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瑞典这个名不见经传的国家在军工领域却有颇有一番成就，在国际军工领域也有不少的驰名产品。从填补中低空火力空白的博福斯高射炮，到创新研发思路的S型主战坦克，再到结合本国实际国情设计的鹰狮战斗机，瑞典军工产业在轻型化、职能化和信息化等方面不断更新升级，成就了一段具有瑞典特色的军工传奇。除了上述的一些知名产品之外，瑞典在常规潜艇领域也有不俗的造诣，其凭借哥特兰级和索德蒙兰级两型潜艇在AIP潜艇市场上占据了一席之地。本文就先来讲讲这个潜艇AIP技术的祖师爷，瑞典常规潜艇发展状况。  基于斯特林发动机瑞典走出一条特色之路 简介潜艇AIP技术经过几个世纪孜孜不倦的探索，潜艇成为世界各军事强国奋力发展的尖端性武器之一。二战后，随着反潜技术的发展以及潜艇应对局部战争以及部署的需求，世界各国开始研究如何让潜艇在水下潜伏的时间更久，这就是AIP技术发展的源头，潜艇开始真正成为水下潜伏者。  212型潜艇被认为是世界上第一种采用AIP技术的常规潜艇 19世纪末，随着工业革命带来的科学技术的发展，现代潜艇正式登上历史舞台。德国人率先研发出U型柴电潜艇投入战争经历战火洗礼，在战场上使用的过程中也暴露出了一个潜艇发展的致命问题，那就是无法长时间在水下潜行，需要定时上浮通气；这就给对手打击潜艇这个水下幽灵提供了机会。为了解决这一问题，世界各国在战时就着手对潜艇的动力装置以及存储装置进行研究改进。二战后经过研究逐步发展出两条路线，即核动力潜艇和AIP常规动力潜艇。 AIP是'不依赖空气推进装置'（Air-Indipendent Propuision）的英文缩写，是常规潜艇技术发展的一次动力革命。AIP与其说是一种电池，其更像是一种独特的发动机，容器中装有一种特殊的材料——质子交换膜，两侧分别是正极和负极，如果给正极输入氧气、负极输入氢气，氢就会释放电子变成氢离子，氢离子穿过质子交换膜与正极的氧化合变成水，电子则通过外面的电路流向正极，形成电流，从而推动潜艇前进。  AIP技术大致有斯特林发动机系统、闭循环汽轮机系统和燃料电池三大类 AIP系统就如同一个化学容器能够让氧和氢直接发生化学反应产生电流，因此没有什么机械部件，自然也就不会产生噪音；最关键的是其在工作过程中不会产生二氧化碳等废气，化学反应产生的水也容易于被排放，一定程度上延长了潜艇上浮换气的时间周期。 由于AIP系统本身就可以携带氧气，因而在低速航行状态下就多采用AIP系统，同步潜艇航行中又可以为潜艇搭载的另一套动力子系统蓄电池进行充电；当潜艇需要进入高速航行状态时，动力系统切换为蓄电池即可，因而潜艇就不需要经常浮出水面进行通气作业，降低被反潜兵力发现的概率。  瑞典采用是斯特林发动机系统 目前国际上潜艇AIP系统主要有斯特林发动机系统、闭式循环汽轮机系统和燃料电池系统这么大类。比如我们今天的主角瑞典就是斯特林发动机系统的老主顾，其哥特兰级和索德蒙兰级两型明星潜艇都采用的是斯特林发动机系统；使用闭式循环汽轮机系统的有我们熟知的巴基斯坦从法国引进的'阿格斯塔'90B型潜艇；使用燃料电池的有德国的212型、214型潜艇以及日本的苍龙级潜艇等。 多次突破美国航母战斗群的哥特兰级瑞典常规潜艇的被外界所熟知还是得益于美国人，美国人早在上世纪90年代最后一型'长颌须鱼'级常规动力退出现役，美国海军自此进入到全核时代。在2000年11月的北约演习中，瑞典一艘哥特兰级潜艇击败美国'火箭号'核潜艇之后，美国海军对哥特兰级潜艇产生了浓厚的兴趣，考虑到潜在对手国常规动力潜艇的数量和性能与时俱进，美国人打算租借瑞典的哥特兰级潜艇模拟对手国的潜艇。2004年10月美国与瑞典签署了租借潜艇的备忘录，租期为2005年3月-2006年3月，强调用于反潜作战演习和训练。2006年美国又提出将租期延长一年，直至2007年7月回归瑞典海军。  美国租借瑞典哥特兰级潜艇模拟对手国常规潜艇 有关哥特兰级潜艇多次突破美国'里根'号航母战斗群的案例就发生在2005年3月至2007年7月之间的租期之内。美国寻求租借哥特兰级潜艇的本意就是为了模拟演练对抗常规潜艇，因此在哥特兰级连人带艇租借到美国后，美国海军组织了多次模拟演练。在演练中，瑞典的哥特兰级潜艇成功突破美国'里根'号航母战斗群由攻击型核潜艇、航空反潜体系以及护航舰队舰艇三层反潜拦截网，潜入到'里根'号航母附近，升起潜望镜对'里根'号航母进行拍照和摄相，完成模拟对航母的攻击。 正是由于哥特兰级潜艇在演习中的突出表现，美国在2006年将租期延长了一年。哥特兰级潜艇到底是如何突破里根号航母三层反潜拦截网的呢？到底有什么绝技呢？根据披露的信息以及外界的分析，哥特兰级潜艇之所以能有此成就归根于其优异的静音性能和水下持续潜航性能。  瑞典哥特兰级潜艇指挥舱信息化程度很高 哥特兰级柴电潜艇是世界上第一批装备AIP系统的常规潜艇，研制于上世纪80年代末期，首艇于1992年开建，1996年交付海军服役，水上排水量1240吨，水下排水量1494吨，最大航速20节，水上航速10节，能够连续15天在水下持续潜伏，在不使用通气管装置的情况下，持续水下航行范围可达1500-2400海里。 该型潜艇动力系统由两台德国制造的800千瓦涡轮增压柴油机、一台V型四缸的斯特林发动机和两组蓄电池构成，蓄电池由带整流器的交流发电机充电，然后向单电枢水冷直流主推进电机、交流发电机、逆变器及辅助电机提供直流电。常规动力由柴油机和蓄电池组成，多用于高速航行状态，最高航速可达20节。斯特林发动机主要用于低速巡航，其简单的工作原理就是一种外部加热的连续燃烧发动机，它通过外部燃烧的高温气体，经加热管加热内部循环的气体，内部循环气体受热膨胀推动活塞运动，使发动机输出轴动功率。该型斯特林发动机总功率为150千瓦，能够保证潜艇在低速状态下的水下持续航行性能，达到传统常规潜艇的几倍甚至十几倍；另外相比柴油机斯特林发动机工作噪声降低40分贝，空气噪声降低20分贝，对于提升隐蔽性有明显助益。  哥特兰级潜艇动力舱 哥特兰级潜艇还使用了大量的隐身设计，所有的设备都安装有减震装置，艇体隔舱室之间均通过橡胶隔振器连接，有效的降低艇内的辐射噪声传递；同时该型艇使用的是能够有效减少紊流和空泡的七叶桨，结合三维自动控制消磁系统，将潜艇的磁信号降至最低。通过上述的一系列举措，使得该型潜艇的噪音水平将至90多分贝，几乎接近海洋的背景噪声分贝水平，这就使得该型艇拥有极为出色的隐蔽性，为日后突破美国里根号航母战斗群埋下了伏笔。  瑞典A-17'索德蒙兰'级常规动力潜艇 在发展哥特兰级潜艇同时瑞典还推出了索德蒙兰级常规潜艇，该型潜艇在后期升级改造过程中也换装了成熟的斯特林发动机系统，将噪声水平进一步降至90分贝以下，成为瑞典常规潜艇的一个技术特色。另外需要注意的是斯特林发动机系统具有极强的环境适应能力，能够在高海拔甚至深海环境下依旧保持平稳运行，瑞典在设计时比较突出近海潜水作战性能，进而适应其自身地理环境。 新一代A-26型AIP动力潜艇在成功的开发出哥特兰级和索德蒙兰级AIP动力潜艇之后，瑞典在AIP潜艇领域发展并没有止步，而是迈向一个全新的征程。瑞典在与邻国丹麦、挪威等国联合研制的'北欧海盗计划'失败后，2006年独立启动新一代A-26型AIP动力潜艇的研制计划，在保留借鉴此前哥特兰级和索德蒙兰级潜艇的成功经验的同时，计划搭载更先进的斯特林发动机系统，同时优化潜艇降噪设计，实现近乎'完美隐身'的性能指标。  波罗的海海事防务展上的A-26模型展示新型动力系统 根据萨伯公司披露的信息显示，A-26型AIP动力潜艇首艇已于2015年开工建造，预计2022年前后交付海军。据悉这是履行2014年6月瑞典国防部与萨伯公司签署的采购两艘A-26潜艇的计划，整个合同总金额约为9亿美元。该型潜艇除了进一步提升模块化设计和建造，降低该型艇服役周期最低成本的同时，在技战术设计上也别具特色，大致罗列起来主要体现在一下几个方面：  瑞典新一代A-26型AIP动力潜艇设想图 一、艇首鱼雷发射管多功能化。一般的常规潜艇主要以搭载533mm口径重型鱼雷为主要作战装备，部分型号经过发展也能兼容发射反舰导弹。瑞典的A-26型艇首鱼雷发射舱在设计上独具特色，同时兼容了MK-52这类重型鱼雷、MK-46型轻型鱼雷以及两种不同的无人潜航器，分别是无人潜航器和可以搭载两名特战队员的无人潜航器，使得该型艇具备执行多样化作战任务的能力，无人潜航器也是未来潜艇发展的一个大趋势。 二、数量超群的导弹垂直发射装置。最好在潜艇上使用导弹垂直发射装置是俄罗斯人在基洛级潜艇上实现的，后来被广泛应用到各类潜艇设计中。以搭载垂发数量最多的攻击型潜艇美国海狼级攻击型核潜艇为例，该型排水量七千多吨，也仅有12个导弹垂直发射单元；然而A-26型排水量2000来吨，在其指挥围塔后部却安装了三套六联装导弹垂直发射单元，能够一次搭载18枚战斧巡航导弹，既然可以搭载战斧巡航导弹，那么也就意味着可以搭载其他型号的潜射导弹，毕竟战斧巡航导弹的尺寸算是最大的了。  A-26型潜艇采用的是六联装VLS，单艇即可一次携带18枚战斧巡航导弹 三、强化特种作战能力。瑞典在常规潜艇发展中历来就有注重拓展执行特种作战任务能力的先例，在哥特兰级上也有此类设计。A-26同样延续了这一作战功能，且进一步优化了设计，在艇尾部发动机上方，该型艇安装了一套大型无人潜航器，这个无人潜航器和艇首只能搭载两名特战队员的潜航器所不同，这个大型潜航器可以搭载十数名特战人员，在战时可以将一个标准的特战小队秘密投送到敌占区。这设计上与美国的一些核潜艇携带潜航器大致上是一致的，旨在强化潜艇的特种作战能力。 除此之外，A-26型在部分细节上还有一些可圈可点之处，比如其除了原来的艇首声呐阵列之外，首都在艇侧面加装了两部侧舷声呐阵列板阵，强化了该型潜艇对于两侧方向的探测和信号接收能力。另外，该艇的自动化水平也很高，全艇载员只有26人，而国际上同等吨位的潜艇人员编制大多在60-70人，一经对比优势一目了然。 总结补充虽然我们从时间轴上来看，有关潜艇AIP技术发展最先取得突破的是德国的212型潜艇，但瑞典在该领域发展也并不慢，其哥特兰级潜艇也是世界第一批AIP潜艇之一；和德国AIP潜艇普遍采用燃料电池技术不同的是，瑞典比较青睐斯特林发动机系统，从哥特兰级开始到后续的型号改装，乃至到最新一代的A-26型都沿用了斯特林发动机系统。很大程度上得益于斯特林发动机系统具有运转平稳、振动小、安全可靠等特点，该动力系统整机无故障工作时间可超5000小时，同时还具有很不错的环境适应能力，比较适合瑞典独特的地理作战环境。 除了在AIP系统领域发展日趋成熟同时，瑞典还在潜艇的噪声处理上也有很深的造诣。其现役的哥特兰级、索德蒙兰级的噪声水平达到90分贝甚至以下的水平，成为瑞典制造潜艇的一大特色性能指标。在新一代A-26型上这一水准很有可能还会进一步降低，总体这个水平已经走在国际前列，大有与攻击型核潜艇一争雌雄之态，甚至有人将AIP潜艇称为准核潜艇。 |
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