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作者 : 恰恰

性别 : 女

文章主题 : U31,潜艇史上的新里程碑

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U31,潜艇史上的新里程碑
  2003年4月7日,德国基尔港升起了一颗世界级的明星。它是一艘奇特的潜艇 ,名字叫 U31。国际主要媒体都往它这儿聚焦,庆贺世界第一艘燃料电池潜艇下 水及首次试航。研制燃料电池潜艇的还有美国、俄罗斯、法国、瑞典等国,但让 德国捷足先登了。全德国的人都为 U31自豪,因为它闯开了常规潜艇的一条发展 新路,成为世界潜艇发展史上的一个新里程碑;到2004年春服役后,它就是「世 界范围内最先进的常规动力潜艇」。

  U31是怎么夺得世界第一的?它的先进究竟在什么地方?


来自意大利的建议
  德国霍瓦兹船厂是造名牌潜艇的专业户,所造206级、209级潜艇受到多国欢 迎。1990年,该厂又在209级1200型潜艇的基础上研制212级潜艇。那是世界上第 一型装备燃料电池的潜艇。此间,意大利海军郑重提出建议,要求对212级潜艇的 设计进行改进,增大潜深,采用新的外部通信系统和更好的逃生设备。德方采纳 了这一建议,便产生了212 A型潜艇。德海军订购了4艘212 A型潜艇,首艇就是 U31号。意大利正在以许可证方式建造两艘212 A型潜艇。第一艘「萨尔瓦托雷‧ 托达罗」号将在2005年服役。

  走近 U31,它的模样特别。艇型是长宽比最佳的水滴形流线型。艏部略向下 沉。这是为给被动声呐基阵创造良好的工作环境。艉部呈尖锥形。艇体舯部偏前 部位有一小型指挥台围壳。围壳具有良好的流线形,其上装有水平舵。艉操纵面 为 X型。艇内有4个舱室。它还一反常规,突破单壳体传统结构型式,采用了局部 双壳体结构。耐压壳体用高强度低磁不锈钢制造,结构之间焊接工艺高超。由于 结构布局合理,材料性能先进,所以它的结构具有较强的抗冲击能力。

  U31艇长55.9米,宽7米,吃水6米;水上排水量1450吨,水下排水量1830吨; 水面航速为12节,水下航速20节;以8节速度航行,水面续航力8000海里,水下续 航力420海里;最大下潜深度200米,自持力49天;艇员编制27人(其中8名军官) 。


无处不现的隐形效果
  U31潜艇在降低目标特征、降低本艇噪声方面的设计艺术令人叫绝,隐形效果 无处不现。

  它的艇体外形平滑光顺,流体性能极佳,不仅阻力小、机动性好,而且湿表 面积小,可减少被主动声呐探测时的反射面积,从而增加了潜艇的隐形性。那最 佳流线型艇体流体噪声极小。对于指挥台围壳大切口、升降装置开口、主压载水 舱进排水口、鱼雷发射管出口等较大的开孔,该艇都装设了活动盖板。这些盖板 能自动启闭,并采取无缝连接,从而使开孔处的涡流噪声降低。艉部装有性能先 进的大侧斜低噪声7叶螺旋桨,使螺旋桨噪声大幅度下降。

  艇上的机械设备都经过严格的降噪设计。为了减少振动机械和结构向艇外传 递振动能量,所有的设备均安装在高效能的弹性减振基座上。

  动力系统是主要噪声源, U31就重点解决。它将主辅机集中布置在密封的动 力室内,采用整体「浮筏」技术进行专门减振降噪。此招使结构噪声降低了40分 贝,大大地增加了潜艇的安静性。

  它多方减小本艇的反射强度。外表面涂敷了新型的吸收声波和雷达波等特种 涂料,阻碍敌方声呐与雷达的探测;除了外壳体采用低磁钢材料外,艇上还安装 了高性能消磁系统,能随时监测本艇的磁场强度,发现磁异常现象可及时进行消 磁。

  燃料电池动力系统相对向海水辐射的热能很少,因此其红外特征很小;基本 不向艇外排放废物,尾流特征也很小;它能超安静运行,其声信号特征比柴-电推 进装置的低。所以 U31潜航不易被发现。「不依赖空气」的惊人突破

  传统的柴-电动力潜艇在水下潜航2~3天,就会耗尽电池能量,必须浮上水面 给蓄电池充电。显然,这增加了潜艇暴露的危险性。而 U31就没有这种烦恼,因 为它在水下就能自行充电,取得了「不依赖空气」的技术突破。

  突破出在动力舱。它采用性能优越的混合动力系统,即燃料电池动力系统和 柴-电动力系统混合使用。但奇迹主要出在燃料电池动力系统。这个系统由9组聚 四氟乙烯燃料电池、14吨液氧贮存柜和1.7吨气态氢贮存柜等3部分组成。它的燃 料电池尺寸小,无腐蚀,功率密度大,使用寿命长。热交换器、排出泵、冷却水 泵、催化剂罐、燃料电池电子设备、斩波器和逆变器等是燃料电池的主要部分。 它不用空气,而是将氢燃料和氧化物放到特殊燃烧室内进行电化学反应,直接转 换成电能,输出的直流电直接驱动电动机,电动机带动桨轴,推进潜艇航行。每 组燃料电池的输出功率为34千瓦,9组总功率306千瓦。用燃料电池提供的动力驱 动, U31可在水下连续潜行3周。这是了不起的创新成就啊!

  它的柴-电动力系统中有 M T U公司的一台16 V396型废气增压高速柴油机, 功率3.12兆瓦。系统中的蓄电池组能满足潜艇高低速航行及全艇电网供电要求。 推进电机配备有性能良好的无型调速装置,可任意调节该艇的航速。只使用柴-电 动力系统的蓄电池组供电时,其水下最大航速达21节,续航力提高8%。

  它安装有新型的计算机集中操纵控制系统,将艇、机、舵的操纵控制综合为 一体,由一人在中央控制台操纵,可控制潜艇的深度、航向、航速等参数与状态 ,操纵控制过程完全自动化。

  U31的两种动力系统既可单独使用,又可联合使用,相互补充。燃料电池动力 系统用于水下长时间巡航。柴-电动力系统用于潜艇作战时高速航行。单靠燃料电 池航行时,其航速可达8节;当以4.5节航速潜航时,该电池还可提供11千瓦的生 活用电,同时续航力可达1250海里,潜航时间达278小时。两种动力系统同时工作 时,潜艇的水下持续航行时间能超过364小时,续航力达到1638海里,这比209型 潜艇的水下续航力提高了4.4倍,从而大大提高了 U31艇的生存力与战斗力。


威力强大的侦测、作战系统
  U31潜艇装有功能齐全、高效的电子设备,有先进的 D B Q S-40、 M O A30 70等声呐系统和噪声监控装置。被动探测声呐是一部全方位的中频声呐,可同时 跟踪4批目标。拖曳线列阵声呐是一部低频和超低频的被动探测声呐,阵长40多米 ,主要用于远距离目标的探测,探测距离可超过100公里。

  艇上的 F L1800 U型电子对抗仪、1007型导航雷达和导航、通信系统等电子 设备技术先进。它的攻击潜望镜是209型潜艇潜望镜的改进型。它在搜索潜望镜上 加装红外探测和微光夜视装置,提高了潜望镜的观测精度和夜间观测能力。

  U31潜艇装有6具533毫米鱼雷发射管,用水压式发射装置发射,发射深度达2 00米,发射方式有液压式和自航式两种。它配备12枚 D M2 A4重型鱼雷,备有自 动化鱼雷快速装填装置。这种鱼雷因装有大功率电动力推进系统、新研制的智能 化电子系统、改进的声学系统与引信系统,所以航速快、射程远,还具有自动导 向处理能力。必要时该艇能携载24枚水雷。布雷是通过水雷投掷器进行的,由艇 内操纵,可在浅海区有效地执行布雷使命。

  艇上装有极其先进的指挥和武器控制系统( C W C S)。 M S l-90 U型火控 系统可实现对多批目标运动要素解算和两批目标的攻击,并具有模拟训练功能。 它还能对武器系统实行集中控制和管理。 D M2 A4鱼雷既能攻击水面目标,又能 攻击水下潜艇。这样, U31潜艇就成为一艘既能反潜、又能反舰、还能布雷的最 现代化的常规潜艇。


发表时间 :2004/7/17  


 

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