造,強(qiáng)度高、彈性好,下潛深度大于400米,不易被敵方磁探測(cè)器發(fā)現(xiàn)。艇體進(jìn)行光順設(shè)計(jì),盡量減少表面開(kāi)口,開(kāi)口采用擋板結(jié)構(gòu)以便盡可能地減小海水流動(dòng)噪聲。光順的外形及涂敷在艇體外表面的聲波吸附材料對(duì)大幅度降低水下目標(biāo)強(qiáng)度發(fā)揮了很大作用,減少了被敵人探測(cè)到的幾率,增加了自身的聲吶探測(cè)距離。
潛艇采用模塊化設(shè)計(jì),所有的模塊、管系和電纜都裝在彈性基座上。裝備大側(cè)斜低噪聲螺旋槳,采用重量、尺寸合適的葉片確保將螺旋槳激振降至最低,并盡可能避免在不同工況下產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。由于采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)建造技術(shù)使?jié)撏?、熱、磁特征降至最低?
德國(guó)從212型潛艇開(kāi)始采用混合推進(jìn)裝置。該裝置由柴油發(fā)電機(jī)、推進(jìn)電池/燃料電池系統(tǒng)和推進(jìn)電機(jī)組成。德國(guó)的西門(mén)子公司在20世紀(jì)70年代開(kāi)始了潛艇用質(zhì)子交換膜燃料電池的研制工作。到1993年,西門(mén)子公司成功研制了功率為34千瓦的質(zhì)子交換膜燃料電池單元,并將其裝備在212型潛艇上。經(jīng)過(guò)多年努力,西門(mén)子公司又研制出功率更大的新型質(zhì)子交換膜燃料電池,使每個(gè)燃料電池單元的功率達(dá)到120千瓦。而214型潛艇正是裝備了2組新型質(zhì)子交換膜燃料電池單元,可輸出240千瓦的電力。由于提高了AIP性能,214型潛艇水下活動(dòng)時(shí)間可達(dá)3周以上,大大提高了潛航能力,降低了暴露率。
燃料電池的基本原理是利用電化學(xué)的方式把反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能,其使用的燃料是氫氣,主要來(lái)源于液態(tài)氫、金屬儲(chǔ)氫或者甲醇重整等。氧化劑則是儲(chǔ)存在低溫容器中的液氧。214型潛艇燃料電池系統(tǒng)的核心部分是新型質(zhì)子交換膜燃料電池單元,它包含固態(tài)聚合電解質(zhì),引導(dǎo)氫離子到陰極與氧發(fā)生反應(yīng)。燃料電池整齊排列在一個(gè)密閉壓力裝置里,形成一個(gè)完整的艙室。質(zhì)子交換膜燃料電池在低溫下(小于80℃)以大約65%的效率工作。
氫存儲(chǔ)在由霍瓦茲船廠研制的金屬氫化物圓桶中,放置在潛艇的耐壓艇體外。網(wǎng)格狀的金屬氫化物可以吸收氫分子,通過(guò)加熱釋放出氫氣。氧氣以液態(tài)方式安放在耐壓艇體內(nèi)的儲(chǔ)氧罐里,并與蒸發(fā)器、其他相關(guān)設(shè)備和安全裝置一起安裝在1個(gè)密閉壓力容器里。
由氫、氧組成的燃料電池系統(tǒng)發(fā)電后,通過(guò)直流/交流轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)推進(jìn)電機(jī),保證潛艇低速長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。燃料電池在不產(chǎn)生噪聲和燃燒的情況下,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,并可以在水下向蓄電池充電。它惟一的副產(chǎn)品是蒸餾水,基本不向艇外排放廢物,因此對(duì)海水的熱輻射強(qiáng)度得到了有效的控制,尾流特征小,可以做到在水下的超安靜航行。
212A型潛艇的推進(jìn)電機(jī)是可倒轉(zhuǎn)永磁同步勵(lì)磁電機(jī)(西門(mén)子PERMASYN電機(jī)),而214型潛艇選用的是第2代的PERMASYN電機(jī)。PERMASYN電機(jī)比傳統(tǒng)的直流電機(jī)小很多,在很小的轉(zhuǎn)速下可獲得同樣的轉(zhuǎn)矩,這樣可以采用低轉(zhuǎn)速推進(jìn)器,達(dá)到理想的水動(dòng)力噪聲指標(biāo),并提高了效率。當(dāng)調(diào)整航速時(shí),不會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的轉(zhuǎn)換噪聲,并可以在整個(gè)航速范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)矩。低滲漏、高抗振性和較低的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用使PERMASYN電機(jī)成為為214型潛艇量身定做的一款推進(jìn)電機(jī)。
當(dāng)214型潛艇以2~6節(jié)航速進(jìn)行水下巡邏時(shí),燃料電池系統(tǒng)能使其在水下連續(xù)航行3個(gè)多星期。在通氣管狀態(tài)以6節(jié)速度航行時(shí),燃油儲(chǔ)備可使其具有12000海里續(xù)航力及12個(gè)星期的海上續(xù)航時(shí)間。
214型潛艇上裝備了ISUS90型綜合作戰(zhàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)的核心是指揮和武器控制系統(tǒng)。它接收并分析所有輸入信息,然后自動(dòng)啟動(dòng)戰(zhàn)斗程序。
向指揮和武器控制系統(tǒng)提供信息的傳感器和系統(tǒng)包括:
綜合聲吶系統(tǒng) 裝備阿特拉斯公司的STN聲吶系統(tǒng),包括:探測(cè)目標(biāo)距離和方位的主動(dòng)聲吶;由DBQS聲吶水聽(tīng)器組成的中頻圓柱狀被動(dòng)聲吶基陣;FAS-3型中低頻舷側(cè)陣被動(dòng)探測(cè)聲吶;偵聽(tīng)測(cè)距聲吶。214型潛艇可選裝TAS-3型拖曳陣用于低頻和超低頻的被動(dòng)探測(cè),該基陣可通過(guò)布置在艇體外尾部的絞車(chē)進(jìn)行布放和回收。該艇也可裝備阿特拉斯公司的MOA3070 STN型避雷聲吶,這是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探測(cè)/獵雷系統(tǒng),同時(shí)可以提供近距離導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
水面?zhèn)鞲衅?/strong> 包括1個(gè)裝備彩色高分辨率電荷耦合元件照相機(jī)、熱成像傳感器和GPS設(shè)備的光電桅桿,1個(gè)帶有激光測(cè)距儀和綜合電子支援措施(ESM)/GPS設(shè)備的光學(xué)潛望鏡,低截獲概率雷達(dá)系統(tǒng),以及電子支援天線。
導(dǎo)航系統(tǒng) 包括導(dǎo)航工作臺(tái),慣導(dǎo)系統(tǒng),導(dǎo)航計(jì)算機(jī),導(dǎo)航傳感器,GPS。
通信系統(tǒng) 包括外通系統(tǒng),內(nèi)通系統(tǒng),可升降通信桅桿,雷達(dá)敵我識(shí)別系統(tǒng),無(wú)線發(fā)報(bào)系統(tǒng),緊急通信系統(tǒng)和浮力天線。
綜合指揮和武器控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)具有以下功能:航跡管理,目標(biāo)運(yùn)動(dòng)分析,戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)顯示,控制和制導(dǎo)魚(yú)雷,以及支援導(dǎo)彈發(fā)射。
武器系統(tǒng) 包括艇首8具自航式魚(yú)雷發(fā)射管可發(fā)射各型魚(yú)雷,其中的3、4、5、6號(hào)發(fā)射管可發(fā)射潛射“魚(yú)叉”導(dǎo)彈。8具發(fā)射管呈L型鏡像排列,這種配置的優(yōu)點(diǎn)在于為兩側(cè)留出了寶貴的空間用于安裝配電板、控制面板或其他設(shè)備。另外艇內(nèi)可放置8具備用魚(yú)雷或?qū)?,這樣1艘潛艇的標(biāo)準(zhǔn)配置是16件武器(魚(yú)雷或 214型潛艇裝備的綜合反魚(yú)雷系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行自我保護(hù),還可以對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)的水面艦艇提供保護(hù)。214型潛艇擅長(zhǎng)利用具有自動(dòng)魚(yú)雷報(bào)警功能的反魚(yú)雷系統(tǒng)攻擊來(lái)襲魚(yú)雷。集裝箱式綜合對(duì)策反應(yīng)器是綜合反魚(yú)雷系統(tǒng)的重要組成部分,這是一個(gè)快速反應(yīng)、多功效的反魚(yú)雷軟殺傷系統(tǒng)。它通過(guò)實(shí)施與威脅相適應(yīng)的干擾和欺騙手段,對(duì)現(xiàn)代化的輕型魚(yú)雷,以及線導(dǎo)和聲自導(dǎo)重型魚(yú)雷進(jìn)行有效的欺騙。該系統(tǒng)一直處于值班狀態(tài),做好響應(yīng)各種警報(bào)的準(zhǔn)備。潛艇的聲吶系統(tǒng)將探測(cè)到的威脅和警告信息連續(xù)提供給該系統(tǒng)。系統(tǒng)中的干擾器能發(fā)出比潛艇反射回聲噪聲高得多的噪聲信號(hào),這個(gè)噪聲信號(hào)掩護(hù)了潛艇,中斷了潛艇與來(lái)襲魚(yú)雷的信號(hào)聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)中移動(dòng)信號(hào)模擬器能模擬出與本艇相似的信號(hào),通過(guò)它的運(yùn)動(dòng)和發(fā)出假目標(biāo)信號(hào)使敵人的魚(yú)雷脫靶。系統(tǒng)主要由控制單元、裝在潛艇上層建筑里的懸掛裝置、帶10個(gè)發(fā)射管的發(fā)射容器,以及固定的干擾器和移動(dòng)目標(biāo)模擬器組成。
214型潛艇使用現(xiàn)代化裝備和高性能AIP系統(tǒng),具有良好的隱蔽性。采用模塊化設(shè)計(jì)建造技術(shù),將武器系統(tǒng)、傳感器和潛艇平臺(tái)緊密結(jié)合成為一體,適合完成各種使命任務(wù),基本代表了目前常規(guī)動(dòng)力潛艇的技術(shù)發(fā)展水平。
AIP的英文原文是airindependentpropulsion,就是不依賴(lài)空氣推進(jìn),指潛艇在水下不依賴(lài)外界的空氣也能提供推進(jìn)動(dòng)力和其他動(dòng)力的能源系統(tǒng)。為什么要在常規(guī)動(dòng)力潛艇上加裝這樣一個(gè)裝置?這就要從常規(guī)動(dòng)力潛艇的特點(diǎn)說(shuō)起。常規(guī)柴電動(dòng)力潛艇在水面航行時(shí)使用柴油機(jī),水下航行則使用蓄電池,而艇上安裝的蓄電池容量有限,潛航一段時(shí)間后便不得不上浮至通氣管狀態(tài),利用柴油機(jī)為蓄電池充電。由于二戰(zhàn)后反潛技術(shù)的迅速發(fā)展,反潛兵力使用的高靈敏度探測(cè)設(shè)備可以在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離上探測(cè)到潛艇升出水面的通氣管,進(jìn)而對(duì)潛艇迅速定位并向潛艇發(fā)起有效的遠(yuǎn)程攻擊。
從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),潛艇只要把通氣管裝置升出水面,被敵人發(fā)現(xiàn)只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。眾所周知,良好的隱蔽性能是潛艇相對(duì)于水面艦艇的巨大戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì),而頻頻地上浮充電恰恰導(dǎo)致潛艇的暴露率大大增加,無(wú)論是攻擊的突然性還是自身的生存能力都受到很大影響。所以,有限的水下續(xù)航力成為常規(guī)動(dòng)力潛艇一個(gè)重要的缺陷。核動(dòng)力的運(yùn)用雖然解決了這一難題,使?jié)撏Й@得了幾乎是無(wú)限的水下續(xù)航力,但對(duì)很多國(guó)家來(lái)說(shuō),制造核動(dòng)力潛艇存在著難以逾越的障礙。首先是技術(shù),目前世界真正能夠自主研發(fā)核動(dòng)力潛艇的國(guó)家只有五個(gè):美俄英法中;其次是資金,一艘現(xiàn)代化核潛艇造價(jià)驚人,平均單價(jià)13-23億美元,戰(zhàn)斗使用和維修保養(yǎng)費(fèi)用也很較高,這絕非是一般國(guó)家所能承受的。而且在作戰(zhàn)方面,常規(guī)動(dòng)力潛艇比之核潛艇也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),它更適合在近海、淺海作戰(zhàn),這正是絕大部分國(guó)家潛艇的主要作戰(zhàn)任務(wù)。
怎么才能在不使用核動(dòng)力的前提下,解決潛艇續(xù)航力不足的問(wèn)題呢?為此,各國(guó)都做了長(zhǎng)期的探索和努力,從上個(gè)世紀(jì)90年代中期開(kāi)始,各種AIP動(dòng)力裝置的研制紛紛獲得成功,并開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。由于AIP動(dòng)力裝置不需要氧氣即可正常運(yùn)行,所以裝上潛艇后能夠顯著提高潛艇的水下續(xù)航力,使其在水下潛伏的時(shí)間提高到2-3周,大幅降低了潛艇在巡航中的暴露率。
這樣,一直以來(lái)影響常規(guī)動(dòng)力潛艇作戰(zhàn)效能的瓶頸終于獲得解決。有人形象地把裝備了AIP系統(tǒng)的常規(guī)潛艇比喻為“綠色核潛艇”,意思是它既有堪比核潛艇的大巡航力,又沒(méi)有核潛艇的潛在危險(xiǎn)和高成本。
目前,國(guó)外常規(guī)潛艇的AIP系統(tǒng)主要分為兩大類(lèi):熱機(jī)系統(tǒng)和電化學(xué)系統(tǒng)。其中熱機(jī)AIP系統(tǒng)主要包括閉式循環(huán)柴油機(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、閉式循環(huán)汽輪機(jī);電化學(xué)AIP系統(tǒng)主要是聚合物電解質(zhì)膜燃料電池。這四種技術(shù)都已經(jīng)比較成熟,進(jìn)入了實(shí)用階段。
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