德國現代潛艇技術的結晶——212/212A型常規潛艇


212型潛艇是德國聯邦國防軍海軍/意大利海軍隸下的一型常規動力攻擊潛艇。

本級艇由德國設計建造,是德國優良造艦工藝以及最尖端科技的結晶,也是全世界第一種採用燃料電池的AIP潛艇,在德國造艦工業精心設計下,212A型的艦體擁有最佳的長寬比,艦體線條比德國先前設計的所有潛艇更加流線。

第二次世界大戰之後,聯邦德國受條約限制,先後建造的205型潛艇和206型潛艇的排水量都在450噸以下,除了發射管內的魚雷外並無任何備射魚雷,也沒有辦法攜帶太多油料以及偵測裝備,戰力受到很大的限制。

20世紀70年代,按照之前計劃,聯邦德國研製的潛艇由24艘較小的作戰潛艇和6艘較大的獵潛潛艇組成。為了使獵潛潛艇具有較快的航速和較大的續航力,考慮在該潛艇上使用20世紀50年代就開始研製的AIP系統。

為此,聯邦德國對各種AIP系統進行了比較,其中包括“沃爾特”閉式循環汽輪機、斯特林發動機、閉式循環柴油機和燃料電池等,並將該潛艇設計命名為208型潛艇。

由於AIP系統的研究進展緩慢,一直沒有適合的AIP系統可以使用,聯邦德國最終在1982年取消了該項目,並繼續制定新的設計概念,在新的設計中考慮了北約的作戰需求,並將該潛艇設計命名為211型,這個序號接在出售挪威的210型/TR-1000之後。

20世紀80年代,聯邦德國研製的燃料電池和閉式循環柴油機兩種AIP系統逐步進入實用階段,並將燃料電池作為重點研究和應用對象。1984年,聯邦德國HDW船廠將燃料電池系統裝於潛艇分段內,進行了全面的陸上試驗試驗表明該系統可以運行,而且安全可靠。

1990年,德國海軍開始醞釀以209型潛艇1200型潛艇為母型,通過加裝燃料電池AIP系統,設計世界上第一艘裝備燃料電池AIP系統的潛艇,並換裝性能更好的聲吶、潛望鏡及武器系統等,這就是212型潛艇。

德國海軍計劃採購12艘左右的212型,並於1995年開始建造第一批四艘;但是20世紀90年代歐洲各國競相大幅刪減國防預算,德國也不例外,導致212型潛艇的建造大幅延後,甚至一度瀕臨取消,不過最後212型仍然存活下來。

1994年,由於條約限制的效力告終,212型得以放大至正常潛艇的噸位,其全面發展合約正式簽訂,德國政府決定採購第一批四艘,HDW為主承包商,德國另一家著名潛艇製造商泰森北海的恩登廠則為次承包商。

1995年,由於意大利海軍在此之前早放棄了自身的S-90柴電攻擊潛艇計劃,因此加入了德國212型潛艇計劃,雙邊的合作關係於1996年正式展開;由於將意大利的需求納入212的共通設計中,因此德國隨即對212型潛艇設計進行了修改,將修改的最終版212型稱為212A型。

212型艦尾呈尖錐狀,指揮台圍殼也有極佳的流線造型且前方有傾斜設計,可有效降低航行時的阻力。212型潛艇的艦首上部造型刻意向下彎曲,讓艦首被動陣列聲納擁有最佳的涵蓋面。

艦體以高強度低磁不鏽鋼製造,全艦分隔為四個艙區;由於優異的焊接技術、結構設計以及材料技術,使本級艦的艦體擁有極佳的耐壓能力以及耐衝擊力,能增加潛航深度以及抵抗反潛武器的爆震。

212型潛艇採用雪茄型船型,艦體構造融合單殼與雙殼設計,前部船體採用單殼結構,後段則為了容納燃料電池儲氫容器而使用雙殼結構,此外耐壓殼上部還有一層非水密的上部構造,由艦首一路延伸至艦尾。

相較於一般純單殼設計,複合型以管狀的單一耐壓殼為主體,在其外附加部分外殼,與內部耐壓殼之間形成非水密的自由流水空間,能將一些 不需要特別保護、能直接與海水接觸的設備設置在這些地方,而不去佔用耐壓殼內部的寶貴空間。

212型採用X型尾翼;無論是水平或垂直方向的航向改變,X尾翼的四個舵面都會參與,而傳統十字尾翼在垂直或水平控制時各只有兩個舵面參與,所以X尾翼的等效舵面積較高。

換言之能在面積比較小的情況下獲得與十字尾翼相同的舵面積,所以長度可以不超過潛艇輪廓的橫斷面,故適合在淺海執行任務,無論在航行、坐底或靠泊時都比較不容易讓尾翼與其他物體碰撞而造成損傷。

不過X型尾翼每個動作都同時牽涉到水平與垂直方向的控制 ,動作稍有不甚就會讓潛艇失控,因而需通過計算機來計算翼面動作,此外也得采用更復雜、體積更大的制動機械,會讓容納這些裝備的艇尾必須更為粗大,降低艦體的流線程度。

212型是全世界第一種採用燃料電池-柴電動力系統的潛艇。212型首艦U-31號的燃料電池為西門子的第一代實用化PEM燃料電池,由9組PEM燃料電池單元、兩個14噸的液態氧儲存槽以及氫儲存容器組成,每組PEM單元可輸出34kW,九組PEM加起來的總功率達306kW,使U-31能以5節以下的低速在水下連續潛航二至三週。

除了AIP之外,212A型潛艇仍設一般的柴油電力推進機組,主機為一具用於水面高速航行或為燃料電池充電的MTU 16 V-396柴油機,可輸出4200匹馬力,水下航行的動力來源則為一具新型西門子永磁電動機 ,輸出功率達2420軸馬力 。

212型艦首下方有六具533mm魚雷管,除了魚雷管內預先裝填的6件武器之外,艦上還儲存有12件備射武器,並能快速進行再裝填。這些魚雷管配備具低音設計的水壓彈射系統,不僅能使用魚雷,也可以發射水雷與導彈。

212A型使用德國STN Atlas Elektronik的新型DM2A4海鱈四型重型線導魚雷,此外也能在艇身外加裝Abeking & Rasmussen的外掛式水雷布放箱。還配備有IDAS潛射防空導彈系統和Muraena自動火炮系統。

水上排水量1450-1500噸,水下排水量1830噸;艇長55.9米(U31-34)/57.1米(U-35、36),寬7米,吃水5.8米;水上航速12節,水下航速20節;續航力水面8000海里/8節,水下420海里/8節;最大潛深420米;編制27人。




























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