國人徹底振奮!世界最強熱氣機,讓我國潛艇脱胎換骨,性能飛躍!_風聞
科大二助-2019-09-26 07:17
作者| 科羅廖夫
來源| 科羅廖夫的軍事客廳
經常有外國媒體提到中國海軍的潛艇型號,所謂的夏級、漢級、宋級、元級、明級潛艇,這都是北約按照中國古代歷史朝代來給中國潛艇進行的級別劃分。其中的“宋級”對應的是我國的039型常規潛艇,這艘潛艇的改進型已經達到世界最先進水平。
039級常規潛艇由江南造船廠和武昌造船廠聯合建造,從1992年開始第1艘開工,1994年第1艘下水,至今已經過了20多個年頭,但是經過一系列的改進,仍然是我國海軍潛艇部隊的重要作戰力量。由於服役時間較大,因此其早期型號和後期型號有較大的技術性能差異。
初期型號的宋級潛艇排水量很小,水面排水量只有1700噸,水下排水量也只有2200多噸,屬於中小型潛艇。在設計之初這種潛艇裝備6各533毫米魚雷發射管,可以發射魚雷以及中國的鷹擊82反艦導彈。初期型號裝備了中國從法國購買而來的低頻被動搜索聲納陣列,可以發現30公里距離內的4到12個目標,但是按照當時技術條件看應該不會太好,而其較小的排水量和動力,也使其並不能進入世界先進潛艇行列。
然而宋級潛艇的性能在後續的改進中不斷的得到提高。在21世紀初期,西方開始發現中國海軍裝備了新的常規潛艇,當時他們認為這是新的040級,但是隨後發現這其實是039的改進型號。這一級潛艇被西方命名為元級,但其實是039的一系列改進型分別有A、B、C、G型號。而出現這些改進,是基於中國海軍在潛艇技術上取得了一系列進步而形成的。系列的改進型首先換裝了更加先進的聲納系統,其性能比原來的聲納更加強大,同時也在潛艇外部進行消音瓦的鋪設,以此降低潛艇的噪音指數,這很可能是由於中國進口了基洛級潛艇之後,學習了類似的靜音技術。同時,潛艇的排水量也增加了,039G的水下排水量被認為超過3500噸,因此水下自持力更久,作戰半徑也更大。
更關鍵的是,039的改進型號採用了更加先進的AIP系統,這使得中國常規潛艇脱胎換骨,作戰性能得到極大的飛躍。所謂的AIP系統實際上就是不依賴空氣推進系統的英文簡稱,這種系統的裝備可以使得潛艇不需要浮出水面就能長時間運行。沒有AIP系統的潛艇,在潛航一段時間後就要浮出水面,或貼近水面使用通氣管,通過吸入空氣來使柴油機運轉,為蓄電池充入足夠的電力。裝備AIP系統之後,潛艇在水下就可以自主完成這個過程,不需要浮出水面,這可以極大的提升潛艇部隊的生存性。
目前039潛艇採用斯特林發動機的AIP系統,這是一種熱氣機,其實是蒸汽機的表兄弟,學名叫“閉式循環往復式外燃機”。優點是技術成熟、結構簡單、成本低、可靠性較高,被認為是一種成熟的AIP系統。早期的039潛艇使用的是引進仿製瑞典的斯特林4-275發動機,功率為75KW。隨後我國自行研製了升級款的斯特林發動機,效率比瑞典原裝發動機提高,功率至210KW,是目前世界上功率最強勁的潛艇熱氣機AIP系統,可潛航一個多月無需浮出水面,速度比日本蒼龍級潛艇提高50%以上。
但潛艇斯特林AIP系統也有較大的缺陷,例如仍然存在機械動作系統,會增加潛艇的噪聲輻射,需要採用浮筏減振系統進行降噪。另外斯特林系統的功率較小,難以支持潛艇以較大的速度進行潛航。
難得可貴的是,中國正在研究燃料電池型的AIP系統,這種類型的系統動力更大,效率更高,同時幾乎不會產生什麼廢棄物,因此可以安靜的運轉而不產生被發現的危險。燃料電池型不依賴空氣推進系統是依靠氫和氧反應生成水中間產生的能量,這種類型的系統是所有不依賴空氣推進繫系統中性能最佳的,然而這需要相當高的技術儲備以及非常大量的資金投入,光是在潛艇上儲備液氧和液氫就非常的困難了。
目前國內燃料電池的性能已經達到較高的水平,燃料電池的推進功率已經達到100KW級,而德國的212型潛艇配備的燃料電池AIP系統,就是由2塊120KW燃料電池組成。這意味着中國研製的燃料電池的功率已經達到潛艇裝機要求。所以外界一直在推測中國海軍可能會採用燃料電池AIP系統替代現有的斯特林發動機作為下一代潛艇的AIP系統。
如果039潛艇能夠用上燃料電池的不依賴空氣推進系統,這才真正證明我國海軍潛艇部隊技術上有了卓越的進步,同時也代表着我國常規潛艇技術邁入世界先進技術行列。