隱身、反制、續航…… 日本這艘新型潛艇化身「水下忍者」

2020-12-22 澎湃新聞

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◎科技日報記者 張強

日本海上自衛隊「大鯨」號新型潛艇命名與下水儀式10月14日在三菱重工業公司神戶造船廠舉行。按照日媒報導,「大鯨」號是一艘全新的潛艇,按照通用的軍艦命名規則,它將會是大鯨級的首艘潛艇。

「大鯨」號潛艇下水儀式。圖片來源:Defense World網站

「大鯨」號這個名字源自二戰期間日本的一艘艦艇——「大鯨」級潛水母艦。這級艦僅有「大鯨」號一艘艦,於1942年改造為航空母艦「龍鳳」號,1945年11月除籍。其實,日本還有另外一些艦艇同樣沿用了二戰期間的艦艇名稱,如「加賀」號直升機驅逐艦沿用了二戰珍珠港事件突擊航母之一「加賀」號航空母艦艦名,而「出雲」號直升機驅逐艦則沿用了二戰時日本海軍一艘裝甲巡洋艦的名稱,該軍艦在日俄戰爭和侵華戰爭中執行過任務,1945年被美軍擊沉。

對此,軍事科普作家方長安表示:「日本潛艇的命名通常有三種方式,如『親潮』級潛艇是以海流和潮汐的海洋現象命名,『蒼龍』級潛艇以海洋傳奇生物命名,而『大鯨』號則是以水下生物命名,以更好地體現潛艇的用途和性能。世界各國軍事裝備的命名都遵循一定規律,但像日本這樣喜歡以一戰、二戰裝備命名的國家絕無僅有,這體現出日本有著其追求軍事『正常化』的夙願。」

整體作戰性能大幅提升

日本海上自衛隊目前裝備的潛艇為親潮級和蒼龍級潛艇,而此次下水的大鯨級潛艇是繼上述兩種型號之後的新型潛艇。

報導援引日本防衛力量建設指導方針《防衛計劃大綱》的內容稱,日本提出了在2010年以後將日本擁有的潛艇數量從16艘增至22艘的目標。若「大鯨」號入列,日本潛艇將實現22艘編制。

需要指出的是,大鯨的前級潛艇蒼龍級潛艇已經差不多要算是當今世界最著名的AIP潛艇了。蒼龍級潛艇也被稱為「平成16年度潛艇計劃」(簡稱為16SS型),是親潮級「柴—電潛艇」的大幅改進型,引進了瑞典的「斯特林」發動機,是亞洲第一型採用AIP系統的潛艇。

這型潛艇據稱有幾個世界第一:排水量高達4200噸,是世界最大的作戰型常規潛艇;潛深可達500米,是潛深最大的常規潛艇;同時還號稱作戰能力世界最強的常規潛艇。因此蒼龍級潛艇被譽為日本的驕傲。特別是從第11艘「凰龍」號開始,蒼龍級潛艇配備了鋰離子電池,又創下了一項世界第一。

「大鯨級潛艇的設計與蒼龍級潛艇非常相似,艇長84米,寬9.1米,排水量3000噸,可容納70名船員,配備鋰離子電池以延長潛航時間。武器裝備包括6具HU-606 533毫米魚雷發射裝置,能夠發射89型魚雷、『魚叉』反艦飛彈,甚至是巡航飛彈。其整體作戰性能要大幅優於蒼龍級潛艇。」方長安介紹。

與蒼龍級潛艇有著根本不同

「大鯨級潛艇是蒼龍級潛艇的後繼級,因此,它的外觀雖與蒼龍級潛艇沒有太大的區別,但它的內部卻幾乎完全不同。」方長安說。

蒼龍級潛艇是亞洲第一型採用AIP系統的潛艇。圖片來源:The Drive網站

首先,大鯨級潛艇使用了鋰離子電池代替原先的4V-275R Mk電池。其次,其聲納和戰鬥指揮系統的功能得到了改善,並且使用了新的吸聲材料和浮動底板結構,使其更加安靜。再次,它還配備了魚雷反制措施,可以彈射誘餌來躲避敵方魚雷,從而提高生存能力。該潛艇還配備了6枚533毫米長管發射器,具備發射魚雷和巡航飛彈的能力。並且其操舵室尺寸比較小,部分整合到了船體之中,這樣的好處是減少流體阻力,並因此減少了潛艇電池電量的消耗。此外,該潛艇還提供「適合女性潛艇人員的環境」,為女性船員登上潛艇做好準備。

「之所以日本不再繼續發展蒼龍級潛艇,主要原因是大鯨級潛艇技術先進,內部結構做了大幅改進,各項性能指標有大幅提升,更關鍵的是還具有發射巡航飛彈的能力,這為日本以後發射洲際飛彈甚至是類似『標準』系列飛彈融入防空反導、反衛星提供了技術可能。此外女性船員進入潛艇,也可使潛艇的發展多樣化,從而提高水下作戰能力。可以說,『大鯨』號代表了日本潛艇未來的發展方向。」方長安表示。

日本對相關技術信心很足

與以往型號相比,大鯨級潛艇艇身設計為更難被敵方探測到的「形狀」。

對此,方長安介紹,所謂更難被敵方探測到的「形狀」,是指潛艇能夠讓敵方探測不出自身的聲音、溫度、光線反射等特徵信號。現代潛艇隱身技術主要是聲隱身、熱隱身、光隱身和戰術隱身等。「大鯨」號潛艇通過減少潛艇海底噪音、水下懸停、靜默等方式提高戰術隱身效果,同時通過使用新材料,以進一步提升隱身效果。

記者了解到,日本從蒼龍級的第11艘潛艇「凰龍」號開始,所有蒼龍級潛艇都採用了鋰離子電池。

「鋰離子電池作為『綠色』電池,在很多方面優於傳統鉛酸電池,擁有如能量密度高、平均輸出電壓高、功率大、自放電小、充放電速度快且循環次數多、工作溫度範圍寬、環境友好等優點,因此可大幅提高安靜條件下的續航能力,是取代AIP技術的一個重要方向。但這些優點同時也導致了潛在的安全問題,如容易產生大量熱量,加上有毒煙霧和導電粉塵,這些問題增加了潛在致命火災和其他事故的風險。」方長安表示,不過隨著科技進步,這些缺點都不會成為重要問題,而日本對其安全防護技術有著相當程度的自信,包括改進保護電路和系統、採用專門的自動滅火裝置等。因此,對後續潛艇繼續採用鋰電的技術路線,日本自衛隊似乎很有信心。

不過,方長安也指出,成本是軍事裝備發展必須考慮的重要因素。鋰離子電池比鉛酸電池更昂貴,比如蒼龍級潛艇的鋰電版相比普通版的成本,從原先的4.88億美元提高到6.08億美元,而大鯨級潛艇則達7.2億美元,因此防務成本也會成為技術路線的一個考量因素,「當然,在『不差錢』的情況下,主要還是日本實際軍事需求所決定的。」

知道多一點

什麼是AIP潛艇?

目前,全世界能獨立生產AIP潛艇的國家不超過7個,中國也是其中之一。例如,我軍的039B潛艇上就安裝有一種號稱「不依賴空氣推進」的AIP動力系統,這能夠使得潛艇在不上浮換氣的情況下仍能夠以較低時速行駛,那麼AIP技術究竟是什麼呢?

AIP,即Air Independent Propulsion的單詞開頭字母縮寫,翻譯成中文的意思是「不依賴空氣推進」,顧名思義是指不需要獲取外界空氣中的氧氣,仍能夠長時間驅動潛艇前進的技術。但是這並不表示安裝有AIP動力裝置的潛艇就不需要上浮換氣了,這型潛艇的水下續航時間一般能比常規動力的「柴—電潛艇」長上一倍多,但是和核動力潛艇相比仍然遜色不少。但安裝有AIP動力裝置的潛艇仍然可以在水下擁有長時間潛航的能力,算是對常規動力潛艇的升級改造版,而相應的AIP動力裝置造價也不便宜,介於常規動力潛艇和核動力潛艇之間。

來源:科技日報

原標題:《隱身、反制、續航…… 日本這艘新型潛艇化身「水下忍者」》

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