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212潜艇最具特色的装备即是艇上的AIP推进系统http://www.sina.com.cn
2007年12月20日 08:25 《国际展望》杂志
德制U214级潜艇是U212级的外销型号,其某些性能甚至超出U212级。
◎动力革命 212型潜艇最具特色的装备即是艇上的AIP推进系统。其使用的是燃料电池动力与柴一电动力组成的混合动力系统。燃料电池用于在水下进行隐蔽的长时间巡逻,而柴一电动力则用于获得作战时所需的高航速。 该型潜艇上的燃料电池主要由9组质子交换燃料电池模块、14吨的液氧储存罐以及1.7吨的气态氢储存柜组成。工作原理是使氢燃料与氧化物在一个特殊的燃烧宅内发生化学反应直接生成电能,然后利用输出的直流电驱动电机推动潜艇前进。每组燃料电池模块的输出功率为34千瓦,9组的总输出功率为306千瓦。如果212型潜艇仅仅利用艇上的燃料电池,其最高潜航速度也可达到6.5节,几乎是目前其他国家AIP潜艇巡逻航速的2倍。柴一电动力由1台功率为4243马力的MTUl6 396型柴油发电机组、1台交流发电机、1台功率3875马力的西门子推进电机、高能蓄电池组和配电设备等组成。这两种推进系统可以单独工作,也可以并联工作。 该型潜艇水下最高航速为20节,水面航速12节。水面航速为8节时续航距离为8000海里。利用燃料电池推进系统再加上艇上蓄电池可使潜艇的持续水下航行距离超过1638海里,这一续航距离是1200吨级的209型潜艇的4倍以上。从连续潜航时间上来说,212型在不使用通气管装置的情况下水下连续航行时间可以长达3星期。该型艇的下潜深度在250米以上,海上自持力50天,人员编制27人。 ◎水下幽灵 为了全面降低自身信号强度,增加潜艇的水下综合隐身性能,212型的联合设计小组对于该级艇的声学隐身和非声学隐身给予了精心的综合考虑。首先,从总体设计上保证潜艇具有最小的湿表面积,这样可减少被敌人主动声纳探测时的反射截面;另外采用了一部7叶大侧斜螺旋桨大幅度降低r推进噪声;该级艇内部的所有机械设备都经过了严格的降噪设计,全部被装设在高性能减振基座上,与艇体相连的管路采用挠性连接,从而减少了机械设备振动能量向艇外环境的辐射。联合设计小组还对潜艇内部的主要噪声源进行了特殊处理——该级潜艇主机和辅机被集中布置于一个密封的动力舱室内,而且装设在一个整体浮筏减振基座上。 212型的艇体表面也经过了精心处理,尽最大可能减少突出体,并对艇体上的开孔数量作了严格限制。指挥台围壳升降装置的开孔、主压载水舱的进水和排水开孔以及鱼雷发射管口等艇体上较大的开孔部位都装有活动盖板,这些盖板与艇体外表面形成无缝的光滑连接,从而降低了潜艇在水下航行时产生的流体噪声。 为了降低声波和雷达波的反射强度,该级潜艇的外表面以及升降装置表面都涂有最新研制的可以吸附声波和雷达波的特种材料。艇体材料采用的是低磁钢,同时还装设了高性能消磁系统,可以随时监测本艇的磁场强度和发现磁异常情况,并及时为本艇做消磁处理。除此之外,212型装备的不依赖空气燃料电池推进系统对海水的热辐射强度也被严格控制,而且尾流特征极其微弱。采用了这些综合措施后的212型艇已基本可以与海洋背景噪声融为一体。 ◎强大的作战系统 212型的首部装备了6具533毫米水压式鱼雷发射管,鱼雷既可采用液压方式发射,亦可采用自航方式。该发射管可以发射DM2A3和DM2A4重型鱼雷。这两种鱼雷是在STU和SST一4鱼雷的基础上经过改进而成的,鱼雷上装有智能化的电子系统以及先进的声学和引信系统,既可用于反舰,亦可用于反潜。全艇总共可携带125k鱼雷。如果不携带备用鱼雷的话则可装载24枚水雷,这些水雷既能利用该级艇上的首鱼雷发射管布放,也可以装在外置式的布雷装置内,由艇内人员操纵,利用水雷投掷器把水雷投向艇外。 该型艇的主要探测/火控设备为DBOS综合声纳系统,该系统包括首部柱面的中频被动测距及侦察声纳、FAS一3型低频/中频舷侧噪声测距声纳以及低频拖曳声纳。其中拖曳声纳的基阵长度约为40米,利用拖缆拖于指挥台围壳的后面,探测距离可达100公里以上。观通导航系统主要有1007型I波段导航雷达、攻击潜望镜、搜索潜望镜、卫星导航定位系统、无线电综合导航系统、电罗经、计程仪以及测深测冰仪等。1 007型导航雷达功能十分强大,除正常导航任务外还可兼做对海搜索雷达,甚至具备一定的对空搜索能力。与209型上装备的潜望镜相比,212型的攻击和搜索潜望镜有了比较大的改进,光学通道性能更好,提高了光传输能力和分辨率。另外搜索潜望镜还增设了红外探测和微光夜视装置,提高了潜望镜的观测精度和夜间观测能力。 除DBQS综合声纳系统外,德国海军还为212型安装了其最新研制的潜艇集中控制系统,该系统对潜艇实现操纵控制的全自动化提供了有力保证。仅需一名值班艇员即能在中央操纵台上完成对潜艇深度、航向、航速、纵倾以及补重等全方位控制,并能同时处理300个目标。212型装备的卫星导航定位系统可以接收GPS信号,定位误差小于15米。通信系统则是高频单边电台、超高频和甚高频收信/发信机、高频/中频/低频接收机以及水声通信机等。此外,该级潜艇上还装设了可伸缩式的棒状天线。 ◎全世界的诱惑 作为一款新型AIP潜艇,212型的建造成功对于2 1世纪全球常规潜艇技术的发展产生了多方面影响,它使许多国家看到了水下动力发生巨大变革的曙光。在212型装备的燃料电池基础上,德国西门子公司最近又研制出功率为1 20千瓦的大功率质子交换膜燃料电池模块,并且把两个120千见的新型电池模块组合起来,使之成为具有240千瓦功率的潜艇AIP系统标准组件。目前,西门子公司已经宣布,这种总功率为240千瓦的新一代AIP系统的标准不仅可以装备在德国的214型潜艇上,也可以装备在日前世界各国海军就役的209型潜艇上。更为吸引人的是,西门子公司还做出承诺,即使那些不是由德国建造的常规动力潜艇,也可以利用嵌加独立舱段的方式装备240千瓦燃料电池组件。这很可能意味着212型的AIP推进模式在不久的将来会在世界各国海军中得到普遍使用,从而把世界常规动力潜艇的整体性能和作战能力提高到崭新的水平,这无疑也将对世界热点地区的军事和政治局势产生影响。 212型的建造成功为214型潜艇在世界各国海军的推广奠定了重要基础。214型是德国在兼具209型和212型之间的基础上研制的出口型潜艇。其装备有240千瓦功率的AIP标准组件,在某些性能I二甚至还要超过212型。这种潜艇不仅在北约军事集团内部很有吸引力,而且对购置了209型潜艇的许多国家都有很强的诱惑。继具有传奇色彩的209潜艇后,新一代的德国AIP常规潜艇正在驶向全球。 口 国际展望第21期 相关专题:《国际展望》网络版
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