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潛水艇
來源:互聯網

潛艇(英文:Submarine)是一種戰斗艦艇,它與水面的戰斗艦艇最大的區別是:潛艇是一種能在水面,也能在水下一定深度航行和進行戰斗活動的艦艇。潛艇和其他種類艦艇相比,最大的特點是隱蔽性好和機動性大。占地球表面70.8%的海洋為潛艇的行動提供了極為有利的自然環境,蔚藍色的海水是潛艇借以隱蔽的天然幕障。

潛艇有著漫長的發展歷史,最早的潛艇誕生于1620年。第一次世界大戰第二次世界大戰期間,潛艇大規模參戰,取得了重要的戰果。20世紀以來,特別是二戰之后,隨著戰爭的需要和科學技術的發展,潛艇制造水平也獲得極大提高,潛艇的攻擊能力、隱身性能以及探測手段都獲得了長足的進步。潛艇由于它能在水面、水下作戰,具有機動靈活、隱蔽性好、突擊力強的獨特性能,在以往兩次世界大戰中發揮了重大作用,所以引起世界各國海軍的高度重視。目前,有超過46個國家或地區擁有潛艇,這一數量正在呈上升的趨勢。在這些國家和地區中,擁有核潛艇的國家有6個,此外還有一些國家正在為身核潛艇俱樂部而努力。

潛艇的種類繁多,形制各異。現代潛艇從動力上可以分為常規潛艇和核動力潛艇;從用途上又可分為攻擊型潛艇和彈道導彈潛艇

發展沿革

早期歷史

潛艇有著漫長的發展歷史。據歷史記載,意大利人倫納德于1500年提出了“水下航行船體結構”的理論;1578年,英國人威廉·伯恩出版了一本潛艇理論的著作——《發明》。他們雖然沒有制造出潛艇,但其理論卻給后人很大啟示。1620年,荷蘭物理學家科尼利厄斯·德雷貝爾成功地研發并制造出一艘能潛人水下,并可在水下航行的潛水船——被稱為“隱蔽的魚”的槳式潛水船。該船船體為木質,其外覆蓋涂油牛皮,其內裝有可作為壓載水柜的羊皮囊,布置有多根從船內伸出的木漿,可載12人,能下潛5米。水手劃木漿,船便會在水下運動。德雷貝爾的潛水船可以說是潛艇的維形,標志著世界第一艘“真正”的和具有實用性的潛艇問世,故人們尊其為“潛艇之父”。

1776年,耶魯大學畢業的戴維特·布什內爾制造了名為海龜號潛艇的潛艇,用作水下爆破的工具,想用它來炸毀封鎖紐約港英國軍艦。“烏龜”號的初試身手是攻擊英國軍艦”鷹“號,由于該艦殼板有銅皮覆蓋而告失敗。但這卻是潛艇第一次被用于軍事攻擊。

現代潛艇的發展

隨著蒸汽輪機、蓄電池、電動機等新技術的出現和應用,再加上潛艇設計者的不懈努力,促使潛艇技術不斷進步,終于在20世紀初誕生了現代潛艇。現代潛艇自誕生至今,潛艇的發展步入了一個快速的軌道,其發展可分為以下幾個階段。

19世紀

1863年,法國建成了一艘裝備一部功率為60千瓦的壓縮空氣發動機作為動力的”潛水員“號潛艇;1886年,英國建造了一艘使用蓄電池為推進動力的”鸚鵡螺“號潛艇;1893年,法國人古斯塔夫·齊德負責建造的”古斯塔夫·齊德“號潛艇采用電動機帶動螺旋槳獲得成功。這表明潛艇的動力裝置已經發生了質的變革,從此電動潛艇出現。

但是,當時的電動潛艇仍存在水下充電難、水下穩定性差等問題,后被愛爾蘭人約翰·霍蘭解決。

1897年5月,約翰·霍蘭研制成功世界上第一艘現代潛艇——“霍蘭”號。該艇長約15米,水上航速約7節,續航力約1000海里,水下航速可達約5節,水下續航力50海里。它具有如下技術特征:采用雙推進系統,水面以汽油發動機、水下以蓄電池帶動電動機動力;艇布置一具魚雷發射管;安裝了升降舵;采用了較小的上層建筑。通過這些改進,較好的解決了潛艇縱向穩定性、深度保持、潛浮等問題,實現了魚雷和潛艇的結合,減小了潛艇的阻力。”霍蘭“號標志著現代潛艇的誕生。

一戰前后

從1900年至1914年第一次世界大戰爆發時,世界許多國家逐漸認識到潛艇具有的軍事作戰潛力,積極發展和擴充本國的潛艇兵力。這期間,潛艇設計基本趨勢是從海防型向遠洋型潛艇轉變。第一次世界大戰期間,德國投入戰爭的潛艇總數為372艘,不斷攻擊協約國軍艦和商船,企圖切斷英國的海外貿易。1916年至1917年,協約國的貨船被德國大量擊沉。協約國派遣了大量軍艦參加護航,并建立了正規的護航制度。最終,德國的潛艇戰宣告失敗。

戰爭結束之后,美國日本太平洋上的利益沖突凸顯出來,對此,美國海軍于1925年提出了“艦隊型潛艇”的概念,要求艦隊型潛艇必須具體很高的水面航速、足夠大的續航力及很強的作戰攻擊能力。

二戰期間

第一次世界大戰中,德國海軍潛艇取得了卓越的戰績。由此激發各國加速研制潛艇,并在二戰中再顯威力。同時,隨著反潛技術的發展,促使潛艇設計觀念更新,由追求水面航行性能為主逐步轉向以追求水下航行性能為主。其中,德國在1943年至1945年4月設計、建造的U-XXI型潛艇是當時眾多先進潛艇的杰出代表。

U-XXI型潛艇首次采用流線型艇體,首次實現了水下航速(17.5節)高于水面航速(15.5節)。潛艇裝載了三組蓄電池,使該型潛艇具有了前所未有的長時間、遠距離和高航速的水下活動能力。潛艇裝備了先進的通氣管裝置,實現了在水下狀態為艇上蓄電池充電,使潛艇向以水下活動為主的真正潛艇跨進了一大步,并對戰后世紀各國潛艇技術的發展產生了深遠的影響。采用了分段建造模式,創造了一種批量建造的模式,使最終實現模塊化建造的潛艇。

U-XXI型潛艇為減少阻力,減少了艇體外表面的附體結構,采用了雙殼體結構,中間部分采用了8字形耐壓體結構。布置了6具魚水雷共用發射裝置,攜雷多達23枚。使用低速推進電機,降低了噪聲。第二次世界大戰后,美英蘇法等國家的潛艇設計都借鑒了U-XXI型潛艇的特點。

二戰期間,德國在潛艇技術方面另外一個引人注目的成就是開辟了潛艇AIP(不依賴空氣動力裝置)技術發展的先河。當時德國研制出了“沃爾特”型閉式循環汽輪機裝置,該裝置利用過氧化氫在封閉環境下產生推動力,使潛艇能夠在水下進行長時間的持續潛航。“沃爾特”型閉式循環汽輪機裝置對戰后世界各國開展常規潛艇的AIP技術發展起到了很大的推動作用。

冷戰期間

第二次世界大戰后,各國海軍強國均對潛艇水下航行性能展開了深入研究。美國經過大量研究,最終確定水下高速潛艇的最佳線型——水滴型艇體線型。1952年3月15日,美國再布茨茅斯海軍造船廠開工建造一艘采用水滴型線型的實驗性潛艇——大青花魚號潛艇,該艇于1953年8月1日下水,同年12月5日完工,隨后進行了大量試驗。1972年9月1日退役。

“大青花魚”號潛艇首次采用水滴型線型和單軸單槳,水下航速達到33節,是當時最快的潛艇。首次應用HY-80型鋼材,驗證了其用于潛艇的適用性;試驗確定了操縱面呈十字形并布置在螺旋槳之前;驗證了潛用數字式多波束掃描聲吶和拖曳聲吶的有效性等。該艇的技術成果,對于世界各國海軍潛艇的設計和發展產生了深遠的影響。荷蘭引入其技術研制了”旗魚“級潛艇;而英國借鑒其技術研制了”支持者“級潛艇。

第二次世界大戰后,美國海軍把潛艇發展的重點研制方向瞄準了核推進技術。美國海軍為了提升潛艇的水下連續潛航續航能力和驗證壓水型核反應堆在潛艇推進方面的適應性。“鸚鵡螺”號于1952年6月14日在康涅狄格州格羅頓電船公司安放龍骨。1954年1月21日下水,同年年底竣工;1955年1月17日首次試航;1957年進行了三次北冰洋試驗性探險;1958年5月25日至8月,完成了具有重大意義的首次水下穿越北冰洋探險。

鸚鵡螺號核潛艇長90米,水面排水量3530噸,平均航速20節,最大航速23.3節,最大潛深150米;外形呈流線型,核動力裝置占據1/2艇長,可在水下以最大航速航行50天,無需添加任何燃料,這是常規潛艇所無法比擬的。

”鸚鵡螺“號核潛艇研制成功,開創了艦艇核動力革命的新紀元,不僅對潛艇技術發展具有重大推動作用,而且推動了核動力水面艦艇的發展。隨后,蘇、英、法、中國等國也相繼發展了自己的核潛艇。

1947年2月,美國海軍在SS-348”鱘魚”號潛艇上進行了導彈發射試驗,其后,根據多次導彈研制過程中積累的經驗和技術數據,制定了一系列由潛艇發射導彈的研制計劃。從此,導彈武器逐漸開始成為潛艇的主要武器之一。

冷戰后

美蘇冷戰結束后,世界各國潛艇的發展趨勢是擁有潛艇的數量日漸削減,但是潛艇的性能卻不斷提高。常規潛艇因有噸位和尺寸小、噪聲和目標強度低、機動性好、價格低廉及適于沿海、淺海活動等優勢,仍然受到世界上大多數國家海軍的重視。但是常規潛艇存在蓄電池容量有限,水下續航力短,需要定時浮至水面的通氣管深度充電,容易暴露。為此,人們研制了多種不依賴空氣動力學(簡稱AIP)裝置,并應用于常規潛艇。

瑞典于1996年研制陳功裝備斯特林發動機(SE/AIP)的”哥特蘭“號潛艇,是世界上第一艘成功應用AIP的常規潛艇。”哥特蘭“號潛艇于1992年11月20日開工建造,1995年2月2日下水,1996年服役。其水上排水量1240噸,水下排水量1490噸;裝備2臺V4-275RMKII型斯特林發動機(額定輸出功率65千瓦),2臺柴油機組,1臺主推進電機;SE/AIP在低速航行時使用,高速時仍用艇上蓄電池的能量推進;水下連續潛航時間可達14天。

裝備SE/AIP系統的”哥特蘭“號潛艇研制成功,標志著常規潛艇技術取得了具有歷史意義的突破性進展。使得常規潛艇水下作戰能力有了質的飛躍,”哥特蘭“號潛艇在參加演習時就屢次突破美國的反潛網。AIP已經成為新型常規潛艇的主要技術特征之一。

核潛艇方面,各國的核潛艇(主要是美俄)數量大幅度削減,從大約330艘銳減到140艘。各國不斷提高新建潛艇的性能,一方面對現有潛艇進行現代化改裝,以滿足新時期的需求。比如,美國就將部分俄亥俄彈道導彈潛艇改裝為巡航導彈/特種兵力運輸核潛艇。

潛艇分類

按動力區分

核動力潛艇

核動力潛艇也稱核潛艇,其動力裝置是核反應堆加蒸汽輪機。核潛艇自50世紀50年代中期問世以來,已經成為大國海軍完成其海洋戰略的主要作戰工具之一。核潛艇主要有如下顯著的技術特點:

美國發展核潛艇起步最早,技術水平始終居世界領先地位,目前擁有俄亥俄級核潛艇、“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇、海狼級攻擊核潛艇等。俄羅斯海軍素稱“潛艇海軍”,十分重視發展核潛艇。40多年間建造了250余艘核潛艇,數量始終多于美國。目前裝備有“北風”級導彈導彈核潛艇、“亞森”級攻擊核潛艇等。除了美俄兩國之外,還有英國法國、中國、印度擁有核潛艇。美、俄作為核潛艇大國,其核潛艇發展具有代表性,可分四代:

第一代核潛艇技術特點

第一代核潛艇建造于20世紀50年代中期至60年代中期,主要解決了水滴線型的水動力性能驗證、核動力裝置與潛艇的適應性、導彈與潛艇的適應性等問題。為了在滿足戰略急需的同時降低技術風險,第一代攻擊型核潛艇采用了常規潛艇已成熟的設計。戰略核潛艇的設計思想則是把攻擊型核潛艇從部切開,嵌加導彈艙段。由于對減振降噪問題缺乏重視,第一代核潛艇噪聲非常大。蘇聯核潛艇輻射聲能量近乎美國核潛艇的100倍,反映了當時兩國工業基礎水平的差距。第一代核潛艇主要用于進行各項試驗和訓練、建立水下遠程航渡路線和開展水文調查,由于導彈射程近,反應堆故障率高,美俄均未真正形成海基核力量。代表型號:美國的喬治華盛頓級、魚級等;蘇聯:H級(658型)、N級(627型)、645型等。

第二代核潛艇技術特點

第二代核潛艇建造于20世紀60至70年代,主要解決了水下性能的完善和提高、核動力裝置安全可靠性的提高、戰略導彈水下發射等問題。戰略核潛艇攻擊型核潛艇開始采用獨立設計。隨著美俄工業基礎水平的增強,核潛艇管道、設備及元器件的質量與可靠性不斷提高,核動力裝置的安全可靠性有了較大提升,核潛艇的續航力優勢得以充分發揮。核動力裝置軸功率略有增加,具備自然循環能力,堆芯壽命延長到10年左右。艇內開始安裝吸聲材料,對汽輪機等主要噪聲源設備采用了多層減振技術,輻射噪聲比第一代核潛艇降低了10~20 dB。代表型號:美國伊桑艾倫級、長尾鯊級和鱘魚級;蘇聯:Y級(667A型)、阿爾法級(705型)和M級(685型)。

第三代核潛艇技術特點

第三代核潛艇建造于20世紀70至80年代,在核打擊、核安全和聲隱身3個方面實現了跨越發展,重點突破了戰略導彈水下齊射及分導多彈頭技術、巡航導彈垂直發射及遠程精確制導技術、反應堆自然循環技術、噪聲源設備集成減振技術等難題。導彈射程、精度、突防能力和打擊威力均大幅提高。其中,彈道導彈打擊距離超過8000 km,打擊精度在500m以內。對陸攻擊巡航導彈打擊距離超過1000 km,打擊精度在100m左右。核動力裝置軸功率超過30000馬力,反應堆自然循環能力提升至15%,大幅降低了低速航行工況下的輻射噪聲。通過采用浮筏、七葉大側斜螺旋槳、敷設消聲瓦等降噪措施,核潛艇聲隱身能力大幅提高,美俄差距顯著縮小。代表型號:美國洛杉磯級、拉斐特級;蘇聯/俄羅斯德爾塔級、臺風級(941型)、阿庫拉級(971型)等。

第四代核潛艇技術特點

第四代核潛艇建造于20世紀90年代,至今仍在發展,主要被設計用于應對冷戰后地區性危機。第四代艇全面采用模塊化設計建造技術,多任務能力增強,全壽期費用下降。戰略導彈打擊距離超過10000 km,打擊精度在100m左右。核動力裝置軸功率超過36.77MkW,反應堆自然循環能力達到30%,中低功率條件下,自然循環靜音航速達到12~15kn。堆芯壽命達到30年,基本做到與艇同壽。主機艙采用浮筏式減振的整體模塊設計,艇上推進設備使用的動力電纜閥門和泵等顯著減少,大幅降低了潛艇輻射噪聲。代表型號:美國俄亥俄級、海狼級和弗吉尼亞級;俄羅斯北風之神級(955型)、亞森級(885型)。

常規動力潛艇

常規動力潛艇也稱常規潛艇,是指采用常規動力,即以柴油機-蓄電池作為動力的潛艇。美蘇冷戰結束后,以美國為首的大國海軍戰略重點由全球轉向地區,作戰區域由遠洋轉向近岸,這使得成本低、機動性好、淺水作戰性能好的常規潛艇受到青睞。各項技術也隨之快速發展。隨著科學技術的進步和高新技術在常規潛艇上的不斷應用,使常規潛艇的隱蔽性、續航力、打擊和抗打擊能力有了很大的提高,使其成為一種具有威懾作用和突擊作用的兵種

近年來,各主要海軍國家都把潛艇作為海軍裝備發展的重點,不單是發達國家,一些發展中國家盡管自己沒有設計建造潛艇的能力,也不惜重金紛紛向潛艇建造國購買。主要常規潛艇生產國,如德國俄羅斯法國瑞典荷蘭等,為適應未來作戰和爭奪軍火市場的需要,都在研制新一代高性能潛艇。中國近些年也躋身新型潛艇出口國的行列,巴基斯坦從中國引進了“漢果爾”級潛艇,在巴基斯坦和中國建造的多艘潛艇正處于不同的建造狀態。

從近年各國常規潛艇的發展來看,主要性能和技術呈現出了如下幾種發展趨勢:

按用途區分

攻擊潛艇

攻擊潛艇的主要任務是:對敵人大、中型水面艦艇、潛艇實施戰術攻擊;破壞敵人海上交通線;對敵方港口、岸上設施實施戰術攻擊;執行偵察、巡邏、布雷等任務。

戰略導彈潛艇

戰略導彈潛艇又稱戰略核潛艇,它的主要使命是摧毀敵人固定的軍事、政治、工業、交通中心等戰略目標或設施,通常是指攜帶有核彈頭的彈道導彈潛艇。彈道導彈核潛艇是“三位一體”的戰略核威懾兵力的中堅力量。潛基彈道導彈生命力強,突襲威力大,具有打擊硬目標的能力,已經成為有效的“核報復力量”或“第二次核打擊力量”。

當前,國外僅有美、俄、英、法四國具備戰略核潛艇研制的實戰化使用能力。截至2020年,各國具備實戰能力的戰略核潛艇包括美國14艘俄亥俄級,俄羅斯1艘德爾塔III級、6艘德爾塔IV級、4艘北風級,英國4艘前衛級,法國4艘凱旋級。當前,世界核大國也正在不同程度的開展新一代戰略核潛艇的研制工作。

國外新一代美國彈道導彈核潛艇發展方向:

特種潛艇

除了上述兩類用途的潛艇外,我們把執行其他任務的潛艇統稱為特種潛艇。目前主要有以下幾種。

雷達哨潛艇

雷達哨潛艇的特征是裝備有大功率雷達,用于對來襲的敵機進行早期預警,或者為攔截敵機的己方飛機進行引導,也可用于干擾敵方的無線電通信及雷達。雷達哨潛艇工作時必須浮出水面,容易被敵人發現并遭受敵方攻擊;潛艇的干舷低,雷達效能也受到一定限制;為了存放大型雷達天線,潛艇指揮塔圍殼尺寸顯著增大,影響了潛艇的水下性能。目前,隨著技術的發展,雷達哨潛艇的價值已不大。

布雷潛艇

布雷潛艇利用專門的布雷裝置在水面或者水下布設水雷。歷史上出現過專門的布雷潛艇,目前這類專門用途的潛艇已不再建造,而是用潛艇的魚雷發射管來執行這類布設水雷的任務。

運輸潛艇

運輸潛艇利用艇內或上層建筑上設置的專門設備來輸送液體或固體物資,向海上艦艇補給燃料、武器彈藥以及輸送部隊人員登陸。但目前由于在建造、運行的經濟性上還存在一些問題,這類潛艇發展緩慢。

深潛救生艇

.深淺救生艇是一種單用途的小型袖珍潛艇,用于對遇難(坐沉海底)的潛艇的艇員實施救生作業。救生時利用深潛救生艇下部的鐘形連接器與潛艇的救生平臺對接,把艇員營救到深潛救生艇上,然后轉運至救援船只上。

按潛艇的艇級分

大型潛艇

大型潛艇的排水量在2000噸以上,續航力大于10000海里,有能力在遠離自己基地的敵岸沿海和大洋交通線上進行戰斗活動。它的武器裝備儲量大,觀察通訊設備齊全,具有很強的作戰能力。

中型潛艇

排水量在1000~1500噸左右的潛艇被列為中型潛艇。中型潛艇的續航力在5000~10000海里左右,能到中遠海活動。由于受到艇體容積限制,一般情況下武器裝備比大型潛艇弱,觀察通訊器材不如大型潛艇齊全,但是也具有很強的威力。

小型潛艇

排水量在300~500噸之間的潛艇為小型潛艇。它的續航力一般小于5000海里,適宜中近海、狹窄海域或淺水區活動。它的武器裝備較弱,所以攻擊能力較弱。

袖珍潛艇

袖珍潛艇的排水量僅在幾十噸內,續航力很有限,只能在沿岸淺水區或者攜帶袖珍潛艇的母艦附近活動。但是它簡單易造、目標小,卻可以執行一些特殊任務。

第二次大戰期間,日本海軍為了以劣勢的艦隊戰勝優勢的美國海軍艦隊,其中一個措施就是采用袖珍潛艇。,在開戰之初,由母艦搭載袖珍潛艇去攻擊美國艦隊。

1933年,首次完成了樣艇的建造。1940年,根據首制樣艇的試驗結果,又建造了兩艘試驗艇。1941年8月第建成12艘袖珍潛艇,可由一艘母艦搭載。為了保密,這種袖珍潛艇被臨時成為“甲標的”。該型艇的全長為23.9米,直徑1.85米,排水量43.75噸,動力裝置為600馬力電機1部,設計航速25節,續航力為21.5節航速時航行50分鐘(6節可以航行8小時),潛航深度100米,45厘米魚雷發射管2個,有2名艇員。

1941年12月7日18時30分,日本海軍潛艇潛航到珍珠港入口處。按順序放下袖珍潛艇,所有袖珍潛艇都成功地突入了珍珠港內。但是所有袖珍潛艇都未能返回,從美方公布的資料看出,袖珍潛艇未能取得任何成果,但是它給敵方以嚴重威脅,產生了巨大的心理效應。

按潛艇的艇體結構形式分類

單殼體潛艇

從剖面看,單殼體潛艇的艇體是由耐壓殼體所組成,艇體結構比較簡單。潛艇各種用途的液艙和設備全部布置在艇內,艙室內非常狹小,艇員的工作和生活環境較差,也限制了布置大量的裝備。從應用工程角度來說,這類潛艇無論是在制造時間、消耗的人力物力資源等方面均比雙殼體潛艇少。單殼體潛艇便于節省時間,優化資源配置,降低制造成本。這類潛艇主壓載水艙容積小,速度優勢十分明顯。但是,單殼體潛艇也存在儲備浮力小、生命力低的缺點。美國及部分西歐國家潛艇主要以單殼體結構為主。比如德國的209潛艇、法國鲉魚級潛艇、瑞典哥特蘭級潛艇

個半殼體潛艇

所謂個半殼體潛艇就是在耐壓殼艇體的外面還部分地包覆一層耐壓或非耐壓的機構,利用兩層結構之間形成的空間布置潛艇的主要液艙。與單殼體潛艇相比,內部空間和外部型線得到了改善。但由于耐壓殼體底部暴露在外面,布置在底部的通海閥門等也易被碰撞損壞。這種結構型式過去通常用于中型潛艇,現在已很少采 用。

雙殼體潛艇

雙殼體潛艇的耐壓艇體外面全部被耐壓的或非耐壓的外殼所包覆,這樣就彌補了個半殼體的缺點。這層殼體除了在舯部有一段是部分耐壓的外,其余都是非耐壓的輕型結構,稱之為輕外殼。在制造時輕外殼易于彎曲加工,容易做到使潛艇的型線趨于光順,滿足流體動力性能方面的要求,輕外殼也起到保護內艇體和布置在耐壓艇體外設備的作用,提高了潛艇的生命力。但是,雙殼體潛艇也存在一些缺點:濕表面積大、隱蔽性差;噸位一致的條件下,耐壓艇體容積較小;艇表開口多,設備布置困難,后勤維護較為繁瑣。俄羅斯潛艇傳統上多采用雙殼體結構,比如K級潛艇。我國潛艇延續了俄羅斯的風格,在潛艇結構的設計方面多采用雙殼體結構。

單雙殼體混合式潛艇

在此類潛艇上,單殼體和雙殼體結構式混合應用的。國外新一代常規潛艇已經開始普遍采用單雙混合殼體結構,該結構兼具單殼體和雙殼體的性能優勢。比如俄羅斯的“拉達”級潛艇就一反俄羅斯長期慣用的雙殼體結構形式,采用了以單殼體為主的單雙混合殼體結構,整個艇體分為5個艙段,前4個艙段為單殼體、僅尾部艙室采用雙殼體結構。西班牙的S-80A級潛艇也采用了單雙混合殼體結構。

潛艇的武備

潛艇的武器裝備是由其使命任務決定的,并與潛艇的戰術技術性能,尤其是隱蔽性相適應。隨著科學技術水平的提高,潛艇武備和潛艇本身一樣也在向更現代化的方向發展。目前,潛艇的武備主要包括魚雷水雷導彈

魚雷和水雷

魚雷是依靠自身動力按照一定航向和深度前進,將所攜帶的炸藥送到敵艦艇或潛艇附近爆炸,摧毀敵艦或敵潛艇的一種水中兵器。潛艇使用魚雷具有能在水下一定深度隱蔽發射的特點。

水雷使專門用于布設在水中,能在特定條件下自行爆炸摧毀敵人艦艇的一種水下兵器。許多戰例表明,在戰爭中正確地使用水雷武器往往能獲得很好的政治軍事效果。潛艇裝備水雷武器,最大的優點使能做到潛航隱蔽布雷,使敵人難以發現,給敵人出其不意的打擊。

導彈

凡是能夠依靠自身攜帶的燃料作為推進動力,裝有能夠自動導向目標的設備,最后命中并摧毀目標的飛行器統稱為導彈。導彈是潛艇的一種進行性武器。潛艇裝備導彈后,能夠利用海洋隱蔽活動,不易被敵方發現,減少了導彈發射陣地遭到打擊破壞的可能性。而且由于導彈射程遠、速度快、威力大,能夠在很遠的敵方對敵方岸上目標、海上目標進行打擊。潛艇裝備的導彈主要有:彈道導彈、飛航式導彈和防空導彈。

潛艇構造

潛艇的結構

潛艇是由成千上萬個不同用途的零部件組成的,布置的合理與否影響著潛艇的各項戰術技術性能,通常在設計時將潛艇劃分為若干艙段,其目的是隔開不同用途的艙段,使工作時互不干擾;壓縮耐壓殼艇體的縱向跨度,保證艇體有足夠的結構強度;保證破損后不沉性和提高潛艇的生命力。

各型潛艇設計存在差異,但通常包含以下主要艙段:武備艙(魚雷艙或導彈艙)、指揮艙、動力艙(含蓄電池艙、柴油機艙、電機艙或核反應堆艙等)、輔機艙、居住艙、主要液艙、艏端、艉端、上層建筑及指揮臺圍殼等。其中,主要液艙包括主壓載水艙與快潛水艙等輔助壓載水艙。潛艇通過分布于艇身兩側的密封艙室——壓載水艙的注水與排水操作實現重量調節:下潛時,開啟水艙閥門使海水注入主壓載水艙,潛艇重量隨之增加,當重量超過所受浮力時開始下沉;緊急下潛時,僅依靠主壓載水艙注水無法滿足速度需求,需通過快潛水艙輔助注水以加快下潛進程。

指揮臺圍殼主要用于布置水上駕駛室和各種用途的升降裝置,比如柴油機通氣管、潛望鏡、雷達等,部分潛艇的艏升降舵也位于指揮臺圍殼上。

潛艇動力裝置

潛艇的動力裝置主要用途是供給潛艇原動力,使其能獲得一定的水上或水下航行速度;其次是供給潛艇上各種電器設備、儀表所需的電能。此外,動力裝置還可以像潛艇潛浮系統供給壓縮空氣或燃氣以排除主壓載水艙中的水。

現代潛艇的動力裝置主要分為:

柴-電動力裝置

早期潛艇曾經嘗試使用壓縮空氣、人力、蒸汽、燃油和電力作為動力來源。而真正成熟的第一種潛艇動力來源是以柴油機配合電動馬達(柴-電)作為共同的動力來源。

第一次世界大戰之前,潛艇開始使用柴油機配合電動馬達作為潛艇的動力來源,柴油機負責潛艇在水面上航行以及為汽車電瓶充電,在水下,潛艇使用預先儲備在電瓶中的電力航行。由于電瓶所能夠儲存的電力必須供全艦設備使用,潛艇無法在水下長時間航行,必須浮上水面充電。

第二次世界大戰之前,荷蘭研制出了通氣管,通過通氣管,潛艇可以在潛望鏡深度下使用柴油機。降低了潛艇被發現的概率。

核動力

核動力的原理是通過核反應堆產生的高溫讓蒸汽機中產生的蒸汽驅動蒸汽輪機,來帶動螺旋槳或者是發電機產生動力。最早成功的在潛艇上安裝核反應堆的是美國“鸚鵡螺”號潛艇。

核潛艇相比常規潛艇,具有動力輸出大,動力續航高,速度快等優點。不過核潛艇也有技術難度大、穩定性差、建造費用高、噪音大以及維護要求高等缺點。

不依賴空氣推進系統(AIP)

1930年,德國沃爾特博士提出以過氧化氫作為燃料的動力機系統。在第二次世界大戰末期,沃爾特發明了”沃爾特式動力機“,通過燃燒過氧化氫推動內燃機工作,由于過氧化氫燃燒反應產生氧氣,所以不需要額外空氣,但早期的沃爾特式動力機不可靠,因此德國只生產了幾艘采用這種動力的潛艇。

現代不依賴空氣推進裝置主要有斯特林發動機、燃料電池、閉式循環柴油機等。

潛艇的觀通導航設備

水聲設備

因為電磁波和光波在海水中傳播衰減很快,而聲波相對來說容易傳播。因此,人們利用聲波在海水中傳播的特性,制成各種用途的設備統稱水聲設備。用于水下搜索、警戒、跟蹤、定位、通信、導航、探雷、偵察、識別等的水聲設備通常稱為聲吶。聲吶主要分為:主動聲吶和被動聲吶。

潛艇上聲吶的主要使命是:

導航設備

潛艇的導航系統及設備的作用是確保潛艇在水下的安全、航行、定位和作戰。目前在潛艇上使用的導航系統主要有:雷達設備天文導航系統、雷達導航系統、衛星導航系統、近程和遠程無線電導航系統、慣性導航系統和綜合導航系統等。前4種導航系統屬于非自主式導航熊,在使用過程中,均要求潛艇露出水面,才能接收到所需要的導航信息;而后面2種導航系統屬于完全自主式的導航系統,其工作不依賴于外界信息,有利于提高潛艇的隱蔽性。

現代潛艇通常采用多種導航技術于一體,目前彈道導彈核潛艇、攻擊核潛艇、常規潛艇的導航主要是以慣導導航為核心的綜合導航系統。特別是對于戰略彈道導彈核潛艇,需要高精度和長時間水下隱蔽航行,需要盡量減少無線電衛星導航,因此對潛艇導航系統的自主性、無源性高精度和長時間的可用性要求非常高。

無線通訊設備

潛艇作為重要的水下作戰平臺入水后,受自身裝備限制,獲取外界信息能力有限,通信保障需求強烈,但水下通信較為困難,不易實現實時、雙向、遠距離通信。目前潛艇通信手段主要分為無線電通信和水聲通信長波、浮標、衛星等屬于無線電通信方式, 也是各國使用和發展的基本通信方式;水聲通信可以實現潛艇深海遠距離通信, 是一種相當具有發展前景的通信方式。

潛艇戰績

第一次世界大戰

1914年9月20日,德軍U-9號潛艇英國比利時一代海域設伏,在短短一個多小時里,一艘排水量僅為數百噸的潛艇,一舉擊沉了英國皇家海軍3艘12000噸的裝甲巡洋艦。除此之外,在戰爭爆發的頭4個月,德國潛艇還先后擊沉英國皇家海軍3000噸的“帕斯法達因”號輕巡洋艦、“毫克”號巡洋艦以及“福來達布爾”號戰列艦,取得了一系列重大成果。

在第一次世界大戰期間,德國投入戰爭的潛艇總數為372艘,通過不斷襲擊協約國的軍艦和商船,試圖切斷英國賴以生存的海上貿易,加速英國的崩潰。1916年至1917年,最嚴重的時候,每個月被德國擊沉的協約國貨船噸位約為30萬噸。1917年4月,更是達到了85萬噸。

第二次世界大戰

1939年9月17日,在第二次世界大戰爆發僅僅2周之后,德國的潛艇便擊沉了英國皇家海軍的“勇敢”號航空母艦。同年10月,德軍U-47號潛艇向停泊在斯卡帕灣的英國皇家海軍的“皇家橡樹”號戰列艦進行了偷襲,使這艘排水量33000多噸的巨艦在短短的十幾分鐘內迅速沉沒。之后,德國潛艇開始不斷襲擊英國的運輸船只。1940年6月,英國有近30萬噸的運輸船只被德軍潛艇擊沉;1940年10月,英國運輸船只被德國潛艇擊沉的總噸位達到35萬噸。

第二次世界大戰期間,德國投入戰爭的潛艇共有1150艘,其中807艘被盟軍擊沉。盟軍被德軍潛艇擊沉的艦船為2882艘,受到重創的艦船為264艘,盟軍艦船損失的總噸位為1440萬噸。

日本太平洋戰爭爆發前擁有62艘潛艇,之后又建造了117艘,還從德國引進了8艘。到戰爭結束,日本共損失127艘潛艇。在整個太平洋戰爭期間,日軍潛艇擊沉美國及其盟友航空母艦3艘、重巡洋艦1艘、輕巡洋艦1艘、驅逐艦5艘以及潛艇2艘。此外,日軍潛艇還擊沉美國及盟友運輸船只179艘,總噸位90余萬噸,擊傷運輸船只49艘

馬島戰爭

1982年4月2日,阿根廷派軍隊登陸并攻克了馬爾維納斯群島馬爾維納斯群島戰爭爆發。1982年5月2日,英國“征服者”號核潛艇在200海里戒嚴區以外附近發現了阿根廷巡洋艦“貝爾格拉諾將軍”號。阿艦于4月26日從阿根廷最南端的港口烏斯懷亞啟航的,艦上有1000多人,其中300人是新招募的,平均年齡只有18歲。5月2日下午4時,“征服者”號在不到3海里的地方發射了第一枚魚雷,命中了“貝爾格拉諾將軍”號的左舷艏,第二枚魚雷命中艦尾,將其擊沉,一共造成“貝爾格拉諾將軍”號上368名艦員陣亡。這次戰斗迫使阿根廷海軍艦艇不敢出港進行戰斗,為英國取得馬爾維納斯群島戰爭的勝利創造了條件。

參考資料 >

瑞典哥特蘭級潛艇屢次突破美國海軍反潛網(圖)--青島新聞網.青島新聞網.2023-04-22

巴基斯坦海軍參謀長稱贊:“中國海軍具有極強專業性”.新華網.2023-04-24

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