向核潜艇逼近

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  正在建造中的s-80级潜艇已经引起了各国海军的关注,尤其是那些梦想强大海上力量又没有技术后盾支持的国家,这无疑是一个巨大的市场,由西班牙发起但多国参与的潜艇项目会让各国的防务承包商都能分到一杯羹,这在经济危机的大背景下是参与各方都希望看到的。
  
  全面超越鲉鱼级
  
  鲉鱼级作为法国舰船制造局与西班牙纳凡蒂亚造船集团的合作项目,其系列产品已经出口到智利、印度、马来西亚等国,鉴于这级潜艇在国际市场上的成功,纳凡蒂亚造船集团认为自己已经具备了独自打开市场的能力,其最新成果即为在鲉鱼级基础上自行研制的S-80级AIP常规潜艇。
  关于S-80级潜艇的设计,纳凡蒂亚集团想极力澄清这样一种误解,那就是认为新潜艇只是鲉鱼级出口型潜艇的升级版。当然,两者之间不可避免地有着许多相似之处,比如在总体布局、水动力特征等方面,但实际上,在艇体主尺寸、工程设计、武器装备、电子设备和可操作性方面两级潜艇还是存在着许多差异。考虑到西班牙本国海域的特点,S-80级进行了有针对性的设计,其某些方面性能甚至超过鲉鱼级。
  法西两国合作设计的鲉鱼级是一型以防御为主的潜艇,主要被用来在局部海域执行反潜战、反舰战;而S-80级则更侧重于远洋作战能力,其所装备的采用法国MESMA技术的AIP系统能够提供更大的续航能力,这也使西班牙方面希望S-80级具备战略投送能力的设想有了实现的可能,如该级艇运送特种作战部队的能力就是鲉鱼级所不具备的。
  S-80级的水下排水量为2426吨,远大于鲉鱼级的1740吨;艇长也增加了4.5米;潜艇耐压壳直径为7.3米,同样大于鲉鱼级的6.2米。虽然两型潜艇都采用了典型的长水滴形设计,但S-80级拥有稍大一点的方向舵控制面,而且艉部水平舵在艇体上的位置也不一样。由于鲉鱼级是一型出口潜艇,很多装备是由法国舰船制造局提供,考虑到西班牙工业技术水平明显不及法国,因此,西班牙需要在国际市场上为S-80级寻找最佳的匹配设备。
  
  建立水下战略投送力量
  
  S-80级潜艇项目可以追溯到上世纪,早在1989年西班牙海军就在ALTAMAR计划下,第一次提出了该项目,并于1991年开展了潜艇的定义和可行性研究工作,但直到1997年7月才正式启动S-80项目,并于1997年9月通过了关于潜艇作战使命的文件,同年11月,西班牙海军参谋部提交了目标草案,并最终于1998年正式通过,1999年11月,巴赞造船厂(后来被纳凡蒂亚造船集团收购)获得了一份为期两年的潜艇定义合同,定义工作于2001年10月完成。
  然而,在潜艇定义工作完成之后,西班牙海军在审查最初的设计时,认为新潜艇要能够承担起新的作战任务,以更好地适应21世纪的作战环境。于是,2002年2月,西班牙海军的战略指导方针明确指出,s-80级需要具备对陆武装力量的投送能力,以及在浅水海域保护海军和陆军力量的能力。最终,西班牙明确了在S-80级潜艇上装备AIP动力系统,并且需要该级潜艇具备对陆目标纵深打击能力。
  2002年11月,西班牙开始了S-80项目的第二阶段工作,即重新展开总体设计以满足新的任务需要,这就使得潜艇的直径变大了许多。2004年5月,纳凡蒂亚造船集团获得设计和建造合同,首批四艘艇原计划从2011年开始交付,但是,由于作战系统的合作商直到2005年才最终确定,使得首艇S-81号的交付日期被推迟。西班牙海军则希望在未来拥有六艘新型潜艇,用于更新现役的s-70级。目前西班牙海军订购的第一批S 80级前两艘S-81号和s-82号正在建造中。据合同规定,第一般S-81号将于2013年服役,第二艘S-82号预计2014年服役,之后将再行建造s-83号和S-84号潜艇,分别预订于2015年和2016年服役,并且同时订购最后两艘S-85和S-86号。
  
  灵活、安全、隐蔽
  
  S-80级的耐压壳体采用HLES80高强度耐压钢制造,这种钢材已经应用到了鲉鱼级潜艇上。其水下排水量2426吨,水上排水量2200吨,艇长71.05米,耐压壳长51.76米,艇宽11.86米,吃水6.02米,定员40名,其中军官3名,士官4名,水手25名,士兵8名。该级艇采用单壳体结构,为降低潜艇物理噪声,对艇壳形状进行了模拟和仿真试验,还在瑞典进行了拖曳试验,来验证潜艇的水动力特征和大侧斜螺旋桨的性能。
  通过大量的分析和论证之后,S-80级采用了传统的十字形艉部水平舵设计而不是X对角线设ito尽管,x形尾舵在潜艇操纵方面具有一定优势,但十字形尾舵却具有更高的安全特性,当一个控制系统发生故障时,十字形尾舵能够在仅用两个舵面的情况下继续进行有效操作。
  工程人员对S-80级艇的生存能力给予了优先考虑,潜艇尾部的水动力特征和紧急压载水舱吹除系统使其操纵风险降到了最低;优异的下潜控制性能让S-80级在下潜速度方面不会受到深度的限制;潜艇的水下机动能力非常好,能在80秒内或者5米距离内迅速制动,并能在50秒内从潜望镜深度下潜到100米深度(以5节航速)。通过潜望镜深度的模拟试验来看,当桅杆没有浸没水中时,S-80级能够在6级海况下以通气管状态紧急航行,并把航速控制在2.8节。
  为了提高潜艇的隐身性能,除了声学信号外,西班牙工程人员还考虑到了磁、静电、低频电磁信号、雷达、尾流和可见光等信号特征。西班牙在该级艇上暂不安装消声瓦的决定,也间接验证了其本身降噪措施的优秀。这些措施包括:大量采用低振动和低噪声机械设备,并且都安装在耐压壳上面的减振降噪基座上,之后被集中安装到浮筏上;使用柔性联结以使设备和系统与壳体之间实现隔离;此外,还装备了_一套柴油机废气排放系统以抑制红外和噪声辐射;在桅杆表面有选择的应用了雷达吸波复合涂料。
  
  潜航15天的常规潜艇
  
  S-80级潜艇的动力系统包括两部分,一部分为采用AIP技术的巡航推进系统;一部分为提供高速航行的主动力推进系统。其中AIP系统为整个推进技术提升的关键所在,由于西班牙海军与法国舰船制造局保持着长期的良好合作关系,所以S-80级AIP系统采用的是法国的MESMA技术,即“潜艇续航能量模块”。虽然MESMA技术不会为潜艇提供太高的航速,却可以为潜艇提供较长的水下航行时间而不用换气,从而增强了下潜续航能力,减少了潜艇处于危险深度的机率。
  S-80级的AIP巡航系统主要包括一台蒸汽发电机、一组交流涡轮发电机、一台气体压缩机、一个燃烧室、一个液氧储存罐、一个能量交换初级回路和一些辅助设备。整套系统可以为潜艇提供15天水下潜行时间,比名声在外的德国212A级潜艇14天的下潜时间还长。
  S-80级的高速推进系统采用的是柴电联合 方案,主要包括一部柴油发电机和一部永磁电力发动机,整个推进系统与AIP系统相联。全新的质子交换膜燃料电池组能够为舱内提供纯度非常高的氧气和氢气;永磁电力发动机能够以不变的速度推进一台经过特殊设计的螺旋桨,这种设计消除了潜艇高速行进时所产生的气穴,有效降低了噪声。主电机功率为3500千瓦,柴油机功率为3×1200千瓦,AIP系统功率为300千瓦。这套复杂的动力系统使S-80级水面航速可以达到12节,下潜航速达到19节,水面续航时间可以维持到50-60天,下潜续航时间可以维持到20-30天,续航里程8000公里,AIP发动机在15天内可以维持水面3节航速航行,水下4节航速航行。
  
  英国标准的电子系统
  
  S-80级潜艇的综合管理控制系统由法巴系统公司提供,通过两部西班牙圣塞尔公司的cONAM潜艇多功能控制台进行操作,这种依靠计算机网络的高度自动化管理平台将控制潜艇内的全部设备,从主机舱、AIP系统、指挥舱、驾驶台、操纵站—直到作战系统获取信号。分布在潜艇周围的局部节点服务站都将通过s CP网络收集和传递信号,该网络中还嵌入了一套损管控制系统,其功能包括对潜艇状况的监视与诊断,艇上训练等内容。为了保障sCP网络的安全性,法巴系统公司在西班牙卡塔赫纳的法巴工厂建立了陆上实验设施,以支持该系统的研究,并提供高度仿真的测试环境。同时,S-80级还引进了意大利艾维欧公司提供的分布式智能导航操纵系统,其分布式结构具有很好的适应性、生存能力和可靠性。
  s-80级的作战指挥系统是由西班牙和美国洛克希德-马丁公司合作开发的,采用了7部cONAM控制台,第一套cONAM控制台已经于2007年底交付使用。该作战系统由一套多用途阵列声纳组及相关的处理设备、一套指挥控制子系统和一套武器控制子系统组成。其采用了开放式架构,以及在美国海军弗吉尼亚级和洛杉矶级攻击型核潜艇上已经验证过的现有商用技术,集成了作战管理、武器控制和声纳组件,具备极高的综合控制和响应效能,也因此节约了开发经费。
  由洛-马公司提供的综合声纳系统主要包括被动测距和搜索声纳、宽孔径舷侧阵声纳、水雷探测和规避声纳基阵、自噪声监测系统、以及英国QINETIQ公司生产的拖曳式声纳。S-80级还装备有完整的水面传感器系统,主要包括光电子系统、电子侦察子系统、隐身雷达子系统、敌我识别子系统和自动化识别子系统,这些设备将会通过意大利calzoni公司提供的通用模块化升降桅杆与通讯系统天线联接在一起。电子侦察系统由英德拉公司提供,采用了多频率的数字接收器技术,并结合雷达和通讯系统波段截取和分析的功能。英德拉公司还会为S-80级提供敌我识别系统和ARIES-S隐身对海搜索和导航雷达。S-80级的综合通讯系统由法巴系统公司在EID公司的ICCS-5通信控制系统和Rohde&Schwarz无线电通信设备的基础上开发。
  此外,S-80级还装备有一套专门的武器控制系统,该系统由Weir Strachan&Henshawi}司提供,这种名NwHDS的武器处理和卸载系统,能够利用533毫米鱼雷发射管对鱼雷、水雷和导弹的发射实施管理。wHDs的一个显著特点是可以使用6个鱼雷发射管依照顺序轮流自动布放水雷,此外还可以使其发射美制TAC-TOM战术型“战斧”巡航导弹,S-80级的武器舱设计已经为使用这种巡航导弹做了充分准备,包括相关的存放空间、能量供应和各种联接接口。
  
  打击内陆1100公里目标
  
  S-80级潜艇的武器系统基本配置为6管533毫米鱼雷发射器,可以通过鱼雷管发射的弹药包括:德国DM2-A4重型多用途鱼雷,美国MK-48AD CAP MOD6反舰反潜重型鱼雷,美国潜射型“捕鲸叉”BLOCKII反舰导弹,以及美国TAC-TOM“战术战斧”巡航导弹。
  上述装备中最大的亮点无疑是潜射型“战斧”巡航导弹,与英法研制的“斯卡普”海基巡航导弹一样,该导弹也具有纵深对陆精确打击能力,由美国雷锡恩公司研制生产。西班牙购买的这批导弹为BLOCKIV型,每颗导弹售价50万欧元,西方与美方签订的第一批购买数量为24枚,共计7200万美元,预计2012年之前装备S-80级潜艇和F-100级防空驱逐舰。该型导弹除了可对陆地目标实施精确打击外,还能攻击水面舰艇。该导弹重1440公斤,弹长5.56米(不带推进器),弹径0.52米,有效射程1100公里,翼展2.67米,最高时速880公里。S-80级的专用反舰导弹为潜射型“捕鲸叉”BLOCKII,该型导弹由美国波音公司生产,弹径343毫米,翼展914毫米,战斗全重690公斤,发射深度为0-40米。
  s-80级潜艇配备的DM2-A4/SEAHAKE MOD4C型鱼雷由德国STN阿特拉斯电子公司研制,于2004年开始批量生产,已装备德国最新服役的212A级和出口型214级PEM燃料电池AIP潜艇。该鱼雷弹径533毫米,弹长6600毫米,弹重1370公斤,战斗部重260公斤,最大航速51节,最小航速25节,航程50-90公里。MK-48 MOD6型鱼雷则由美国雷锡恩公司研制,在美国海军主要用于攻击高航速、大潜深、低噪音的核潜艇。其弹径533毫米,弹长5862毫米,弹重1814公斤,弹头重267公斤,制导方式为有线制导加主/被动寻的,攻击深度大于365米,速度达55节(主动)/40节(被动),射程38公里(主动)/50公里(被动)。
  
  “联合国”制造
  
  从全系统的技术构成来看,西班牙S-80级潜艇堪称由多个发达国家联合打造出来的“联合国”版常规潜艇。虽然西班牙本国的军工产业在欧洲不算领先,但是凭借着其与美国、英国、法国、德国等盟国的良好关系,通过采购盟国的先进装备,也完全弥补了自身实力不足的弊端。
  另外,各军工大国鼎力支持还有另外一个不便明说的原因,目前正在建造中的S-80级潜艇已经引起了世界各国海军的关注,尤其是那些梦想强大海军力量又没有技术后盾支持的国家,这无疑是一个巨大的市场,由西班牙发起但多国参与的潜艇项目会让各国的防务承包商都能分到一杯羹,目前s-80级已经受到土耳其、印度和澳大利亚等国的好评,其未来销售前景看好,这在经济危机的大背景下是参与各方都希望看到的。
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