小飞猪:海底虎鲸-浅析国产039C常规动力潜艇

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 03:27:18
http://13856477078.blog.163.com/blog/static/1210183402014456302189/

前不久,一张我国新型常规动力潜艇的图片出现在网络上,海内外媒体将其称为为039C型潜艇,并认为其采用了单壳艇体等新技术。
不过笔者这艘潜艇应该还是我国039B型的改进型,主要改进可能还是在降低噪声,完善水声探测方面,以进一步提高潜艇的综合作战能力。
039B也就是海外媒体报道的元级潜艇是我国第一艘AIP潜艇,根据海外的资料,它配备有斯特林AIP系统,斯特林AIP系统是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。斯特林机由于其闭式循环的工作特点,工作过程中无工质排放,因此非常适合为AIP潜艇提供潜航动力。一般认为利用斯特林AIP发动机,可以让潜艇在4节低速静音状态下航行大约3000公里左右。

我国海军现役039B型潜艇,它是我国海军第一种AIP潜艇
依靠AIP系统,039B可以在水下长时间潜航,从而避免了象传统常规动力潜艇那样,频繁的上浮进行补充氧气,众所周知,美日沿第一岛链布置了大量的反潜巡逻机,仅日本海上自卫队就有大约100架P-3C海上巡逻机,这些巡逻机配备有较为先进的机载水面搜索雷达、前视红外探测系统、声呐浮标及音响探测系统等,以P-3C最新的改进型P-3C-AIP为例子,它配备有先进的AN/APS-137V-5机载水面搜索雷达,在逆合成孔径模式下,对于潜艇通气管可以提供50公里左右的探测距离,结合较强的续航能力和留空时间,P-3C可以迅速的控制面积较大的海域,这对于我国海军潜艇来说是一个巨大的威胁。
因此在AIP潜艇没有服役之前,我国海军潜艇在脱离岸基航空兵掩护以后,其作战效能急剧下降,对方可以利用P-3C在一些关键海域如宫古海峡附近进行高密度的巡逻,在我方潜艇上浮的时候进行压制,也可以召唤水面舰艇和潜艇对我方潜艇者联合攻击,这样我国海军潜艇不论是作战能力还是生存能力都令人难以乐观。http://13856477078.blog.163.com/blog/static/1210183402014456302189/

前不久,一张我国新型常规动力潜艇的图片出现在网络上,海内外媒体将其称为为039C型潜艇,并认为其采用了单壳艇体等新技术。
不过笔者这艘潜艇应该还是我国039B型的改进型,主要改进可能还是在降低噪声,完善水声探测方面,以进一步提高潜艇的综合作战能力。
039B也就是海外媒体报道的元级潜艇是我国第一艘AIP潜艇,根据海外的资料,它配备有斯特林AIP系统,斯特林AIP系统是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。斯特林机由于其闭式循环的工作特点,工作过程中无工质排放,因此非常适合为AIP潜艇提供潜航动力。一般认为利用斯特林AIP发动机,可以让潜艇在4节低速静音状态下航行大约3000公里左右。

我国海军现役039B型潜艇,它是我国海军第一种AIP潜艇
依靠AIP系统,039B可以在水下长时间潜航,从而避免了象传统常规动力潜艇那样,频繁的上浮进行补充氧气,众所周知,美日沿第一岛链布置了大量的反潜巡逻机,仅日本海上自卫队就有大约100架P-3C海上巡逻机,这些巡逻机配备有较为先进的机载水面搜索雷达、前视红外探测系统、声呐浮标及音响探测系统等,以P-3C最新的改进型P-3C-AIP为例子,它配备有先进的AN/APS-137V-5机载水面搜索雷达,在逆合成孔径模式下,对于潜艇通气管可以提供50公里左右的探测距离,结合较强的续航能力和留空时间,P-3C可以迅速的控制面积较大的海域,这对于我国海军潜艇来说是一个巨大的威胁。
因此在AIP潜艇没有服役之前,我国海军潜艇在脱离岸基航空兵掩护以后,其作战效能急剧下降,对方可以利用P-3C在一些关键海域如宫古海峡附近进行高密度的巡逻,在我方潜艇上浮的时候进行压制,也可以召唤水面舰艇和潜艇对我方潜艇者联合攻击,这样我国海军潜艇不论是作战能力还是生存能力都令人难以乐观。
039B型AIP潜艇服役之后,就会大大提高我国潜艇的水下作战能力,尤其是它可以长时间在水下潜航,不需要频繁补充氧气,这样对方就无法采用机载雷达来控制大面积的海域,这样就大大提高我国海军潜艇的水下活动范围,以AIP潜艇持续水下续航能力达到3000公里计算,从我国青岛和舟山两大潜艇基地出发,均可以突破第一岛链,前者可以经过对马海峡,突入日本海,后者可以穿透宫古海峡,突入西太平洋,从海南岛出发,向西可以从巴士海峡进入西太平洋,向南可以覆盖南海,考虑到对方在南海空中巡逻能力较低,039B型AIP潜艇可以采用间隔上浮的办法,进一步增加航程,可以将马六甲海峡以到纳入作战范围。
这样的话,对方只能采取重点设防的办法,集中反潜作战力量监控我国海军突破第一岛链的几个关键航道,如对马海峡、宫古海峡和巴士海峡,这样对方海空作战能力就会位于第一岛链东侧,从而降低我国近海防御的压力。
不过对方也可能采取海底水声呐阵的办法来监控这些关键航道,在冷战时期,随着前苏联核动力潜艇投入使用,美国海军就遇到了如何监控水下目标的问题,为此美国海军投入巨大人力物力在大西洋、太平洋各布设了三条海底水听阵,形成了三条警戒线,这些海底声呐阵在探测、监控前苏联水下目标方面起到了积极的作用,提高了美国海军监控前苏联核动力潜艇的能力,因此不排除对方可能采取这样的办法来探测和监控我国海军潜艇。
从现在来看,我国空军和海军的作战能力暂时还无法逾越第一岛链,因此一旦我国海军潜艇在突破这些关键航道的时候被对方探测到,由于我国海军潜艇在以4节左右的低速隐蔽潜艇,所以对方反潜巡逻飞机抵达战区以后,需要探测 的区域就比较小,相应的探测概率就会增加,这样我国海军潜艇不但会受到对方反潜飞机的探测和攻击,还会受到反潜飞机召唤来的水面舰艇、潜艇的攻击,这样我国海军潜秀入要面对对方空中、水面和水下反潜兵力的联合打击,其生存能力显然让人怀疑。
因此对于我国海军来说,可能就需要进一步提高潜艇的静音能力,以提高潜艇突破对方声呐封锁线的能力,这意味着潜艇可能在水动力、机械设备、动力系统等多个方面采取降噪措施,以降低潜艇的噪声,这样对方就不容易通过海底声呐阵来探测我国海军的潜艇。
笔者注意到海外媒体报道我国新型潜艇的时候,指出它的艇体似乎进行了加长,艇体加长,主要是增加艇体的空间,这样做的主要目的可能就是为了给降噪措施提供空间,前苏联在研制基洛级的时候,为了降低潜艇的噪声,就是不惜占用潜艇宝贵的内部空间,因此039C型潜艇可能采用比早期潜艇更加完善的潜艇降噪措施,如浮伐减振原来采用单层装置现在采用多层减振,原来采用单件或者单套系统降噪,现在采用整体式减振等。
在039C的改进之中,最引人注目的可能就是它的指挥塔围壳有了明显的变化,从相关图片来看,新的围壳面积有所缩小,从侧面看呈现梯形,围壳与艇身都采用了填角结构,过渡更好,这一切的改变很大的原因就是实际上就是为了降低潜艇的噪声,这也表明随着潜艇整体噪声的降低,原来处于从属地位的附体噪声也开始被设计者重视,就象隐身飞机一样,以前的战斗机布满了天线、鼓包和缝隙,它们都会引起雷达波的散射,原来飞机整体RCS较大,自然不需要对其进行处理,但是在第四代作战飞机隐身能力有较大提高的情况下,这些地方的散射就不能忽视了,所以我们看到第四代战斗机对这些地方也进行了隐身处理。
指挥塔围壳作为潜艇最大的附体,它给潜艇噪声带来的影响实际上是不容忽视,指挥塔围壳自身线形如果不合的话,就会造成围壳前缘压力变化较大,从而增加噪声,同时围壳与艇体过渡僵硬,也会产生涡流,从而进一步增加潜艇的噪声之外,另外指挥塔围壳还会对推进器的尾流产生不利的干扰,各国海军的经验来看,围壳的尾流会对艇体尾部推进器处伴流场产生不利的影响,从而破坏它的均匀性和稳定性,进而使得螺旋桨产生较高的低频离散噪声、低频宽带,从而增加推进器的噪声,另外传统指挥塔围壳与水面垂直,这样它对于声呐来说具备较强的反向散射,目标强度较强。
从相关图片来看,039C的指挥塔围壳侧面看呈现梯形,这说明它不与艇体和水面垂直,这样就不容易产生强发射区域,从而降低潜艇的目标强度,另外它的位置比较靠前,这样就远离推进器,减少了指挥塔围壳尾流对于推进器流场的干扰,同时它还对指挥塔围壳的顶部线形进行处理,新的线形流线形更好,这样可以让围壳顶部水压变化较缓,从而降低这里的噪声,同时也利于控制围壳尾流,减少对于推进器尾流的不利影响,在指挥塔围壳和艇体结合部进行了填角处理,从而两者之间的过渡更加平缓,也有助于改善围壳前缘流动分离现象和抑制马蹄形涡的形成,从而进一步降低潜艇的噪声。由此可见039C型潜艇的噪声水平比039B肯定有进一步的降低,提高我国海军潜艇的水下作战能力。
     新的指挥塔围壳除了降低噪声之外,还有其他的优点,首先它的高度和体积、重量都降低了,有利于控制潜艇的重心,避免出现头重脚轻的现象,从而提高潜艇的稳定、机动性能,尤其是在潜艇遇到风浪或者使用武器的时候,可以迅速恢复潜艇的平衡和状态,另外由于外形更加流线,所以它的阻力也更小,在潜艇处于潜航的时候,附体阻力是潜艇水下阻力重要组成部分,而指挥塔围壳是潜艇最大的附体,所以这意味着潜艇的阻力也更小,水下快速性能也得到了提高。
在海外新闻之中,有人曾经推测039C型AIP潜艇可能采用了单壳艇体,众所周知,我国潜艇传统采用双壳艇体,所谓双壳艇体就是潜艇耐压壳外面还有一层非耐压壳,里面主要是设备、海水和管线等,它的优点就是储备浮力大、生存能力强,可以在两个壳体之间布置设备,因此潜艇表面可以非常光滑,水下阻力较低,但是它的缺点就是结构复杂、施工比较困难,另湿表面积较大,开口较多,不利于吨位和噪声的控制,目标信号较强,特别是同样条件下,双壳潜艇的容积比单壳体潜艇要小的多,如果安装同样的设备,双壳潜艇的吨位要大的多,所以039C潜艇比039B要加长,就是增加艇内空间。单壳潜艇的优点就是同样条件下,体积较小,因此更加容易控制排水量和湿面积,水下速度快,结构比较简单,艇体开口少,但是它的缺点就是储备浮力小,生存能力较低,另外舷侧布置设备比较困难,单独是大面积舷侧阵,另外艇体加工难度较大,所以单壳艇体潜艇对于工业基础尤其是加工能力要求较高。
根据这些描述来看,笔者注意到039C艇体仍旧有纵贯全艇的排水孔,这几乎是双壳潜艇一个标志性特点,可以推测039C仍旧是一艘双壳潜艇,这样就可以解释它什么采用加长艇体来提高艇内空间,前面说过我国潜艇传统采用双壳潜艇,在研制单壳潜艇方面缺乏必要的经验,因此从降低难度和加快武器列装速度出发,继续采用双壳潜艇显然是一个明智之举,它的缺点就是增加了潜艇的吨位,而我国海军对于039B/C系列潜艇的定位就是大型远洋攻击潜艇,所以这个缺点实际上还是可以接受的,从这些方面来说,笔者认为039C可能不会采用单壳艇体。
综上所述,039B/C系列AIP潜艇的列装,大大提高我国海军的水下作战能力,其攻击能力、覆盖范围都得到了有力的增强,但是我们也要看到,我们面对的对手拥有当今最为强大的核潜艇作战能力,特别是具备较强近海作战能力的弗吉尼亚级大量服役。可以让对方深入到第一岛链关键通道以西海域,对我国海军潜艇进行探测和攻击,因此我国海军潜艇需要更加强大的水下作战能力,尤其是水下续航能力要更强,以便能够使用更多的通道做为突破口,以增加对方的防御压力,所以核潜艇应该是我国海军水下作战能力的发展方向。
行文至此,传来我国海军新一代核潜艇在2012年立项的消息,这表明我国海军新一代水下作战能力已经提上日程,未来我国海军水下作战能力将更加强大。
小飞猪的文章顶一个!
综上所述,039B/C系列AIP潜艇的列装,大大提高我国海军的水下作战能力,其攻击能力、覆盖范围都得到了有力 ...
039和039A是一型吗?
小飞猪的帖子直接右键。
039B型的改进型?
那不就是039C嘛!
博学多才小飞猪的经典好文
还是大力发展木边鱼吧。
如此谈论039C,莫非这个编号马上要实施...
本来挺好的一整篇文章,楞是给LZ拆成了一段一段的,看着累。
从海南岛出发,向西可以从巴士海峡进入西太平洋,向南可以覆盖南海,
是向东从巴士海峡进入西太平洋。来自: Android客户端
893229701 发表于 2014-5-7 17:07
039和039A是一型吗?
039是039 039A是039A
小飞猪的文章,一如既往的有水准,顶!
只要有进步就好,小步慢跑不断改进
好文,分析的不错
期待新黑鱼尽早现身
不是说039A开始就是AiP潜艇吗?
学习了!!!!
读了,谢谢!!
893229701 发表于 2014-5-7 17:07
039和039A是一型吗?
039就一艘,320艇,039A应该就是北约说的宋级。
好文 建议不要分段来....
弱弱的问一下我国数控机床有无突破性进展 潜艇噪音螺旋桨也是一大方面
青铜利剑 发表于 2014-5-7 17:16
如此谈论039C,莫非这个编号马上要实施...
不知道最低噪音多少,能到100就满意了。
顶一个!赞!
893229701 发表于 2014-5-7 17:07
039和039A是一型吗?
两者不是一回事,039A的各方面更接近039B,039与039G基本差不多,039G就是039的量产型号。这与052在某些地方被称作052A是不一样的。
893229701 发表于 2014-5-7 17:07
039和039A是一型吗?
039数量少,大致相当054和54a
a就是aip。。。
xip019 发表于 2014-5-7 17:14
还是大力发展木边鱼吧。
木边鱼和AIP两者都不能少
039A不是AIP的吧?
元级潜艇都是AIP的吗?现在大概有多少艘了呢?
二师兄怎么不来超大了?
顶好文,谢谢楼主!
谁能够科普一下2012立项的核潜艇,大概需要多久可以完成服役?
指出文中一个常识性错误,普通柴电潜艇频繁的上浮到潜望镜(通气管)深度是进行蓄电池充电而不是文中所说为了补充氧气。换气补充氧气只是顺带而非必须。