2007年12月5日,倍受關注的日本2900噸型AIP潛艇首艇“蒼龍”號(SS501)在日本三菱重工神戶造船廠舉行了命名和下水儀式,這是日本海自第一艘實戰型AIP潛艇,也是繼韓國孫元一級(214型)和巴基斯坦阿戈斯塔90B級(第3艘為AIP潛艇)之后的亞洲第三款AIP潛艇。而三者采用三種AlP技術,日本也成為世界上繼瑞典后第二個采用斯特林發動機AIP系統的國家。它標志著H本潛艇從此步入AIP時代,潛艇作戰能力也將大幅升級。
按計劃,“蒼龍”號將于2009年3月完成所有設備安裝及調試工作,正式入役,成為日本海自新一代水下殺手。“蒼龍”號的下水,也標志著日本海自21世紀頭15年中最重要的4個主戰艦艇發展項目:愛宕級“宙斯盾”驅逐艦、日向級直升機母艦、19DD型通用驅逐艦、蒼龍級AIP潛艇中已有3個取得重大進展,新一代日本海自主戰艦艇陣容已悄然成形。
蒼龍級還首次打破了日本潛艇的命名規則。以往日本潛艇艇名均沿用二戰時期舊日本帝國海軍潛艇的艇名(以“潮”字來命名),但此次卻以1930、40年代曾參加侵華戰爭、偷襲珍珠港和中途島海戰的舊日本帝國海軍“蒼龍”號航母(1942年6月的中途島海戰中被美國海軍艦載機炸成重傷,最后被日本驅逐艦用魚雷擊沉)的名字來命名該型潛艇的首艇,其中寓意,頗堪玩味。
“朝潮”起步 “蒼龍”發展
從1997年至1999年,日本防衛廳技術研究本部在陸地臺架上對斯特林發動機開展了陸上運行試驗,經過幾年的研制后終于初見成效。2000年,三菱公司神戶造船廠對春潮級的“朝潮”號潛艇實施改裝工程,把斯特林發動機系統裝備在該艇上。2001年11月底,改裝后的“朝潮”號被移交到海上自衛隊。從2001年12月到2002年3月,“朝潮”號上的4臺V4—275RMkⅡ型斯特林發動機進行了海上運行試驗,期間,還對艇員進行了潛艇AIP系統的使用訓練。從2002年4月后,“朝潮”號進行了長期海上持續性運行試驗,驗證了艇上V4—275R MkⅡ型斯特林發動機的使用耐久性和可靠性。
2003年8月,日本海自提出2004年的預算請求,決定建造蒼龍級AIP潛艇。2005年3月31日,“蒼龍”號在三菱重工神戶造船廠正式開工,后續艇將由川崎重工神戶造船廠與三菱重工輪流建造。
日本海自對“朝潮”號的海上試驗結果進行了充分的研究和總結,并且將其應用于“蒼龍”號的設計之中。據日本有關方面透露,“蒼龍”號之后,日本計劃對該級的后續艇繼續加以改進。換句話說,日本AIP潛艇從“朝潮”號開始起步,其發展將要在蒼龍級的后續潛艇上加以體現。
按照日本防衛省的初步規劃,在新一代“高科技潛艇”服役前,日本將以一年一艘的速度建造蒼龍級潛艇。目前,2號艇正在川崎重工神戶船廠建造,計劃2008年底下水,2010年3月服役,3號艇和4號艇則計劃分別在2011年3月和2012年3月服役。
蒼龍級的任務使命包括反潛、反艦、巡邏警戒、編隊護航、封鎖、破壞海上交通線、情報收集與監視、布雷和特種作戰等多項任務,是一型既能執行近海巡邏警戒任務,也適合遠洋作戰的大型多用途常規潛艇。由于具有更優良的遠航能力,蒼龍級可以與日本海自護衛隊群(八八艦隊)配合執行保衛西南、東南兩條1000海里海上交通運輸命脈的任務,在戰時還將在美日安保框架內與盟國海軍聯合執行作戰任務。
性能穩定總體優良
“蒼龍”號水面排水量2950噸,水下排水量約為3300噸,主尺度為84.0米X 9.1米X 8.5米。由于安裝了4臺斯特林發動機,因此比親潮級的水面排水量增加約200噸,艇體長度增加2米左右,外形與親潮級基本相同,艇型采用了所謂的“雪茄形”線型。
親潮級的指揮臺圍殼和艇體上層建筑的橫截面呈倒V字形錐體結構,其艇體和指揮臺圍殼的側面敷設了吸聲材料,主要目的是為了提高對敵人主動聲吶探測的聲隱身性。“蒼龍”號在繼承親潮級這一優點的同時,進一步在艇體上層建筑的外表面也敷設了聲反射材料,使該級潛艇的聲隱身性能得到進一步提高。
“蒼龍”號的推進系統包括2臺柴油機、4臺斯特林發動機和1臺主推進電動機。該級潛艇的水面最高航速為12節,水下最高航速為20節,與親潮級潛艇基本相同。但是,由于“蒼龍”號裝備了4臺斯特林發動機,因此其水下續航力比親潮級有了大幅度改進和提高。“蒼龍”號裝備的是瑞典考庫姆公司的V4—275R MkⅢ型斯特林發動機,與“朝潮”號裝備的是同一個型號。該型發動機的額定轉速2000轉/分,額定連續輸出功率65kW(折合88馬力)。在“蒼龍”號上,斯特林發動機作為輔助動力系統,主要是當潛艇在水下以4~5節的低速航行時使用,以此速度,水下連續潛航至少2周而不必上浮水面,低于4節時持續潛航時間可進一步延長到3周左右。“蒼龍”號的AIP系統,除了4臺斯特林主機之外,還包括一些相關的輔助性設備,如液態氧艙、廢氣處理與排出裝置等。斯特林發動機由布置在指揮艙內的操控臺的控制下自動運行。V4—275R MkⅢ型斯特林發動機是日本購買了瑞典的生產許可證進行制造的,而AIP系統的輔助設備則是日本自行研制的產品。
除了AIP系統外,“蒼龍”號與親潮級相比,較為明顯的改進是從十字型尾舵改為x型尾舵。從1996年到1999年,日本防衛廳技術研究本部進行了數年之久的研究、試驗和性能確認,最終結果表明x型尾舵比十字型舵具有更多的優點,因此決定將其應用于蒼龍級潛艇上。
潛艇尾舵的效能基本取決于舵的展長和面積的大小。但是,考慮到潛艇離靠碼頭時避免尾舵中的水平舵板因與岸壁相撞而受損,因此在設計傳統的十字型尾舵時,尾舵中的水平舵板的展長要受到一定限制。另外,為了防止潛艇坐沉海底時傷及尾舵中的垂直舵,尾舵中的垂直舵的舵板的長度也要受到一定限制。上述兩方面的因素限制了十字形尾舵結構的舵板展長,影響了尾舵的效能。但是當尾舵采用x型布置時舵板長度就不會受到這些限制,因此可以把尾舵的舵板展長設計得更長一些,充分提高尾舵的效能。從這一方面來看,“蒼龍”號將比親潮級具有更好的水下機動能力。
“蒼龍”號x型尾舵的最大特點是可以對4個舵板分別進行微控,能夠保證潛艇在水下空間里進行三維自由運動。由于x型比十字形尾舵的控制技術更為復雜,因此“蒼龍”號將依賴于更為先進的計算機控制技術,這反映了該級潛艇在自動控制技術方面比親潮級有了改進和提高。此外,該級艇采用了與親潮級潛艇同樣的7葉大側斜螺旋槳。
“蒼龍”號裝載的魚雷和反艦導彈等各種武備基本上與親潮級相同,但是艇上武器裝備的管理卻采用了新型艇內網絡系統。此外,艇上作戰情報處理系統的計算機都采用了成熟商用技術。該艇裝備的是6具533毫米首魚雷發射管,與親潮級上裝備的魚雷發射管完全相同。具體布置方式是,在潛艇首部分為上下兩層水平排列,上層2具,下層4具。魚雷發射管可發射89型魚雷、“捕鯨叉”導彈以及布放水雷等。
“蒼龍”號的聲吶系統是親潮級裝備的ZQQ一6的改進型聲吶,由潛艇首部的圓柱形聲吶、艇首上部的偵察聲吶、艇體側面的共形聲吶基陣以及從艇尾釋放的拖曳聲吶等組成。“蒼龍”號裝備的對海搜索雷達與親潮級相同,也是ZPS一6系列雷達。
親潮級會變身AIP潛艇嗎?
1954年日本海上自衛隊組建后,即在美國的扶植下開始重建潛艇部隊。1955年,美國將一艘二戰期間建成的小鯊魚級潛艇移交給日本,這艘被重新命名為“黑潮”號的潛艇成為戰后日本裝備的第一艘潛艇。自1957年開始自行建造戰后第一艘常規潛艇“親潮”號開始,經過50多年的全力發展,日本共自行研制和建成了9型45艘常規潛艇(包括正在試航的親潮級第11艘),另有2型正在建造和研制中,成為世界上的潛艇研制和建造大國之一。
1976年10月19日,日本政府曾經召開過一次內閣及國防會議,制定了“日本防衛計劃大綱”,其中一個重要組成部分,是有關日本海自潛艇兵力的發展模式和規模。按大綱要求,日本海自將常年擁有一支由16艘潛艇組成的潛艇艦隊,分為2個潛艇大隊,每個潛艇大隊各自擁有8艘潛艇,分別以吳港和橫須賀港為常駐基地。另外,大綱還規定,日本海上自衛隊每艘潛艇的服役期約為16年,基本上按照每年退役一艘、建成服役一艘的方式進行新舊潛艇的交替。從1976年至今的30余年時間里,日本經歷了夕潮級、春潮級、親潮級和蒼龍級潛艇的發展歷程,其潛艇兵力的發展始終保持著“每年建成服役一艘,退役一艘,潛艇艦隊常年保持16艘潛艇規模”的固定模式。目前,這種模式已經成為日本發展潛艇兵力的國家政策。
目前,日本海自已經制定了較為具體的蒼龍級潛艇初步發展計劃,基本內容是蒼龍級將分兩批建造,每批各建造4艘,總共建造8艘,并自始至終保持每年建造一艘的節奏。
按照計劃,首制艇“蒼龍”號將于2009年建成服役。第一批蒼龍級4艘潛艇,除了首制艇“蒼龍”號之外,其余3艘將要在2008~2010年這3年期間每年下水一艘,并且將在2010-2012年期間,每年均有一艘陸續建成服役。
在未來相當一段時期內,日本發展潛艇兵力的主要趨勢將不是急于增加潛艇的兵力規模,而是從多方面增加潛艇的高科技含量,改進和提高潛艇的整體作戰效能,這將是日本在今后相當一段時期內發展潛艇兵力的基本方針和主要特點。
按照這一基本方針,日本首先要保證在2009年至2016年這8年期間,每年有一艘蒼龍級建成服役,并且替換屆時將要退役的春潮級或親潮級潛艇。到2016年時,目前在役的春潮級可能要全部退役。屆時,由16艘潛艇組成的日本海上自衛隊潛艇艦隊將由蒼龍級和親潮級的各8艘潛艇擔綱。
2000年,“朝潮”號成功嵌加了AlP獨立艙段。但是在2016年前,日本可能不會考慮對親潮級實施改裝以增加其AIP能力。其原因主要在于以下幾個方面:
早在1990年代初期,日本最初曾經計劃在親潮級上裝備斯特林發動機系統,但當親潮級陸續建成服役時,人們發現該級潛艇并沒有安裝AIP系統,這說明日本在斯特林發動機方面的研制尚未取得實用性的最終結果。如果打算在親潮級上加裝AIP系統,可能需要像“朝潮”號那樣增加一個獨立的AIP艙段。
“朝潮”號作為春潮級的最后一艘潛艇,在未被改裝前,其水面排水量為2450噸,水下排水量為2750噸,艇體長度為78米。但在經過改裝施工裝備了4臺斯特林發動機之后,艇體長度增加了9米左右,總長度增加到87米,其排水量增加了大約400噸,從而使得該艇的水面排水量達到了將近2950噸。親潮級的水面排水量為2750噸,水下排水量為3000噸,主尺度為81.7×8.9×7.9米。如果加裝AIP獨立艙段后,其總長度可能將要達到90米,水面排水量將達3100噸左右。與水面排水量為2950噸、長度為84米的“蒼龍”號潛艇相比,加裝AIP獨立艙段的親潮級,其性能將會明顯劣于蒼龍級。從這一方面來看,在親潮級上采用加裝AIP獨立艙段的做法弊多利少,得不償失。 。
第二,與“朝潮”號被改裝成AIP潛艇所不同的是,蒼龍級從初始方案論證期間便是作為一艘AIP潛艇展開設計和建造的。因此,蒼龍級的設計更加合理和緊湊,總體性能可以得到有效保證。所以,蒼龍級的總體性能肯定超過“朝潮”號,這一點應該是不言而喻的。在近20余年的時間里,日本對于潛艇技術的發展始終執行的一個基本原則是以提高潛艇質量為主,以增加潛艇數量為輔。目前,日本建造蒼龍級AIP潛艇的序幕已經拉開,隨著“蒼龍”號的下水,該級第2艘和第3艘也已經處于不同的建造狀態。按照既定計劃,從2009年開始,每年將會有一艘蒼龍級AIP潛艇陸續建成服役,替代那些在役的春潮級。因此,日本今后將會全力以赴建造蒼龍級,保證該級潛艇建造計劃的順利執行。這樣,在今后短短數年時間里,其潛艇艦隊的總體質量將會迅速得到明顯改觀。如果在親潮級上加裝AIP獨立艙段,不僅難以保證日本潛艇艦隊質量的提高,甚至還可能發生某種程度的倒退,這是日本最不愿意看到的結果。
第三,日本在保證蒼龍級建造計劃順利執行的前提下,正在醞釀對其后續潛艇做進一步的改進,力爭使其總體性能得到全面提升,且有新一代“高科技潛艇”作為補充。換句話說,日本在今后一段時期內把提高潛艇質量的重點置于蒼龍級的繼續改進方面和新一代“高科技潛艇”的科研方面,而不是放在改進親潮級方面。在蒼龍級首制艇的基礎上繼續提高該級潛艇的性能,要比在親潮級上加裝AIP獨立艙段可以取得更好的效果,并且這種做法也體現和落實了日本“提高質量為主,增加數量為輔”的潛艇發展基本原則。
總之,日本在今后一段時期內,將會沿著既定的國策,穩步發展蒼龍級潛艇,不斷改進和提高該級潛艇的總體性能,從而使得日本潛艇艦隊的整體性能得到全面提升。
文/止戈 袁仲 艦船知識2008年第3期
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