打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
“极限潜航”:拥有德国最先进技术的216型潜艇,国际市场的宠儿

德国潜艇一直在国际市场广受好评,其中214型潜艇排水量2000吨级、适合大部分中小型国家海军。而216型的体型相较于214型大了一倍,采用双层壳体,潜航排水量达到了4000吨级, 该型潜艇是214型柴电攻击潜艇的后续型号,被誉为目前世界上最先进的218SG型实际就是该型潜艇的外销版。

216型潜艇内部结构图

在2000年代,放眼全球柴电潜艇中,只有日本苍龙级达到了这个吨位。不同于采用十字形尾舵的214型潜艇,216型采用X型尾舵。216型的续航力很长,能持续在海上操作80天。

TKMS提出216型潜艇,是为了参与澳大利亚在2009年5月正式公布的“海洋1000”国产潜艇计划,该计划打算筹建12艘全世界最先进的大型远洋柴电攻击潜艇,从2025年起陆续取代现役的六艘柯林斯级柴电攻击潜艇。

澳大利亚柯林斯级潜艇

然而,由于此计划所费不低 ,初期估算就达360亿澳元以上,加上先前澳大利亚国产科林斯级潜艇不断发生问题,让澳大利亚政府对于这个纯国产潜艇方案产生了疑虑,因此澳大利亚也纳入从国外引进潜艇设计的选项。

在2015年2月20日,澳大利亚国防部宣布,“海洋1000”潜艇计划选定了三个实力雄厚的潜艇竞标角逐:法国DCNS的短鳍梭鱼型、德国TKMS的216型、日本三菱/川崎重工的苍龙型,评选程序10个月。在2016年4月26日,澳大利亚宣布由法国DCNS获胜,216型失利。

法国DCNS的短鳍梭鱼型潜艇

216型拥有德国最先进的作战系统与声纳技术

216型潜艇自动化程度颇高,仅需33名人员的编制,并留下容纳特战部队的空间。此外,艇上还设置专门舱室容纳额外的物资设备,可执行运输等其他任务。

216十分重视起居空间的品质,潜艇前段有10个居住舱,每个居住舱至多能容纳6个标准床位。因平时编制不需要这么多床位,因此每人分配的空间可以增加,并设有一个健身房。

此外,还有空间容纳5个额外床位与16个临时舖位,用来收临时增加的人员如容特战部队、受训学员等。潜艇内中部下层甲板有两个大舱间,可用来作为会议室或播放电影。

216型潜艇示意图

216的作战控制中心位于帆罩下方,设有潜望镜,作战控制中心后方容纳七个多功能显控台;后方还设置有一个技术控制中心,与作战控制中心之间有一个分隔屏隔开,能依照战术需求开启或关闭。

216型拥有德国最先进的作战系统与声纳技术,包括阿特拉斯电子公司的扩展型侧面被动阵列声纳、艇首主/被动阵列声纳、位于艇首以及后部的适型阵列声纳、低频拖曳阵列声纳、测距声纳、前视障碍物/水雷迴避声纳、声纳信号截收警告器等。

帆罩内可装置8个非穿透性桅杆,包括一个导航雷达桅杆、两个多重光电感测器桅杆、三个通信桅杆、一个电子接收专用桅杆、一个给柴油机换气的呼吸管。

德国海军的216型潜艇,通过加装AIP系统大幅增加水下活动时间

此外还可装置一套模组化桅杆系统,该系统可选择装置遥控小口径火炮、紧致型无人飞行载具发射器、大直径电子接收装置等 。此外也在研究结合德国开发的IDAS潜射防空导弹。

216的通信桅杆结合各种频段的电磁波通信、国际海事卫星通信、卫星全球定位系统、敌我识别等,此外潜艇上还有一个Gabler Callisto浮标通信系统,能在潜航时施放操作,具备多种操作频段与高频宽。

武器装备

216型潜艇首部设置六门533mm鱼雷发射器,武器收容舱具备快速的自动装填机构,最多可携带18件鱼雷、反舰导弹,必要时武器收容舱可用来容纳其他任务装备或物资。

艇首设有武器再装填区域,除了作为鱼雷、导弹的再装填作业之外,此空间也可布置额外的水下无人载具或其他轻型水下武器 。

216型潜艇的指挥室,可以看到两台潜望镜

帆罩后方设有一个直径2.5m的多用途舱室或垂直多用途舱口,可以依照需求安装垂直发射器、水雷、一艘水下无人载具或一个可同时容纳20名特战人员的水下加/减压 舱室,或者装置额外的燃料。

艇上有两个可以连接外部装置的挂载点,分别位于帆罩前方、VMPL舱口后方,可加挂耐水压的外部装备,例如反鱼雷诱饵发射器、UUV载具容舱等。

此外,可选择在艇体后部加装一个连接舱口,用来携带一个SDV水下特战载具。 值得一提的是,澳大利亚“海洋1000”计划规范一开始要求配备垂直发射器以及特战人员的作业设施,显然216型都已经纳入考量。

艇员编制33人,采用3班轮流工作制,每班仅需11人就能操控全艇,很多性能已经达到了常规潜艇的极限

能源系统

216型的推进系统包含四部功率各1300KW(约1743马力柴油发电机组 、一部功率6MW(约8046马力)的西门永磁推进电动机,以及一套以直接甲醇燃料电池为主的绝气推进系统(AIP),此一AIP由四具功率各约120KW的燃料电池,总功率约500KW,以及两套甲醇重整器组成。

单靠燃料电池航行时,能以4节的航速在水下持续航行2400海里 ,续航性能优于原本212/214型的燃料电池AIP。

轮机舱配备了质子交换膜燃料电池AIP系统,使用锂离子电池取代了传统的铅酸蓄电池

除了燃料电池之外,216型将使用新型锂离子聚合物电池来取代传统铅酸蓄电池,具备更好的水下续航时间与高速性能 ,锂电池寿命估计至少10年。此外潜艇上配备高功率柴油机来缩短充电时间。

以呼吸管供氧、柴油机推进时,216能以10节的速度持续航行10400海里,能持续在海上作业80天。216型采用各种减震降噪措施,包括将轮机装置于双层弹性减震基座上,艇体外部设计尽量降低海水流过时的噪音,此外外部使用最新型消声瓦来降低敌方主动声纳效能。

直接甲醇燃料电池是一种质子交换膜燃料电池,同样透过一个高分子材料质子交换膜当作电解介质;与先前212、214型潜艇的氢/氧燃料质子交换膜燃料电池相较,这种新型燃料电池(DM)不使用氢气当燃料,而改用液态甲醇水溶液作为电池燃料。

216型

DM燃料电池反应时,甲醇通过阳极,与水反应产生二氧化碳与质子和电子,质子与电子通过质子交换膜传到阴极,而阴极则通入纯氧,在电化反应之下产生水。

相较于氢氧燃料电池,甲醇燃料电池 不需要不易制造与储存的氢气,减少了许多实用上的麻烦;先前212、214型柴电潜艇为了安全地储存氢气,必须使用昂贵且沉重的储氢金属,氢离子的贮存密度相对偏低。

而甲醇燃料电池所需的甲醇可从天然气中提炼,不仅比氢更安全 、更便利且易于取得,并能以液态形式储存在燃料槽中。不过,由于甲醇的催化效率较低,而且它是中性溶液,传统的质子交换膜难以阻止,一旦通过质子膜而流到阴极,就会造成阴极毒化,导致整个燃料电池的运作效率下降。

2019年,新加坡海军购买的首艘218SG型AIP潜艇下水,218G被誉为当今最先进的潜艇,实际是216型的外销型

为此,甲醇燃料电池需使用低功率质子交换膜材料,加上整个电池的循环与热交换系统比较复杂,导致体积难以缩小,这是甲醇燃料电池在实用化之前必须克服的主要难关。

此外,甲醇有毒,甲醇燃料电池运作过程中还会产生副产品一氧化碳,对潜艇上人员威胁极大。

德国216型潜艇是性能优异的新一代潜艇,按照计划,2021年将有216型潜艇正式服役,而此后必然陆续出现外销的改装型。作为先进的新一代潜艇,216型潜艇非常适合满足区域大国的海军需求,畅销国际市场顺理成章。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
国外先进水下电池应用发展分析
「装备技术」燃料电池技术及产业发展展望
对日本“苍龙”级潜艇作战性能的客观分析
日本装备志——苍龙级AIP潜艇
今日武器装备分享-日本苍龙级潜艇
德国U212级AIP潜艇
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服