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主题:茗谈(117):细浪艇(一) -- 本嘉明

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家园 茗谈(117)-2

细浪艇的“细”,不是指身材纤细。其实它的吨位,比普通柴电潜艇小得有限。“细”,是指火力较弱,被赋予的任务较轻(所以各项性能指标可以较低),从而全寿命费用低,可以大规模装备。这就好比主战坦克(元级,新宋艇)和装甲步兵战车(细浪艇)的差别。有些低烈度的战斗和例行巡逻,出动机步旅足够了,就可以把有限的主力坦克师从繁重的日常琐事中解放出来。这就是“潜艇部队里的皮卡主义”,禁军和厢军的有机互补。

那么,能不能以旧款的潜艇,比如035(明级),充当这个厢军的角色呢?

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035来自于苏联的R级潜艇,是1950年代的技术底子,中国海军不断改进,目前发展到035G,图个实惠熟悉,目前还有10余艘在役。最近孟加拉国已经签约购买2艘,价格1亿美元/艘。这款潜艇整体技术过于老化,跟元级的代差明显,两边的艇员队无法互换,不值得再开发了。元级潜艇,明级潜艇,细浪艇,这三者的关系,就好像是99式坦克,59式坦克,09轮式步兵战车这三者之间的关系。09步兵战车虽然火炮没有59坦克强,其它可都不弱,更胜任与99坦克协同。但09步兵战车主要是个空舱,没有99坦克肚子里那些真材实料,成本低是低了,无法替代99坦克的主力地位。

(一)

我们先看看“细浪艇”的设计构思,然后再说说世界潜艇史上的一些八卦。

“细浪艇”其实是前苏联“台风级”核潜艇的缩微版。 “台风级”核潜艇是史上最大潜艇,水面排水量约21500吨,水下排水量26500吨,堪称人类科技文明的一大绝技。该艇如此庞大,水下操控性却好得惊人。“台风级”在长宽比例上,比普通潜艇要宽得多,原因在于使用了“(后艇身)双耐压舱”设计。

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“双耐压舱”设计的优点,是艇内空间宽大,水面航行时艇身稳性好,重心低。二战中日本名舰“伊-400”(I-400)为了能背驮3架鱼雷攻击机,就采用了“双耐压舱”,因为如果是单耐压舱的话,上面再加一个巨大机库(第三个耐压舱),艇身会翻沉。

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“细浪艇”的设计原则是什么?

第一条,它是个“蹲守艇”,“协警艇”,“家门口艇”;不要求它水下跑得快,潜得深,噪音低,航程远-----真那样一搞,银子花海了,就不是厢军了。但我们要求它“蹲”得住,海上自持力强,静音潜伏能力强。所以这个艇,首先注重的不是火力,而是艇内工作/生活条件。艇内环境改善了,艇员士气高,能数十日精神饱满地操作。

第二,艇体是用“单壳艇体”,“双壳艇体”,还是“一壳半艇体”?

你把潜艇看成一条鱼的话,“单壳艇体”,就是这条鱼只有一层鱼皮,鱼鳔(那个管浮沉的囊)在鱼肚子里;“双壳艇体”,就是这鱼有两层鱼皮,鱼鳔在两层皮之间,鱼肉(艇员)在内层皮里。

美国的潜艇,都是“单壳艇体”;苏联和中国的潜艇,基本都是“双壳艇体”。

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上图:左边是德国205,右边是中国明级。

“单壳艇体”的优点,是:

1)造价低,因为“不要脸少层皮”嘛。维护也方便。这对于小吨位常规艇的成本,影响还是很大的。

2)水下艇速高。这一条最珍贵。

3)下潜速度快。常规艇还是得经常在水面航行的,一看苗头不对赶紧水遁。

“单壳艇体”的缺点,是:

1)储备浮力太小(仅7%左右),抗沉性差,非常容易丧失自救能力,只能坐海底待援。万一事故现场水深了点儿……此处略去五百字。

2)那一层皮既要耐压,又要塑造艇体线型,制造难度大。

而“双壳艇体”的优缺点,基本就是把“单壳艇体”的反过来。双壳艇的主压载水舱多,其储备浮力往往高达30%,(比如035,水面排水量近1600吨,水下排水量达2100吨,增加的基本就是500吨海水)万一外层破几个洞,水下进水艇会自浮,水上进水可保不沉;“两层皮”的制造工艺虽复杂点儿,细节加工要求反而低了;而且“双壳艇体” 可以使用二次潜浮法,操作安全性高。但“双壳艇”潜水后“吃”进的海水太多,拖累了船速,而且耐压舱的体积比艇身外观要小很多,影响了装备的性能。如果把耐压舱的内体积做得跟对手的“单壳艇”的耐压舱一样大,那么“双壳艇”的外形会庞大得多,也增加暴露的危险。

目前的世界趋势,是否定“双壳艇体”。对于“单壳体艇”抗沉能力差的问题,美军认为现代核潜艇的潜深越来越大,要保证大深度下的潜艇遇险后自浮的可能性很低。一旦潜艇失事,最好的办法是老实待在水下,让领导先走,然后依靠完善的深海救援系统来帮助潜艇内的官兵脱险。而单壳体核潜艇,在快速性上的优势非常符合美国战略需要。两相权衡,当然就走“单壳体艇”路线。

近来这个鱼皮问题不再是那么“非黑即白”,主流是放弃纯“双壳艇体”,在“单壳艇体”的基础上向“混合壳体结构”靠拢。比如德国的212A放弃自Type 205以来的纯“单壳艇体”风格,采用“单壳体为主的混合壳体结构”,便于在舷侧布置燃料电池AIP动力所需的贮氢钢瓶,显示了这个潜艇技术大国更加变通的设计思想;

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日本从传统的“双壳体”路线,转向混合壳体结构;俄罗斯开始建造单壳体常规潜艇(拉达级);中国积极向俄国订购(联合生产)拉达级的出口型号,阿穆尔-1650,借此学习单壳体潜艇的制造工艺。

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我的建议,是“细浪艇”仍采用纯“双壳艇体”,以后慢慢改为“混合壳体结构”。理由是:

第一,中国的潜艇要敢撞。这倒是没有疑问的,咱们已经撞了鬼子潜艇好多回了。这个光荣传统想要延续,要靠“两层皮”,那个扛撞。咱小艇撞他们大艇,值。

第二,咱们早晚要去北冰洋和南极的冰盖下遛遛的,“双壳艇体”容易破冰出水,所以俄国一直偏爱“双壳艇体”。今天我们要保留着这套制造工艺技术,以备将来。

第三,双壳体结构常规艇的设计、建造标准与单壳体艇很不同,艇员的操艇规范也有较大差异,中国海军要转变到单壳体上去,海军基地要习惯于维护单壳体艇,要慢慢转过弯子来,付的学费不会少,过程也会有曲折。这时两条腿走路,比较稳当。

第四,“细浪艇”的最大潜深250米,航速也不快,既活动于浅水区也进入深海,万一遇险,在潜深不大/速度不快/艇身短粗的特点下,平衡艇身+上浮自救是可操作的。这和美国清一色核潜艇,艇型修长,潜深大,速度快的特点完全不同。

第五,中国海军的主力常规艇,毫无其它选择,必须冒险转向单壳体艇,否则未来在水下斗不过人家------这跟100年前,列强海军要转向烧油的军舰还是继续订购烧煤的军舰,性质是一样的,晚一步改革的血本无归。但中国海军高层和军工体系内,迷恋传统“双壳艇体”的保守派大有人在,必须给他们一个项目倾注心力。海军也是由人组成的,从什么部队升上来的将领必然要护自己的犊子,况且“双壳艇体”也并非一无是处,说不定将来哪天风水轮流转了呢?好不容易攒下的工艺经验,抛弃也很可惜嘛。

这样非主力艇搞“双壳艇体”,腾出了空间,让单壳体的新元新宋能茁壮成长。而武汉船厂也可以留根保苗,保持“双壳艇体”的制造施工力量。

第六,中国潜艇要出口,仍以“双壳艇体”为好,便于适应发展中国家的维护水平。

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(二)

解决了最关键的2个问题(造什么样的艇?怎么造?),我们可以看看设计草图了。

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这张图中,“细浪艇”总长66米,最宽处(以尾安定面计)为10.2米。水面排水量1500吨,水下排水量2100吨,其中部分款带AIP设计。

它的主艇体,是双耐压舱,从艇尾部向前看,左舱(图中A)为1号舱,B为2号舱,直径均为5.2米。在双耐压舱的顶部,还有一个小耐压舱(C,3号舱),这3舱有水密舱盖相连。潜艇的围壳(D)紧贴着3号舱(这个设计,同I-400潜艇类似)。

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1,2号舱的后部,各有一排3个垂直发射管(E),长5米,内直径0.8米。3号舱直径2.6米,长10米,只有一个向后开启的水密舱门,3号舱前部没有门。打开水密门后,3号舱的地面向外延伸,形成一个水平走廊(F),通到艇尾。

在艇的前甲板上,有一组三根细长的耐压钢管(G),这是一个“强弩”单元。世界500强企业新兴际华集团下属新兴能源装备有限公司,已经能生产世界最大的“特大口径高压气体无缝气瓶”,直径达71厘米,长达十余米。这一独有技术,可以转化为长12.5米,内直径95厘米的超大耐压管(同时也是一根导弹发射/储藏管)。

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每个“强弩”单元,两边是两根导弹发射管,中间一根梢细,是“伺服工作站”储藏管。导弹发射管里可以携带一枚12米长,直径85厘米的重型巡航导弹;也可以携带2枚5米长,直径70厘米的中型巡航导弹或折叠无人机。

发射前,“细浪艇”上浮到潜望镜位置,释放天线浮标接受卫星信号,确认无危险后,在水下起竖“强弩”单元,3根钢管同步由多组液压臂撑起35度角。由于浸在水里,钢管本身有浮力,管内的导弹只有6吨重量,因此容易起竖,而且隐蔽安全。

起竖到35度角后,围壳前端的伸缩钢梁伸起,用钢缆吊住整个“强弩”单元,钢缆一直连到艇尾的绞车绷紧。此时潜艇上浮,“强弩”单元出水,失去水的浮力托举,靠钢缆和液压杆一顶一拉,保持角度,发射管首尾水密门打开。如果是发射一枚12米导弹,可以直接点火发射。如果发射管里是前后2枚5米弹,则由发射筒内纤细的钛合金钢梁把前面一枚导弹吊出发射管。

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伺服工作站里的机械臂同步伸出,托住导弹,转动一个角度,使导弹的尾焰不会烧到艇体和“强弩”单元,然后点火发射。

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这样2或4枚巡航导弹的水面发射,不过几分钟。随后关闭水密舱门,紧急下潜,入水后再放倒“强弩”单元,迅速离开发射阵位。

“细浪艇”的第二个特色,是3号耐压舱。这是个独立的小耐压舱,有自备的照明电池,氧气瓶,对外通讯设备。这个舱的功能有:

1)携带一架(I-400的载机)“晴岚”鱼雷轰炸机按2:3缩微的无人水上飞机。无人机机身长7.7米,翼展8.2米,高3米。折叠的无人飞机推出3号舱后,打开机翼装上浮筒,加注燃料和载荷后吊放入水,滑水起飞。该无人机可以携带一枚200公斤智能炸弹,或2枚75公斤空对地导弹。

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上图:I-400可以携带3架飞机。

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2)携带一个班的特种兵。或接引敏感人士偷渡。

3)携带额外的水雷或其他特种装备,或双人地效飞机。

通宝推:mezhan,夏侯,
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