深度:越来越难探测了 我潜艇一变化提高作战能力

2016年07月08日 15:58 新浪军事 微博
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  039B也就是海外媒体报道的元级潜艇是我国第一艘AIP潜艇,根据海外的资料,它配备有斯特林AIP系统,斯特林AIP系统是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。斯特林机由于其闭式循环的工作特点,工作过程中无工质排放,因此非常适合为AIP潜艇提供潜航动力。一般认为利用039B,可以让潜艇在4节低速静音状态下航行大约3000公里左右。

  依靠AIP系统,039B可以在水下长时间潜航,从而避免了象传统常规动力潜艇那样,频繁的上浮进行补充氧气,众所周知,美日沿第一岛链布置了大量的反潜巡逻机,仅日本海上自卫队就有大约100架P-3C海上巡逻机,这些巡逻机配备有较为先进的机载水面搜索雷达、前视红外探测系统、声呐浮标及音响探测系统等,以P-3C最新的改进型P-3C-AIP为例子,它配备有先进的AN/APS-137V-5机载水面搜索雷达,在逆合成孔径模式下,对于潜艇通气管可以提供50公里左右的探测距离,结合较强的续航能力和留空时间,P-3C可以迅速的控制面积较大的海域,这对于我国海军潜艇来说是一个巨大的威胁。

  因此在AIP潜艇没有服役之前,我国海军潜艇在脱离岸基航空兵掩护以后,其作战效能急剧下降,对方可以利用P-3C在一些关键海域如宫古海峡附近进行高密度的巡逻,在我方潜艇上浮的时候进行压制,也可以召唤水面舰艇和潜艇对我方潜艇者联合攻击,这样我国海军潜艇不论是作战能力还是生存能力都令人难以乐观。

  P-3C这样的反潜巡逻机是我国海军潜艇的大敌

  039B型AIP潜艇服役之后,就会大大提高我国潜艇的水下作战能力,尤其是它可以长时间在水下潜航,不需要频繁补充氧气,这样对方就无法采用机载雷达来控制大面积的海域,这样就大大提高我国海军潜艇的水下活动范围,以AIP潜艇持续水下续航能力达到3000公里计算,从我国青岛和舟山两大潜艇基地出发,均可以突破第一岛链,前者可以经过对马海峡,突入日本海,后者可以穿透宫古海峡,突入西太平洋,从海南岛出发,向西可以从巴士海峡进入西太平洋,向南可以覆盖南海,考虑到对方在南海空中巡逻能力较低,039B型AIP潜艇可以采用间隔上浮的办法,进一步增加航程,可以将马六甲海峡以到纳入作战范围。

  这样的话,对方只能采取重点设防的办法,集中反潜作战力量监控我国海军突破第一岛链的几个关键航道,如对马海峡、宫古海峡和巴士海峡,这样对方海空作战能力就会位于第一岛链东侧,从而降低我国近海防御的压力。

  冷战期间,美国用海底声呐阵-SOSUS来监控前苏联潜艇

  不过对方也可能采取海底水声呐阵的办法来监控这些关键航道,在冷战时期,随着前苏联核动力潜艇投入使用,美国海军就遇到了如何监控水下目标的问题,为此美国海军投入巨大人力物力在大西洋、太平洋各布设了三条海底水听阵,形成了三条警戒线,这些海底声呐阵在探测、监控前苏联水下目标方面起到了积极的作用,提高了美国海军监控前苏联核动力潜艇的能力,因此不排除对方可能采取这样的办法来探测和监控我国海军潜艇。

  从现在来看一旦我国海军潜艇在突破第一岛链关键航道的时候被对方探测到,由于我国海军潜艇在以4节左右的低速隐蔽潜艇,所以对方反潜巡逻飞机抵达战区以后,需要探测 的区域就比较小,相应的探测概率就会增加,这样我国海军潜艇不但会受到对方反潜飞机的探测和攻击,还会受到反潜飞机召唤来的水面舰艇、潜艇的攻击,这样我国海军潜秀入要面对对方空中、水面和水下反潜兵力的联合打击,其生存能力显然让人怀疑。

  新型潜艇的指挥塔有较大变化

  因此对于我国海军来说,可能就需要进一步提高潜艇的静音能力,以提高潜艇突破对方声呐封锁线的能力,这意味着潜艇可能在水动力、机械设备、动力系统等多个方面采取降噪措施,以降低潜艇的噪声,这样对方就不容易通过海底声呐阵来探测我国海军的潜艇。

  笔者注意到海外媒体报道我国新型潜艇的时候,指出它的艇体似乎进行了加长,艇体加长,主要是增加艇体的空间,这样做的主要目的可能就是为了给降噪措施提供空间,前苏联在研制基洛级的时候,为了降低潜艇的噪声,就是不惜占用潜艇宝贵的内部空间,因此039C型潜艇可能采用比早期潜艇更加完善的潜艇降噪措施,如浮伐减振原来采用单层装置现在采用多层减振,原来采用单件或者单套系统降噪,现在采用整体式减振等。

  在039C的改进之中,最引人注目的可能就是它的指挥塔围壳有了明显的变化,从相关图片来看,新的围壳面积有所缩小,从侧面看呈现梯形,围壳与艇身都采用了填角结构,过渡更好,这一切的改变很大的原因就是实际上就是为了降低潜艇的噪声,这也表明随着潜艇整体噪声的降低,原来处于从属地位的附体噪声也开始被设计者重视,就象隐身飞机一样,以前的战斗机布满了天线、鼓包和缝隙,它们都会引起雷达波的散射,原来飞机整体RCS较大,自然不需要对其进行处理,但是在第四代作战飞机隐身能力有较大提高的情况下,这些地方的散射就不能忽视了,所以我们看到第四代战斗机对这些地方也进行了隐身处理。

  新型潜艇的指挥塔特写,注意顶部曲线进行了优化

  指挥塔围壳作为潜艇最大的附体,它给潜艇噪声带来的影响实际上是不容忽视,指挥塔围壳自身线形如果不合的话,就会造成围壳前缘压力变化较大,从而增加噪声,同时围壳与艇体过渡僵硬,也会产生涡流,从而进一步增加潜艇的噪声之外,另外指挥塔围壳还会对推进器的尾流产生不利的干扰,各国海军的经验来看,围壳的尾流会对艇体尾部推进器处伴流场产生不利的影响,从而破坏它的均匀性和稳定性,进而使得螺旋桨产生较高的低频离散噪声、低频宽带,从而增加推进器的噪声,另外传统指挥塔围壳与水面垂直,这样它对于声呐来说具备较强的反向散射,目标强度较强。

  从相关图片来看,039C的指挥塔围壳侧面看呈现梯形,这说明它不与艇体和水面垂直,这样就不容易产生强发射区域,从而降低潜艇的目标强度,另外它的位置比较靠前,这样就远离推进器,减少了指挥塔围壳尾流对于推进器流场的干扰,同时它还对指挥塔围壳的顶部线形进行处理,新的线形流线形更好,这样可以让围壳顶部水压变化较缓,从而降低这里的噪声,同时也利于控制围壳尾流,减少对于推进器尾流的不利影响,在指挥塔围壳和艇体结合部进行了填角处理,从而两者之间的过渡更加平缓,也有助于改善围壳前缘流动分离现象和抑制马蹄形涡的形成,从而进一步降低潜艇的噪声。由此可见039C型潜艇的噪声水平比039B肯定有进一步的降低,提高我国海军潜艇的水下作战能力。

  新的指挥塔围壳除了降低噪声之外,还有其他的优点,首先它的高度和体积、重量都降低了,有利于控制潜艇的重心,避免出现头重脚轻的现象,从而提高潜艇的稳定、机动性能,尤其是在潜艇遇到风浪或者使用武器的时候,可以迅速恢复潜艇的平衡和状态,另外由于外形更加流线,所以它的阻力也更小,在潜艇处于潜航的时候,附体阻力是潜艇水下阻力重要组成部分,而指挥塔围壳是潜艇最大的附体,所以这意味着潜艇的阻力也更小,水下快速性能也得到了提高。

  基洛级为了增加静音设施,不惜加大艇内空间

  在海外新闻之中,有人曾经推测039C型AIP潜艇可能采用了单壳艇体,众所周知,我国潜艇传统采用双壳艇体,所谓双壳艇体就是潜艇耐压壳外面还有一层非耐压壳,里面主要是设备、海水和管线等,它的优点就是储备浮力大、生存能力强,可以在两个壳体之间布置设备,因此潜艇表面可以非常光滑,水下阻力较低,但是它的缺点就是结构复杂、施工比较困难,另湿表面积较大,开口较多,不利于吨位和噪声的控制,目标信号较强,特别是同样条件下,双壳潜艇的容积比单壳体潜艇要小的多,如果安装同样的设备,双壳潜艇的吨位要大的多,所以039C潜艇比039B要加长,就是增加艇内空间。单壳潜艇的优点就是同样条件下,体积较小,因此更加容易控制排水量和湿面积,水下速度快,结构比较简单,艇体开口少,但是它的缺点就是储备浮力小,生存能力较低,另外舷侧布置设备比较困难,单独是大面积舷侧阵,另外艇体加工难度较大,所以单壳艇体潜艇对于工业基础尤其是加工能力要求较高。

  根据这些描述来看,笔者注意到039C艇体仍旧有纵贯全艇的排水孔,这几乎是双壳潜艇一个标志性特点,可以推测039C仍旧是一艘双壳潜艇,这样就可以解释它什么采用加长艇体来提高艇内空间,前面说过我国潜艇传统采用双壳潜艇,在研制单壳潜艇方面缺乏必要的经验,因此从降低难度和加快武器列装速度出发,继续采用双壳潜艇显然是一个明智之举,它的缺点就是增加了潜艇的吨位,而我国海军对于039B/C系列潜艇的定位就是大型远洋攻击潜艇,所以这个缺点实际上还是可以接受的,从这些方面来说,笔者认为039C可能不会采用单壳艇体。

  综上所述,039B/C系列AIP潜艇的列装,大大提高我国海军的水下作战能力,其攻击能力、覆盖范围都得到了有力的增强,但是我们也要看到,我们面对的对手拥有当今最为强大的核潜艇作战能力,特别是具备较强近海作战能力的弗吉尼亚级大量服役。可以让对方深入到第一岛链关键通道以西海域,对我国海军潜艇进行探测和攻击,因此我国海军潜艇需要更加强大的水下作战能力,尤其是水下续航能力要更强,以便能够使用更多的通道做为突破口,以增加对方的防御压力,所以核潜艇应该是我国海军水下作战能力的发展方向。(作者署名:小飞猪观察)

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