它是全世界第一种采用燃料电池的AIP潜艇,也是当今世界上现役的唯一一种配备固定式火炮的潜艇,他便是德国2122A型潜艇,本期让我们一起来了解一下德国21A型潜艇。
二战时期,德国海军将领邓尼茨首创了海战的狼群战术,水下狼群战术的精髓就是将多艘潜艇组成小队,轮番对敌方舰艇发起狼群般的水下攻击,该战术的成功运用让盟军损失惨重,痛不欲生。而在二战结束后,德国一度被国际禁止建造潜艇,但随着当时的西德加入北约,这个限制开始慢慢的被放宽。为了保持一直具有足够作战能力的潜艇部队,德国海军决定开始建造新型潜艇,并把他们作为德国在21世纪的主力潜艇,这种新型潜艇被命名为212星型潜艇。后来经过实际情况的反馈,将212型改为212A。
该潜艇计划方案在1991年由德国海军主导完成,后续交付北海工程公司设计船体,最后在哈德威造船厂完成建造工作。该型潜艇的线性相当美观,在德国造舰工业精心设计下,它拥有最佳的长宽比,舰体线条比德国先前设计的所有潜艇更加流线。其长度接近56米,宽七米,水下排水量1830吨,水下航速20节,续航力约420海里,最大浅深200米,自持力49天,人员编制27人,既可以反舰反潜,还能执行布雷任务。
不过该型潜艇最大的特色莫过于它的动力系统,前面我们也提到了212A型是全世界第一种采用燃料电池柴电动力系统的潜艇,该型潜艇的首舰是U31号的燃料电池使用的是西门子的第一代实用化氢燃料电池,由九组氢燃料电池单元四,四个14吨的液态氧储存槽以及氢储存容器组成,每组氢燃料电池单元可输出三十四千瓦,九组加起来的总功率可以达到三百零六千瓦,使潜艇能够以五节以下的低速在水下连续航行二到三周。金属氢化物氢气储存槽能在十小时内完成80%的装填,25小时内完成100%的装填,燃料储存在用磁钢制造的存储罐内。
所谓氢燃料电池,是一种利用氢气与氧气来制造电能,并将获得的电能储存起来的装置。这种装置几乎不产生污染和有害物质,运行时没有噪声,并且具有很高的能量转换率,因此曾经受到许多国家的追捧。不过由于成本高昂,寿命短,并且加工难度极大,可靠性难以保障。目前燃料电池在潜艇动力领域应用并不广泛,除了VIP之外,212A型潜艇仍设有一半的柴油电机推进机组,主机为一具用于水面高速航行或为燃料电池充电的m tu16V396柴油机,可输出4200匹马力,水下航行的动力则来源于一具新型西门子永磁电动机,输出功率达2420马力。
除动力系统以外,该潜艇的舰体设计以及外形也都是黑科技,212A型的舰体以高强度的磁钢、不锈钢制造,全舰分隔为四个仓区,由于优异的焊接技术、结构设计以及材料技术,使本级舰的舰体拥有极佳的抗压能力以及耐冲击力,能增加潜航深度以及抵抗反潜武器的抱枕船型,船体采用的是叶卷型船型,舰体构造融合了单可与双壳的设计,前部船体采用单壳结构,后端则为了容纳燃料电池储氢容器而使用双壳结构。
除此之外,耐压壳上部还有一层非水密的上部构造由舰首一路延伸至舰尾,相较于一般纯单壳设计,复合型舰体以管状的单一耐压壳为主体,在其外附加部分外壳与内部耐压壳之间形成非水密的自由流水空间,能将一些不需要特别保护,能直接与海水接触的设备设置在这些地方,而不用去占耐压壳内部的宝贵空间,这一点可以说是设计的非常用心了。
该型潜艇采用了十分光滑的水滴形设计,舰艇尾部是圆锥形,舰尾采用七叶大斜式单螺旋桨推进,尾翼方面,212A型采用了比较罕见的X形尾翼,无论是水平或者垂直方向的航向改变,X尾翼的四个舵面都会参与,而传统十字尾翼在垂直或者水平控制时都只有两个舵面参与,所以X尾翼的等效舵面积较高,能在面积比较小的情况下获得与十字尾翼相同的舵面积,所以长度可以不超过潜艇轮廓的横断面,更加适合在前海执行任务,无论在航行还是做底或者靠岸的情况下都比较不容易让尾翼与其他物体碰撞而造成不必要的损伤,本级舰的战斗系统发展自MSI90U基本武器指挥控制系统,
此系统采用全分散架构,与各作战装备高度整合,利用高性能资料总线将舰上的武器系统、声纳以及导航等连接在一起运作。舰首下方有六具533毫米鱼雷管,除了鱼雷管内预先装填的六发鱼雷之外,舰上还储存有12枚被射鱼雷,并可以在作战时快速进行再装填。这些鱼雷管配备拒的因设计的水压弹射系统,不仅能使用鱼雷,也可以发射水雷与导弹。212A型使用新型 Dm2a四海巡四型重型线导鱼雷,此外也能在舰身外加装水雷布放。
本级舰还是当今世界上现役唯一一种配备固定式火炮的潜艇,其装备的Marina自动火炮系统在潜艇与洋面执行某些特殊任务或面临突发状况时,可以让浮行的潜艇有一一定程度的近距离压制火力。配备STNDBQS40主被动声纳系统,整合有舰首环型中频被动阵列声呐、S3侧面中低频被动阵列声呐、PS3低频拖曳阵列声呐、被动测距声呐、环形声纳、讯号接收警告器等,功能完备且涵盖面大。
为了反制来袭的鱼雷,212A型配备t au2000鱼雷对抗系统、由舰上的战斗系统自动控制t au2000,包括四具投射系统,没具最多能安装十个发射管,使用的弹药包括反鱼雷诱饵、噪音干扰器等等,能发射多个诱饵来反制使用反复攻击模式的鱼雷,集新时代传统动力潜艇最新科技于一身的212A型,成为德国优良潜艇血统的传承者,以优良造舰工艺和尖端科技结晶为基础,成为了常规潜艇行业的标杆。但是作为燃料电池AIP的先驱者212A型,也同时承担若干隐患与风险,尤其是燃料电池AIP有着很大的危险性,而且系统功率较小,在2014年就曾出现过故障,差点导致212A夭折,所以真正的实用性仍需要时间的检验。
对于军事装备来说,技术上的领先固然重要,但性能的稳定更是战斗力的保障,更何况不同的技术路线本来就没有高下之分。然而事实上,目前除了德国外,其他建造AIP潜艇的国家都没有采用氢燃料电池,即便是同为常规潜艇和燃料电池技术强国的日本,在建造苍龙级潜艇时也老老实实地选择了斯特林式柴油机。看来一贯以严谨著称的德国人也有算计错的时候。而关于212A型潜艇未来会有怎样的故事,让我们拭目以待。