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新手上路
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小 發表於 2010-4-17 00:47 只看該作者
新概念小型潛艇 -2
該艇的作戰管理系統採用德國STN 阿特拉斯電子公司最新的ISUS90型指揮、聲吶和武器控制綜合作戰系統，並按其設計特點調整尺寸規格，從而減小系統安裝的物理空間。平台監控中心佈置在潛艇前部，其中的工況控制台將用來顯示潛艇工況監視系統的所有功能。工況控制台包括2個操作台，一個用於日常的操作使用，另一個用於備用或者在訓練新艇員時使用。工況監控系統的主要優點是能夠對艇上的技術系統進行集中的監視和控制，這些系統包括潛艇上的柴油發電機組、電池組冷卻系統、排氣系統和艙底監視系統。基礎聲吶系統包括圓柱形被動線列聲吶、截獲和被動測距聲吶、自噪音監控聲吶，也可能安裝舷側線列陣聲吶和障礙物避碰聲吶。指揮台圍殼內佈置了4根可升降的桅桿：1根通氣管桅桿，用於為柴油機的運轉提供空氣(當蓄電池需重新充電時)；1根導航雷達桅桿；1根通信桅桿(集成了高頻、甚高頻、超高頻和國際海事衛星通訊天線)和1根潛望鏡桅桿。除了潛望鏡桅桿外，其他均屬於非穿透式桅桿。從安裝空間和載重量允許的角度看，210Mod型潛艇指揮台圍殼內還有足夠的空間安裝另外3根桅桿，分別是用於集成電子支援系統的桅桿、用於集成超高頻衛星通信天線的桅桿和光電桅桿。
210Mod型潛艇的首部安裝有8具533毫米魚雷發射管，可發射重型魚雷、反艦導彈或水雷。除魚雷發射管內預先裝填的8枚武器外，還有6枚備用武器可進行快速裝填。 210Mod型潛艇的主要攻擊武器是DM2A4型魚雷。這是一種線導電動反艦、反潛魚雷，由德國AEG公司和艾爾薩格公司聯合研製，是DM2A3型“海鱈”線導魚雷的升級改進型。該型魚雷採用電力推進，通電後10秒鐘即可發射，航行速度50節以上，最大航程90公里，對付一般中/高機動目標的有效射程為50公里。
為避免普通魚雷常見的視角過於狹窄而容易失去目標的問題，DM2A4型魚雷採用了現代化的保角基陣，使視角加寬、目標識別和抗干擾能力增強，探測距離增加，特別適於在水聲條件很差的淺水近海使用。 DM2A4魚雷採用模塊化設計的電子控制式高速永磁電動機和鋅氧化銀電池組，航速和航程都得以提高；電子裝置進行了升級，特別是把聲自導頭內的模擬信號處理系統改成了數字信號處理系統。與上一代DM2A3魚雷相比，DM2A4型魚雷的航速提高了50%，推進動力增加了4倍，但噪音也增加了50%。
S1000
強強聯合的結晶
s1000型潛艇由意大利芬坎蒂利公司和俄羅斯“紅寶石”中央設計局聯合設計的，在俄意軍事技術合作框架內聯合研製，項目費用由意海軍支付，芬坎蒂利公司和紅寶石中央設計局進行技術開發，除裝備意大利海軍外，還將對外銷售，潛在客戶主要鎖定那些對先進常規潛艇感興趣的中小國家。
芬坎蒂利公司是意大利最大的造船公司，同時也是歐洲傳統的造船廠之一，主要業務涉及水面艦艇和常規潛艇的設計和建造，意大利海軍現役的大部分艦艇均為該集團生產。近年來，由於業務發展重點主要集中在水面艦艇項目上，常規潛艇設計和建造業務幾近停止，除1996年獲得德國HWD公司授權為意大利海軍建造2艘212A型常規潛艇外，至今未研製過新型潛艇，在國際常規潛艇市場上處於完全退市的狀態。
“紅寶石”中央設計局是俄羅斯主要的潛艇製造機構，有“蘇/俄潛艇之母”之稱，“基洛”級常規潛艇便是由該局設計的。近年來，“紅寶石”中央設計局為引進西方國家潛艇的設計標準，以改進俄製潛艇的性能，曾先後與德、法等西方大國的潛艇製造公司進行過合作商談，但均沒有結果。 1996年，意大利和俄羅斯兩國政府簽署了一份軍工技術合作協議，其核心內容之一便是在兩國間開展海軍艦艇開發和建造技術的合作，從而為芬坎蒂利公司和“紅寶石”中央設計局之間的合作創造了條件。
2003年，兩家公司開始了首次合作，準備聯合設計一種高度自動化、小排水量、能同時在近海和公海執行任務的小型常規潛艇，即S1000型潛艇，用以滿足意大利海軍及國際軍火市場對小型常規潛艇的需求。 2004年初，意大利海軍武器裝備委員會授予芬坎蒂利公司一份研製合同，要求分三個階段設計出一種可用於近海海域，執行反潛、特種作戰、隱蔽監視、反艦作戰、對陸攻擊、布雷和海上支援作戰任務的常規潛艇，俄羅斯“紅寶石”中央設計局受邀成為該合同的子承包商。
2005年，芬坎蒂利公司和“紅寶石”中央設計局共同完成了合同第一階段的概念定義工作，並向意大利海軍遞交了技術建議書；2006年5月，兩家公司完成了第二階段的工作，主要包括綜合兩家公司最具應用前景的設計元素和技術，論證概念的可行性，並對潛艇的佈局、配置提出更為詳盡的描述；2007年初，兩家公司基本完成了新潛艇的總體設計方案，包括各項技術指標、建造費用、武器裝備配置方案等，並向意大利海軍提交了詳細的技術建議書。
S1000型潛艇採用單殼體、單水密艙設計，艇長56.2米，耐壓殼艇體寬5.5米，排水量約1000噸，最大潛航速度14節，水下自持力10～15天，最大潛深約250米；以4節速度航行時水下自持力60小時，以8節速度航行時航程1850海裡，以4節速度航行時航程增加到3000海裡；編制艇員16～20人，可攜載12名特種作戰人員。尾舵採用X形佈局，以便提高潛艇操縱的靈活性；前水平舵佈置在圍殼上部，安裝位置盡可能遠離艇體，以避免水流和液壓噪聲影響潛艇聲吶的效能。採用意大利最新研製的一體化圍殼，圍殼與艇體之間採用平滑過渡，圍殼內佈置有通氣管、電子與通信桅桿、攻擊搜索潛望鏡以及供特種分隊出入的艙門。
S1000型潛艇耐壓殼建造用料的選取過程比較曲折。可供選擇的材料有三種：一種是212A級潛艇所採用的Amanox低磁鋼，但由於這種材料的專利屬德國所有，只有在德國製造的潛艇或者獲得德國許可證生產的潛艇才能使用這種材料，S1000型潛艇不具備選用這種材料的可能性。第二種為俄羅斯的合金鋼，與目前廣泛用來製造潛艇耐壓殼的HY80型鋼相比，這種合金鋼的強度更高，在同等耐壓指標下，由它製成的殼體更薄、更輕。第三種是鈦合金，與合金鋼相比，鈦合金強度更高且有很好的耐腐蝕性，用它製造潛艇的耐壓殼不但可大幅度降低潛艇重量、減輕日常維護的負擔，而且可以極大地降低潛艇的磁信號特徵。雖然鈦合金的冶煉、加工技術非常複雜，價格相當高昂，但其成本在未來幾年有望顯著降低。而且俄羅斯擁有規模龐大的鈦合金加工業，供應價格相對較低，前蘇聯也有用鈦合金製造核潛艇耐壓殼的經歷，因此使用鈦合金製造S1000潛艇耐壓殼可作為選項之一。
S1000型潛艇採用常規柴電裝置和PEM燃料電池混合推進系統。柴電機組包括2台650千瓦的柴油發電機，1台1000千瓦、150轉/分的永磁推進電機(驅動單軸7葉片大斜側螺旋槳)和1部高能蓄電池。採用AIP裝置是S1000型潛艇與SMX23、210Mod型潛艇最大的區別。與其他類型的燃料電池相比，聚合物電解質(PEM)燃料電池不僅安靜、無損耗，而且還具有高效能、低廢熱排放和工作溫度低的特點，安靜程度極高，有利於提高潛艇的水下隱蔽性和行動安全。
在設計之初，設計人員曾計劃使用普通的柴電動力和推進系統，但幾經權衡，最終決定採用傳統柴-電交替+AIP燃料電池的混合推進方式。因為S1000型潛艇是針對近海環境設計的，在執行水下潛伏、蒐集情報、隱蔽監視等任務時，航速一般都比較低，但對隱蔽性的要求較高，這時如果採用AIP系統推進，將收到較好的安靜效果，真正成為“大洋黑洞”，使敵方反潛兵力難以探測到該潛艇的存在。而且在近海環境中需要高速航行的時候不是很多，如果全部使用柴油機推進，不僅是一種浪費，而且不利於隱蔽，採用這種混合動力推進方式更適合S1000型潛艇的任務要求。
S1000型潛艇的作戰系統將由阿萊尼亞系統公司和塞萊克斯系統集成公司聯合研製，平台控制系統則由Avio公司提供。傳感系系統將採用一體化設計，基礎聲吶系統包括1套共形線列陣聲吶、1套截獲線列陣聲吶、1套水雷/障礙物避碰聲吶和1套自噪音監測系統；安裝在圍殼上的傳感器系統主要有：非穿透式光電桅桿(集成了電視、紅外、激光測距聲吶和雷達告警裝置)、專用雷達桅桿(用於集成雷達電子支援系統)、2根通信桅桿(其中1根集成了VHF、UHF、GPS、INMARSAT-C的通信天線和1根HF通信鞭狀天線，另1根集成了HF、VHF和UHF衛星通信天線)和1部I波段導航雷達。
S1000型潛艇在艇首上半部安置有6具533毫米魚雷發射管，總共可攜帶12枚武器，主要是重型線導魚雷(如WASS公司的“黑鯊”魚雷)和潛射反艦導彈(如MBDA公司“飛魚”潛射導彈和俄羅斯“俱樂部”潛射導彈)；此外還可根據需要配備若干型水雷。潛艇的武器裝填系統、魚雷發射管都由俄羅斯“紅寶石”中央設計局設計。考慮到發射意大利魚雷的特殊需要，俄羅斯對發射系統進行了改進。除此以外，S1000型潛艇還可根據需要配備防空武器，用於打擊反潛直升機和海上巡邏機。
特點評述
SMX23、210Mod和S1000這三種新概念小型常規潛艇雖然由不同的廠家研製，總體設計也不盡相同，但有一個共同的特點：體積較小、設計優良、結構緊湊、性價比高。例如，三種潛艇的排水量都在1000噸或1000噸以下，這主要是出於降低建造和維護費用、提高靈活機動性的考慮。在艇形選擇上，三種潛艇都採用了水滴艇形的變體——圓頭尖尾圓柱身，擁有較好的流線體形，從而減少航行阻力，降低水流噪聲；尾舵採用X形佈置，提高在淺水近海環境中的靈活機動性；指揮台圍殼與艇體之間保持一定曲線弧度，實現平滑過渡，各種通信和電子桅桿採取可升降設計，盡量減少艇體外表的突出物和附體，以降低被動聲吶探測反射信號。艇內艙室進行優化配置，合理利用空間，主要措施包括：針對艙室特點合理調整艇載設備尺寸規格、蓄電池組分別佈置在不同的艙室、選擇佔用物理空間較小的永磁推進電機等。這樣不僅增進了艇內結構的緊湊性，同時也增加了裝載量，從而在很大程度上解決了因艇體體積較小而帶來的物理空間不足的問題。
為減少各種信號特徵，提高隱蔽性能，三種潛艇從線形設計到艇載設備都採取了隱身措施：艇形注重流線形設計，減少航行噪聲；推進系統選用了永磁推進電機和大側斜低噪聲7葉螺旋槳，使潛艇的三大噪聲源之一的螺旋槳噪聲大幅度下降。 210Mod和S1000型潛艇的動力裝置中都採用了高容量燃料電池，不僅運行安靜、排出廢熱少，可以有效減少艇體噪聲和熱輻射，而且蓄電量大、使用時間長，可以減少充電次數，降低潛艇暴露率；為主要機械設備加裝了減振浮筏和彈性基座，有效降低了機械設備產生的噪聲。
各型潛艇都採用了先進的作戰管理系統和集中控制系統，作戰情報指揮系統、武器發射控制系統、潛艇動力推進系統等都實現了自動控制，不僅可以提高指揮官快速決策的能力，同時還可以提高機械操作的自動化程度，減少操作人員數量。例如，SMX23型潛艇的編制人數為19人，相對於“鲉魚”級潛艇的30人減少了11人；210Mod型潛艇的機械操作完全實現自動化，機艙內無需人員值班，編制艇員為30人，實際上僅需15人便能滿足工作需求。最為突出的是意大利和俄羅斯聯合研製的S1000型潛艇，該型艇編制人數為16～20人，而處於作戰狀態時僅需要6名人員便能滿足操作需求，包括指揮官/瞭望官、導航員、圖像編輯員、火控操作員、舵手和平台與機械看守員各1名；而處於低速度巡邏或航行狀態時，只需要3名操作人員，包括舵手(兼任平台與機械看守員)、圖像編輯員和瞭望官各1名，大大降低了對人工操作的依賴。
新概念小型常規潛艇體積雖小，但現役常規潛艇上所具備的各種電子設備在SMX23、2100Mod和S1000型潛艇上也是一應俱全，包括作戰管理系統、雷達、聲吶系統和通信(包括無線電通信和衛星通信)等，不僅種類齊全，而且性能先進，完全能滿足潛艇在復雜近海環境下的作戰需求。三種潛艇都裝備了533毫米魚雷發射管，可以發射多種類型的反潛魚雷和反艦導彈。所有這些魚雷和導彈都是目前各國現役性能先進、威力強大的武器，確保各型新概念小型潛艇擁有可與現有常規潛艇相比的作戰能力。這三型新概念小型潛艇目前雖尚未建成樣艇，但它們技術成熟、性能優異、費用低廉，操作簡單，未來一旦進入國際軍火市場，必將成為中小國家海軍競相追逐的寵兒。
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