正在建造中的s-80級潛艇已經引起了各國海軍的關注,尤其是那些夢想強大海上力量又沒有技術后盾支持的國家,這無疑是一個巨大的市場,由西班牙發(fā)起但多國參與的潛艇項目會讓各國的防務承包商都能分到一杯羹,這在經濟危機的大背景下是參與各方都希望看到的。
全面超越鲉魚級
鲉魚級作為法國艦船制造局與西班牙納凡蒂亞造船集團的合作項目,其系列產品已經出口到智利、印度、馬來西亞等國,鑒于這級潛艇在國際市場上的成功,納凡蒂亞造船集團認為自己已經具備了獨自打開市場的能力,其最新成果即為在鲉魚級基礎上自行研制的S-80級AIP常規(guī)潛艇。
關于S-80級潛艇的設計,納凡蒂亞集團想極力澄清這樣一種誤解,那就是認為新潛艇只是鲉魚級出口型潛艇的升級版。當然,兩者之間不可避免地有著許多相似之處,比如在總體布局、水動力特征等方面,但實際上,在艇體主尺寸、工程設計、武器裝備、電子設備和可操作性方面兩級潛艇還是存在著許多差異??紤]到西班牙本國海域的特點,S-80級進行了有針對性的設計,其某些方面性能甚至超過鲉魚級。
法西兩國合作設計的鲉魚級是一型以防御為主的潛艇,主要被用來在局部海域執(zhí)行反潛戰(zhàn)、反艦戰(zhàn);而S-80級則更側重于遠洋作戰(zhàn)能力,其所裝備的采用法國MESMA技術的AIP系統(tǒng)能夠提供更大的續(xù)航能力,這也使西班牙方面希望S-80級具備戰(zhàn)略投送能力的設想有了實現的可能,如該級艇運送特種作戰(zhàn)部隊的能力就是鲉魚級所不具備的。
S-80級的水下排水量為2426噸,遠大于鲉魚級的1740噸;艇長也增加了4.5米;潛艇耐壓殼直徑為7.3米,同樣大于鲉魚級的6.2米。雖然兩型潛艇都采用了典型的長水滴形設計,但S-80級擁有稍大一點的方向舵控制面,而且艉部水平舵在艇體上的位置也不一樣。由于鲉魚級是一型出口潛艇,很多裝備是由法國艦船制造局提供,考慮到西班牙工業(yè)技術水平明顯不及法國,因此,西班牙需要在國際市場上為S-80級尋找最佳的匹配設備。
建立水下戰(zhàn)略投送力量
S-80級潛艇項目可以追溯到上世紀,早在1989年西班牙海軍就在ALTAMAR計劃下,第一次提出了該項目,并于1991年開展了潛艇的定義和可行性研究工作,但直到1997年7月才正式啟動S-80項目,并于1997年9月通過了關于潛艇作戰(zhàn)使命的文件,同年11月,西班牙海軍參謀部提交了目標草案,并最終于1998年正式通過,1999年11月,巴贊造船廠(后來被納凡蒂亞造船集團收購)獲得了一份為期兩年的潛艇定義合同,定義工作于2001年10月完成。
然而,在潛艇定義工作完成之后,西班牙海軍在審查最初的設計時,認為新潛艇要能夠承擔起新的作戰(zhàn)任務,以更好地適應21世紀的作戰(zhàn)環(huán)境。于是,2002年2月,西班牙海軍的戰(zhàn)略指導方針明確指出,s-80級需要具備對陸武裝力量的投送能力,以及在淺水海域保護海軍和陸軍力量的能力。最終,西班牙明確了在S-80級潛艇上裝備AIP動力系統(tǒng),并且需要該級潛艇具備對陸目標縱深打擊能力。
2002年11月,西班牙開始了S-80項目的第二階段工作,即重新展開總體設計以滿足新的任務需要,這就使得潛艇的直徑變大了許多。2004年5月,納凡蒂亞造船集團獲得設計和建造合同,首批四艘艇原計劃從2011年開始交付,但是,由于作戰(zhàn)系統(tǒng)的合作商直到2005年才最終確定,使得首艇S-81號的交付日期被推遲。西班牙海軍則希望在未來擁有六艘新型潛艇,用于更新現役的s-70級。目前西班牙海軍訂購的第一批S 80級前兩艘S-81號和s-82號正在建造中。據合同規(guī)定,第一般S-81號將于2013年服役,第二艘S-82號預計2014年服役,之后將再行建造s-83號和S-84號潛艇,分別預訂于2015年和2016年服役,并且同時訂購最后兩艘S-85和S-86號。
靈活、安全、隱蔽
S-80級的耐壓殼體采用HLES80高強度耐壓鋼制造,這種鋼材已經應用到了鲉魚級潛艇上。其水下排水量2426噸,水上排水量2200噸,艇長71.05米,耐壓殼長51.76米,艇寬11.86米,吃水6.02米,定員40名,其中軍官3名,士官4名,水手25名,士兵8名。該級艇采用單殼體結構,為降低潛艇物理噪聲,對艇殼形狀進行了模擬和仿真試驗,還在瑞典進行了拖曳試驗,來驗證潛艇的水動力特征和大側斜螺旋槳的性能。
通過大量的分析和論證之后,S-80級采用了傳統(tǒng)的十字形艉部水平舵設計而不是X對角線設ito盡管,x形尾舵在潛艇操縱方面具有一定優(yōu)勢,但十字形尾舵卻具有更高的安全特性,當一個控制系統(tǒng)發(fā)生故障時,十字形尾舵能夠在僅用兩個舵面的情況下繼續(xù)進行有效操作。
工程人員對S-80級艇的生存能力給予了優(yōu)先考慮,潛艇尾部的水動力特征和緊急壓載水艙吹除系統(tǒng)使其操縱風險降到了最低;優(yōu)異的下潛控制性能讓S-80級在下潛速度方面不會受到深度的限制;潛艇的水下機動能力非常好,能在80秒內或者5米距離內迅速制動,并能在50秒內從潛望鏡深度下潛到100米深度(以5節(jié)航速)。通過潛望鏡深度的模擬試驗來看,當桅桿沒有浸沒水中時,S-80級能夠在6級海況下以通氣管狀態(tài)緊急航行,并把航速控制在2.8節(jié)。
為了提高潛艇的隱身性能,除了聲學信號外,西班牙工程人員還考慮到了磁、靜電、低頻電磁信號、雷達、尾流和可見光等信號特征。西班牙在該級艇上暫不安裝消聲瓦的決定,也間接驗證了其本身降噪措施的優(yōu)秀。這些措施包括:大量采用低振動和低噪聲機械設備,并且都安裝在耐壓殼上面的減振降噪基座上,之后被集中安裝到浮筏上;使用柔性聯結以使設備和系統(tǒng)與殼體之間實現隔離;此外,還裝備了_一套柴油機廢氣排放系統(tǒng)以抑制紅外和噪聲輻射;在桅桿表面有選擇的應用了雷達吸波復合涂料。
潛航15天的常規(guī)潛艇
S-80級潛艇的動力系統(tǒng)包括兩部分,一部分為采用AIP技術的巡航推進系統(tǒng);一部分為提供高速航行的主動力推進系統(tǒng)。其中AIP系統(tǒng)為整個推進技術提升的關鍵所在,由于西班牙海軍與法國艦船制造局保持著長期的良好合作關系,所以S-80級AIP系統(tǒng)采用的是法國的MESMA技術,即“潛艇續(xù)航能量模塊”。雖然MESMA技術不會為潛艇提供太高的航速,卻可以為潛艇提供較長的水下航行時間而不用換氣,從而增強了下潛續(xù)航能力,減少了潛艇處于危險深度的機率。
S-80級的AIP巡航系統(tǒng)主要包括一臺蒸汽發(fā)電機、一組交流渦輪發(fā)電機、一臺氣體壓縮機、一個燃燒室、一個液氧儲存罐、一個能量交換初級回路和一些輔助設備。整套系統(tǒng)可以為潛艇提供15天水下潛行時間,比名聲在外的德國212A級潛艇14天的下潛時間還長。
S-80級的高速推進系統(tǒng)采用的是柴電聯合方案,主要包括一部柴油發(fā)電機和一部永磁電力發(fā)動機,整個推進系統(tǒng)與AIP系統(tǒng)相聯。全新的質子交換膜燃料電池組能夠為艙內提供純度非常高的氧氣和氫氣;永磁電力發(fā)動機能夠以不變的速度推進一臺經過特殊設計的螺旋槳,這種設計消除了潛艇高速行進時所產生的氣穴,有效降低了噪聲。主電機功率為3500千瓦,柴油機功率為3×1200千瓦,AIP系統(tǒng)功率為300千瓦。這套復雜的動力系統(tǒng)使S-80級水面航速可以達到12節(jié),下潛航速達到19節(jié),水面續(xù)航時間可以維持到50-60天,下潛續(xù)航時間可以維持到20-30天,續(xù)航里程8000公里,AIP發(fā)動機在15天內可以維持水面3節(jié)航速航行,水下4節(jié)航速航行。
英國標準的電子系統(tǒng)
S-80級潛艇的綜合管理控制系統(tǒng)由法巴系統(tǒng)公司提供,通過兩部西班牙圣塞爾公司的cONAM潛艇多功能控制臺進行操作,這種依靠計算機網絡的高度自動化管理平臺將控制潛艇內的全部設備,從主機艙、AIP系統(tǒng)、指揮艙、駕駛臺、操縱站—直到作戰(zhàn)系統(tǒng)獲取信號。分布在潛艇周圍的局部節(jié)點服務站都將通過s CP網絡收集和傳遞信號,該網絡中還嵌入了一套損管控制系統(tǒng),其功能包括對潛艇狀況的監(jiān)視與診斷,艇上訓練等內容。為了保障sCP網絡的安全性,法巴系統(tǒng)公司在西班牙卡塔赫納的法巴工廠建立了陸上實驗設施,以支持該系統(tǒng)的研究,并提供高度仿真的測試環(huán)境。同時,S-80級還引進了意大利艾維歐公司提供的分布式智能導航操縱系統(tǒng),其分布式結構具有很好的適應性、生存能力和可靠性。
s-80級的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)是由西班牙和美國洛克希德-馬丁公司合作開發(fā)的,采用了7部cONAM控制臺,第一套cONAM控制臺已經于2007年底交付使用。該作戰(zhàn)系統(tǒng)由一套多用途陣列聲納組及相關的處理設備、一套指揮控制子系統(tǒng)和一套武器控制子系統(tǒng)組成。其采用了開放式架構,以及在美國海軍弗吉尼亞級和洛杉磯級攻擊型核潛艇上已經驗證過的現有商用技術,集成了作戰(zhàn)管理、武器控制和聲納組件,具備極高的綜合控制和響應效能,也因此節(jié)約了開發(fā)經費。
由洛-馬公司提供的綜合聲納系統(tǒng)主要包括被動測距和搜索聲納、寬孔徑舷側陣聲納、水雷探測和規(guī)避聲納基陣、自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)、以及英國QINETIQ公司生產的拖曳式聲納。S-80級還裝備有完整的水面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng),主要包括光電子系統(tǒng)、電子偵察子系統(tǒng)、隱身雷達子系統(tǒng)、敵我識別子系統(tǒng)和自動化識別子系統(tǒng),這些設備將會通過意大利calzoni公司提供的通用模塊化升降桅桿與通訊系統(tǒng)天線聯接在一起。電子偵察系統(tǒng)由英德拉公司提供,采用了多頻率的數字接收器技術,并結合雷達和通訊系統(tǒng)波段截取和分析的功能。英德拉公司還會為S-80級提供敵我識別系統(tǒng)和ARIES-S隱身對海搜索和導航雷達。S-80級的綜合通訊系統(tǒng)由法巴系統(tǒng)公司在EID公司的ICCS-5通信控制系統(tǒng)和Rohde&Schwarz無線電通信設備的基礎上開發(fā)。
此外,S-80級還裝備有一套專門的武器控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由Weir StrachanHenshawi}司提供,這種名NwHDS的武器處理和卸載系統(tǒng),能夠利用533毫米魚雷發(fā)射管對魚雷、水雷和導彈的發(fā)射實施管理。wHDs的一個顯著特點是可以使用6個魚雷發(fā)射管依照順序輪流自動布放水雷,此外還可以使其發(fā)射美制TAC-TOM戰(zhàn)術型“戰(zhàn)斧”巡航導彈,S-80級的武器艙設計已經為使用這種巡航導彈做了充分準備,包括相關的存放空間、能量供應和各種聯接接口。
打擊內陸1100公里目標
S-80級潛艇的武器系統(tǒng)基本配置為6管533毫米魚雷發(fā)射器,可以通過魚雷管發(fā)射的彈藥包括:德國DM2-A4重型多用途魚雷,美國MK-48AD CAP MOD6反艦反潛重型魚雷,美國潛射型“捕鯨叉”BLOCKII反艦導彈,以及美國TAC-TOM“戰(zhàn)術戰(zhàn)斧”巡航導彈。
上述裝備中最大的亮點無疑是潛射型“戰(zhàn)斧”巡航導彈,與英法研制的“斯卡普”海基巡航導彈一樣,該導彈也具有縱深對陸精確打擊能力,由美國雷錫恩公司研制生產。西班牙購買的這批導彈為BLOCKIV型,每顆導彈售價50萬歐元,西方與美方簽訂的第一批購買數量為24枚,共計7200萬美元,預計2012年之前裝備S-80級潛艇和F-100級防空驅逐艦。該型導彈除了可對陸地目標實施精確打擊外,還能攻擊水面艦艇。該導彈重1440公斤,彈長5.56米(不帶推進器),彈徑0.52米,有效射程1100公里,翼展2.67米,最高時速880公里。S-80級的專用反艦導彈為潛射型“捕鯨叉”BLOCKII,該型導彈由美國波音公司生產,彈徑343毫米,翼展914毫米,戰(zhàn)斗全重690公斤,發(fā)射深度為0-40米。
s-80級潛艇配備的DM2-A4/SEAHAKE MOD4C型魚雷由德國STN阿特拉斯電子公司研制,于2004年開始批量生產,已裝備德國最新服役的212A級和出口型214級PEM燃料電池AIP潛艇。該魚雷彈徑533毫米,彈長6600毫米,彈重1370公斤,戰(zhàn)斗部重260公斤,最大航速51節(jié),最小航速25節(jié),航程50-90公里。MK-48 MOD6型魚雷則由美國雷錫恩公司研制,在美國海軍主要用于攻擊高航速、大潛深、低噪音的核潛艇。其彈徑533毫米,彈長5862毫米,彈重1814公斤,彈頭重267公斤,制導方式為有線制導加主/被動尋的,攻擊深度大于365米,速度達55節(jié)(主動)/40節(jié)(被動),射程38公里(主動)/50公里(被動)。
“聯合國”制造
從全系統(tǒng)的技術構成來看,西班牙S-80級潛艇堪稱由多個發(fā)達國家聯合打造出來的“聯合國”版常規(guī)潛艇。雖然西班牙本國的軍工產業(yè)在歐洲不算領先,但是憑借著其與美國、英國、法國、德國等盟國的良好關系,通過采購盟國的先進裝備,也完全彌補了自身實力不足的弊端。
另外,各軍工大國鼎力支持還有另外一個不便明說的原因,目前正在建造中的S-80級潛艇已經引起了世界各國海軍的關注,尤其是那些夢想強大海軍力量又沒有技術后盾支持的國家,這無疑是一個巨大的市場,由西班牙發(fā)起但多國參與的潛艇項目會讓各國的防務承包商都能分到一杯羹,目前s-80級已經受到土耳其、印度和澳大利亞等國的好評,其未來銷售前景看好,這在經濟危機的大背景下是參與各方都希望看到的。