未来常规潜艇床头应该朝哪个方向向发展?

深度:浅析中国未来常规潜艇发展的四大关键技术
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深度:浅析中国未来常规潜艇发展的四大关键技术
资料图:中国039B型常规潜艇
  新浪军事编者:为了更好的为读者呈现多样军事内容,满足读者不同阅读需求,共同探讨国内国际战略动态,新浪军事独家推出《深度军情》版块,深度解读军事新闻背后的隐藏态势,立体呈现中国面临的复杂军事战略环境,欢迎关注。
  随着美国重返亚太战略的实施,人民海军已经面临现实而紧迫的潜艇反潜作战任务。美国新近服役的弗吉尼亚级核潜艇,凭借较高的隐蔽性和优秀的频海作战性能,已具备进入我大陆架区域,用射程达公里的战斧导弹,对我国沿海乃至内陆的重要政治(包括北京)、经济、工业核心城市与军事区域,进行战略战役打击的能力,这对我国的国防安全已造成重大威胁。目前,我国在发展常规潜艇进行近海作战的道路上已经取得了巨大进步,先后研制和生产了039A、039B型潜艇,这些潜艇具备优良的作战性能,但面对美制核潜艇,如何进行浅海伏击作战作战就成为一个尖锐的问题。小堆AIP技术、拖曳线列阵声呐技术、X舵技术和先进减振浮筏技术是目前国际主流先进常规潜艇的标准配置,对发展我国下一代常规动力潜艇具有重要意义。
  现代常规潜艇的小堆AIP技术
  现代战争更加依赖于具有最大限度隐身能力的潜艇,而潜艇的隐身能力主要取决于潜艇动力装置的配置。上世纪80年代以来,发达国家纷纷开展潜艇改造研究,以避免常规潜艇通气管状态的使用、增加水下续航行时间、降低暴露率、提升其战术水平,发展了由不依赖空气推进系统(Air Independent Propulsion,AIP)给潜艇提供辅助动力的设计理念。常规燃料AIP技术包括闭式循环柴油机、斯特林发动机、自主式潜艇能源系统、燃料电池等装置。小堆AIP技术是在常规潜艇上增设一套小型化的核动力装置,提供水下航行动力,构成柴电与小堆核电组合的动力系统,即小堆AIP系统。通常情况下,潜艇由蓄电池组或柴油发电机组供电;长时间水下潜航时,由AIP系统供电,使电机在低速工况下运行,并给蓄电池组充电,高速航行时由AIP系统与蓄电池组并联供电。
资料图:闭式循环柴油机AIP系统
  随着科学技术的发展,潜艇的核动力装置小型化已有阶段性的突破,且适用于小堆AIP系统的小型核动力装置,因其一回路循环泵的功率远小于压水型反应堆一回路主泵功率,发电机与蒸汽透平直接连接而不采用减速齿轮,航行噪声已不突出;加之低功率小型反应堆技术比标准型压力反应堆技术简单,要求也不苛刻和严格,柴电与小堆核电组合动力潜艇的造价和技术复杂性也将大大低于核潜艇。可以预见,小堆AIP技术是很有发展前途的技术方案,一旦装备潜艇后,将会使现代常规潜艇的攻防作战能力大幅提升,而且,随着核动力技术的日趋成熟,小堆AIP技术将更加完善,其应用前景将更为广阔。
  目前,我国清华大学的HTR-10高温气冷堆于2003年并网发电。高温气冷堆技术的日趋成熟,各国对其潜用化技术改造后,将成为常规潜艇小堆AIP系统的主要堆型之一。据分析人士称,上世纪90年代以来,我们开始对小堆AIP技术开展预先研究,先后攻克了多项关键技术,目前,我国已经具备试验样堆上艇实验的能力,下一步就是验证试验堆的实际能力,为早日装备奠定坚实的基础。
资料图:拖曳线列阵声呐
  拖曳线列阵声呐技术
  拖线阵因为工作频率低、探测距离远,探测安静型目标仍具备技术优势和良好的发展前景。现在的一些潜用战术拖线阵,最低工作频率可达10HZ左右,最大探测距离也可达180公里。现代安静型潜艇虽然通过诸多静音手段,有效削弱数KHZ频率上的连续谱和部分离散线谱的强度。但受到当前减震降噪技术的限制,在较低频段上的潜艇自噪音还是很难得到削弱。工作频率低的拖线阵,可以在较远距离上,检测并跟踪现代安静型潜艇。而且,窄带低频线谱还具有个体性,即每艘潜艇的低频线谱存在差异,利用这一特性拖线阵对安静型潜艇进行远距探测和识别,也是一个重要的技术发展方向,这将为潜反潜作战带来巨大的作战优势。
  拖线阵因为工作频率低、探测距离远,探测安静型目标仍具备技术优势和良好的发展前景。现在的一些潜用战术拖线阵,最低工作频率可达10HZ左右,最大探测距离也可达180公里。现代安静型潜艇虽然通过诸多静音手段,有效削弱数KHZ频率上的连续谱和部分离散线谱的强度。但受到当前减震降噪技术的限制,在较低频段上的潜艇自噪音(比如低频窄带线谱)还是很难得到削弱。工作频率低的拖线阵,可以在较远距离上,检测并跟踪现代安静型潜艇。而且,窄带低频线谱还具有个体性,即每艘潜艇的低频线谱存在差异,利用这一特性拖线阵对安静型潜艇进行远距探测和识别,也是一个重要的技术发展方向,这将为潜反潜作战带来巨大的作战优势。
  我军常规潜艇都应该配备性能较好的拖线阵,一则可以提高水声探测水平,为将来南海重点海域的水下作战做准备。二则也可以消除尾部盲区,尽量避免因为尾部监听盲区的存在,而导致和平时期被跟踪,战争爆发后被攻击的恶果。总而言之,装备拖线阵是潜艇提高水声探测水平的发展趋势,人民海军潜艇要提高水下探测能力,必须加大拖线阵的装备研发力度。
资料图:德国212型潜艇采用了X舵技术
  X舵技术
  X舵是指四个尾舵呈X型正交布置,舵轴中心线与艇纵中对称面呈一定夹角的分离式尾舵。与常见的十字舵相比,X舵造型独特,公开的资料又少,大家对其了解不多,所以总给人一种神秘感。加之X舵早期仅在荷兰、瑞典的几型常规潜艇上使用,使用范围小装备的潜艇也少,与随处可见的十字舵相比也就显得较为另类。但近年来X舵在新型潜艇中的流行速度却非常快,如澳大利亚的科林斯级、以色列的海豚级、瑞典于1996年服役的哥特兰级、德国在2003年建成的212A型、日本2005年投入现役的苍龙,乃至法国正在建造的梭子鱼级核潜艇,都无一例外的采用了X舵。X舵被这六型潜艇采用,长期以来,我国潜艇的尾舵一直跟随苏俄的设计,采用十字尾舵较多。目前,我国已经开展了X舵技术的试验样机工作,未来很可能安装在正在研制的第四代某新型潜艇上。
  X舵的四个舵面布置在潜艇尾部的对角线上,舵面可取得最大展长,舵操纵面的操纵能力和效率高。意味着在航速相同、舵角相同的情况下,装备X舵的潜艇纵倾角和深度变化率要更大,在各种航速下的垂直面和水平面机动性上也均比十字舵优秀。此外,在吨位相同线型和动力水平接近的条件下,潜艇使用X舵比使用十字舵更能改善潜艇的快速性。
  对于一艘潜艇而言,拥有良好的水下机动性,有着非常重要的意义。因为在潜艇攻击过程中,良好的机动性可以帮助潜艇快速占领射击阵位,达到先敌攻击的战术要求,大大提高潜艇的攻击成功率。而在潜艇面临敌方反潜威胁中,更小的水平回转半径,更大的变深性能,都能帮助潜艇提高规避率,增强潜艇的生存能力。特别是在面对敌鱼雷攻击中,X舵潜艇可以利用较小的回转半径结合更大的变深速率,做出水平和垂直面结合的大机动动作,帮助潜艇快速脱离鱼雷声纳跟踪锥角,摆脱敌鱼雷的跟踪追击。所以,X舵与传统的十字舵相比,在攻击能力、规避能力上的优势也非常突出。而同样的潜艇,在装备X舵后在水下战术性能上显然会比装备十字舵更优异。
  X舵在静音性上的优势。根据以往经验表明,装备十字舵等舵效低的潜艇,在低速下为保持艇位需要频繁的操纵尾舵,由于舵装置具有连续工作的特点。另外,X舵因为舵效高操纵性好,易于保持或者改变潜艇在各种航速下的运动状态,所以降低了操舵频率,减小了潜艇低速下的操舵噪音,对于改善潜艇低速下的静音水平有较大帮助。为缩小我国潜艇与国际先进水平的差距,并改善和提高我国常规潜艇的机动性、安全性、静音性能,扩大我国潜艇部队在周边大陆架浅水区域的作战能力。我国也必须跟上国际研发的步伐,加大对X操纵面的研发力度,为将来新型潜艇特别是新型AIP混合动力潜艇,早日装备性能优异的X舵打下坚实有力的基础。
资料图:减震浮筏技术能降低机械噪声
  先进减振浮筏技术&&&&
  减振浮筏技术是一种可以全面降低潜艇艇机械噪声的高新技术,美国海军秘密研制该项技术时间长达20余年,终于在90年代初取得了突破性的成果,从而开辟了潜艇降噪的新途径所谓减振浮筏,就是把潜艇内以主机为首的可能产生噪音的绝大多数设备安置在一个象筏形的基座上,这个筏形基座一般由减振橡胶或双弹性材料制成,筏形基座与潜艇的艇体也不再是刚性连接,而是采用了柔性性连接方式。与主机相连的各种管道和电缆等均采用波纹管或缓动件,桨轴与主机之间则采用弹性联轴节,再加上主机外壳履盖的隔音层,主机及其他设备的工作噪音的绝大部分就不会再通过基座传到潜艇艇体上,从而潜艇向它周围的海水辐射出去的噪音大幅度地降低。据称,采用减振浮筏技术可使潜艇的机械噪声降低20~30分贝。美军最新型的“海狼”级攻击型核潜艇及英国的“特拉法尔加”级攻击潜艇,都采用了减振浮筏技术。我国自上世纪80年代开始研究先进减振浮筏技术,目前039B型改进潜艇上已经开始使用,正在研制的新一代先进减振浮筏技术正在进行技术攻关。
资料图:中国032型常规潜艇应用了很多最为先进的技术
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我未来潜艇发展的四大关键技术
(原标题 深度:浅析中国未来常规潜艇发展的四大关键技术)
资料图:中国039B型常规潜艇
随着美国重返亚太战略的实施,人民海军已经面临现实而紧迫的潜艇反潜作战任务。美国新近服役的弗吉尼亚级核潜艇,凭借较高的隐蔽性和优秀的频海作战性能,已具备进入我大陆架区域,用射程达公里的战斧导弹,对我国沿海乃至内陆的重要政治(包括北京)、经济、工业核心城市与军事区域,进行战略战役打击的能力,这对我国的国防安全已造成重大威胁。目前,我国在发展常规潜艇进行近海作战的道路上已经取得了巨大进步,先后研制和生产了039A、039B型潜艇,这些潜艇具备优良的作战性能,但面对美制核潜艇,如何进行浅海伏击作战作战就成为一个尖锐的问题。小堆AIP技术、拖曳线列阵声呐技术、X舵技术和先进减振浮筏技术是目前国际主流先进常规潜艇的标准配置,对发展我国下一代常规动力潜艇具有重要意义。
现代常规潜艇的小堆AIP技术
现代战争更加依赖于具有最大限度隐身能力的潜艇,而潜艇的隐身能力主要取决于潜艇动力装置的配置。上世纪80年代以来,发达国家纷纷开展潜艇改造研究,以避免常规潜艇通气管状态的使用、增加水下续航行时间、降低暴露率、提升其战术水平,发展了由不依赖空气推进系统(Air Independent Propulsion,AIP)给潜艇提供辅助动力的设计理念。常规燃料AIP技术包括闭式循环柴油机、斯特林发动机、自主式潜艇能源系统、燃料电池等装置。小堆AIP技术是在常规潜艇上增设一套小型化的核动力装置,提供水下航行动力,构成柴电与小堆核电组合的动力系统,即小堆AIP系统。通常情况下,潜艇由蓄电池组或柴油发电机组供电;长时间水下潜航时,由AIP系统供电,使电机在低速工况下运行,并给蓄电池组充电,高速航行时由AIP系统与蓄电池组并联供电。
随着科学技术的发展,潜艇的核动力装置小型化已有阶段性的突破,且适用于小堆AIP系统的小型核动力装置,因其一回路循环泵的功率远小于压水型反应堆一回路主泵功率,发电机与蒸汽透平直接连接而不采用减速齿轮,航行噪声已不突出;加之低功率小型反应堆技术比标准型压力反应堆技术简单,要求也不苛刻和严格,柴电与小堆核电组合动力潜艇的造价和技术复杂性也将大大低于核潜艇。可以预见,小堆AIP技术是很有发展前途的技术方案,一旦装备潜艇后,将会使现代常规潜艇的攻防作战能力大幅提升,而且,随着核动力技术的日趋成熟,小堆AIP技术将更加完善,其应用前景将更为广阔。
目前,我国清华大学的HTR-10高温气冷堆于2003年并网发电。高温气冷堆技术的日趋成熟,各国对其潜用化技术改造后,将成为常规潜艇小堆AIP系统的主要堆型之一。据分析人士称,上世纪90年代以来,我们开始对小堆AIP技术开展预先研究,先后攻克了多项关键技术,目前,我国已经具备试验样堆上艇实验的能力,下一步就是验证试验堆的实际能力,为早日装备奠定坚实的基础。
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Copyright (C)1999- All Rights Reserved中日潜艇对比:日本未来依靠常规潜艇抗中国
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中日潜艇对比:日本未来依靠常规潜艇抗中国
到2015年日本都将以每年一艘潜艇的速度持续建造世界上最大最先进的柴电潜艇。
日本“苍龙”级潜艇标准排水量为2950吨,水下排水量4200吨。
日本从2005年开始研究设计下一代潜艇,2016财年完成概念设计,预计将在2021年完工。“苍龙”号于日完工,略比先前的“亲潮”级潜艇大,第二代潜艇艇体外形采用一种“雪茄型”设计。该潜艇采用240千瓦斯特林发动机AIP系统动力推进,扩大水下续航力。
“亲潮”级潜艇在年间建造,是日本第一代“雪茄型”潜艇。
建造更大的潜艇反映出日本海军的战略变化,区域防御重点从俄罗斯转向中国,因此要扩大相关海域的巡逻。据日本前水面舰指挥官透露,下一代潜艇应该是核动力潜艇(SSN)以对抗西太平洋和南中国海的中国核潜艇。11艘“亲潮”级潜艇在年间建造,是第一代“雪茄型”潜艇,与以1959年建造的美国“常颌须鱼”级(Barbel)柴电潜艇为基础续建的三级水滴型潜艇明显不同。
“亲潮”级潜艇
6艘“苍龙”级潜艇标准排水量为2950吨,水下排水量4200吨,比澳大利亚“柯斯林”级潜艇排水量大25%。
中日潜艇对比:日本未来依靠常规潜艇抗中国
9月26曰,广岛县 吴市发生了一件大事。这一天,作为07年开馆的“海上自卫队吴资料馆”一部分的秋潮号潜艇终于完成了调装工作,正式登陆了
令人伤感的是,这艘日本海自退役不要的潜艇,比我军相当一部分在役艇都要“年轻”,性能也明显高出一个档次。日本海自的16艘潜艇从数量上看似乎不是很多,但其更新换代速度相当快,使其所有的在役艇的性能都维持世界一流、甚至超一流水准。我们不能只把目光盯在“金刚”、“爱宕”、“高波”上,而对这一样一支可怕的水下狼群视而不见……
即将在07年开馆的“海上自卫队吴资料管”是曰本军队一个耗资巨大的面子工程,他最大的卖点就是动用了一艘真正的潜艇作为资料管的一部分,这艘登陆的潜艇属于“夕潮”级,是这个级别的第七艘。
窥一斑见全豹,日本其他军备也可以想像。
秋潮号SS579,于曰下水 曰竣工 曰除籍 基准排水量(标排) 2250吨 长 76m 宽9.9m 高 10.2m 吃水 7.4m 水上航速 20节水下12节 乘员75名 水上输出马力 3400、水下 3mm鱼雷发射管。
新的“海上自卫队吴资料馆”的位置就在“大和博物馆”(或曰吴历史博物馆)斜对面,跟吴电车站连通,交通非常便利。
之前,拥有20:1大和号精密模型,回天,潜龙人操自杀艇实艇以及舰载攻击机实体机的“大和博物馆”便早以让“吴”这个历史上曰本海军及军工重镇成为自卫队的重要宣传窗口。如今费了巨资和心血的实艇资料馆必将让“吴”的地位进一步提升乃至成为“特色旅游”的窗口城市。
在离以上两个馆不远处就是“海上自卫队吴基地”以及著名的军舰制造商“石川岛播磨造船所”
日本599号亲潮级常规潜艇
舰艇是科技的结晶,舰艇的数量和质量决定了一个国家海军的强弱,而舰艇建造则是庞大的系统工程。通常,一型舰艇从立项研制、论证、设计、开工建造、海试直至服役,需要多学科技术介入和多品种设备配套支持,环节很多,体系复杂。
日本海上自卫队新一代“不依赖空气推进”(AIP)攻击潜艇建造进展神速,新型AIP潜艇首舰将不日下水。AIP系统是常规潜艇发展的革命,由于AIP动力装置不需要氧气即可正常运行,装上潜艇后能够显著提高潜艇的水下续航力,大幅降低潜艇在巡航中的暴露率。
新艇以“亲潮”级为蓝本,由于加装了AIP系统,该艇尺寸和排水量都大于“亲潮”级。计划于2016年正式加入日本海上自卫队序列。
日本海上自卫队消息称,川崎重工神户造船厂将于当地时间12月5日11点,举行“2900吨型”AIP潜艇首舰的命名和下水仪式,舷号为8116的新艇,列入2004年财年建造计划,日开工,计划2009年3月完工。
日本早在上世纪八十年代中期就开始了对AIP的研究,对欧洲国家研发的AIP进行多年评估后,决定引进瑞典的“斯特林”发动机技术。
这款正在秘密建造AIP潜艇艇长84.0米,艇宽9.1m,吃水8.5米,水面排水量2900吨,水下排水量4200吨,水下最大航速为20节,主动力系统为2台柴油机、一台推进电机和蓄电池组,潜艇在水面及水下高速航行时仍使用柴油机和蓄电池组,需在水下长时间续航时则使用AIP系统。
作为辅助动力装置的AIP系统由4台“斯特林”MK.2型闭式循环发动机及相关设备组成,总功率水上8000马力水下/39000力,可使潜艇在水下低速连续航行2周。艇上武器装备与“亲潮”级基本相同,装备6具533毫米鱼雷发射管,可发射日本89型线导鱼雷、80型反潜鱼雷及美制“水下鱼叉”反舰导弹,备弹20枚。
国产第一艘潜艇——03型潜艇
在我国海军潜艇中,核潜艇风头最劲,但因数量有限,承担主要作战任务的是常规动力潜艇。到20世纪90年代末,我国已先后研制生产过五种常规动力潜艇,建造总数超过一百三十艘。在我国海军武库中,论吨位、论数量,至今没有任何其他类型舰艇的建造和装备规模超过常规潜艇。可以说,常规潜艇部队一直是我国海军的主要作战力量。90年代之后,我国自行研制的新一代“宋”级常规潜艇开始装备部队,向俄罗斯采购的“基洛”级常规潜艇也进入现役。随着新一代潜艇的陆续服役,我国常规潜艇的战力必将发展到一个新的高度。
图片说明:停泊码头的6633型潜艇
由于前苏联提供的潜艇材料、设备一艘比一艘不完整,因而建造过程中必须用国产的材料、设备替代。为此,国家在组织两型潜艇建造工作的同时,抓紧组织潜艇材料、设备的配套生产,保证了后续潜艇批量建造的需要。此外,在这些潜艇的建造过程中,还解决了特种钢材焊接、螺旋桨空泡剥蚀、加强船体结构等重大技术问题。6633型潜艇为“雪茄烟”形,长76.8米,宽7.3米,水面排水量1400吨,水下排水量1800吨,比W级大。指挥台较W级小,装有攻击和搜索用潜望镜各1具,指挥台上方有一组像烟囱一样的通气孔,此为R级潜艇的外形特征。6633型潜艇艇首装6具、艇尾装2具533毫米鱼雷发射管,总共可携带14枚53-56型鱼雷,该鱼雷采用被动寻的,40节时射程15千米,战斗部重400千克。当执行布雷任务时,6633型潜艇可携带28枚水雷。与W级相比,6633型潜艇采用了更高强度的合金钢,配备了新的电子装备和更完善的水下通气装置,下潜深度和攻击力大大提高。
下水的我海军最新型元级潜艇
图片说明:码头上的035型潜艇
1967年,中央军委批准研制第一代中型常规动力鱼雷潜艇,即035型鱼雷攻击潜艇,国际上称之为“明”级潜艇。海军对这型潜艇提出了较高的战术技术指标,其中,水下航速要比仿制的前苏联中型常规动力潜艇改进型提高40%。
图片说明:停泊吴淞港的039型潜艇
1994年5月,美国侦察卫星发现一艘新型常规潜艇从武昌造船厂下水。这就是中国从80年代中期开始研制的039型“宋”级潜艇。为适应现代战争的要求,70年代末和80年代初,七一九所又进行了新一代常规动力鱼雷潜艇的研制,即“宋”级潜艇,并采用新技术研制了性能较先进的线导鱼雷、新型鱼雷发射装置、数字式声呐和显示设备等。
中国海军宋级潜艇编队
中国海军的潜艇均以朝代命名,‘宋级’(039型)是中国自行研制的第二代常规潜艇,第一艘为320号,于1994年5月在武汉青山船厂下水,第二年5月交付海军使用,年完成了发射潜舰导弹C801的试验,成为中国第一个能在水下通过发射远距离的反舰导弹攻击敌舰的常规潜艇。
中国海军最新元级常规潜艇,它的批量建造标志中国潜艇工业已经趋于成熟。
中国目前的常规潜艇主力039型艇,其设计时间始于上世纪80年代中期,设计要求也体现了上世纪80年代中后期的技术特点。比如在动力形式上依然使用了柴油机、蓄电池、推进电机组成的常规动力形式,在线型上也采用了上世纪七、八十年代流行的过渡型艇型。但随着时间的推移,国际新一代常规潜艇在动力形式上开始向AIP混合动力方向发展,在线型与总体布局上也开始撇弃水下航行性能一般的过渡型艇型,而纷纷采用水滴型、雪茄型等水下航行性能好的先进线型。与此相比,039型常规潜艇就有了较明显的差距。
“元”级新艇放弃了第二代常规潜艇039上使用的过渡型艇型,转而采用目前国际先进常规潜艇所普遍使用的水滴线型。
“元”级围壳正面投影为梯形,与日本的亲、苍龙、英国的凯旋等新型艇围壳造型相似。
“元”级艇的围壳位置更靠近艇艏部,这让围壳舵的舵效更高,垂直面机动能力更好。根据美国的研究,围壳位置接近艏部对于改善潜艇水下回转性能有利,所以美国攻击核潜艇自688洛杉矶级开始,围壳位置越来越向艏部靠近,“元”级艇也紧跟这一世界潮流,显示了中国在潜艇线型研究方面,紧跟世界先进设计步伐的决心与能力。039的围壳因为其设计成熟度差,后期虽然经过批次改进有所改善,但也造成了围壳面积过大等一系列问题。“元”级新型围壳的出现,彻底扭转了中国在常规潜艇围壳线型设计上的滞后局面,也说明中国在潜艇总体线型设计上已经趋于成熟。
解放军画报刊登的“元”级艇海上演习图
总的来说,“元”级由于在线型设计上的较大突破,使其在水下快速性、机动性、声隐蔽性都得到很大程度的提高。其线形性能已经与世界先进常规潜艇的线型处于同一水平线上,这是中国潜艇设计人员通过多年努力获得的成果,意义重大。
“元”级艇的围壳位置更靠近艇艏部,这让围壳舵的舵效更高,垂直面机动能力更好。
中国在039型常规潜艇上,史无前例得使用了整艇敷设消声瓦的措施,大大改善了039型艇的静音水平。不过039型艇以固定螺栓作为紧固消声瓦的工装物,而固定螺栓一般以金属材料为主,其尾部又通常以焊接形式硬性与潜艇壳体连接,所以固定螺栓也成了消声瓦上的声泄露通道。039型艇的固定螺栓较大,其表面虽然用特殊涂料加以填充,但是由固定螺栓导致的噪声外泄还是难以避免。相比较“元”级艇采用的固定螺栓就非常小,不仔细观察甚至难以发现有工装物的存在,如此细小的固定螺栓对于降低工装物声泄露的问题有非常大的帮助,而整艇工装物声泄露值的降低,对于“元”级艇的静音性能的提高也会有很好的帮助。
左边为039型艇,右边为“元”级艇
与039型常规潜艇相比,元级的消声瓦之间贴合的缝隙非常小。
在消声瓦粘合工艺上,“元”级艇的粘合工艺也大大改进,与039型艇上消声瓦间较大的粘合缝隙相比,“元”艇的消声瓦敷设工艺非常好,瓦与瓦之间的结合度紧密,粘结缝隙非常细小,整个敷设消声瓦的艇表,光洁度很高。跟日本的亲、苍龙级潜艇相比,“元”级艇的消声瓦敷设工艺更出色,光顺性也更好。这对“元”级潜艇来说,不仅能更好的提高消声瓦的工作性能,也会改善艇表面的光顺度,降低艇表粗糙度附加值,进一步降低整艇的摩擦阻力,提高潜艇的水下快速性。
“元”级艇体的舷侧噪音测距声呐
“元”级艇在舷侧还布置了新型舷侧测距声呐,通过布置在两舷平行于艏尾线上的各三组换能器阵,利用噪声信号到达各换能器组的相位差(声波传递时延效果),“元”级即可快速计算出目标的距离信息。这避免了以前中国没有装备舷侧测距声呐的老式潜艇,通过整艇机动数个阵位才能计算目标距离的情况。减少了中国潜艇攻击目标时用于探测、计算目标方位的时间,有效提高了中国常规潜艇的快速反应、快速打击能力。
网络上曝光的国产热气机AIP系统舱段结构图。
中日潜艇对比:日本未来依靠常规潜艇抗中国
在今年4月海军阅兵式上的092型战略导弹核潜艇,北约称之为“夏”级。
战略导弹核潜艇是核大国的标志性装备,是三位一体核力量的重要组成部分,也是生存能力最强的核装备。其携带的潜射洲际导弹承担着二次核打击任务,威慑能力比陆基、空基核武器更强。09IV是中国海军第二代战略导弹核潜艇,但鉴于09II的试验性质,09IV实际上是中国第一款承担战备值班任务的战略导弹核潜艇。 09-III新型攻击核潜艇是通过官方展出,以正规的公布程序来亮相的。与之相比,09-IV新型战略核潜艇的曝光方式,就有戏剧性的多。作为保密要求更高的新型战略核潜艇,本该在新型攻击核潜艇公布之后通过官方媒介来公开亮相。然而09IV却比09III更早的出现在了网络媒体上,先是一张侧身照在各大军事论坛被火爆转载,随后又在私人博客相片册中,展现了其纤毫毕现的写真大图(题图)。
央视新闻报道截图,039型常规潜艇采用集中显示集中控制的指挥模式。
09IV项目还是延续了我国第一代核动力潜艇的发展模式。即先建造一型攻击型核潜艇,再在新型攻击型核潜艇的艇体基础上衍生发展出新型战略核潜艇。这种项目发展模式,便于降低战略核潜艇的研发风险,缩短新艇的建造时间,比较适合我国国内的核潜艇研发水平。所以09IV是在加大的09III新型攻击核潜艇的艇体上,插入了一个巨大的导弹发射舱段发展而成的。其线型和09III型艇的基本相同,除了在艇体舯部因为插入的导弹舱段,形成了一个龟背形式外,其他的总体布局基本与09III型相一致,都为拉长水滴线型常规总体布局形式。
网上广泛流传的094型战略导弹核潜艇照片
09IV的龟背结构较大,这段非耐压的上层建筑在水下时所能容纳的水容量较多。为了满足上层建筑内的水在上浮下潜过程中的快速进出,09IV型艇的龟背形式采取了三段栅式流水孔与一段纵缝流水孔相结合的流水孔布置形式。因此,09IV的龟背上开口面积较多,虽然采取了纵缝与栅式流水孔结合的方式,能在一定程度上降低流体阻力与孔穴涡流噪音,但是较大的龟背与较多的开口面积,无疑还是会增加09IV型艇的形状阻力与摩擦阻力,导致其最高航速降低,并提高了09IV型艇在水下高航速时的流体动力噪音。不过考虑到战略核潜艇一般在水下以7-10节的静音航速巡航,09IV型具有较为平缓过渡的龟背结构,在较低航速下流经龟背的层流并不会发展成严重的瑞流,而影响艇体流体动力性能,造成较大的流体噪声。所以,以低速静音巡航为主的09IV战略核潜艇,其噪音主要成分还是艇内机械动力噪声为主,龟背在高航速下才可能带来的流体噪声,倒不会给09IV的声隐蔽性带来过多的负面影响。另外战略核潜艇对于最高航速需求并不是很高,所以龟背造成的09IV水下航行阻力增大,最高航速降一些也是可以接受的。
网上广泛流传的094型照片,隆起的龟背和流水孔非常明显。
90年代后我国潜艇控制系统发展很快,随着039型常规动力潜艇控制舱图片的屡屡曝光,可以发现我国新型潜艇采用的集中显示、集中控制的指控系统与老一代潜艇上凌乱分散的老式作战系统已不可同日而语。这对提高09IV自我防御能力,改善09IV的生存力都有很大帮助。同时随着我国新型常规潜艇与核动力潜艇的建造,我国潜艇自动化操纵系统也在不断的发展。从039型常规潜艇的新型二人操纵台与显示仪表看,我国潜艇操纵系统已经实现车舵一体化、操控系统计算机辅助化等先进手段,这对提高我国潜艇操纵能力,改善水下航行性能都会有很大帮助。对于水下定位精度要求高,发射弹道导弹时,水下姿态要求严厉的09IV战略核潜艇来说,新型操控系统的使用,将显著提升其弹道导弹快速发射能力,并缩短连续发射时间。这对提高09IV新型战略核潜艇的生存力,保证其完成战略核反击任务有重要意义。
094的线型应该衍生自093型攻击核潜艇。
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