中国AIP潜艇已有5种型号数量超10艘 将造最新039

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首页> 军事新闻> 中国军情> 解放军海军水下主力潜艇:039B型常规潜艇 来源:腾讯军事2015-08-17 11:02 编辑:鱼化石 分享到: 图片 2 图片 3 图片 4 图片 5 图片 6 图片 7

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中国海军于2006年前后装备了首艘AIP常规动力潜艇039A型潜艇。

  039系列常规潜艇通过小步快跑的不断改进已经逐渐完善

连日来,中国海军首位AIP专业技师东海舰队某潜艇支队二级军士长肖海生在央视、军报等官方媒体的曝光率非常高。这些报道证实,海军在10多年前,也就是2006年前后装备了首艘AIP常规动力潜艇。型号代号为039A的该型潜艇首艇,采用的是引进自国外的斯特林发动机。

  今年是抗日战争胜利70周年,中国将于9月3日在北京举行盛大阅兵式,届时将展出众多新式装备,《讲武堂》特推出《大国兵器》系列文章,介绍新中国近年海陆空与二炮部队最新式武器的性能与其背后的故事。第十五期——039B型常规潜艇。

斯特林发动机不排废气,除燃烧室内原有的空气外,不需要其他空气,是AIP技术的一个方向,可以保证常规动力潜艇长时间水下航行,大幅提升常规潜艇水下续航能力,增强隐蔽性。公开报道显示,039A型AIP潜艇首先装备东海舰队,从2006年到2012年的6年时间里,东海舰队共接收了约10艘该型潜艇。其中339艇于2013年冬承担了海军首次实弹发射潜射型鹰击-18型亚音速超音速结合双速制新型反舰导弹的任务,并获得圆满成功。

  039B型常规潜艇是中国海军最先进的常规动力攻击潜艇,该型潜艇是一种大型AIP潜艇,具备水下作战能力强、噪声低、探测设备齐全等优点。

在批量装备东海舰队的同时,039A型潜艇的改进工作迅速展开。其后继型号为039B型。而且在这一型号之下,陆续出现了至少4种渐进式改进子型号。如果按照国外海军的叫法,这些子型号可能会被称作039B Block Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ。为了方便行文,本文统称为039B型AIP潜艇。

  对于中国海军来说,目前核动力攻击潜艇数量和质量尚且不足,因此在新一代核动力攻击核潜艇服役之前,039B可以说仍然是中国海军远海作战能力的骨干。

039B型AIP潜艇的子型号之一,注意围壳处出现填角。

  上世纪90年代之前,中国海军常规动力潜艇主要装备是033和035两种常规潜艇,它们都是在前苏联R级潜艇的基础上研制而成,战术技术指标已经落后,难以满足新时期海军作战环境,尤其是80年代以后,国外先进常规潜艇在中国周边国家和地区的扩散趋势已经十分明显。

中国AIP潜艇服役的同一年,日本首艘准航母开建

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在装备AIP潜艇以前,中国海军常规潜艇主力为035型、039型、039G型,以及引进自俄罗斯的基洛级。其中基洛级潜艇分三批引进了12艘,2艘为早期型号877EKM,2艘为改进型号636型,8艘为继续改进型号636M型。

039型潜艇与外军潜艇性能差距大,设计并不完善

035型潜艇定型于30多年前,性能已非常落后;039型潜艇属于出生就落后的尴尬型号,所以只建造了1艘;039G型经过重大改进,相比此前型号潜艇有了很大进步,但不足之处仍比较突出:它的降噪声措施仍不完善,安静性能有待提高,指挥塔围壳偏高、偏大,影响潜艇的稳定性和机动性能,艇艏鱼雷发射管设计有待完善,限制了艇艏综合阵的安装。

  在这种情况下,中国相关科研单位研制了国产第二代常规动力潜艇——039型常规动力攻击潜艇,与国产第一代常规潜艇相比,采用了综合降噪措施,安静性能更好,配备了综合作战指挥系统,实现了探测、火控、导航系统的一体化,水声系统也得了升级提高,武器增加了线导反潜鱼雷、潜射反舰导弹,通过这些改进,039型潜艇的综合作战能力比国产第一代常规潜艇有了较大的提高。不过考虑到当时国内经济技术水平、工业基础情况一般,039型潜艇还存在一些不足,例如,它采用了过渡型艇体,而不是水滴形艇体,因此潜艇性能方面有一定的限制,降噪声措施仍旧不完善,安静性能有待提高,指挥塔围壳高度偏大,影响潜艇的稳定性和机动性能,艇艏鱼雷发射管设计有待完善,限制了艇艏综合阵的安装。

因此、从多项重要指标来看,在AIP潜艇出现之前,中国海军常规潜艇部队适合执行远海重要任务的,主要还是基洛级潜艇。

  为了提高国产常规潜艇的研制起点,同时迅速扩充中国海军新型潜艇的数量,从上世纪90年代起,中国海军从俄罗斯引进了12艘基洛级潜艇,基洛级的突出特点就是安静性能好,艇体大型化,因此通过消化、吸收该艇设计特点,相关单位研制了039A型潜艇。

去年5月,南海舰队基洛级潜艇与039G型潜艇共同进行了实战化演练。

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通过消化吸收基洛级潜艇降噪、艇型、武器和水声系统等方面技术,中国海军开始发展039G型潜艇的替代型号。更重要的是,中国从国外引进了AIP技术,也就是斯特林发动机及相关技术。由此研制出的新型常规动力潜艇就是039A型。

基洛级潜艇是一个较好的范本,中国吸收其技术研制了039A型潜艇

对此,一直以美国海军反潜舰队自居的日本海上自卫队反应很快。在中国海军基洛级潜艇全面形成战斗力之后,039A型潜艇首艇服役之时,也就是2006年,日本开工建造日向级大型直通甲板直升机驱逐舰。日向级满载排水量达17000吨,机库可容纳11架直升机,是不折不扣的直升机航空母舰。该级舰共建造两艘,用以替代海自舰艇编队反潜核心舰榛名级直升机驱逐舰。

  039A型潜艇最大的特点就是采用了水滴线型艇体,这是国产常规潜艇第一次采用了这种艇体,它提高了潜艇的水下作战能力,它还有一个技术突破就是采用了AIP推进技术,根据海外的资料,039A潜艇的AIP系统是斯特林发动机,这是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程,可以不依赖于空气进行工作,可以长时间在水下潜航,部分解决了常规潜艇需要频繁步浮充电的缺点,它的配备让国产常规动力潜艇的水下作战能力有了一个质的飞跃,不过039A型潜艇由于采用了较多的新技术,因此在研制过程之中,不可避免的存在许多问题,所以相关科研单位通过对这些问题的分析和研究,有针对性的进行改进,研制成功了更加先进的039B型潜艇。

除了指挥本身护卫群所属的反潜直升机与反潜舰艇外,日向级也能指挥海自P-3C以及新一代P-1巡逻机协同进行反潜作战,还具备与航空自卫队、陆上自卫队和美军联合作战的指挥交互能力。

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日本海自日向号直升机航母与美军航母打击群举行联合演练。

039B围壳外形平滑,可以减少水下航行时的噪音

显然,一直密切跟踪中国海军装备发展,尤其是潜艇更新换代情况的日本海上自卫队,对出现在中国海军潜艇部队中的基洛级、039A型AIP潜艇非常警惕。虽然这只是中国海军战斗力提升、装备更新换代的正常举动,日本防卫部门却以此为借口,不断拔高中国新型潜艇性能,踩低海自现役舰艇反潜能力。最终,日本海上自卫队从日向级直升机航母开始,一步步进入准航母时代。

  从相关图片来看,039B型潜艇仍旧采用了水滴线型艇体,与基洛级略微不同的是,039B型潜艇采用的是长水滴形设计,也就是艇体相对较长,相应的长宽比较大,这样设计主要是提供较大的内部空间,可以让艇体设备的安装更加方便,也可以配备更多的载荷,改善人员工作环境,但缺点是航行阻力有所增大,对于潜艇的机动性能也有所影响。指挥塔围壳是039B型潜艇一个重点改进的方向,指挥塔壳的线型进行了优化,部分采用了三元流体线型设计进行了优化,它的顶部平滑,不容易引起水动力噪声,也有助于改善指挥塔前缘水流分离现象,抑制涡流产生,这样指挥塔对于潜艇尾流的影响减少,从而提高潜艇的安静性能,提高了潜艇的隐蔽能力,另外就是指挥塔的体积和高度减小,阻力也比较小,有助于提高潜艇的稳定性能和机动性能。

在批量接收039A型、039B型潜艇之后,中国海军常规潜艇部队逐渐形成以AIP潜艇,基洛级、039G型潜艇为主的新装备体系。其中,AIP潜艇的水下潜航时间更长、噪声水平更低、水声系统更完善。这些其他常规动力潜艇所不具备的明显优势,使得AIP潜艇成为海军常规潜艇部队大幅度扩展远海活动范围,延长出航时间成为可能。

  作为中国海军远洋作战能力骨干,039B型潜艇可能要面对国外最先进的攻击核潜艇和常规潜艇,所以它在静音方面有了进一步的提高,首先是对线型进行优化,包括前面提到的指挥围壳设计优化,还有就是艇体配备消声瓦。有资料说039B潜艇配备的消声瓦是国内研制的新一代消声瓦,其覆盖频率更低,以对付日益广泛装备的低频主动探测声呐,在其他方面,039B型潜艇采用了多层浮筏减振、管路吸声、七叶大倾斜螺旋桨等新技术,进一步降低了潜艇的噪声,提高它的静音性能。

鉴于美日通过P-3C、P-8A、P-1等固定翼反潜巡逻机,两栖攻击舰、直升机航母、驱护舰搭载的反潜直升机,以前海事监视卫星等,在我国周边海域构筑了高密度的反潜监视网络,中国海军潜艇离港后显然潜航时间保持得越久越好。当隐蔽穿越第一岛链,进入大洋深海区后,无论是核潜艇还是常规潜艇,才会迎来真正大展拳脚的主角时间。

  实际上是静音措施广泛、深入的运用,也是039A/B潜艇吨位急剧上升的一个主要原因。对于现代常规潜艇来说,主要采用浮筏减振系统来提高潜艇的静音能力,为了保证较好的减振降噪效果,这样需要较大、较厚的基座,根据国内外相关工程经验来看,基座和中间体要达到设备体积重量的一半以上才能达到比较好的效果,如潜艇的推进电机重量在80-100吨左右,那么采用了减振降噪措施重量可能就在50吨左右,这些都会增加潜艇的吨位。

039B型AIP潜艇的子型号之二,围壳填角、艇身排水孔等又有变化。

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目前,中国海军攻击型核潜艇约有10艘,其中两艘09Ⅰ型第一代核潜艇基本用作人员培训。另外7-8艘09Ⅲ型核潜艇,保持随时战备状态的至多有3艘。所以远海潜艇作战显然主要还得靠常规潜艇,尤其是AIP潜艇。

斯特林发动机不同于内燃机,可以使用压缩氧气,能在水下长期使用

据统计,截至目前,仅东海舰队AIP潜艇就已安全潜航数十万海里,平均起来相当于每年潜航数万海里。显然,日本海上自卫队以日向级、出云级为核心打造的新一代反潜护卫队群,并不能阻止中国海军潜艇部队迈向远洋的步伐。近年来,尤其是2009年以后,无论在西太平洋还是印度洋,中国海军核潜艇、AIP潜艇、其他常规潜艇的出现频率越来越高,潜航时间越来越长。

  动力系统方面,039B型潜艇继续采用了039A潜艇的AIP推进系统,系统采用单轴柴-电间隔推进,AIP系统为斯特林AIP系统,与039A型的系统相比,主要在功率、可靠性和静音性能方面有进一步的提高,进一步提高了潜艇的水下作战和静音性能。

中国海军未来依旧会是AIP潜艇与核潜艇两条腿走路

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虽然AIP潜艇的水下航速、机动性、综合作战能力不能与攻击型核潜艇相提并论,只能部分提升中国海军潜艇部队的远洋作战能力,但从最新的潜艇装备发展动向来看,未来中国海军仍会实行AIP潜艇与核潜艇同步发展、各有侧重的战略。

鱼6是039型潜艇的主要武器

039B型AIP潜艇的子型号之三,围壳不但高度降低,顶部还出现3条白线状物体。

  039B的主要武器是艇艏6部533毫米鱼雷发射管,它的布置与基洛级相同,采用上二下四布置, 这样可以腾出较大的艇艏空间给艇艏主/被动综合声呐系统,039B型潜艇配备的是国产鱼6大型线导反潜/反舰多用途鱼雷,根据国外的资料,鱼6是国内新一代热动力鱼雷,在国产大型鱼雷之中首次采用了OTTO-2燃料和开式循环周转斜盘活塞发动机,泵推推进系统和对转螺旋桨,在确保鱼雷具备较好的高速、远程性能的同时,也具备较好的安静性能。鱼6具备较好的大深度、高速和远程攻击性能,最大速度超过50节,高速航程情况下射程超过25公里,战斗部重量超过200公斤,具备对抗国外新一代核潜艇的能力。

为什么中国海军不太可能像美国海军那样打造全核潜艇部队?首要原因还是我国核潜艇研发技术储备、积累不足,短时间内难以搞出所谓的目标艇。如果新型攻击型核潜艇不能达到在大洋中与美军海狼级、弗吉尼亚级核潜艇对抗而不落下风的水准,中国海军肯定不可能投入巨资大量采购。

  鱼6配备了线导加末段主/被动声自导系统,传统鱼雷对距离远、速度大、机动性能强的目标,在目标运动要素测定误差较大、鱼雷本身发射散布较大或自导作用距离较短时,鱼雷捕捉目标的概率将迅速降低,而线导鱼雷发射后,潜艇通过导线传输控制鱼雷的航向、航速、航深和姿态的指令;鱼雷通过导线向潜艇台连续传回自身的工作状态、位置、运动姿态,以及攻击目标的方位、距离和干扰情况等信息。由于潜艇可以直接操纵鱼雷,因此可以一直引导鱼雷冲向目标,大大提高了捕捉目标的概率,末制系统方面则采用了预成形多波声自导系统,可以形成多个波束,具备较宽的搜索范围,根据简氏防务周刊的说法,鱼6鱼雷配备了第一套国产鱼雷数字制导系统,也是中国第一种采用模块化设计和开放结构软件编程理念设计的鱼雷,具备较好的性能和升级潜力。

最新消息显示,我国第三代攻击型核潜艇09Ⅴ型已处于即将或者已经开工阶段。央视近期的报道提到,海军工程大学马伟明院士攻克某颠覆性技术关键瓶颈,为我国锻造制胜深蓝的国之重器作出突出贡献 。这里说的很大可能就是供新型核潜艇采用的无轴泵喷推进技术。

  为了支持鱼6的使用,039B型潜艇还配备了较为完善的水声系统,039B型常规潜艇配备有较大的艇艏阵,由于鱼6的射程较远,因此要求艇艏阵能够在最大射程范围之内为鱼雷提供火控解算和目标指示,这样就需要较大的基阵来提高声呐的探测距离,另外艇艏阵是全艇距离机舱最远的地方,因此这个地方也有助于提高艇艏阵的被动监听能力,采用较大的基阵也有助于降低声呐的工作频率,提高探测距离。

可以预见,新的大直径耐压壳体、无轴泵喷推进系统、新型核反应堆、综合供电系统、新一代水声对抗系统等等核潜艇领域的重要技术和设备,都有可能会出现在09Ⅴ型核潜艇上。众多新技术的应用,一是需要验证、磨合时间,而且是长期性的;二是会导致建造成本大幅度提高。

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图为我国第二代攻击型核潜艇09Ⅲ型重大改进型号。该型号的公开照片极其罕见。

039B潜艇试航后归来

而且,就算从纵向来看,09Ⅴ型核潜艇会在许多关键技术上较此前国产攻击型核潜艇有重大突破,却不能就此得出结论,它一定达到甚至超过了美俄现役最新型攻击型核潜艇的水准。

  艇艏阵受到潜艇内部空间限制,因此其工作频率难以降到较低的范围之内,对付现代化安静型潜艇能力受到限制,所以从相关图片来看,039B型常规潜艇在艇体中下部有一个明显的线型突起,从国外常规潜艇的情况来看,这个突起很大可能是潜艇舷侧阵,如德国的U212潜艇安装的FAS-2舷侧线列阵,舷侧阵的优点就是基阵较长,工作频率较低,可以提高潜艇的探测距离,覆盖范围更大,可以在更大范围之内为潜艇提供水下能力,装在艇壳,可以随时处于工作状态,不需要复杂的收放机械,也不存在影响潜艇的机动问题,不占用艇的空间,特别是可以分别利用两舷的基阵各自探测两舷的目标,因此不存在拖曳线列声呐的左右舷模糊的问题。

因此,中国海军在未来潜艇发展规划上继续秉承两条腿走路的方针也无可厚非。对于军队来说,实实在在的战斗力远比相对缥缈的高科技更值得在意。

  从我国出口的S20常规潜艇来看,国产常规潜艇已经具备拖曳线列声呐的能力,这样国产常规潜艇就具备了包括艇艏阵、舷侧阵、拖曳阵在内的综合探测系统,拖曳阵的基阵更长,工作频率更低,探测距离更远,因此039B可能也会配备拖曳线列阵,这样它的声呐就可以对潜艇周围形成全向的覆盖,并且探测性能更好,可以更好的对抗现代化的安静型潜艇。

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