说说中国新一代常规潜艇

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发端于80年代


从传统而言,自上世纪50年代以来,水下力量建设历来是中国海军建军的重点,在上世纪80年代初,海军潜艇数量一度达到120艘,其中的95%为常规动力潜艇。然而,构成这一庞大数量的,主要则是033、035甚至包括更早的03型潜艇,对比同时期苏联的887/636型,西方国家的209型、“阿戈斯塔”级等新型潜艇,中国的常规潜艇力量在技术水平上已明显落后于世。

1982年,刘华清同志接任海军司令员之后,下达了研制新一代常规动力潜艇的任务,并将其作为海军建设的重点工程之一。80年代正是国门开放初期,在和外军的一系列接触之后,军方对新艇提出的战术要求是:采用水滴型艇体,单轴7叶倾斜螺旋桨,使用数字化声呐及显示设备,配备新型线导鱼雷,同时具备对潜、对舰双重作战能力,配备可水下发射的反舰导弹及反潜导弹。此外,由于之间某型潜艇研制中由于配套系统研制缓慢导致整个工程进度滞后,此次海军特别强调:成套论证、成套设计、成套定型、成套生产、成套交付,即当时业内所说的“五个成套”。

研制工作在80年代中、后期全面铺开,首艘039艇在1992年在武汉造船厂正式开工,由于强调“五个配套,整个工程进展比较顺利,1994年5月首艇下水的同时,各子系统也基本完成研制。次年5月,039首艇正式交付海军,开始了长达3年的海试。同时,首艇还担负了为后续新型潜艇培养种子人员的任务,在97年之前,至少已有5个艇员队完成全部训练项目。

在94年5月下水后,039型潜艇被美国侦察卫星所拍摄到,按照以中国古代王朝命名的惯例,新型潜艇被西方冠以“宋”级的称呼。039型全长75米,宽8.6米;水面状态排水量1700吨,水下2240吨;最高航速,水面:14节,水下:22节,通气管状态:12节;通气管状态10节航速是最大航程7000海里;编制艇员50人。

就外形看,039型采用的是一种混和型艇型——其首部仍未常规艇首,或者称为“鲸”形艇首,单较之上一代的033/035更为圆钝,尾部则过渡为水滴型,这种艇型在水下和水面的适航性都介于常规艇型与水滴型之间。显然,这和最初军方最初要求的水滴型有很大的差别,一般认为,这是军工部门为了降低研制风险而选择的折中方案,但是,一个疑问在于:更早研制的第一代核潜艇已经采用了水滴型艇型,这是“规避风险”说所不好解释的。对艇型选择的另一种解释是:其原因可能不在于潜艇本身——作为常规潜艇主要作战区域的中国近海海域,在地理上属于封闭型海区,其中东海及黄海的水深均不足50米且海底地形复杂,上世纪80年代,中国的海洋调查、勘测工作尚不完善,潜艇部队通常需要在水面舰艇的护航下以水面航行状态通过这些海区,在凹槽海区再进入潜航。而在90年代之后,随着海洋调查工作的不断加强,中国对水下环境资料的掌握开始迅速的完善起来,而这可能也是后面新一代常规潜艇选择水滴型艇型的一个可能的因素.


新潜艇另一个显著的外部特征在于舍弃了033/035所使用的可收起的首水平舵,转而使用围壳舵,相应的,为了增加水平舵的力矩,新艇的围壳相比上一代布置的更为靠前。相对于原来的布局,由于舵无法收起,在水下高速航行中039型的阻力会大一些,但是,由于远离艇首,由水平舵所产生的流体噪声对艇首声呐的干扰会比首水平舵小很多。

039的艇体表面比上代潜艇要光滑,没有多少突起物,系揽桩、系揽口均采用了可收放式,排水口外形也进行了重新设计,流体噪声较033/035型明显减小。全艇仍采用了中国潜艇传统的双壳体构造,储备浮力达22%,其耐压壳体采用新研制的低磁高强度纲,最大潜深300米,极限潜深350米。

具海外媒体报道,039型的动力系统为3台低噪声的MTU 16V396 SE84型增压柴油机及一台2800千瓦双电枢推进电机,2台交流发电机组,最大输出功率3.1兆瓦,共有4祖蓄电池,主驱动电机通过弹性连接轴与推进轴直接连接,同时采用了低速7叶倾斜螺旋桨。一系列措施使得039型的噪声大大低于上一代常规潜艇。

039型在艇首设置有6具鱼雷液压平衡式533毫米发射管,与033/035相同,采用两具一组排列为3层,估计可携带各类武器18件或最多30枚水雷。主要的武器分别是鱼-4乙型反舰鱼雷、鱼-6型反舰/反潜鱼雷以及“鹰击”-82型潜舰导弹。其中鱼-5鱼雷研制于80年代中期,在我国鱼雷中,它首次采用了高功率热动力推进,使用“奥托-Ⅱ”燃料,具有低噪声、无航迹的优点。鱼-6最大航速50节,35节航速时航程45公里,最大潜深500米,制导方式为线导+主/被动联合声自导,声自导系统采用数字式计算机控制,鱼-6的装备使得039型成为了中国海军第一型具备对潜作战能力的常规潜艇。

中国潜艇搭载反舰导弹的尝试最初始于上世纪70年代,最初的设想是让常规潜艇搭载“上游”-1甲反舰导弹(别砸我,确实没写错),在水面发射。最终于1977年开始研制搭载有6枚“鹰击”-8导弹的33G飞航导弹潜艇(也正是因为33G才保住了“鹰击”-8这个型号),发射方式仍为水面发射。039型潜艇的研制使得中国常规潜艇部队首次具备了水下发射反舰导弹的能力,导弹通过水下运载器从鱼雷发射管发射,中国所选择的是类似美国的无动力运载器,相对于法国人通常使用的有动力运载器而言,这种方式的水下噪声要小,但是,无法在较大潜深是使用,另一个问题则是无动力运载器在导弹出水时对海况的适应性较差。对此的可能的解释是,至少对于常规潜艇所活动的近海地区,中国的空中力量已经有信心可以压制对己方常规潜艇构成威胁的敌反潜飞机及反潜舰只,潜艇也就没有必要在发起攻击时保持较大的潜深。此外,“鹰击”导弹潜射型号的调姿系统对不同的出水状态应该具有很强的适应能力。关于039搭载潜空导弹的传言,经过多方打探最后仍然无法得到一个确实的答案,如果确有其事的话,那么近来美军放出消息,要开发可以高空投放的反潜弹药,这或许能从侧面对此加以印证。

039型水声和电子设备的具体情况目前还不得而知,按照《简氏防务周刊》等海外媒体的说法,039型潜艇装备有新一代的数字化声呐、通信、导航、电子/水声对抗及指挥系统,整体技术水平处于欧美90年代初期。火控系统可以同时跟踪20个目标并引导鱼雷攻击其中的2个。此外艇体上还布置有3部柱状声呐,由于探测外界水声信号,可以对来袭鱼雷实施预警。

039型潜艇首批建造共2艘,在3年的检验中诸多的问题逐步暴露出来。也许是为了容纳某种体积较大的设备,039型的呈阶梯形的围壳在高度上远远高于上代的033/035型潜艇以及国外同时期建造的常规潜艇,而水池中的许多情况和实际航行是两回事,实际试航中发现新艇水下的航行阻力和流体噪声都比设计指标增大了很多,这使得其水下航速和安静性都没有完全达到最初的设计要求;此外,各个子系统还存在可靠性的问题。

具海外媒体报道,039型的改进型号1995年开始建造,1997年8月下水1999年2月交付海军,其周期比其原型建造还要长一些,这可能是逐步修改设计所造成的,从外观上看,绝对来讲新的039型的围壳的高度仍不算低,但比原型要降低了一些,外形从阶梯型改为类似091核潜艇的直立式。同时,所有动力及传动装置均使用了减震浮筏和阻尼材料,艇体表面铺设了消声瓦——中国在上世纪80年代便开始了消声瓦的研制工作,90年代对877/636型潜艇的引进进一步加快了研制进度。此外,电子及水声设备应该也有进一步的改进。039改进型较原型在综合性能上据称提高了30%,总体技术水平与日本“春朝”及德国209-1400型相当。


与此同时,在90年代中后期,被西方称为“明”级的035型潜艇接收了一次十分彻底的改进,而其技术,多数则来自新一代的039型,这其中可能包括:配备鱼-4乙和鱼-6型鱼雷;铺设消声瓦;在艇内动力及传动装置加装隔音罩,减震浮筏及弹性连接管;换装新型水声及电子设备。


仍然神秘的“元”级



所谓的“元”级潜艇的照片最早大约是在2004年出现在互联网上,到目前为止尚未有权威媒体的介绍。从外观看,它给人初步的印象就是中国039型和俄罗斯“基洛”级潜艇的混和体——艇型为水滴型,并拥有一个之前“基洛”级所特有背部突起,同时采用了039型所使用的十字形尾舵,其指挥塔围壳的形状也更接近与039型,但高度降低了很多,039型的围壳舵也被这型潜艇继承了下来。至少,可以认定在新型潜艇的研制过程中,中国的技术人员从877/636型潜艇上得到了很大的启发。


从“元”级潜艇的水滴型艇体来看,我们可以以此判断,目前中国对周边水下环境的掌握程度,至少已经可以使潜艇在近海区域不再需要过多的进行水面航行。此外,一直以来复杂的近海海底地貌都使得中国常规潜艇的尺寸受到严格限制,而通常情况下,包括降噪设备在内的各种设施都需要一定的空间才能容纳(因此,通常情况下体积较大的核潜艇在安静性上要优于小吨位的常规潜艇,这正好和我们一般的认识相反),故而中国常规潜艇的研制在这方面要面临更多的麻烦。新的“元”级潜艇从照片判断,其宽度要大于039型潜艇,但小于“基洛”级,因此单从这看其安静性要好于039型,对中国近海的适应性要好于“基洛”。

从表面观察,“元”级潜艇的突起物和排水口数量较039型进一步减少,艇体同样铺设有消声瓦,但是已经看不到如039型或“基洛”级上面的缝隙,艇体更为光滑,水下流体噪声应该会进一步减小。而由此还可以判断,在消声瓦的铺设工艺上,中国有了很大的进步。


在鱼雷发射管的布置上,由于宽度增加,新潜艇于“基洛”级相同,采用上下两横列的布置方式,相对于之前中国常规潜艇三层纵列布置,艇内武器无需再布置在过高的高度,检测和装填都要方便一些,而且也易于设计自动装填装置,便于快速装填。


按照外界报道,“元”级的动力装置依然是传统的柴-电推进模式,并未采用时下流行的燃料电池或“斯特林”发动机。一方面,这应该是源于中国海军特有的战术观念;其次,可以判断新型潜艇的蓄电池性能应该有了较大的提高,至少应该可以部分抵消掉AIP动力装置的在长航时上的优势。


再看得长远一些,中国近海海域属封闭型海区,在我们的周边存在有如日、韩以及台湾地区等实力不俗的海上力量,而未来的周边环境的稳定尚没有百分之百的保证。因此,在走向远洋的同时,未来中国海军仍需要保留一支具有足够威慑力的近海控制力量。而在近海海域,特别是东海、黄海这样的浅海海区,吨位较小的常规动力潜艇要比大块头的核潜艇更能适应战场环境,因此,未来中国常规潜艇存在的理由并非仅仅是由于减少开支的需要。

现代战争中,对潜艇战术价值主要在于它的“存在”所带来的威慑,而并非其真正毁伤目标的多寡,马岛海战中,“征服者”号潜艇最大的成功不是击沉了老朽的“贝尔格拉诺”号巡洋舰,而是迫使阿根廷舰队不敢出港。一艘不存在的“潜艇”也会使得水面上的敌人不敢轻举妄动;即使你的潜艇呆在港里,最起码也会迫使对方的航母战斗群为了搭载反潜飞机及弹药而减少其他机种以及武器的携带数量。而具体到中国而言,随着航空兵对海作战能力的增强,中国常规潜艇的威慑更多的因是针对水下,也就是说,未来重点需要强化对潜作战能力。


回过头再说动力装置,西欧国家所广泛使用的燃料电池技术在相对狭小的海域是比较有效的,但中国近海海域达300万平方公里,在这样的环境中仅仅能降潜航时间提高数倍的AIP技术在性价比上并不会很高。就我个人认为,具有无限续航力的低功率密度小型核反应堆可能比燃料电池、“斯特林”发动机等AIP装置更适合中国的国情。






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