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苍龙级潜艇_日本_常规潜艇_系统

发布日期:2026-01-04 05:21浏览次数:

  随着AIP技术的发展,日本也在春潮级的最后一艘朝潮号进行了相关实验,在此基础上,日本开发了基于AIP技术的新一代柴油动力攻击型常规潜艇,即苍龙级潜艇。首艘苍龙号(SS-501)由三菱重工神户造船厂负责建造,这也是继韩国的孙元一级(214型)之后东亚第三款AIP型潜艇。日本亦成为世界上继瑞典(哥特兰级潜艇)后第二个采用斯特林发动机(AIP)系统的国家。而苍龙级潜艇更是日本在二次大战后,建造潜艇吨位最大的一款潜艇。

  从这一级潜艇开始,日本海军打破了以往帝国海军以往以潮汐做为命名的惯例(汐潮、春潮),而是采用了以吉祥动物为命名来源。

  该型艇日本第一款采用斯特林发动机式绝气推进系统(AIP)的潜艇,“苍龙”共搭载了4台4V-275R MkIII型斯特林发动机,由于安装了4台斯特林发动机,因此苍龙级潜艇比亲潮级的水面排水量增加约200吨,艇体长度增加2米左右,外形与亲潮级基本相同,艇型采用了所谓的“雪茄形”线型。“苍龙”号的声呐系统是亲潮级装备的ZQQ一6的改进型声呐。采用新式潜艇中较为流行的X形尾舵,比传统的十字形尾舵潜艇具有更高的机动性,且尾舵损坏的危险系数更小,更适合在水文复杂的东海和黄海作战。首艇苍龙号耗资600亿日元(约合42亿元人民币)。

  2003年8月,日本海自提出2004年的预算请求,决定建造苍龙级AIP潜艇。2005年3月31日,“苍龙”号在三菱重工神户造船厂正式开工,后续艇将由川崎重工神户造船厂与三菱重工轮流建造。

  近日,日本最新一艘苍龙级“凰龙”号常规动力潜艇下水,这是日本的第11艘苍龙级潜艇。尤为使人关注的是,该潜艇是世界上第一艘使用锂离子电池作为动力的潜艇。日本《产经新闻》称,“该艇是世界上第一艘采用和电动汽车相同的‘锂离子聚合物’电池的作战潜艇”。

  科技日报记者了解到,苍龙级潜艇在设计之初,就以其“锂离子电池推进”为噱头,获得极大关注,但前10艘苍龙级仍然和很多AIP常规潜艇类似,采用了瑞典“斯特林”AIP系统。

  军事科普作家陈光文对此表示,“日本在‘凰龙’号以及后续苍龙级潜艇上使用‘锂电池+柴油机’动力组合,除了提高该型艇的战术性能外,还承担着为‘3000吨型潜水舰’(29SS型)进行使用锂离子电池试验的任务,而后者是一定会使用这一先进推进技术的。”

  苍龙级潜艇大概要算是当今世界最著名的AIP潜艇了。苍龙级潜艇也被称为“平成16年度潜艇计划”(简称为16SS型),是日本海上自卫队现役最新锐的潜艇类型。

  “这型潜艇据称有几个世界第一,排水量高达4200吨是,世界最大的作战型常规潜艇;潜深可达500米,是潜深最大的常规潜艇;同时还号称作战能力世界最强的常规潜艇。因此苍龙级潜艇被誉为日本的骄傲,是日本所谓的‘准核潜艇’。”陈光文介绍,苍龙级是亲潮级“柴-电潜艇”的大幅改进型,引进了瑞典的“斯特林”发动机,是亚洲第一型采用AIP系统的潜艇。该级艇采用了先进的叶卷型艇型,可将敌方主动声呐探测距离降低50%的新型消音瓦,以及X型尾舵设计,这使其水下噪音水平达到了105分贝,优于著名的“大洋黑洞”——俄罗斯基洛级常规潜艇。由于采用了高度自动化的控制技术,该级艇将艇员人数控制在65人,从而提供了相对舒适宽裕的内部空间。

  陈光文指出,“苍龙级AIP潜艇早前的10艘采用的是4台‘斯特林’发动机,可以使其在水下潜航时间达到两周,这比未装备AIP系统的常规潜艇高约5倍,具有很强的隐蔽性。但经过验证发现,早期的苍龙级潜艇储备浮力不足——只有约600吨。按照一般的原则,排水量为4000吨级的潜艇,应该要大于1000吨才算合适。此外,4台‘斯特林’发动机总共400千瓦的推进功率,相对一艘拥有如此巨大排水量的潜艇来说,仍然存在不足。”

  “当然,更重要的是,近年来日本在汽车‘锂离子聚合物’电池技术方面取得突飞猛进。所以,日本迫切需要应用自己最新的技术,以提高新型AIP潜艇的性能。”他说。

  常规动力潜艇中柴电动力系统通常由柴油机、发电机、蓄电池与电动机组成。潜艇使用柴油机配合电动机作为动力来源。柴油机负责潜艇在水面上航行以及给蓄电池充电的动力来源。而在水面下,潜艇使用蓄电池中的电力推进航行。这就是“柴-电”潜艇。

  不过蓄电池中的电力只能维持很短的时间,就必须浮上水面,或者采用通气管,运行柴油机为蓄电池充电。因此,“柴-电”潜艇的隐蔽性能就大大降低了。资料显示,普通“柴-电”潜艇的水下续航能力非常有限,仅为10-100小时。

  鉴于此,科学家们又研发了不依赖空气的动力推进系统来提升常规动力潜艇的水下自持力,这就是AIP系统。

  记者了解到,苍龙级使用2台柴油机、4台“斯特林”发动机、铅酸蓄电池和1台主推进电动机作为推进系统,潜航性能有大幅提升。而其第11艘“凰龙”号在维持规格和航速不变的情况下,使用锂离子电池替换掉整个“斯特林”发动机的AIP动力系统和铅酸蓄电池。

  “因此,用锂电代替铅酸电池和AIP系统的‘凰龙’号重新成为了‘柴-电’潜艇。当然,此‘柴-电’与早前传统意义上的‘柴-电’已非同日而语。”陈光文指出。

  资料显示,锂离子电池比铅酸电池能量密度更高,充电效率更高,寿命也更长。可以简单的理解为,使用锂离子电池既大幅减轻重量又增加了潜艇的电能。

  陈光文更进一步指出,“‘凰龙’号潜艇使用了大规模锂离子电池,可以省去4台‘斯特林’发动机和部分铅酸蓄电池的重量,而这个省去的重量,恰好可以大幅提升该艇的储备浮力,当然也留出了更多的艇内空间。同时,也不用频繁上浮充电。而艇内传动机械的大量减少赋予了‘凰龙’号相较于前10艘苍龙级潜艇更加优越的静音性能,并且充电速度更快。而且,大规模锂离子电池所带来的爆发能量输出也相较4台慢悠悠的‘斯特林’发动机更强,赋予了‘凰龙’号更好的瞬时机动能力,这对于攻击型潜艇来说尤为重要。”

  据称,“凰龙”号担负着为日本下一代潜艇锂离子电池试验探索的任务,即“3000吨型潜水舰”(简称为29SS型)。

  陈光文指出,“锂离子电池还存在一些潜在问题,比如锂离子电池在放电过程中会产生比铅酸电池更多的热量,甚至会发生爆炸。如果要想使29SS型潜艇使用成熟的锂电,就必须在‘凰龙’号的试验过程中完全解决这些问题。”

  那么,锂电潜艇会像电动汽车将代替燃油汽车那样,未来取代传统的AIP潜艇吗?

  对此,陈光文表示,“在汽车上使用锂离子电池替代燃油发动机需要考虑的问题要少得多。因为汽车上可以较好地散发热量和设置更多的安全保障措施,而在水下封闭的潜艇内这就是很大的问题。不过,随着锂离子电池技术的进步,以及日本在这一应用领域走在世界前列可以看出,日本很可能已经差不多解决了这个问题,毕竟这比在潜艇上安装核反应堆的难度小多了。”

  “所以,具有创新意义上的‘柴-电’锂离子电池推进潜艇,很可能将成为未来各国新型常规动力潜艇的主要动力模式,从而让更多的国家跨入拥有‘准核潜艇’的海军行列。而这会让因‘和平宪法’所限不能拥有核潜艇的日本,具备可以与拥有核潜艇的国家相抗衡的最新手段,也能让日本在世界军售市场上夺得更多的武器订单!”陈光文指出。

  据美国海军网消息,日本海上自卫队苍龙级潜艇“云龙”号近日访问了美国珍珠港。1941年12月7日清晨,作为日本帝国海军第一艘设计建造的中型航空母舰,“苍龙”号航空母舰参与了震惊世界的袭击美国海军基地珍珠港行动。跨越了70多年的时空,代表了日本最新技术的苍龙级潜艇再次远跨重洋,来到“苍龙”号航母曾经酣战的地方,其中意味耐人寻味。

  日本海上自卫队此次访问珍珠港的“云龙”号潜艇艇长84米,宽9.1米,标准排水量2950吨,水下排水量4200吨,是海上自卫队最大的潜艇,也是世界上最大的常规动力潜艇之一。苍龙级装备533毫米鱼雷发射管,可发射日双赢彩票 双赢彩票网站本89型鱼雷,也能发射美制“鱼叉”反舰导弹,射程达130千米,它使日本海上自卫队具备了远距隐蔽反舰能力。苍龙级动力系统除了常规的柴电发动机外,还安装了不依赖空气动力装置的斯特林发动机,可在没有空气的条件下工作,为潜艇的蓄电池进行充电。

  在斯特林发动机的基础上,结合国内燃料电池技术,日本自行研制了潜艇的燃料电池AIP系统并用于苍龙级。众所周知,日本在燃料电池方面技术水平较高,丰田公司该项技术全球领先。根据相关资料,采用燃料电池AIP的水下续航能力要比其他几种AIP系统高2倍以上。当潜艇在水下以4~5节的低速航行时,使用斯特林发动机作为辅助动力系统,以此速度,水下连续潜航至少2周而不必上浮水面,低于4节时持续潜航时间可进一步延长到3周左右,苍龙级具备类似核潜艇的续航力,大幅提升了潜艇的战术运用弹性。依靠优越的AIP性能,苍龙级从日本本土港口出发,可以轻松在东海、黄海、日本海执行较长时间的水下潜航任务。此次造访珍珠港,也再次证明其优越的远航性能。

  俄罗斯基洛级潜艇名气较大,素有“大洋双赢彩票 双赢彩票网站黑洞”之称,而日本媒体习惯将苍龙级潜艇称为“海中忍者”,其隐身性能可见一斑。日本对新潜艇设计方案提出了“革命性要求”,高新技术在整个项目中所占比重突破了30%。有媒体吹嘘说,日本新潜艇将像“海底礁石一样寂静”,从而可以先敌发现目标,执行远洋作战任务。

  防卫省技术研究本部为苍龙级开发的消音瓦由橡胶材料制造,以黏合剂与艇体接合并用螺钉固定,其消音系数可达90%以上,能使敌方主动声呐的探测能力降低50%~75%。不仅如此,苍龙级的全部机械设备均安装在浮筏基座上,基座与艇体柔性连接,使主机及其它设备的大部分噪音不易传到艇外。计算表明,仅此一项技术就可使苍龙级潜艇的噪声降低15~20分贝。据悉,“云龙”号的噪声级已达到了安静型,甚至已经低于通常条件下的海洋自身的噪声,可以借助水下湍急的水流、庞杂的水下温跃层分布,利用深海海水的复杂声学特性进行自我掩护,来进一步增强潜艇自身的隐蔽性。

  “云龙”号潜艇外形设计,采用了雪茄型设计,比水滴型潜艇设计更合理、更先进。它的指挥台围壳外形设计充分吸取、借鉴了美国等西方国家最新潜艇设计的先进技术和研究成果。指挥台围壳和艇体上层建筑均被设计成倒V字形锥体结构;在指挥台围壳前缘根部与潜艇艇体的连接处呈圆弧状平滑过渡,凹凸和直角双赢彩票 双赢彩票网站极少。这种过渡结构不仅降低了水流通过指挥台围壳时的阻力,也增加了在同样推进功率条件下的潜艇水下航速,而且还大大减低了海水流过指挥台围壳之后所形成的湍流,使得艇体周围的流场更趋于平稳顺畅,降低了流体噪声,提高了安静性。

  在潜艇发展领域,日本堪称“低调的奢华”。日本海上自卫队有一个规定,每年造一艘新艇,退役一艘老艇,使它的潜艇总数保持在16艘。现在只要把所有现役潜艇的服役期从16年延长到22年,这样依然可以保持每年造一艘,退役一艘,使总数达到22艘的水平。这种数量维持和编制、体制在世界范围内绝无仅有。2014年10月8日,日本防卫副大臣左藤章表示,苍龙级比以往日本所建造的任何一款潜艇都强大,尤其水下续航能力突出,在日本周边海域的警戒监视中将发挥巨大作用。

  二战后的世界格局将日本牢牢捆绑在大洋彼岸的美国身上,多年来,日本一直试图取得军事大国地位。在美国的默许下,日本自卫队的武器装备样式越来越多,功能越来越先进,攻击力越来越强。据日本国内军事媒体报道,为了实现2018年潜艇规模从现有16艘增至22艘的目标,防卫省力图突破苍龙级建造数量的上限。但考虑到该艇造价昂贵,为了摊薄成本,争取外销是必然的选择。2014年,澳大利亚已与日本达成协议,引进日本苍龙级潜艇。这也是日本突破《武器出口三原则》,向国际军火市场迈出的重要一步。

  由于日本的战略资源如石油、煤、铁矿石等的对外依赖程度多在90%以上,海上交通线的安全关系重大。二战中,日本商船被击沉1700余艘,其中有62%是潜艇的“杰作”。冷战期间,庞大的苏联潜艇部队频繁出没于日本海,使其危机感空前强烈。所以一直以来,日本政府不遗余力发展海上自卫队。苍龙级潜艇的名称来自于日本二战期间的一艘航母,此次访问珍珠港的“云龙”号潜艇也来自另外一艘日本旧海军的航母,可见日本对二战的复杂感情。美军允许“云龙”号进入珍珠港并传授战法技术,不知道日后会不会上演一场“东郭先生”的故事呢?

  【环球网军事11月13日报道】英国《简氏防务周刊》网站11月7日报道称,日本造船企业川崎重工业公司在一份媒体声明中表示,该公司为日本海上自卫队建造的第10艘苍龙级柴电动力攻击潜艇首次下水。

  这艘长84米的潜艇被命名为“翔龙”号(舷号SS510),于11月6日在川崎重工神户工厂举行的仪式上首次下水。这是该公司建造的第5艘苍龙级潜艇,另外5艘苍龙级潜艇由三菱重工业公司制造。“翔龙”号潜艇2015年3月开始建造,预计将在2019年正式开始在海上自卫队服役。

  第9艘苍龙级潜艇“清龙”号于2016年10月首次下水,预计将在明年开始服役。

  据《简氏战舰年鉴》称,苍龙级潜艇宽9.1米,舰体吃水深度8.4米,浮出水面时排水量2947吨,下潜时排水量4100吨。该型潜艇装备两台川崎12V 25/25柴油发动机和4台川崎-考库姆V4-275R斯特林不依赖空气动力推进系统,水下航速最高可达20节,水面航速最高12节。

  苍龙级潜艇装备533毫米鱼雷发射管6根,可发射日本开发的89式重型鱼雷。苍龙级潜艇还可以针对水面目标发射UGM-84C“鱼叉”中程反舰导弹。每艘潜艇还装备两个水下电子对抗发射装置。

  日本海上自卫队如今有8艘现役的苍龙级攻击潜艇,最新的一艘“赤龙”号潜艇于今年3月开始服役。第12艘也是最后一艘苍龙级潜艇的制造经费已经在日本的2016财年预算中通过。

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