【编者按】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。

往期回顾

第15期 2015-05-31

水下主力舰:039B型常规潜艇

039系列常规潜艇通过小步快跑的不断改进已经逐渐完善

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。
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。

039型潜艇与外军潜艇性能差距大,设计并不完善

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。
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。

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

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。

039B围壳外形平滑,可以减少水下航行时的噪音

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。
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。
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。

斯特林发动机可以使用压缩氧气,能在水下长期使用

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。

鱼6是039型潜艇的主要武器

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。
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。
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。

039B潜艇试航后归来

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。
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。

德国212型潜艇舷侧阵声纳

039型潜艇的装备,大大提高了中国海军的水下作战能力,有消息说039型潜艇公开亮相以来,已经有10艘左右装备了部队,表明中国海军对这个型号还是非常满意,特别是它的AIP系统,部分解决了中国海军常规潜艇的远洋作战能力差的缺点。众所周知,在没有AIP的情况下,常规潜艇潜航400海里左右就需要上浮充电,而对方在第一岛链布署有大量的P-3C、P-8A和P-1这样的先进反潜巡逻机,在第一岛链的关键海域构成了高密度反潜巡逻区,因此采用传统动力的中国海军潜艇想突破这样的反潜巡逻区显然困难重重。批量装备039A/B型潜艇之后,可以利用潜艇的长时间活动能力,以水下低速潜航的方式突破第一岛链,对对方重要目标和航线进行打击。

国产常规潜艇未来可能是类似于拉达级的中型潜艇

不过AIP潜艇毕竟只能部分弥补中国海军远程水下作战不足的问题,这是因为AIP潜艇的水下潜艇能力、航速毕竟不能和攻击核潜艇相比,因此对于中国海军来说,未来发展的重点还是攻击核潜艇,至于常规潜艇,未来还是会退回到近海区域,执行近海作战任务,从这个角度来讲,未来中国海军常规潜艇可能不会再是大型常规潜艇,而是类似于拉达级这样的中型常规潜艇,为了保证吨位下降仍旧有较大的内部空间,可能会以单壳艇体替代现在的双壳艇体。
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