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日本苍龙级潜艇换装锂电池 水下续航力可提高一倍

日本苍龙级潜艇换装锂电池 水下续航力可提高一倍
2018年10月09日 16:06 新浪军事
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  10月4日,日本海上自卫队“苍龙”级常规潜艇11号艇“凰龙”号(日本称“应龙”おうりゅう  日本媒体介绍そうりゅう型11番艦‘おうりゅう’。漢字では‘凰龍’と書く)的下水仪式在三菱重工神户造船厂举行。这艘“苍龙”级潜艇与之前的很大不同是用锂离子电池替代了传统的铅酸蓄电池,从而成为世界上第一艘采用锂电池的潜艇。锂电池是用钴酸锂做正极,碳做负极,中间填充电解液以形成离子游离的通道,用隔膜来分离正负极防止短路。在充电时,由于电场作用锂离子从钴酸锂中游出,游离在电液中穿过隔膜中的孔隙,到达负极与碳反应生成碳化锂;放电过程与此相反,锂离子又回到正极。锂电池具有电压高、体积小、重量轻、比能量高、储电能力大、充电速度快、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长、适用范围广等特点,成为目前综合性能最好的电池。

  与现在中大型常规潜艇普遍采用的铅酸蓄电池相比,锂电池的重量比容量是铅酸蓄电池3-4倍、体积比容量是铅酸蓄电池的2倍,大电流放电时间是铅酸蓄电池的数倍,而充电时间却只有铅酸电池的几分之一甚至十几分之一,循环寿命是铅酸电池的3-5倍。由此可见,“凰龙”号在换装480块锂电池之后,一次水下续航力至少比现在提高1倍以上,水面充电时间则大幅缩短,从而显著提高隐蔽性。此外,当采用锂电池的“凰龙”号发起攻击之后,由于大电流放电时间较长,不但能大大增加高速脱离战区的航程,而且还能提高脱离航速,这将极大地提高其机动性和生存能力。此外,“凰龙”号仍然装有斯特林发动机,可让“凰龙”号在低速(4-6节)状态下连续航行两周。由此可见,采用锂电池和斯特林发动机的“凰龙”号的水下续航力将是目前世界上常规潜艇中最大的。

  “凰龙”号装有先进的ZQQ-7B型综合声呐系统(由艇首下方的主/被动声呐、艇首上方的被动声呐、舷侧被动基阵声呐、艇尾被动拖曳线列阵声呐以及水雷规避声呐等组成)、1部ZPS-6F对海搜索雷达、新型CMO10系列非穿透性光电桅杆,探测能力很强大。艇首声呐形状为U字形,主要用于在中、低频范围内进行搜索、目标定位与识别,并可作为武器火控系统使用,最大作用距离30海里以上。舷侧阵声呐基阵位于艇体左右两舷下方,呈长条状,排列方式呈曲面排列。由于声呐基阵实现了大型化,对潜艇左右舷远距离目标信号的探测和识别能力更强,最大探测距离超过50海里。被动拖曳线列阵声呐采用与亲潮级相同的ZQR-1型,可在甚低频范围内搜索目标,最大探测距离100海里以上。

  CMO10系列非穿透性光电桅杆由泰利斯公司英国分公司研制,这种外置式可升降桅杆不必穿透潜艇耐压壳体就能很容易的与作战系统集成,提高潜艇壳体强度的同时还使指挥台的设计和布置更为灵活,并减小了指挥台围壳尺寸。该桅杆由光电传感器、外置式升降装置、先进的信号和图像处理系统以及艇内操控台组成,并能与潜艇作战指挥系统相结合在一起,桅杆顶部集成了热成像传感器、高清彩色电视摄像仪、高灵敏度宽带射频传感器等各种高分辨率的光电成像设备。系统能进行实时图像处理,并具备快速、精确的目标分析以及实况图像记录能力,拍摄的影像经过处理后通过光纤电缆传输并显示在潜艇作战中心的显控台屏幕上,从而为指挥中心提供完整的水上作战图像。与传统的潜望镜相比,CMO10系列光电桅杆具有“瞬间观察”功能,可大大降低潜艇被敌发现的概率,功能、作用范围和效果都有了质的提高,具备360度全天候海上监视能力。

  “凰龙”号的作战神经中枢采用了新型ZYQ-4艇载战术信息处理系统。该系统是一种全新的模块化、网络化综合作战指挥与武器控制系统,是在亲潮级ZYQ-3艇载战术信息处理系统基础上发展而来。ZYQ-4可以将所有传感器、武器、导航和指挥系统集成到指控台上,有效接收和处理各种传感器和通信系统获得的信息,并可同时导控6枚线导鱼雷攻击6个目标。此外,艇上还装有ZYQ-51艇载发射控制系统、惯性/GPS导航系统、新型海事操作系统、卫星通信系统、潜射“鱼叉”导弹火控系统、ZYQ-31新型海上作战部队指挥控制系统(MOF)的指挥与控制终端(C2T)等。

  “凰龙”的电子战系统也很先进,包括ZLR-7型雷达告警设备、艇体气幕弹发生系统、自航式鱼雷诱饵等。“凰龙”号在艇首设有6具533毫米HU-606型鱼雷发射管,发射日本自研的89式重型线导鱼雷及美制潜射“鱼叉”反舰导弹,两型武器的总数为20枚。鱼雷发射管位于艇首综合声呐上方,呈上2、下4的配置,通过一个综合武器装填舱口与其后的武器舱相连,具备快速自动装填能力。

  “凰龙”号预计在2020年3月服役。值得注意的是,日本防卫省在2010年修改防卫计划大纲时特别提出,要求将海上自卫队的潜艇总数从16艘增至22艘,以抗衡实力不断提升的大国海军。为此,日本防卫省一面推进苍龙级AIP潜艇的建造,一边推迟亲潮级潜艇的退役时间。日本海自计划建造14艘苍龙级潜艇,目前已有9艘服役,2艘下水,3艘在建。到2023年,也就是最后1艘苍龙级潜艇服役之后,日本海自将完成22艘潜艇的装备计划。(作者署名:图说军事)

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