德国现代潜艇技术的结晶——212/212A型常规潜艇


212型潜艇是德国联邦国防军海军/意大利海军隶下的一型常规动力攻击潜艇。

本级艇由德国设计建造,是德国优良造舰工艺以及最尖端科技的结晶,也是全世界第一种采用燃料电池的AIP潜艇,在德国造舰工业精心设计下,212A型的舰体拥有最佳的长宽比,舰体线条比德国先前设计的所有潜艇更加流线。

第二次世界大战之后,联邦德国受条约限制,先后建造的205型潜艇和206型潜艇的排水量都在450吨以下,除了发射管内的鱼雷外并无任何备射鱼雷,也没有办法携带太多油料以及侦测装备,战力受到很大的限制。

20世纪70年代,按照之前计划,联邦德国研制的潜艇由24艘较小的作战潜艇和6艘较大的猎潜潜艇组成。为了使猎潜潜艇具有较快的航速和较大的续航力,考虑在该潜艇上使用20世纪50年代就开始研制的AIP系统。

为此,联邦德国对各种AIP系统进行了比较,其中包括“沃尔特”闭式循环汽轮机、斯特林发动机、闭式循环柴油机和燃料电池等,并将该潜艇设计命名为208型潜艇。

由于AIP系统的研究进展缓慢,一直没有适合的AIP系统可以使用,联邦德国最终在1982年取消了该项目,并继续制定新的设计概念,在新的设计中考虑了北约的作战需求,并将该潜艇设计命名为211型,这个序号接在出售挪威的210型/TR-1000之后。

20世纪80年代,联邦德国研制的燃料电池和闭式循环柴油机两种AIP系统逐步进入实用阶段,并将燃料电池作为重点研究和应用对象。1984年,联邦德国HDW船厂将燃料电池系统装于潜艇分段内,进行了全面的陆上试验试验表明该系统可以运行,而且安全可靠。

1990年,德国海军开始酝酿以209型潜艇1200型潜艇为母型,通过加装燃料电池AIP系统,设计世界上第一艘装备燃料电池AIP系统的潜艇,并换装性能更好的声呐、潜望镜及武器系统等,这就是212型潜艇。

德国海军计划采购12艘左右的212型,并于1995年开始建造第一批四艘;但是20世纪90年代欧洲各国竞相大幅删减国防预算,德国也不例外,导致212型潜艇的建造大幅延后,甚至一度濒临取消,不过最后212型仍然存活下来。

1994年,由于条约限制的效力告终,212型得以放大至正常潜艇的吨位,其全面发展合约正式签订,德国政府决定采购第一批四艘,HDW为主承包商,德国另一家著名潜艇制造商泰森北海的恩登厂则为次承包商。

1995年,由于意大利海军在此之前早放弃了自身的S-90柴电攻击潜艇计划,因此加入了德国212型潜艇计划,双边的合作关系于1996年正式展开;由于将意大利的需求纳入212的共通设计中,因此德国随即对212型潜艇设计进行了修改,将修改的最终版212型称为212A型。

212型舰尾呈尖锥状,指挥台围壳也有极佳的流线造型且前方有倾斜设计,可有效降低航行时的阻力。212型潜艇的舰首上部造型刻意向下弯曲,让舰首被动阵列声纳拥有最佳的涵盖面。

舰体以高强度低磁不锈钢制造,全舰分隔为四个舱区;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耐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爆震。

212型潜艇采用雪茄型船型,舰体构造融合单壳与双壳设计,前部船体采用单壳结构,后段则为了容纳燃料电池储氢容器而使用双壳结构,此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,而不去占用耐压壳内部的宝贵空间。

212型采用X型尾翼;无论是水平或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水平控制时各只有两个舵面参与,所以X尾翼的等效舵面积较高。

换言之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,故适合在浅海执行任务,无论在航行、坐底或靠泊时都比较不容易让尾翼与其他物体碰撞而造成损伤。

不过X型尾翼每个动作都同时牵涉到水平与垂直方向的控制 ,动作稍有不甚就会让潜艇失控,因而需通过计算机来计算翼面动作,此外也得采用更复杂、体积更大的制动机械,会让容纳这些装备的艇尾必须更为粗大,降低舰体的流线程度。

212型是全世界第一种采用燃料电池-柴电动力系统的潜艇。212型首舰U-31号的燃料电池为西门子的第一代实用化PEM燃料电池,由9组PEM燃料电池单元、两个14吨的液态氧储存槽以及氢储存容器组成,每组PEM单元可输出34kW,九组PEM加起来的总功率达306kW,使U-31能以5节以下的低速在水下连续潜航二至三周。

除了AIP之外,212A型潜艇仍设一般的柴油电力推进机组,主机为一具用于水面高速航行或为燃料电池充电的MTU 16 V-396柴油机,可输出4200匹马力,水下航行的动力来源则为一具新型西门子永磁电动机 ,输出功率达2420轴马力 。

212型舰首下方有六具533mm鱼雷管,除了鱼雷管内预先装填的6件武器之外,舰上还储存有12件备射武器,并能快速进行再装填。这些鱼雷管配备具低音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型使用德国STN Atlas Elektronik的新型DM2A4海鳕四型重型线导鱼雷,此外也能在艇身外加装Abeking & Rasmussen的外挂式水雷布放箱。还配备有IDAS潜射防空导弹系统和Muraena自动火炮系统。

水上排水量1450-1500吨,水下排水量1830吨;艇长55.9米(U31-34)/57.1米(U-35、36),宽7米,吃水5.8米;水上航速12节,水下航速20节;续航力水面8000海里/8节,水下420海里/8节;最大潜深420米;编制27人。




























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