潜水艇

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潜艇(英文:Submarine)是一种战斗舰艇,它与水面的战斗舰艇最大的区别是:潜艇是一种能在水面,也能在水下一定深度航行和进行战斗活动的舰艇。潜艇和其他种类舰艇相比,最大的特点是隐蔽性好和机动性大。占地球表面70.8%的海洋为潜艇的行动提供了极为有利的自然环境,蔚蓝色的海水是潜艇借以隐蔽的天然幕障。 潜艇有着漫长的发展历史。据历史记载,意大利人伦纳德于1500年提出了“水下航行船体结构”...

潜艇(英文:Submarine)是一种战斗舰艇,它与水面的战斗舰艇最大的区别是:潜艇是一种能在水面,也能在水下一定深度航行和进行战斗活动的舰艇。潜艇和其他种类舰艇相比,最大的特点是隐蔽性好和机动性大。占地球表面70.8%的海洋为潜艇的行动提供了极为有利的自然环境,蔚蓝色的海水是潜艇借以隐蔽的天然幕障。

发展沿革

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早期历史

潜艇有着漫长的发展历史。据历史记载,意大利人伦纳德于1500年提出了“水下航行船体结构”的理论;1578年,英国人威廉·伯恩出版了一本潜艇理论的著作——《发明》。他们虽然没有制造出潜艇,但其理论却给后人很大启示。1620年,荷兰物理学家科尼利厄斯·德雷贝尔成功地研发并制造出一艘能潜人水下,并可在水下航行的潜水船——被称为“隐蔽的鱼”的桨式潜水船。该船船体为木质,其外覆盖涂油牛皮,其内装有可作为压载水柜的羊皮囊,布置有多根从船内伸出的木浆,可载12人,能下潜5米。水手划木浆,船便会在水下运动。德雷贝尔的潜水船可以说是潜艇的维形,标志着世界第一艘“真正”的和具有实用性的潜艇问世,故人们尊其为“潜艇之父”。

1776年,美国耶鲁大学毕业的戴维特·布什内尔制造了名为“海龟”号的潜艇,用作水下爆破的工具,想用它来炸毁封锁纽约港的英国军舰。“乌龟”号的初试身手是攻击英国军舰”鹰“号,由于该舰壳板有铜皮覆盖而告失败。但这却是潜艇第一次被用于军事攻击。

现代潜艇的发展

随着蒸汽轮机、蓄电池、电动机等新技术的出现和应用,再加上潜艇设计者的不懈努力,促使潜艇技术不断进步,终于在20世纪初诞生了现代潜艇。现代潜艇自诞生至今,潜艇的发展步入了一个快速的轨道,其发展可分为以下几个阶段。

19世纪

1863年,法国建成了一艘装备一部功率为60千瓦的压缩空气发动机作为动力的”潜水员“号潜艇;1886年,英国建造了一艘使用蓄电池为推进动力的”鹦鹉螺“号潜艇;1893年,法国人古斯塔夫·齐德负责建造的”古斯塔夫·齐德“号潜艇采用电动机带动螺旋桨获得成功。这表明潜艇的动力装置已经发生了质的变革,从此电动潜艇出现。

但是,当时的电动潜艇仍存在水下充电难、水下稳定性差等问题,后被爱尔兰人约翰·霍兰解决。

1897年5月,约翰·霍兰研制成功世界上第一艘现代潜艇——“霍兰”号。该艇长约15米,水上航速约7节,续航力约1000海里,水下航速可达约5节,水下续航力50海里。它具有如下技术特征:采用双推进系统,水面以汽油发动机、水下以蓄电池带动电动机动力;艇艏布置一具鱼雷发射管;安装了升降舵;采用了较小的上层建筑。通过这些改进,较好的解决了潜艇纵向稳定性、深度保持、潜浮等问题,实现了鱼雷和潜艇的结合,减小了潜艇的阻力。”霍兰“号标志着现代潜艇的诞生。

一战前后

从1900年至1914年第一次世界大战爆发时,世界许多国家逐渐认识到潜艇具有的军事作战潜力,积极发展和扩充本国的潜艇兵力。这期间,潜艇设计基本趋势是从海防型向远洋型潜艇转变。第一次世界大战期间,德国投入战争的潜艇总数为372艘,不断攻击协约国军舰和商船,企图切断英国的海外贸易。1916年至1917年,协约国的商船被德国大量击沉。协约国派遣了大量军舰参加护航,并建立了正规的护航制度。最终,德国的潜艇战宣告失败。

战争结束之后,美国与日本太平洋上的利益冲突凸显出来,对此,美国海军于1925年提出了“舰队型潜艇”的概念,要求舰队型潜艇必须具体很高的水面航速、足够大的续航力及很强的作战攻击能力。

二战期间

在一战中,德国海军潜艇取得了卓越的战绩。由此激发各国加速研制潜艇,并在二战中再显威力。同时,随着反潜技术的发展,促使潜艇设计观念更新,由追求水面航行性能为主逐步转向以追求水下航行性能为主。其中,德国在1943年至1945年4月设计、建造的U-XXI型潜艇是当时众多先进潜艇的杰出代表。

U-XXI型潜艇首次采用流线型艇体,首次实现了水下航速(17.5节)高于水面航速(15.5节)。潜艇装载了三组蓄电池,使该型潜艇具有了前所未有的长时间、远距离和高航速的水下活动能力。潜艇装备了先进的通气管装置,实现了在水下状态为艇上蓄电池充电,使潜艇向以水下活动为主的真正潜艇跨进了一大步,并对战后世纪各国潜艇技术的发展产生了深远的影响。采用了分段建造模式,创造了一种批量建造的模式,使最终实现模块化建造的潜艇。

U-XXI型潜艇为减少阻力,减少了艇体外表面的附体结构,采用了双壳体结构,中间部分采用了8字形耐压体结构。布置了6具鱼水雷共用发射装置,携雷多达23枚。使用低速推进电机,降低了噪声。二战后,美英苏法等国家的潜艇设计都借鉴了U-XXI型潜艇的特点。

二战期间,德国在潜艇技术方面另外一个引人注目的成就是开辟了潜艇AIP(不依赖空气动力装置)技术发展的先河。当时德国研制出了“沃尔特”型闭式循环汽轮机装置,该装置利用过氧化氢在封闭环境下产生推动力,使潜艇能够在水下进行长时间的持续潜航。“沃尔特”型闭式循环汽轮机装置对战后世界各国开展常规动力潜艇的AIP技术发展起到了很大的推动作用。

冷战期间

二战后,各国海军强国均对潜艇水下航行性能展开了深入研究。美国经过大量研究,最终确定水下高速潜艇的最佳线型——水滴型艇体线型。1952年3月15日,美国再布茨茅斯海军造船厂开工建造一艘采用水滴型线型的实验性潜艇——“大青花鱼”号潜艇,该艇于1953年8月1日下水,同年12月5日完工,随后进行了大量试验。1972年9月1日退役。

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“大青花鱼”号潜艇

“大青花鱼”号潜艇首次采用水滴型线型和单轴单桨,水下航速达到33节,是当时最快的潜艇。首次应用HY-80型钢材,验证了其用于潜艇的适用性;试验确定了艉操纵面呈十字形并布置在螺旋桨之前;验证了潜用数字式多波束扫描声呐和拖曳声呐的有效性等。该艇的技术成果,对于世界各国海军潜艇的设计和发展产生了深远的影响。荷兰引入其技术研制了”旗鱼“级潜艇;而英国借鉴其技术研制了”支持者“级潜艇。

二战后,美国海军把潜艇发展的重点研制方向瞄准了核推进技术。美国海军为了提升潜艇的水下连续潜航续航能力和验证压水型核反应堆在潜艇推进方面的适应性。“鹦鹉螺”号于1952年6月14日在康涅狄格州格罗顿电船公司安放龙骨。1954年1月21日下水,同年年底竣工;1955年1月17日首次试航;1957年进行了三次北冰洋试验性探险;1958年5月25日至8月,完成了具有重大意义的首次水下穿越北冰洋探险。

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“鹦鹉螺”号潜艇

“鹦鹉螺”号核潜艇长90米,水面排水量3530吨,平均航速20节,最大航速23.3节,最大潜深150米;外形呈流线型,核动力装置占据1/2艇长,可在水下以最大航速航行50天,无需添加任何燃料,这是常规潜艇所无法比拟的。

”鹦鹉螺“号核潜艇研制成功,开创了舰艇核动力革命的新纪元,不仅对潜艇技术发展具有重大推动作用,而且推动了核动力水面舰艇的发展。随后,苏、英、法、中国等国也相继发展了自己的核潜艇。

1947年2月,美国海军在SS-348”鲟鱼”号潜艇上进行了导弹发射试验,其后,根据多次导弹研制过程中积累的经验和技术数据,制定了一系列由潜艇发射导弹的研制计划。从此,导弹武器逐渐开始成为潜艇的主要武器之一。

冷战后

冷战结束后,世界各国潜艇的发展趋势是拥有潜艇的数量日渐削减,但是潜艇的性能却不断提高。常规潜艇因有吨位和尺寸小、噪声和目标强度低、机动性好、价格低廉及适于沿海、浅海活动等优势,仍然受到世界上大多数国家海军的重视。但是常规潜艇存在蓄电池容量有限,水下续航力短,需要定时浮至水面的通气管深度充电,容易暴露。为此,人们研制了多种不依赖空气动力(简称AIP)装置,并应用于常规潜艇。

瑞典于1996年研制陈功装备斯特林发动机(SE/AIP)的”哥特兰“号潜艇,是世界上第一艘成功应用AIP的常规潜艇。”哥特兰“号潜艇于1992年11月20日开工建造,1995年2月2日下水,1996年服役。其水上排水量1240吨,水下排水量1490吨;装备2台V4-275RMKII型斯特林发动机(额定输出功率65千瓦),2台柴油机组,1台主推进电机;SE/AIP在低速航行时使用,高速时仍用艇上蓄电池的能量推进;水下连续潜航时间可达14天。

装备SE/AIP系统的”哥特兰“号潜艇研制成功,标志着常规潜艇技术取得了具有历史意义的突破性进展。使得常规潜艇水下作战能力有了质的飞跃,”哥特兰“号潜艇在参加演习时就屡次突破美国的反潜网。AIP已经成为新型常规潜艇的主要技术特征之一。

核潜艇方面,各国的核潜艇(主要是美俄)数量大幅度削减,从大约330艘锐减到140艘。各国不断提高新建潜艇的性能,一方面对现有潜艇进行现代化改装,以满足新时期的需求。比如,美国就将部分俄亥俄弹道导弹潜艇改装为巡航导弹/特种兵力运输核潜艇。

潜艇分类

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按动力区分

核动力潜艇

核动力潜艇也称核潜艇,其动力装置是核反应堆加蒸汽轮机。核潜艇自50世纪50年代中期问世以来,已经成为大国海军完成其海洋战略的主要作战工具之一。核潜艇主要有如下显著的技术特点:

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弹道导弹核潜艇阿拉斯加号 (SSBN 732)

  1. 隐蔽性好。核潜艇由于采用核动力推进,工作时不需要氧气,不用浮出水面充电或换气就可以长期隐蔽地在水下航行、机动或发起攻击。由于广泛的采用一系列的隐身措施,使核潜艇不被发现的概率达90%以上。

  2. 机动性强。现代核潜艇装备了大功率、长寿命、高性能反应堆,可以长期在水下高速连续潜航,机动灵活,活动范围很大,使反潜兵力很难进行侦察和搜索,而核潜艇却能跟踪和攻击敌人,攻防能力兼备。

  3. 攻击威力大。现代核潜艇根据作战任务需要,可以装备弹道导弹、远程巡航导弹、反舰导弹、鱼雷和水雷等多种武器,隐蔽地在大洋深处游弋。平时可以搜集情报,进行战备巡逻,战时可以出其不意地发动突然袭击,给敌方以毁灭性打击。

美国发展核潜艇起步最早,技术水平始终居世界领先地位,目前拥有“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇、“海狼”级攻击核潜艇等。俄罗斯海军素称“潜艇海军”,十分重视发展核潜艇。40多年间建造了250余艘核潜艇,数量始终多于美国。目前装备有“北风”级导弹导弹核潜艇、“亚森”级攻击核潜艇等。除了美俄两国之外,还有英国、法国、中国、印度拥有核潜艇。美、俄作为核潜艇大国,其核潜艇发展具有代表性,可分四代:

第一代核潜艇技术特点

第一代核潜艇建造于20世纪50年代中期至60年代中期,主要解决了水滴线型的水动力性能验证、核动力装置与潜艇的适应性、导弹与潜艇的适应性等问题。为了在满足战略急需的同时降低技术风险,第一代攻击型核潜艇采用了常规潜艇已成熟的设计。战略型核潜艇的设计思想则是把攻击型核潜艇从舯部切开,嵌加导弹舱段。由于对减振降噪问题缺乏重视,第一代核潜艇噪声非常大。苏联核潜艇辐射声能量近乎美国核潜艇的100倍,反映了当时两国工业基础水平的差距。第一代核潜艇主要用于进行各项试验和训练、建立水下远程航渡路线和开展水文调查,由于导弹射程近,反应堆故障率高,美俄均未真正形成海基核力量。代表型号:美国的乔治华盛顿级、鳐鱼级等;苏联:H级(658型)、N级(627型)、645型等。

第二代核潜艇技术特点

第二代核潜艇建造于20世纪60至70年代,主要解决了水下性能的完善和提高、核动力装置安全可靠性的提高、战略导弹水下发射等问题。战略型核潜艇与攻击型核潜艇开始采用独立设计。随着美俄工业基础水平的增强,核潜艇的管路、设备及元器件的质量与可靠性不断提高,核动力装置的安全可靠性有了较大提升,核潜艇的续航力优势得以充分发挥。核动力装置轴功率略有增加,具备自然循环能力,堆芯寿命延长到10年左右。艇内开始安装吸声材料,对汽轮机等主要噪声源设备采用了多层减振技术,辐射噪声比第一代核潜艇降低了10~20 dB。代表型号:美国伊桑艾伦级、长尾鲨级和鲟鱼级;苏联:Y级(667A型)、阿尔法级(705型)和M级(685型)。

第三代核潜艇技术特点

第三代核潜艇建造于20世纪70至80年代,在核打击、核安全和声隐身3个方面实现了跨越发展,重点突破了战略导弹水下齐射及分导多弹头技术、巡航导弹垂直发射及远程精确制导技术、反应堆自然循环技术、噪声源设备集成减振技术等难题。导弹射程、精度、突防能力和打击威力均大幅提高。其中,弹道导弹打击距离超过8000 km,打击精度在500m以内。对陆攻击巡航导弹打击距离超过1000 km,打击精度在100m左右。核动力装置轴功率超过30000马力,反应堆自然循环能力提升至15%,大幅降低了低速航行工况下的辐射噪声。通过采用浮筏、七叶大侧斜螺旋桨、敷设消声瓦等降噪措施,核潜艇声隐身能力大幅提高,美俄差距显著缩小。代表型号:美国洛杉矶级、拉斐特级;苏联/俄罗斯德尔塔级、台风级(941型)、阿库拉级(971型)等。

第四代核潜艇技术特点

第四代核潜艇建造于20世纪90年代,至今仍在发展,主要被设计用于应对冷战后地区性危机。第四代艇全面采用模块化设计建造技术,多任务能力增强,全寿期费用下降。战略导弹打击距离超过10000 km,打击精度在100m左右。核动力装置轴功率超过36.77MkW,反应堆自然循环能力达到30%,中低功率条件下,自然循环静音航速达到12~15kn。堆芯寿命达到30年,基本做到与艇同寿。主机舱采用浮筏式减振的整体模块设计,艇上推进设备使用的动力电缆、阀门和泵等显著减少,大幅降低了潜艇辐射噪声。代表型号:美国俄亥俄级、海狼级和弗吉尼亚级;俄罗斯北风之神级(955型)、亚森级(885型)。

常规动力潜艇

常规动力潜艇也称常规潜艇,是指采用常规动力,即以柴油机-蓄电池作为动力的潜艇。冷战结束后,以美国为首的大国海军战略重点由全球转向地区,作战区域由远洋转向近岸,这使得成本低、机动性好、浅水作战性能好的常规潜艇受到青睐。各项技术也随之快速发展。随着科学技术的进步和高新技术在常规潜艇上的不断应用,使常规潜艇的隐蔽性、续航力、打击和抗打击能力有了很大的提高,使其成为一种具有威慑作用和突击作用的兵种。

潜水艇

常规动力潜艇

近年来,各主要海军国家都把潜艇作为海军装备发展的重点,不单是发达国家,一些发展中国家尽管自己没有设计建造潜艇的能力,也不惜重金纷纷向潜艇建造国购买。主要常规潜艇生产国,如德国、俄罗斯、法国、瑞典、荷兰等,为适应未来作战和争夺军火市场的需要,都在研制新一代高性能潜艇。中国近些年也跻身新型潜艇出口国的行列,巴基斯坦从中国引进了“汉果尔”级潜艇,在巴基斯坦和中国建造的多艘潜艇正处于不同的建造状态。

从近年各国常规潜艇的发展来看,主要性能和技术呈现出了如下几种发展趋势:

  • 总体上看排水量有增大的趋势。对比国外新一代与上一代常规潜艇排水量,新一代常规潜艇排水量都有一定上升。常规潜艇大型化使得潜艇更适合周边深海作战环境;携弹量更大,探测设备更加完善,探测能力更强;潜艇内部空间更大,有利于提高艇员的生活质量。

  • 水下续航能力大幅提升。目前国外在研和新建的常规潜艇普遍都采用了先进的AIP动力装置,使得常规潜艇水下连续潜航时间从以前的几天提高到2~3周,极大的提高了常规潜艇的隐蔽性,大大加强了潜艇的作战能力。

  • 潜艇结构以单双混合壳体为主。以前,国外常规潜艇壳体结构主要有2条发展路线,美国和西欧为代表的单壳体结构,而是苏联/俄罗斯为代表的双壳体结构。国外新一代常规潜艇已经开始普遍采用单双混合壳体,该结构兼具二者的性能优势。

按用途区分

攻击潜艇

攻击潜艇的主要任务是:对敌人大、中型水面舰艇、潜艇实施战术攻击;破坏敌人海上交通线;对敌方港口、岸上设施实施战术攻击;执行侦察、巡逻、布雷等任务。

战略导弹潜艇

战略导弹潜艇又称弹道导弹核潜艇,它的主要使命是摧毁敌人固定的军事、政治、工业、交通中心等战略目标或设施,通常是指携带有核弹头的弹道导弹潜艇。弹道导弹核潜艇是“三位一体”的战略核威慑兵力的中坚力量。潜基弹道导弹生命力强,突袭威力大,具有打击硬目标的能力,已经成为有效的“核报复力量”或“第二次核打击力量”。

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俄亥俄级弹道导弹核潜艇

当前,国外仅有美、俄、英、法四国具备战略核潜艇研制的实战化使用能力。截至2020年,各国具备实战能力的战略核潜艇包括美国14艘俄亥俄级,俄罗斯1艘德尔塔III级、6艘德尔塔IV级、4艘北风级,英国4艘前卫级,法国4艘凯旋级。当前,世界核大国也正在不同程度的开展新一代战略核潜艇的研制工作。

国外新一代战略核潜艇发展方向:

  • 单艇核导弹搭载数量呈降低趋势,弹体尺寸变化不大。美国新一代哥伦比亚级载弹量由俄亥俄级的24枚缩减为16枚,英国继承者级由前卫的16枚缩减为12枚,俄罗斯北风级由台风级的20枚缩减为16枚。减少非必要的发射筒,有利于减小艇体尺寸,减小水下噪声,提高水下机动性。搭载导弹的弹体变化不大,改进主要是围绕弹头搭载灵活、突防能力、命中精度来进行。

  • 主尺寸、排水量趋于大型化。随着对核潜艇隐身性能、信息化、适居性等要求的不断提升,对艇内空间需求显著增大,促使下一代战略核潜艇主尺寸和排水量进一步增大。

  • 延长核反应堆堆芯寿命,提高装备使用效率,降低保障难度。美、俄、英新一代战略核潜艇均装备了新型核反应堆,并且反应堆寿命与潜艇寿命相同。这样可以有效缩短等级维修周期,提升装备使用效率;另一方面,可以大幅降低基地、船厂保障难度,提高全寿命周期效益。

特种潜艇

除了上述两类用途的潜艇外,我们把执行其他任务的潜艇统称为特种潜艇。目前主要有以下几种。

雷达哨潜艇

雷达哨潜艇的特征是装备有大功率雷达,用于对来袭的敌机进行早期预警,或者为拦截敌机的己方飞机进行引导,也可用于干扰敌方的无线电通信及雷达。雷达哨潜艇工作时必须浮出水面,容易被敌人发现并遭受敌方攻击;潜艇的干舷低,雷达效能也受到一定限制;为了存放大型雷达天线,潜艇指挥塔围壳尺寸显著增大,影响了潜艇的水下性能。目前,随着技术的发展,雷达哨潜艇的价值已不大。

布雷潜艇

布雷潜艇利用专门的布雷装置在水面或者水下布设水雷。历史上出现过专门的布雷潜艇,目前这类专门用途的潜艇已不再建造,而是用潜艇的鱼雷发射管来执行这类布设水雷的任务。

运输潜艇

运输潜艇利用艇内或上层建筑上设置的专门设备来输送液体或固体物资,向海上舰艇补给燃料、武器弹药以及输送部队人员登陆。但目前由于在建造、运行的经济性上还存在一些问题,这类潜艇发展缓慢。

深潜救生艇

.深浅救生艇是一种单用途的小型袖珍潜艇,用于对遇难(坐沉海底)的潜艇的艇员实施救生作业。救生时利用深潜救生艇下部的钟形连接器与潜艇的救生平台对接,把艇员营救到深潜救生艇上,然后转运至救援船只上。

按潜艇的艇级分

大型潜艇

大型潜艇的排水量在2000吨以上,续航力大于10000海里,有能力在远离自己基地的敌岸沿海和大洋交通线上进行战斗活动。它的武器装备储量大,观察通讯设备齐全,具有很强的作战能力。

潜水艇

俄罗斯台风级弹道导弹核潜艇

中型潜艇

排水量在1000~1500吨左右的潜艇被列为中型潜艇。中型潜艇的续航力在5000~10000海里左右,能到中远海活动。由于受到艇体容积限制,一般情况下武器装备比大型潜艇弱,观察通讯器材不如大型潜艇齐全,但是也具有很强的威力。

小型潜艇

排水量在300~500吨之间的潜艇为小型潜艇。它的续航力一般小于5000海里,适宜中近海、狭窄海域或浅水区活动。它的武器装备较弱,所以攻击能力较弱。

袖珍潜艇

袖珍潜艇的排水量仅在几十吨内,续航力很有限,只能在沿岸浅水区或者携带袖珍潜艇的母舰附近活动。但是它简单易造、目标小,却可以执行一些特殊任务。

第二次大战期间,日本海军为了以劣势的舰队战胜优势的美国舰队,其中一个措施就是采用袖珍潜艇。,在开战之初,由母舰搭载袖珍潜艇去攻击美国舰队。

1933年,首次完成了样艇的建造。1940年,根据首制样艇的试验结果,又建造了两艘试验艇。1941年8月第建成12艘袖珍潜艇,可由一艘母舰搭载。为了保密,这种袖珍潜艇被临时成为“甲标的”。该型艇的全长为23.9米,直径1.85米,排水量43.75吨,动力装置为600马力电机1部,设计航速25节,续航力为21.5节航速时航行50分钟(6节可以航行8小时),潜航深度100米,45厘米鱼雷发射管2个,有2名艇员。

1941年12月7日18时30分,日本海军潜艇潜航到珍珠港入口处。按顺序放下袖珍潜艇,所有袖珍潜艇都成功地突入了珍珠港内。但是所有袖珍潜艇都未能返回,从美方公布的资料看出,袖珍潜艇未能取得任何成果,但是它给敌方以严重威胁,产生了巨大的心理效应。

按潜艇的艇体结构形式分类

单壳体潜艇

从剖面看,单壳体潜艇的艇体是由耐压壳体所组成,艇体结构比较简单。潜艇各种用途的液舱和设备全部布置在艇内,舱室内非常狭小,艇员的工作和生活环境较差,也限制了布置大量的装备。从应用工程角度来说,这类潜艇无论是在制造时间、消耗的人力物力资源等方面均比双壳体潜艇少。单壳体潜艇便于节省时间,优化资源配置,降低制造成本。这类潜艇主压载水舱容积小,速度优势十分明显。但是,单壳体潜艇也存在储备浮力小、生命力低的缺点。美国及部分西欧国家潜艇主要以单壳体结构为主。比如德国的209潜艇、法国鲉鱼级潜艇、瑞典哥特兰级潜艇。

个半壳体潜艇

所谓个半壳体潜艇就是在耐压壳艇体的外面还部分地包覆一层耐压或非耐压的机构,利用两层结构之间形成的空间布置潜艇的主要液舱。与单壳体潜艇相比,内部空间和外部型线得到了改善。但由于耐压壳体底部暴露在外面,布置在底部的通海阀门等也易被碰撞损坏。这种结构型式过去通常用于中型潜艇,现在已很少采 用。

双壳体潜艇

双壳体潜艇的耐压艇体外面全部被耐压的或非耐压的外壳所包覆,这样就弥补了个半壳体的缺点。这层壳体除了在舯部有一段是部分耐压的外,其余都是非耐压的轻型结构,称之为轻外壳。在制造时轻外壳易于弯曲加工,容易做到使潜艇的型线趋于光顺,满足流体动力性能方面的要求,轻外壳也起到保护内艇体和布置在耐压艇体外设备的作用,提高了潜艇的生命力。但是,双壳体潜艇也存在一些缺点:湿表面积大、隐蔽性差;吨位一致的条件下,耐压艇体容积较小;艇表开口多,设备布置困难,后勤维护较为繁琐。俄罗斯潜艇传统上多采用双壳体结构,比如K级潜艇。我国潜艇延续了俄罗斯的风格,在潜艇结构的设计方面多采用双壳体结构。

单双壳体混合式潜艇

在此类潜艇上,单壳体和双壳体结构式混合应用的。国外新一代常规潜艇已经开始普遍采用单双混合壳体结构,该结构兼具单壳体和双壳体的性能优势。比如俄罗斯的“拉达”级潜艇就一反俄罗斯长期惯用的双壳体结构形式,采用了以单壳体为主的单双混合壳体结构,整个艇体分为5个舱段,前4个舱段为单壳体、仅尾部舱室采用双壳体结构。西班牙的S-80A级潜艇也采用了单双混合壳体结构。

潜艇的武备

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潜艇的武器装备是由其使命任务决定的,并与潜艇的战术技术性能,尤其是隐蔽性相适应。随着科学技术水平的提高,潜艇武备和潜艇本身一样也在向更现代化的方向发展。目前,潜艇的武备主要包括鱼雷、水雷和导弹。

鱼雷和水雷

鱼雷是依靠自身动力按照一定航向和深度前进,将所携带的炸药送到敌舰艇或潜艇附近爆炸,摧毁敌舰或敌潜艇的一种水中兵器。潜艇使用鱼雷具有能在水下一定深度隐蔽发射的特点。

水雷使专门用于布设在水中,能在特定条件下自行爆炸摧毁敌人舰艇的一种水下兵器。许多战例表明,在战争中正确地使用水雷武器往往能获得很好的政治军事效果。潜艇装备水雷武器,最大的优点使能做到潜航隐蔽布雷,使敌人难以发现,给敌人出其不意的打击。

导弹

凡是能够依靠自身携带的燃料作为推进动力,装有能够自动导向目标的设备,最后命中并摧毁目标的飞行器统称为导弹。导弹是潜艇的一种进行性武器。潜艇装备导弹后,能够利用海洋隐蔽活动,不易被敌方发现,减少了导弹发射阵地遭到打击破坏的可能性。而且由于导弹射程远、速度快、威力大,能够在很远的敌方对敌方岸上目标、海上目标进行打击。潜艇装备的导弹主要有:弹道导弹、飞航式导弹和防空导弹。

潜水艇

战略导弹发射装置

潜艇构造

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潜艇的结构

潜艇是由成千上万个不同用途的零部件组成的,布置的合理与否影响着潜艇的各项战术技术性能,通常在设计时将潜艇划分为若干舱段,其目的是隔开不同用途的舱段,使工作时互不干扰;压缩耐压壳艇体的纵向跨度,保证艇体有足够的结构强度;保证破损后不沉性和提高潜艇的生命力。

潜水艇

鱼雷舱

各型潜艇设计不同,但通常有这样几个舱段:武备舱(鱼雷舱或导弹舱)、指挥舱、动力舱(蓄电池、柴油机舱、电机舱,或核反应堆舱等)、辅机舱、居住舱、主要液舱、艏端、艉端、上层建筑、指挥台围壳等。

指挥台围壳主要用于布置水上驾驶室和各种用途的升降装置,比如柴油机通气管、潜望镜、雷达等,部分潜艇的艏升降舵也位于指挥台围壳上。

潜艇动力装置

潜艇的动力装置主要用途是供给潜艇原动力,使其能获得一定的水上或水下航行速度;其次是供给潜艇上各种电器设备、仪表所需的电能。此外,动力装置还可以像潜艇潜浮系统供给压缩空气或燃气以排除主压载水舱中的水。

现代潜艇的动力装置主要分为:

柴-电动力装置

早期潜艇曾经尝试使用压缩空气、人力、蒸汽、燃油和电力作为动力来源。而真正成熟的第一种潜艇动力来源是以柴油机配合电动马达(柴-电)作为共同的动力来源。

第一次世界大战之前,潜艇开始使用柴油机配合电动马达作为潜艇的动力来源,柴油机负责潜艇在水面上航行以及为电瓶充电,在水下,潜艇使用预先储备在电瓶中的电力航行。由于电瓶所能够储存的电力必须供全舰设备使用,潜艇无法在水下长时间航行,必须浮上水面充电。

第二次世界大战之前,荷兰研制出了通气管,通过通气管,潜艇可以在潜望镜深度下使用柴油机。降低了潜艇被发现的概率。

核动力

核动力的原理是通过核反应堆产生的高温让蒸汽机中产生的蒸汽驱动蒸汽轮机,来带动螺旋桨或者是发电机产生动力。最早成功的在潜艇上安装核反应堆的是美国的“鹦鹉螺”号潜艇。

核动力潜艇相比常规潜艇,具有动力输出大,动力续航高,速度快等优点。不过核潜艇也有技术难度大、稳定性差、建造费用高、噪音大以及维护要求高等缺点。

不依赖空气推进系统(AIP)

1930年,德国沃尔特博士提出以过氧化氢作为燃料的动力机系统。在第二次世界大战末期,沃尔特发明了”沃尔特式动力机“,通过燃烧过氧化氢推动内燃机工作,由于过氧化氢燃烧反应产生氧气,所以不需要额外空气,但早期的沃尔特式动力机不可靠,因此德国只生产了几艘采用这种动力的潜艇。

现代不依赖空气推进装置主要有斯特林发动机、燃料电池、闭式循环柴油机等。

潜艇的观通导航设备

水声设备

因为电磁波和光波在海水中传播衰减很快,而声波相对来说容易传播。因此,人们利用声波在海水中传播的特性,制成各种用途的设备统称水声设备。用于水下搜索、警戒、跟踪、定位、通信、导航、探雷、侦察、识别等的水声设备通常称为声呐。声呐主要分为:主动声呐和被动声呐。

潜艇上声呐的主要使命是:

  1. 及时发现搜索范围内的目标,保证武备系统有效地打击敌目标,或本艇可靠地规避敌目标;

  2. 保证本艇与我方水面舰艇、潜艇进行通讯联络,以便协调行动;

  3. 识别敌、我目标判别目标类型;

  4. 探测航道上的水雷及障碍,保障潜艇航渡安全;

  5. 及时发现敌主动声呐的搜索信号,以采取适当机动措施;

  6. 进行声对抗,扰乱敌声呐工作;

  7. 其他辅助任务,如测量海洋水声参数及其传播条件等。

导航设备

潜艇的导航系统及设备的作用是确保潜艇在水下的安全、航行、定位和作战。目前在潜艇上使用的导航系统主要有:雷达设备天文导航系统、雷达导航系统、卫星导航系统、近程和远程无线电导航系统、惯性导航系统和综合导航系统等。前4种导航系统属于非自主式导航熊,在使用过程中,均要求潜艇露出水面,才能接收到所需要的导航信息;而后面2种导航系统属于完全自主式的导航系统,其工作不依赖于外界信息,有利于提高潜艇的隐蔽性。

现代潜艇通常采用多种导航技术于一体,目前弹道导弹核潜艇、攻击核潜艇、常规动力潜艇的导航主要是以惯导导航为核心的综合导航系统。特别是对于战略弹道导弹核潜艇,需要高精度和长时间水下隐蔽航行,需要尽量减少无线电或卫星导航,因此对潜艇导航系统的自主性、无源性高精度和长时间的可用性要求非常高。

无线通讯设备

潜艇作为重要的水下作战平台入水后,受自身装备限制,获取外界信息能力有限,通信保障需求强烈,但水下通信较为困难,不易实现实时、双向、远距离通信。目前潜艇通信手段主要分为无线电通信和水声通信。长波、浮标、卫星等属于无线电通信方式, 也是各国使用和发展的基本通信方式;水声通信可以实现潜艇深海远距离通信, 是一种相当具有发展前景的通信方式。

潜艇战绩

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第一次世界大战

1914年9月20日,德军U-9号潜艇在英国至比利时一代海域设伏,在短短一个多小时里,一艘排水量仅为数百吨的潜艇,一举击沉了英国皇家海军3艘12000吨的装甲巡洋舰。除此之外,在战争爆发的头4个月,德国潜艇还先后击沉英国皇家海军3000吨的“帕斯法达因”号轻巡洋舰、“毫克”号巡洋舰以及“福来达布尔”号战列舰,取得了一系列重大成果。

在第一次世界大战期间,德国投入战争的潜艇总数为372艘,通过不断袭击协约国的军舰和商船,试图切断英国赖以生存的海上贸易,加速英国的崩溃。1916年至1917年,最严重的时候,每个月被德国击沉的协约国商船吨位约为30万吨。1917年4月,更是达到了85万吨。

第二次世界大战

1939年9月17日,在第二次世界大战爆发仅仅2周之后,德国的潜艇便击沉了英国皇家海军的“勇敢”号航空母舰。同年10月,德军的U-47号潜艇向停泊在斯卡帕湾的英国皇家海军的“皇家橡树”号战列舰进行了偷袭,使这艘排水量33000多吨的巨舰在短短的十几分钟内迅速沉没。之后,德国潜艇开始不断袭击英国的运输船只。1940年6月,英国有近30万吨的运输船只被德军潜艇击沉;1940年10月,英国运输船只被德国潜艇击沉的总吨位达到35万吨。

在第二次世界大战期间,德国投入战争的潜艇共有1150艘,其中807艘被盟军击沉。盟军被德军潜艇击沉的舰船为2882艘,受到重创的舰船为264艘,盟军舰船损失的总吨位为1440万吨。

日本在太平洋战争爆发前拥有62艘潜艇,之后又建造了117艘,还从德国引进了8艘。到战争结束,日本共损失127艘潜艇。在整个太平洋战争期间,日军潜艇击沉美国及其盟友航空母舰3艘、重巡洋舰1艘、轻巡洋舰1艘、驱逐舰5艘以及潜艇2艘。此外,日军潜艇还击沉美国及盟友运输船只179艘,总吨位90余万吨,击伤运输船只49艘

马岛战争

1982年4月2日,阿根廷派军队登陆并攻克了马尔维纳斯群岛,马岛战争爆发。1982年5月2日,英国“征服者”号核潜艇在200海里戒严区以外附近发现了阿根廷巡洋舰“贝尔格拉诺将军”号。阿舰于4月26日从阿根廷最南端的港口乌斯怀亚启航的,舰上有1000多人,其中300人是新招募的,平均年龄只有18岁。5月2日下午4时,“征服者”号在不到3海里的地方发射了第一枚鱼雷,命中了“贝尔格拉诺将军”号的左舷艏,第二枚鱼雷命中舰尾,将其击沉,一共造成“贝尔格拉诺将军”号上368名舰员阵亡。这次战斗迫使阿根廷海军舰艇不敢出港进行战斗,为英国取得马岛战争的胜利创造了条件。

参考资料

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展开[1]潜艇基础知识. 国防工业出版社, 1985年2月: 1.

[2]20世纪以来的潜艇. 2011-04: 1-2. 978-7-5100-2867-0.

[3]谢祚水,罗广恩编. 现代潜艇. 哈尔滨工程大学出版社, 哈尔滨工程大学出版社: 1-15.

[4]现代潜艇设计理论与技术(上册). 哈尔滨工程大学出版社, 2019年: 3-5.

[5]美国潜艇史. 诺曼·波尔马. 海洋出版社, 1988年3月: 1-2.

[6]霍顿(E.Horton). 潜艇发展史. 国防工业出版社, 1979年08月: 1.

[7] 瑞典哥特兰级潜艇屡次突破美国海军反潜网(图)--青岛新闻网.青岛新闻网. [2023-04-22].

[8]周元和. 现代海军武器装备手册. 北京: 国防工业出版社, 2001年8月: 162.

[9]李想、钱家昌、陈虹、张锦岚、冷文军. 美国俄罗斯核潜艇划代分析研究. 舰船科学技术, 2022-03

[10]宋晓东、杨清轩、苏强、赖鸣. 国外常规潜艇未来发展方向研究. 舰船科学技术, 2015-11

[11]巴基斯坦海军参谋长称赞:“中国海军具有极强专业性”.新华网. [2023-04-24].

[12]国外新一代战略核潜艇技术特点分析. 魏征, 2021-12

[13]谢祚水,罗广恩编. 现代潜艇. 哈尔滨工程大学出版社, 2007年04月: 7-8. 7-81073-962-X.

[14]坂本金美. 日本潜艇史. 海洋出版社, 1988年5月: 50-70.

[15]串联球耐压壳体结构强度和稳定性分析. 哈尔滨工程大学, 2022年2月

[16]双壳体潜艇舷间多层阵列结构防护特性仿真分析. 中国舰船研究, 2019年12月

[17]单/双壳体潜艇结构耐撞剩余强度特性研究. 中国舰船研究, 2011年6月

[18]美国核动力攻击型潜艇. 上海交通大学出版社, 2015年06月: 11-13.

[19]潜艇导航系统. 舰船知识, 2002年3月

[20]21世纪潜艇导航技术. 中国惯性技术学会第五届学术年会论文集, 2003年12月

[21]潜艇通信技术运用研究. 2020年中国通信学会能源互联网学术报告会论文集, 2020-12-06

[22]潜艇通信现状及发展趋势. 数字技术与应用, 2017年8月

[23]20世纪以来的潜艇. 广东世界图书出版公司, 2011年4月: 17-22.

[24]《星期日泰晤士报》调研组. 福兰克战争. 郭长虹 等. 海洋出版社, 1986年9月: 217-223.

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词条目录
  1. 发展沿革
  2. 早期历史
  3. 现代潜艇的发展
  4. 19世纪
  5. 一战前后
  6. 二战期间
  7. 冷战期间
  8. 冷战后
  9. 潜艇分类
  10. 按动力区分
  11. 核动力潜艇
  12. 第一代核潜艇技术特点
  13. 第二代核潜艇技术特点
  14. 第三代核潜艇技术特点
  15. 第四代核潜艇技术特点
  16. 常规动力潜艇
  17. 按用途区分
  18. 攻击潜艇
  19. 战略导弹潜艇
  20. 特种潜艇
  21. 雷达哨潜艇
  22. 布雷潜艇
  23. 运输潜艇
  24. 深潜救生艇
  25. 按潜艇的艇级分
  26. 大型潜艇
  27. 中型潜艇
  28. 小型潜艇
  29. 袖珍潜艇
  30. 按潜艇的艇体结构形式分类
  31. 单壳体潜艇
  32. 个半壳体潜艇
  33. 双壳体潜艇
  34. 单双壳体混合式潜艇
  35. 潜艇的武备
  36. 鱼雷和水雷
  37. 导弹
  38. 潜艇构造
  39. 潜艇的结构
  40. 潜艇动力装置
  41. 柴-电动力装置
  42. 核动力
  43. 不依赖空气推进系统(AIP)
  44. 潜艇的观通导航设备
  45. 水声设备
  46. 导航设备
  47. 无线通讯设备
  48. 潜艇战绩
  49. 第一次世界大战
  50. 第二次世界大战
  51. 马岛战争
  52. 参考资料

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