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不依赖空气推进装置(AIP)的出现,大大提高了常规潜艇的水下续航力,有人甚至称其为潜艇技术上的一次革命。但值得注意的是,世界上对AIP潜艇最感兴趣,并且争先恐后采购的并非研发出AIP装置的欧洲国家,而是那些位于亚洲,特别是中国周边的国家。
俄罗斯的“阿穆尔”系列
二战后苏联的常规潜艇发展非常迅猛,而位于圣彼得堡的红宝石中央海事设计局一枝独秀,基本上主导了前苏联/俄罗斯常规潜艇的开发。红宝石设计局在70年代末设计出的“基洛”级潜艇令世界为之惊叹,因为它有着优异的静音效果和强大的攻击能力。由于安静性能非常出色,西方国家海军甚至称“基洛”是深海大洋的“黑洞”。鉴于其良好的技战术性能,红宝石设计局不断对其改进,形成了庞大的“基洛”家族,并拥有很大的国际市场份额。1980-2005年,俄罗斯共建造了50多艘“基洛”级潜艇,其中绝大部分出口到国外。
尽管“基洛”级性能优越,但俄罗斯认为其与世界上新出现的常规潜艇,如德国的214型、法国的“鲉鱼”级等相比还存在一定差距。为了加强俄常规潜艇的出口竞争力,保持甚至扩大在国际潜艇市场上的份额,俄罗斯红宝石设计局在进入21世纪后推出了新型“阿穆尔”级常规潜艇。
与德国209型相似,“阿穆尔”级也采用模块化设计,并且形成了一个系列,按照标准排水量的不同可分为550、750、950、1450、1650和1850型。所有型号的“阿穆尔”级均采用相同的设计和整体布局,但拥有各自独立的子系统,使用统一的或改进的设备。主要差别在于潜艇的外形尺寸不同以及由此带来的潜艇武备数量、海上自持力、续航力及艇员编制上的差异。
据红宝石设计局总设计师斯帕斯基透露,“阿穆尔”级在艇体设计、结构和舰载设备构成上约有120处体现了最新科技成果。与上一代“基洛”级潜艇相比,“阿穆尔”级潜艇采用了大量新技术,在设计上也有所创新。其中包括以现代数据库技术为基础的新型自动化指挥和武器控制系统,含拖曳阵列在内的新型声纳组,从“基洛”级636型设计经验发展而来的降噪技术。该艇艇身为水滴形设计,单双壳混合结构,首尾双壳,中间单壳,艇壳采用了高强度的AB-2钢材,极为光滑的艇身表面敷设有消声瓦,另外还对艇内高噪声设备加装了消声器、隔音罩,从而使噪声降到最小,仅为“基洛”级的1/3。这可确保“阿穆尔”级潜艇发现并攻击前方的敌舰,并及时躲开反潜舰艇的攻击。

在设计方面,“阿穆尔”级取消了外露设备,实在无法取消的也换成了升降式,使其被雷达侦察到的概率大为降低。该级潜艇的自动化程度和电子设备也处于世界先进水平,艇上装有“利蒂”综合作战系统和“利拉”声纳系统,自动控制系统可确保对潜艇进行集中而有效的操控,可从潜艇主控室的操作员仪表板上控制机械设备和武器装备。用于获取外部信息的无线电电子装置通过一个特殊的通用舰艇数据交换系统连接在一起,这一系统可以最快的速度自动加工、分析从各种传感器获得的信息,最终将有关信息全部显示在操作员仪表板上。这不仅能够确保首先发现敌方目标,而且还能够做到在敌方潜艇位置数据被输入系统15秒后即可实施攻击。
“阿穆尔”级的主动力为传统的柴油一电力推进装置,AIP动力装置与德国214型相似,为燃料电池。俄罗斯在潜艇燃料电池方面已进行了长期的试验,积累了丰富的经验。1988年10月,苏联海军就曾进行了装燃料电池的“卡特兰”号潜艇试验。1991年俄罗斯海军又在“比拉鱼”型潜艇上试验成功了低温氢氧燃料电池。新型的“阿穆尔”级AlP潜艇将采用两组碱性燃料电池系统,同时还有一套功率为4100千瓦的柴电动力装置。整套燃料电池动力装置的功率为300千瓦,能保证潜艇在水下以3.5节的速度持续航行20天。AlP系统的应用将为“阿穆尔”出色的隐身性奠定可靠的基础。
“阿穆尔”级潜艇装备有可伸缩桅杆和攻击潜望镜。复合导航装置包括一部小型惯性导航系统,可保证航行安全并确定发射导弹所需要的潜艇运动参数。一部观察桅杆可装备电视摄像头、红外成像仪和激光测距仪,可保证在任何时候进行观测。一部天线用于接收卫星导航系统GPS和Glonass的信号,同时还有一部天线用于接收无线电信号。一部攻击潜望镜(“阿穆尔”级1650型)具有目视和低可见光电视通路。雷达系统的目标探测距离、隐蔽性、精确性都有所提高。这套系统可完成自动标图和解决航行问题等任务。无线电通信装备包括一部可释放无线电天线,可在水下100米无法被探测到的情况下接收指令和信息。
“阿穆尔”级潜艇以其良好的生活条件令人注目。所有艇员都住在乘员舱内。厨房和起居室装备先进,十分便利。有效的通风和空调系统是专门设计的,可用于在热带海域执行任务。艇上还安装有蒸馏机,可用来补充淡水储备。
“阿穆尔”级潜艇装有令人生畏的武器系统:六个直径533毫米的53型线导鱼雷发射管(可带18枚鱼雷)、中近程SS-N-15潜列潜导弹、可由“俱乐部-S”导弹系统发射的3M54E反舰巡航导弹、“针”式轻型潜空导弹,以及各型先进水雷(最多可携带30枚)。同时,该级艇上装备的快速装填设备更是令西方常规潜艇望尘莫及。
“阿穆尔”级1650型潜艇长67米,宽7.1米,标准排水量为1765吨,水下排水量为2650吨,巡航距离120千米,最大水下续航时间45天。水下航速21节,水下继航能力650海里/3节,下潜深度250米。水面最大航速为10-11节,使用柴油机的最大巡航距离为6000海里。由于自动化程度高,该级潜艇的艇员编制远远小于“基洛”636型潜艇,仅在34-41人之间。
韩国“孙元一”级
韩国在1999年宣布从德国引进6艘由霍瓦兹。德意志集团(HDW)研制的新型214型AlP潜艇,以缩小同日本海上自卫队潜艇部队的差距。这6艘潜艇都由韩国现代重工(HHI)按许可证组装。
首批3艘214型AIP潜艇分别命名为“孙元一”号、“郑地”号和“安重根”号。其中“孙元一”号于2007年12月28日服役;“郑地”号于2007年6月13日下水,准备在2008年11月服役;“安重根”号于2008年6月4日下水,计划2009年11月服役。按照首艇命级原则,韩国的214型潜艇也被称为“孙元一”级。需要提及的是,“孙元一”级是亚洲最先实战部署的AfP潜艇,韩国也由此成为亚洲第一个拥有实战型AIP潜艇的国家。
该级艇长65.3米,耐压壳体直径6.3米,吃水6米;水面排水量1700吨,水下排水量18600屯;安全下潜深度400米;水面最大航速12节,水下最大航速20节, 续航力8000海里/8节或12000海里/6节(通气管状态),水下持续潜航力420海里,8节(柴电动力推进)或1248海里/4节(燃料电池推进);自持力50天。由于自动化程度极高,艇员编制仅27人(包括5名军官),另外还可搭载8名训练或特战人员。
“孙元一”级艇体中间部分设计为与耐压壳体直径固定的平行肿体结构,整个耐压艇体呈直圆柱形,艇尾呈尖锥状。指挥台围壳位于艇体中部,前后方大幅倾斜设计(不同于209型的垂直围壳)并与艇体实现了圆滑过渡,具有极佳的流线造型,可有效降低航行时的阻力和流体噪声。该艇采用七叶大侧斜单螺旋桨推进,尾部水平舵采用传统的“十”字型布置,在浅水水域具有良好的水下操纵性。前方水平升降舵位于艇身前段上方,并与艇首声纳基阵有一段距离,以减少首水平舵对首部声纳基阵的干扰和不良影响。
“孙元一”级耐压艇体采用高强度的HY80和HY100低磁不锈钢建造,拥有极佳的耐压能力和耐冲击力,能有效增加潜航深度以及抵抗反潜武器的爆炸。在抗沉性方面,“孙元一”级耐压艇体的每个舱室都是按照保证不沉性标准设计的,潜艇在任一舱进水时仍可自行驶回基地;假如有2个舱室被击中进水,潜艇可在海面上漂浮数小时,使艇员有逃生及等待救援时间。潜艇的主压载水舱装有特殊的气体吹除装置,在发生事故后可迅速浮出水面。
“孙元一”级的主动力为柴油机-电力推进系统,单轴推进,驱动一个低噪声七叶大侧斜螺旋桨。“孙元一”级的AlP装置为HDW和西门子公司联合研制的PEM质子交换膜燃料电池,具有能量利用率高、功率易控制、反应热低、可靠性高、寿命长等优点,而且基本不产生噪声和热废气,产生的蒸馏水也排出艇外,因此不会增加潜艇的声学和红外特征,能够极好地增强潜艇的隐蔽性。这种燃料电池是目前已开发成功的AIP装置中综合性能是最优秀的,单独使用时即可使潜艇的水下巡航速度达到8节。不过燃料电池的技术难度与成本都很高,而且其金属氢化物中存储的氢燃料很难在海上或一般的港口得到补充,后勤维持的花费与工作量较大。
“孙元一”级的燃料电池系统位于耐压艇体中段的AIP独立舱段内,包括9组PEM质子交换膜燃料电池模块、液态氧储存罐、液态氢储存罐及相关控制系统等。为避免氢气外泄时对艇上人员造成危害,氢气储存罐布置在耐压壳体外。另外,液氧储存罐也布置在耐压壳体外,虽然此举可降低设计与制造成本,但同时也降低了对外部冲击的承受力,使面临敌方武器爆炸波时更危险。
“孙元一”级的9组燃料电池模块总输出功率306千瓦,单独使用时,潜艇最大航速可达8节,以2-6节可在水下连续潜航2-3周,大幅增强了潜艇的隐蔽性和生存力。

“孙元一”级采用了综合减噪技术,以降低本艇产生的辐射噪声。艇内主要机械都经过降噪设计,机舱内所有机械设备都安装在弹性减震浮筏上,机舱四周用隔音材料密封,尽可能降低辐射到艇外的噪声与振动;艇体表面光滑简洁,尽量减少突出物和表面开口;艇体表面涂敷了吸收噪声和主动声波能量的特殊材料;艇上各种升降装置采用了雷达波吸收涂料和先进的隔振降噪措施;艇体采用低磁钢建造,并装有自动消磁系统,可随时监测本艇磁场强度,发现磁异常情况后可及时为本艇做消磁处理,降低被敌方磁异探测器察觉的机率。
“孙元一”级的作战中枢为德国STN-阿特拉斯公司开发的新型JSUS-90型作战指挥与武器控制系统,通过高性能数据总线连接了潜艇所有传感器、操纵装置、电子战、武器及导航系统,也能通过战术数据链获得友军传来的信息。声纳系统为STN-阿特拉斯公司的新型CSU-90水下综合声纳系统,探测灵敏度极高、低速机动性好,具有极强的目标识别和分类能力,最远作用距离在100千米以上。
“孙元一”级指挥台围壳内装备的可升降式桅杆除了通气管桅杆外,主要是各种光电系统桅杆,包括1部OMS100非穿透新型光电桅杆、1部SERO400光电潜望镜桅杆和1部SPHINX-D雷达桅杆,三者配套使用。
“孙元一”级的其他装备包括TAU-2000综合鱼雷对抗系统、自动驾驶仪、敌我识别系统、自噪声监控装置、无线电导航系统、电罗经、水下计程仪、测深测冰仪以及包括卫星通信装置在内的各种通信系统。
“孙元一”级在艇首装备有8具533毫米鱼雷发射管,可发射韩国自制K-731“白鲨”和德国SUT重型线导反潜,反舰鱼雷,并且还可发射潜射UGM-84“鱼叉”反舰导弹。鱼雷和导弹携载量为16枚(8枚在发射管内,艇内武器舱放置ASSM-700K“海里”反舰导弹未来可供214型“孙元一”级潜艇使用。8枚),执行布雷任务时也可换装32枚水雷。此外,“孙元一”级后继艇还计划装备韩国自研的SSM-700K“海星”潜舰导弹和“天龙”巡航导弹等新式武器。
日本“苍龙”级
进入21世纪后,日本海上自卫队为了替代“春潮”级潜艇,决定发展新型AIP潜艇,首批共计划建造4艘。2003年,日本国会在审议2004年度防务预算时,通过了新潜艇首艇的350亿日元建造预算。因2004年是日本平成纪年的第16年,所以新潜艇也被称为16SS(正式命名要到下水之日)。从2004-2006年,日本国会又先后批准了其他3艘AIP潜艇的建造预算。相应的,在正式命名之前,这3艘潜艇也就暂时被分别称为17SS、18SS和19SS。
2005年3月31日,16SS在三菱重工神户造船厂铺设龙骨;2007年12月5日下水并正式命名为“苍龙”号。按照计划,“苍龙”号将于2009年3月正式加八日本海上自卫队服役。其他3艘将按每年1艘的速度建造,服役时间分别预定为2010年3月、2011年3月和2012年3月。
“苍龙”级艇长84.0米,艇宽9.1米,吃水8.5米,水上排水量2900吨,水下排水量4200吨,动力系统功率为水上8000马力、水下3900马力,航速为水上13节、水下20节,最大潜深604米,编制人员65名。
“苍龙”级继承了“亲潮”级潜艇的雪茄形艇型,特点是从艇首起始就几乎达到了最大艇宽,而不像水滴形艇型那样从细而尖的艇首逐渐加宽。尽管这种艇型的高速性能欠佳,但艇体内部空间宽敞,可容纳更多武器和设备,而且人员居住性也有很大改善,所以成为世界上新一代先进柴电潜艇的主流艇型。但“苍龙”级在艇型上也有一个显著变化,就是放弃了日本潜艇传统的十字尾舵,改为X型尾舵。与十字型尾舵相比,X型尾舵有两个主要优点,一是提高了潜艇的水下运动性。即使有1-2块舵面发生故障,X型尾舵也能保证潜艇的正常航行。而且X型尾舵的纵向和 横向尺寸都不超过潜艇直径的尺寸,所以在坐沉海底和停岸靠泊时不易造成损坏,更适合在浅海环境操作。二是舵效高。常规的十字型尾舵在水平方向上机动时只有上下两个垂直舵面起作用,而左右两个舵面基本不起作用。同样,潜艇在垂直方向上升降时十字型尾舵也只有左右两个水平布置的舵面起作用,上下两个垂直舵面基本上不起作用。而X型尾舵的四个舵面各自都兼有垂直舵和水平舵的双重功能,且每个舵面部可以独立控制。因此X型尾舵的四个舵面无论是在水平机动还是垂直升降时都能起作用,而且在舵面不超出潜艇直径的前提下,使潜艇获得了大于十字型尾舵的力矩,扭力,即水下操控性能更好。
“苍龙”级的艇体结构与“亲潮”级相同,即艇体中段采用单壳体结构,艇首与艇尾采用双壳体结构。艇体材料主要采用NS-110高强度钢,极限下潜深度据称高达604米,实用最大潜深估计在450-500米左右。
“苍龙”级特别注意隐身和降噪。其艇体表面并非传统的圆弧形,而是由多种不同角度的平面组成,各面相交处采用圆弧倒角过渡。“苍龙”级的指挥台围壳外形与德国海军最新的212型相似,线条流畅圆滑,在围壳上装有2片水平舵(即围壳舵)。总体来说,“苍龙”级的外形设计可大大减少敌方主动声纳的反射回波,并将大部分反射回波的角度集中在某几个方向,不致全面散射。
“苍龙”级潜艇的主动力系统为2台川崎重工12V25/25S四冲程柴油机、2台川崎重工交流发电机、1台富士重工大型电动机(驱动单轴推进器)和2组(共240块)硫酸蓄电池、1个低噪声大侧斜七叶螺旋桨。AlP装置为川崎重工引进专利生产的瑞典考库姆公司的V4-275R MK3斯特林发动机。该发动机的燃料为低硫柴油,储存于柴油舱内,助燃剂液氧储存在绝热冷柜中。燃烧好的废气进入吸收器与海水混合,冷却降温后大部分二氧化碳溶于海水被排出舱外,200米深度内由于燃烧室压力高于舷外压力,废气可自由排出,大于200米水深需增压排气。据日本防卫省透露,加装AIP系统的“苍龙”级潜艇能以5节的低速在200米水下连续潜航15天。
“苍龙”级的声纳系统为“亲潮”级所用的ZQQ-6声纳系统的改进型,包括艇首下方的综合数字声纳、艇首上方的被动声纳、艇体两侧长条状大型低频被动数字阵列声纳以及ZQR-1改进型被动拖曳式线列阵声纳等,有很强的探测能力,并且在浅海环境中的探测距离比“亲潮”级有很大提高。
“苍龙”级的艇载作战系统也将换装“亲潮”级采用的ZYQ-3作战系统的改进型,技术性能与日本为水面舰艇新研制的“先进技术作战系统”(ATECS)相似,并全部采用商用标准计算机(“亲潮”级上仍有部分计算机采用军用标准)。火控系统方面,该艇所装的非贯通型光电搜索,攻击潜望镜组性能异常先进,可同时控制6枚鱼雷作战。此外,该艇还将装备更先进的海上指挥控制系统和新型USM反舰导弹火控系统。
“苍龙”级在艇首布置有6具HU-605型533毫米水压弹射式鱼雷发射管(布置方式为上二下四),可发射日本正在研制的新型重型反舰/反潜鱼雷、现役89式重型线导反舰,反潜鱼雷、80式线导反潜鱼雷和美制“鱼叉”潜射反舰导弹等武器。

据日本防卫省透露,“苍龙”级的后续艇性能比首艇还要有所提高,主要是将采用容量更大的铅酸蓄电池(据称比首艇大好几倍),使水下持久力得到进一步增强。
巴基斯坦“阿戈斯塔”-90B
巴基斯坦与法国舰艇建造局(DCN)在1994年9月21日签署合同,购买3艘“阿戈斯塔”-90B型潜艇。根据合同,首艇“哈立德”号在法国瑟堡造船厂建造,2号艇“萨阿德”号由法国提供组件在巴基斯坦卡拉奇海军船坞进行装配,3号艇“哈姆扎”号则装备AlP系统在卡拉奇海军船坞建造和装配。2006年8月10日,“哈姆扎”号下水开始码头试验,随后进行海试,所有试验完成后将加入巴海军服役。
“阿戈斯塔”-90B型潜艇是根据巴海军的作战需求而专门设计的,艇体采用西方国家海军中少见的鲸鱼形双壳体艇型,其截面是一个环形外壳,最大直径6.8米,将耐压艇壳完全包裹起来。在艇首,截面缩至一个椭圆形,以保证最小的水下水压阻力。艇体使用HLES-80型高强度钢制成,最大下潜深度350米。
通过简洁明快的设计、流线形外壳和使用法国海军在核潜艇项目中的浮伐技术、新型低噪声机械等一系列措施,潜艇自身的噪音降至最低。在潜艇壳体上布置了由36个水下噪音监测仪组成的水听器基阵,以便对潜艇噪音辐射进行适时监控。
前2艘“阿戈斯塔”-90B型潜艇长67.6米,宽6.8米,吃水5.4米,水面排水量1570吨,水下排水量1760吨。该级潜艇的自动化程度高,只需艇员36人。控制舱中每轮值班人数9人(作战系统5人、平台管理4人),艇尾机械车间只需一名值班和巡视人员。
“阿戈斯塔”-90B型潜艇的动力系统包括2台SENT-皮尔斯蒂克16PA4V185VG型柴油机,持续功率3600马力,另有2台交流发电机和2台发动机。加装AIP装置后的第3艘“哈姆扎”号潜艇长度增加到76米,水下排水量增至1960吨。艇上的AIP装置为DCNS公司研制的自主式水下能源模块(MESMA),它是按照法国朗肯循环原理建造的潜艇闭循环蒸汽轮机装置,输出功率为200千瓦,1996年开始在DCNS陆上试验站的潜艇舱段上进行试验。2002年1月,为巴海军研制的首套自主式水下能源模块AIP装置在DCNS所属中南特·安德尔分部完成测试,一个由巴基斯坦官员组成的小组监督了所有测试,包括输出功率、燃料消耗和持久力等。测试结果均符合合同要求,随后巴海军宣布接收这套AIP装置。加装AIP系统后的“哈姆扎”号水下活动时间可增加3倍以上,水下连续航行时间超过17天,将大大增强潜艇活动的隐蔽性,提高战时突击能力和生存能力。
“阿戈斯塔”-90B潜艇在艇首布置4具533毫米鱼雷发射管,可发射法制ECANF17 Mod2型线导鱼雷和SM-39“飞鱼”潜射反射导弹,并设有一个快速装弹系统。
今后,巴基斯坦海军还想继续装备3艘AIP潜艇,目前候选的型号包括法国的“蚰鱼”级和德国的214型(不过,由于印度已确定购买“鲉鱼”级,所以法国未必会卖给巴海军)。
印度“鲉鱼”级
印度海军此前曾希望购买俄罗斯的“阿穆尔”级潜艇,但最终在2005年9月决定购买6艘法国和西班牙联合研制的“鲉鱼”级潜艇,2012年开始交付。印度起初订购的“蚰鱼”级潜艇为基本型,也称CM-2000型,艇长66.4米,宽6.2米,高12.3米,吃水5.8米,水面排水量1550吨,水下排水量1700吨,水面最大速度12节,水下航速超过20节,下潜深度300米。该型潜艇不安装AIP系统,主机为4台MTU 16V 396 SE84型柴油发动机及一台电机,单轴推进,水下续航时间4天左右,水下续航力400海里/4节,通气管状态时的续航力为6500海里/8节。
但到了2006年3月,印度军方与法国方面进行磋商,希望变更后3艘潜艇的设计,加装法国AIP系统即自主式水下能源模块(与巴基斯坦“阿戈斯塔”-90B型潜艇采用的AlP装置相同)。AIP型“鲉鱼”级艇长增至76.2米,水下排水量增加到2000吨,水下续航时间超过17天,水下持续航行距离在1500海里以上。潜艇的自动化程度较高,艇员编制只有31人,另外可容纳一个标准的9人警戒勤务小组。看来2012年后印巴两国海军的AlP潜艇将在印度洋展开角逐。除此之外,印度对俄罗斯的“阿穆尔”级潜艇也很感兴趣,今后可能批量采购“阿穆尔”级潜艇。
俄罗斯的“阿穆尔”系列
二战后苏联的常规潜艇发展非常迅猛,而位于圣彼得堡的红宝石中央海事设计局一枝独秀,基本上主导了前苏联/俄罗斯常规潜艇的开发。红宝石设计局在70年代末设计出的“基洛”级潜艇令世界为之惊叹,因为它有着优异的静音效果和强大的攻击能力。由于安静性能非常出色,西方国家海军甚至称“基洛”是深海大洋的“黑洞”。鉴于其良好的技战术性能,红宝石设计局不断对其改进,形成了庞大的“基洛”家族,并拥有很大的国际市场份额。1980-2005年,俄罗斯共建造了50多艘“基洛”级潜艇,其中绝大部分出口到国外。
尽管“基洛”级性能优越,但俄罗斯认为其与世界上新出现的常规潜艇,如德国的214型、法国的“鲉鱼”级等相比还存在一定差距。为了加强俄常规潜艇的出口竞争力,保持甚至扩大在国际潜艇市场上的份额,俄罗斯红宝石设计局在进入21世纪后推出了新型“阿穆尔”级常规潜艇。
与德国209型相似,“阿穆尔”级也采用模块化设计,并且形成了一个系列,按照标准排水量的不同可分为550、750、950、1450、1650和1850型。所有型号的“阿穆尔”级均采用相同的设计和整体布局,但拥有各自独立的子系统,使用统一的或改进的设备。主要差别在于潜艇的外形尺寸不同以及由此带来的潜艇武备数量、海上自持力、续航力及艇员编制上的差异。
据红宝石设计局总设计师斯帕斯基透露,“阿穆尔”级在艇体设计、结构和舰载设备构成上约有120处体现了最新科技成果。与上一代“基洛”级潜艇相比,“阿穆尔”级潜艇采用了大量新技术,在设计上也有所创新。其中包括以现代数据库技术为基础的新型自动化指挥和武器控制系统,含拖曳阵列在内的新型声纳组,从“基洛”级636型设计经验发展而来的降噪技术。该艇艇身为水滴形设计,单双壳混合结构,首尾双壳,中间单壳,艇壳采用了高强度的AB-2钢材,极为光滑的艇身表面敷设有消声瓦,另外还对艇内高噪声设备加装了消声器、隔音罩,从而使噪声降到最小,仅为“基洛”级的1/3。这可确保“阿穆尔”级潜艇发现并攻击前方的敌舰,并及时躲开反潜舰艇的攻击。

在设计方面,“阿穆尔”级取消了外露设备,实在无法取消的也换成了升降式,使其被雷达侦察到的概率大为降低。该级潜艇的自动化程度和电子设备也处于世界先进水平,艇上装有“利蒂”综合作战系统和“利拉”声纳系统,自动控制系统可确保对潜艇进行集中而有效的操控,可从潜艇主控室的操作员仪表板上控制机械设备和武器装备。用于获取外部信息的无线电电子装置通过一个特殊的通用舰艇数据交换系统连接在一起,这一系统可以最快的速度自动加工、分析从各种传感器获得的信息,最终将有关信息全部显示在操作员仪表板上。这不仅能够确保首先发现敌方目标,而且还能够做到在敌方潜艇位置数据被输入系统15秒后即可实施攻击。
“阿穆尔”级的主动力为传统的柴油一电力推进装置,AIP动力装置与德国214型相似,为燃料电池。俄罗斯在潜艇燃料电池方面已进行了长期的试验,积累了丰富的经验。1988年10月,苏联海军就曾进行了装燃料电池的“卡特兰”号潜艇试验。1991年俄罗斯海军又在“比拉鱼”型潜艇上试验成功了低温氢氧燃料电池。新型的“阿穆尔”级AlP潜艇将采用两组碱性燃料电池系统,同时还有一套功率为4100千瓦的柴电动力装置。整套燃料电池动力装置的功率为300千瓦,能保证潜艇在水下以3.5节的速度持续航行20天。AlP系统的应用将为“阿穆尔”出色的隐身性奠定可靠的基础。
“阿穆尔”级潜艇装备有可伸缩桅杆和攻击潜望镜。复合导航装置包括一部小型惯性导航系统,可保证航行安全并确定发射导弹所需要的潜艇运动参数。一部观察桅杆可装备电视摄像头、红外成像仪和激光测距仪,可保证在任何时候进行观测。一部天线用于接收卫星导航系统GPS和Glonass的信号,同时还有一部天线用于接收无线电信号。一部攻击潜望镜(“阿穆尔”级1650型)具有目视和低可见光电视通路。雷达系统的目标探测距离、隐蔽性、精确性都有所提高。这套系统可完成自动标图和解决航行问题等任务。无线电通信装备包括一部可释放无线电天线,可在水下100米无法被探测到的情况下接收指令和信息。
“阿穆尔”级潜艇以其良好的生活条件令人注目。所有艇员都住在乘员舱内。厨房和起居室装备先进,十分便利。有效的通风和空调系统是专门设计的,可用于在热带海域执行任务。艇上还安装有蒸馏机,可用来补充淡水储备。
“阿穆尔”级潜艇装有令人生畏的武器系统:六个直径533毫米的53型线导鱼雷发射管(可带18枚鱼雷)、中近程SS-N-15潜列潜导弹、可由“俱乐部-S”导弹系统发射的3M54E反舰巡航导弹、“针”式轻型潜空导弹,以及各型先进水雷(最多可携带30枚)。同时,该级艇上装备的快速装填设备更是令西方常规潜艇望尘莫及。
“阿穆尔”级1650型潜艇长67米,宽7.1米,标准排水量为1765吨,水下排水量为2650吨,巡航距离120千米,最大水下续航时间45天。水下航速21节,水下继航能力650海里/3节,下潜深度250米。水面最大航速为10-11节,使用柴油机的最大巡航距离为6000海里。由于自动化程度高,该级潜艇的艇员编制远远小于“基洛”636型潜艇,仅在34-41人之间。
韩国“孙元一”级
韩国在1999年宣布从德国引进6艘由霍瓦兹。德意志集团(HDW)研制的新型214型AlP潜艇,以缩小同日本海上自卫队潜艇部队的差距。这6艘潜艇都由韩国现代重工(HHI)按许可证组装。
首批3艘214型AIP潜艇分别命名为“孙元一”号、“郑地”号和“安重根”号。其中“孙元一”号于2007年12月28日服役;“郑地”号于2007年6月13日下水,准备在2008年11月服役;“安重根”号于2008年6月4日下水,计划2009年11月服役。按照首艇命级原则,韩国的214型潜艇也被称为“孙元一”级。需要提及的是,“孙元一”级是亚洲最先实战部署的AfP潜艇,韩国也由此成为亚洲第一个拥有实战型AIP潜艇的国家。
该级艇长65.3米,耐压壳体直径6.3米,吃水6米;水面排水量1700吨,水下排水量18600屯;安全下潜深度400米;水面最大航速12节,水下最大航速20节, 续航力8000海里/8节或12000海里/6节(通气管状态),水下持续潜航力420海里,8节(柴电动力推进)或1248海里/4节(燃料电池推进);自持力50天。由于自动化程度极高,艇员编制仅27人(包括5名军官),另外还可搭载8名训练或特战人员。
“孙元一”级艇体中间部分设计为与耐压壳体直径固定的平行肿体结构,整个耐压艇体呈直圆柱形,艇尾呈尖锥状。指挥台围壳位于艇体中部,前后方大幅倾斜设计(不同于209型的垂直围壳)并与艇体实现了圆滑过渡,具有极佳的流线造型,可有效降低航行时的阻力和流体噪声。该艇采用七叶大侧斜单螺旋桨推进,尾部水平舵采用传统的“十”字型布置,在浅水水域具有良好的水下操纵性。前方水平升降舵位于艇身前段上方,并与艇首声纳基阵有一段距离,以减少首水平舵对首部声纳基阵的干扰和不良影响。
“孙元一”级耐压艇体采用高强度的HY80和HY100低磁不锈钢建造,拥有极佳的耐压能力和耐冲击力,能有效增加潜航深度以及抵抗反潜武器的爆炸。在抗沉性方面,“孙元一”级耐压艇体的每个舱室都是按照保证不沉性标准设计的,潜艇在任一舱进水时仍可自行驶回基地;假如有2个舱室被击中进水,潜艇可在海面上漂浮数小时,使艇员有逃生及等待救援时间。潜艇的主压载水舱装有特殊的气体吹除装置,在发生事故后可迅速浮出水面。
“孙元一”级的主动力为柴油机-电力推进系统,单轴推进,驱动一个低噪声七叶大侧斜螺旋桨。“孙元一”级的AlP装置为HDW和西门子公司联合研制的PEM质子交换膜燃料电池,具有能量利用率高、功率易控制、反应热低、可靠性高、寿命长等优点,而且基本不产生噪声和热废气,产生的蒸馏水也排出艇外,因此不会增加潜艇的声学和红外特征,能够极好地增强潜艇的隐蔽性。这种燃料电池是目前已开发成功的AIP装置中综合性能是最优秀的,单独使用时即可使潜艇的水下巡航速度达到8节。不过燃料电池的技术难度与成本都很高,而且其金属氢化物中存储的氢燃料很难在海上或一般的港口得到补充,后勤维持的花费与工作量较大。
“孙元一”级的燃料电池系统位于耐压艇体中段的AIP独立舱段内,包括9组PEM质子交换膜燃料电池模块、液态氧储存罐、液态氢储存罐及相关控制系统等。为避免氢气外泄时对艇上人员造成危害,氢气储存罐布置在耐压壳体外。另外,液氧储存罐也布置在耐压壳体外,虽然此举可降低设计与制造成本,但同时也降低了对外部冲击的承受力,使面临敌方武器爆炸波时更危险。
“孙元一”级的9组燃料电池模块总输出功率306千瓦,单独使用时,潜艇最大航速可达8节,以2-6节可在水下连续潜航2-3周,大幅增强了潜艇的隐蔽性和生存力。

“孙元一”级采用了综合减噪技术,以降低本艇产生的辐射噪声。艇内主要机械都经过降噪设计,机舱内所有机械设备都安装在弹性减震浮筏上,机舱四周用隔音材料密封,尽可能降低辐射到艇外的噪声与振动;艇体表面光滑简洁,尽量减少突出物和表面开口;艇体表面涂敷了吸收噪声和主动声波能量的特殊材料;艇上各种升降装置采用了雷达波吸收涂料和先进的隔振降噪措施;艇体采用低磁钢建造,并装有自动消磁系统,可随时监测本艇磁场强度,发现磁异常情况后可及时为本艇做消磁处理,降低被敌方磁异探测器察觉的机率。
“孙元一”级的作战中枢为德国STN-阿特拉斯公司开发的新型JSUS-90型作战指挥与武器控制系统,通过高性能数据总线连接了潜艇所有传感器、操纵装置、电子战、武器及导航系统,也能通过战术数据链获得友军传来的信息。声纳系统为STN-阿特拉斯公司的新型CSU-90水下综合声纳系统,探测灵敏度极高、低速机动性好,具有极强的目标识别和分类能力,最远作用距离在100千米以上。
“孙元一”级指挥台围壳内装备的可升降式桅杆除了通气管桅杆外,主要是各种光电系统桅杆,包括1部OMS100非穿透新型光电桅杆、1部SERO400光电潜望镜桅杆和1部SPHINX-D雷达桅杆,三者配套使用。
“孙元一”级的其他装备包括TAU-2000综合鱼雷对抗系统、自动驾驶仪、敌我识别系统、自噪声监控装置、无线电导航系统、电罗经、水下计程仪、测深测冰仪以及包括卫星通信装置在内的各种通信系统。
“孙元一”级在艇首装备有8具533毫米鱼雷发射管,可发射韩国自制K-731“白鲨”和德国SUT重型线导反潜,反舰鱼雷,并且还可发射潜射UGM-84“鱼叉”反舰导弹。鱼雷和导弹携载量为16枚(8枚在发射管内,艇内武器舱放置ASSM-700K“海里”反舰导弹未来可供214型“孙元一”级潜艇使用。8枚),执行布雷任务时也可换装32枚水雷。此外,“孙元一”级后继艇还计划装备韩国自研的SSM-700K“海星”潜舰导弹和“天龙”巡航导弹等新式武器。
日本“苍龙”级
进入21世纪后,日本海上自卫队为了替代“春潮”级潜艇,决定发展新型AIP潜艇,首批共计划建造4艘。2003年,日本国会在审议2004年度防务预算时,通过了新潜艇首艇的350亿日元建造预算。因2004年是日本平成纪年的第16年,所以新潜艇也被称为16SS(正式命名要到下水之日)。从2004-2006年,日本国会又先后批准了其他3艘AIP潜艇的建造预算。相应的,在正式命名之前,这3艘潜艇也就暂时被分别称为17SS、18SS和19SS。
2005年3月31日,16SS在三菱重工神户造船厂铺设龙骨;2007年12月5日下水并正式命名为“苍龙”号。按照计划,“苍龙”号将于2009年3月正式加八日本海上自卫队服役。其他3艘将按每年1艘的速度建造,服役时间分别预定为2010年3月、2011年3月和2012年3月。
“苍龙”级艇长84.0米,艇宽9.1米,吃水8.5米,水上排水量2900吨,水下排水量4200吨,动力系统功率为水上8000马力、水下3900马力,航速为水上13节、水下20节,最大潜深604米,编制人员65名。
“苍龙”级继承了“亲潮”级潜艇的雪茄形艇型,特点是从艇首起始就几乎达到了最大艇宽,而不像水滴形艇型那样从细而尖的艇首逐渐加宽。尽管这种艇型的高速性能欠佳,但艇体内部空间宽敞,可容纳更多武器和设备,而且人员居住性也有很大改善,所以成为世界上新一代先进柴电潜艇的主流艇型。但“苍龙”级在艇型上也有一个显著变化,就是放弃了日本潜艇传统的十字尾舵,改为X型尾舵。与十字型尾舵相比,X型尾舵有两个主要优点,一是提高了潜艇的水下运动性。即使有1-2块舵面发生故障,X型尾舵也能保证潜艇的正常航行。而且X型尾舵的纵向和 横向尺寸都不超过潜艇直径的尺寸,所以在坐沉海底和停岸靠泊时不易造成损坏,更适合在浅海环境操作。二是舵效高。常规的十字型尾舵在水平方向上机动时只有上下两个垂直舵面起作用,而左右两个舵面基本不起作用。同样,潜艇在垂直方向上升降时十字型尾舵也只有左右两个水平布置的舵面起作用,上下两个垂直舵面基本上不起作用。而X型尾舵的四个舵面各自都兼有垂直舵和水平舵的双重功能,且每个舵面部可以独立控制。因此X型尾舵的四个舵面无论是在水平机动还是垂直升降时都能起作用,而且在舵面不超出潜艇直径的前提下,使潜艇获得了大于十字型尾舵的力矩,扭力,即水下操控性能更好。
“苍龙”级的艇体结构与“亲潮”级相同,即艇体中段采用单壳体结构,艇首与艇尾采用双壳体结构。艇体材料主要采用NS-110高强度钢,极限下潜深度据称高达604米,实用最大潜深估计在450-500米左右。
“苍龙”级特别注意隐身和降噪。其艇体表面并非传统的圆弧形,而是由多种不同角度的平面组成,各面相交处采用圆弧倒角过渡。“苍龙”级的指挥台围壳外形与德国海军最新的212型相似,线条流畅圆滑,在围壳上装有2片水平舵(即围壳舵)。总体来说,“苍龙”级的外形设计可大大减少敌方主动声纳的反射回波,并将大部分反射回波的角度集中在某几个方向,不致全面散射。
“苍龙”级潜艇的主动力系统为2台川崎重工12V25/25S四冲程柴油机、2台川崎重工交流发电机、1台富士重工大型电动机(驱动单轴推进器)和2组(共240块)硫酸蓄电池、1个低噪声大侧斜七叶螺旋桨。AlP装置为川崎重工引进专利生产的瑞典考库姆公司的V4-275R MK3斯特林发动机。该发动机的燃料为低硫柴油,储存于柴油舱内,助燃剂液氧储存在绝热冷柜中。燃烧好的废气进入吸收器与海水混合,冷却降温后大部分二氧化碳溶于海水被排出舱外,200米深度内由于燃烧室压力高于舷外压力,废气可自由排出,大于200米水深需增压排气。据日本防卫省透露,加装AIP系统的“苍龙”级潜艇能以5节的低速在200米水下连续潜航15天。
“苍龙”级的声纳系统为“亲潮”级所用的ZQQ-6声纳系统的改进型,包括艇首下方的综合数字声纳、艇首上方的被动声纳、艇体两侧长条状大型低频被动数字阵列声纳以及ZQR-1改进型被动拖曳式线列阵声纳等,有很强的探测能力,并且在浅海环境中的探测距离比“亲潮”级有很大提高。
“苍龙”级的艇载作战系统也将换装“亲潮”级采用的ZYQ-3作战系统的改进型,技术性能与日本为水面舰艇新研制的“先进技术作战系统”(ATECS)相似,并全部采用商用标准计算机(“亲潮”级上仍有部分计算机采用军用标准)。火控系统方面,该艇所装的非贯通型光电搜索,攻击潜望镜组性能异常先进,可同时控制6枚鱼雷作战。此外,该艇还将装备更先进的海上指挥控制系统和新型USM反舰导弹火控系统。
“苍龙”级在艇首布置有6具HU-605型533毫米水压弹射式鱼雷发射管(布置方式为上二下四),可发射日本正在研制的新型重型反舰/反潜鱼雷、现役89式重型线导反舰,反潜鱼雷、80式线导反潜鱼雷和美制“鱼叉”潜射反舰导弹等武器。

据日本防卫省透露,“苍龙”级的后续艇性能比首艇还要有所提高,主要是将采用容量更大的铅酸蓄电池(据称比首艇大好几倍),使水下持久力得到进一步增强。
巴基斯坦“阿戈斯塔”-90B
巴基斯坦与法国舰艇建造局(DCN)在1994年9月21日签署合同,购买3艘“阿戈斯塔”-90B型潜艇。根据合同,首艇“哈立德”号在法国瑟堡造船厂建造,2号艇“萨阿德”号由法国提供组件在巴基斯坦卡拉奇海军船坞进行装配,3号艇“哈姆扎”号则装备AlP系统在卡拉奇海军船坞建造和装配。2006年8月10日,“哈姆扎”号下水开始码头试验,随后进行海试,所有试验完成后将加入巴海军服役。
“阿戈斯塔”-90B型潜艇是根据巴海军的作战需求而专门设计的,艇体采用西方国家海军中少见的鲸鱼形双壳体艇型,其截面是一个环形外壳,最大直径6.8米,将耐压艇壳完全包裹起来。在艇首,截面缩至一个椭圆形,以保证最小的水下水压阻力。艇体使用HLES-80型高强度钢制成,最大下潜深度350米。
通过简洁明快的设计、流线形外壳和使用法国海军在核潜艇项目中的浮伐技术、新型低噪声机械等一系列措施,潜艇自身的噪音降至最低。在潜艇壳体上布置了由36个水下噪音监测仪组成的水听器基阵,以便对潜艇噪音辐射进行适时监控。
前2艘“阿戈斯塔”-90B型潜艇长67.6米,宽6.8米,吃水5.4米,水面排水量1570吨,水下排水量1760吨。该级潜艇的自动化程度高,只需艇员36人。控制舱中每轮值班人数9人(作战系统5人、平台管理4人),艇尾机械车间只需一名值班和巡视人员。
“阿戈斯塔”-90B型潜艇的动力系统包括2台SENT-皮尔斯蒂克16PA4V185VG型柴油机,持续功率3600马力,另有2台交流发电机和2台发动机。加装AIP装置后的第3艘“哈姆扎”号潜艇长度增加到76米,水下排水量增至1960吨。艇上的AIP装置为DCNS公司研制的自主式水下能源模块(MESMA),它是按照法国朗肯循环原理建造的潜艇闭循环蒸汽轮机装置,输出功率为200千瓦,1996年开始在DCNS陆上试验站的潜艇舱段上进行试验。2002年1月,为巴海军研制的首套自主式水下能源模块AIP装置在DCNS所属中南特·安德尔分部完成测试,一个由巴基斯坦官员组成的小组监督了所有测试,包括输出功率、燃料消耗和持久力等。测试结果均符合合同要求,随后巴海军宣布接收这套AIP装置。加装AIP系统后的“哈姆扎”号水下活动时间可增加3倍以上,水下连续航行时间超过17天,将大大增强潜艇活动的隐蔽性,提高战时突击能力和生存能力。
“阿戈斯塔”-90B潜艇在艇首布置4具533毫米鱼雷发射管,可发射法制ECANF17 Mod2型线导鱼雷和SM-39“飞鱼”潜射反射导弹,并设有一个快速装弹系统。
今后,巴基斯坦海军还想继续装备3艘AIP潜艇,目前候选的型号包括法国的“蚰鱼”级和德国的214型(不过,由于印度已确定购买“鲉鱼”级,所以法国未必会卖给巴海军)。
印度“鲉鱼”级
印度海军此前曾希望购买俄罗斯的“阿穆尔”级潜艇,但最终在2005年9月决定购买6艘法国和西班牙联合研制的“鲉鱼”级潜艇,2012年开始交付。印度起初订购的“蚰鱼”级潜艇为基本型,也称CM-2000型,艇长66.4米,宽6.2米,高12.3米,吃水5.8米,水面排水量1550吨,水下排水量1700吨,水面最大速度12节,水下航速超过20节,下潜深度300米。该型潜艇不安装AIP系统,主机为4台MTU 16V 396 SE84型柴油发动机及一台电机,单轴推进,水下续航时间4天左右,水下续航力400海里/4节,通气管状态时的续航力为6500海里/8节。
但到了2006年3月,印度军方与法国方面进行磋商,希望变更后3艘潜艇的设计,加装法国AIP系统即自主式水下能源模块(与巴基斯坦“阿戈斯塔”-90B型潜艇采用的AlP装置相同)。AIP型“鲉鱼”级艇长增至76.2米,水下排水量增加到2000吨,水下续航时间超过17天,水下持续航行距离在1500海里以上。潜艇的自动化程度较高,艇员编制只有31人,另外可容纳一个标准的9人警戒勤务小组。看来2012年后印巴两国海军的AlP潜艇将在印度洋展开角逐。除此之外,印度对俄罗斯的“阿穆尔”级潜艇也很感兴趣,今后可能批量采购“阿穆尔”级潜艇。