海權(quán)社·王凱

蒼龍級常規(guī)動力潛艇（16SS）是日本海上自衛(wèi)隊最新一代潛艇，其主要技術(shù)特點是高度信息化、不依賴空氣推進的系統(tǒng)（AIP）動力、海自新一代的潛艇戰(zhàn)斗系統(tǒng)和武器控制系統(tǒng)、較為先進的對艦/對潛打擊武器。按照計劃，蒼龍級常規(guī)動力潛艇將建造11艘，目前已有7艘服役。第8艘“赤龍”號已于2015年11月2日下水，預(yù)計2017年3月服役。

日本在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)中，對潛艇發(fā)展有著自身的體會。日本以親潮級的“長潛航時、遠航程、高技術(shù)條件”思路，打造了現(xiàn)在的蒼龍級潛艇。

親潮級與AIP系統(tǒng)的到來

1994年，日本海上自衛(wèi)隊的第三代潛艇首艇親潮級正式列入開工計劃，作為蘇聯(lián)解體后日本全新設(shè)計的首款潛艇，親潮級的定位已較為充分的展現(xiàn)了獨立遠海作戰(zhàn)的思路。其標準排水量為2750噸，水下排水量為3500噸。全長82米，寬8.9米。采用單軸推進，最大水下航速達到了20節(jié)。被寄予厚望的親潮級在戰(zhàn)斗能力上也不負海自的期望，ZYQ-3戰(zhàn)斗系統(tǒng)綜合了ZQQ-6一體式聲納系統(tǒng)、ZPS-6搜索雷達、ZQX-1B通用控制臺、HU-605魚雷管射控模塊。共配有6個 HU-605發(fā)射管的親潮級可發(fā)射89式魚雷和“魚叉”反艦導(dǎo)彈。

但是，親潮級潛艇說到底是一款常規(guī)潛艇。其連續(xù)潛航時長性能無法與核潛艇媲美。在海戰(zhàn)中，上浮至海面或是通氣管深度無疑易于被對方的空中反潛機及水面艦艇發(fā)現(xiàn)。而且，親潮級潛艇也無法像核潛艇那樣，在作戰(zhàn)中發(fā)揮高速占位進攻、高速脫離戰(zhàn)場的能力。

就在親潮級常規(guī)潛艇正在建造期間，日本防衛(wèi)廳技研本部還在2000年12月改裝了一艘春潮級常規(guī)潛艇“朝潮”號（此時，“朝潮”號的身份已是教練潛艇）。其改裝方向就是日本從1986年開始研究的AIP技術(shù)。1986年，日本正式進行了斯特林發(fā)動機系統(tǒng)的概念研究，九十年代后，防衛(wèi)廳技研本部所設(shè)想的潛艇AIP系統(tǒng)概念計劃中，就包括了改造當時的落后型號潛艇為實驗平臺。

之所以將斯特林發(fā)動機系統(tǒng)選為研究參考對象，主要是因為斯特林發(fā)動機系統(tǒng)是世界首個將閉循環(huán)熱機作為AIP系統(tǒng)應(yīng)用于潛艇的例子，瑞典也因此成為了世界首個將AIP潛艇投入使用的國家。其建造的A19“哥特蘭”級潛艇采用2臺MTU柴油機和2臺V4-275R斯特林發(fā)動機系統(tǒng)組成的AIP做為動力。A19級潛艇共有2套AIP設(shè)備，單套AIP設(shè)備可提供75千瓦的輸出功率。

1991年，日本從瑞典引進斯特林發(fā)動機系統(tǒng)（型號為V4-275R MKⅡ）并進行了研究，1997年至1999年，在陸地上進行了運轉(zhuǎn)實驗。V4-275R MKⅡ是連續(xù)外燃發(fā)動機，其工作原理為：一臺斯特林發(fā)動機系統(tǒng)與一臺直流電機連接，為推進電動機（或者電池組）充電，亦可為其它系統(tǒng)供電。斯特林發(fā)動機系統(tǒng)的燃料為煤油，在燃燒室內(nèi)與液體氧混合燃燒，然后通過海水冷卻，使氮膨脹或壓縮，并讓活塞運動，最后驅(qū)動發(fā)電機。

日本引進的V4-275R MKⅡ發(fā)動機系統(tǒng)缸徑60厘米，高140厘米，額定轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分，持續(xù)額定功率為65千瓦。與原版的斯特林發(fā)動機系統(tǒng)相比，日本版本的功率降低，而且性能不穩(wěn)定，故障頻出，導(dǎo)致其只能作為輔助動力系統(tǒng)存在于潛艇上。

然而，在11艘親潮級潛艇上，沒有一艘是采用AIP系統(tǒng)的，包括第10艘“瀨戶潮”號和第11艘“持潮”號。筆者推測，應(yīng)該是因為日本還未完全消化斯特林發(fā)動機系統(tǒng)技術(shù)。在日后的蒼龍級AIP潛艇上，日本成功將AIP系統(tǒng)大批量運用上艇，而在蒼龍級AIP潛艇的后續(xù)批次上（即最后4艘），日本甚至想將斯特林發(fā)動機系統(tǒng)拆除，換裝更先進的鋰電池蓄電池組。一部分日本媒體甚至認為，如果鋰電池技術(shù)屆時得以上艇，那么日本就將成為在常規(guī)潛艇動力系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)先國家。

解讀蒼龍級

在規(guī)劃時，蒼龍級潛艇有兩個方案，代號分別為“15SS”和“16SS”。15SS使用的是成熟可靠的柴電推進系統(tǒng)，整個方案與親潮級潛艇相比，差異不大，只能算“小步快跑”思路的產(chǎn)物。 16SS則變化很大，其采用的是噸位更大的艇體和更強悍的火力系統(tǒng)。

2700噸型的15SS因為這些差異，難以滿足防衛(wèi)省的技術(shù)要求，因為防衛(wèi)省需要一款可用于海峽巡邏、反潛突擊、遠洋保交/破交，可跟隨編隊協(xié)同作戰(zhàn)的大噸位攻擊潛艇，這些標準也是蒼龍級潛艇（包括原型的16SS）所要具備的。當然，為了有所創(chuàng)新，防衛(wèi)省方面給16SS設(shè)計團隊下達了一個名為“3S”的任務(wù)指標?！?S”指的是“Smart”（機敏）、“Stealth”（隱蔽）、“Saving”（廉價）。也就是說，盡可能的用最低的價格造出優(yōu)秀的潛艇，該潛艇講究的也必須是隱蔽的執(zhí)行機動作戰(zhàn)。

為了實現(xiàn)任務(wù)想定，蒼龍級就必須實現(xiàn)比起前級更好的性能指標。而攻擊潛艇的戰(zhàn)斗力發(fā)揮，戰(zhàn)斗系統(tǒng)就是關(guān)鍵。蒼龍級使用的是海自當前最先進的ZYQ-31指控系統(tǒng)。另一方面為了跟上時代的節(jié)奏，川崎重工與防衛(wèi)省技研本部為蒼龍級研發(fā)了代號為“ZQQ-7”的聲納系統(tǒng)。Z Q Q - 7聲納系統(tǒng)綜合了艇首聲納、舷側(cè)陣列聲納和拖曳聲納三類傳感器，實現(xiàn)了指標上的若干提升。在蒼龍級二號艇“云龍”上，ZQQ-7再次被升級為ZQQ-7B，其添加了新的顯控臺，增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。七號艇“仁龍”后的艇上又加裝了新的X波段的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)。八號艇又加裝了新一代的魚雷對抗設(shè)備。

在武器系統(tǒng)的選擇上，蒼龍級潛艇主要武器為89式魚雷（代號為“GRX-2”）。89式是上世紀八十年代末防衛(wèi)省技研本部研制的一型潛艇用重型魚雷，起性能指標與美國的MK48魚雷相近。直徑為533毫米，戰(zhàn)斗部重267千克，裝藥為高能炸藥。89式魚雷的燃料為過氧化氫+酒精，制導(dǎo)方式是主/被動聲自導(dǎo)+線導(dǎo)。這是一種比較可靠，但并不先進的魚雷。

另一方面，防衛(wèi)省技研本部已經(jīng)在2013年就全新的G-RX-6魚雷展開了研制工作，相信也會在不久的將來應(yīng)用于蒼龍級。

“幻想是美好的，現(xiàn)實往往是殘酷的”。日本預(yù)期采用的“鋰電蓄電池組加柴油機”的動力組合，不可避免地會陷入一種“悖論”。一方面，鋰電池具有體積小，能量高、技術(shù)成熟穩(wěn)定的提點。但另一方面，鋰電池易自燃自爆。即使在民品上使用鋰電池時，隔熱、阻燃等方面的問題至今也依舊困擾著不少工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計人員。2013年1月7日，一架隸屬于日本航空公司的波音787就曾因鋰電池過熱自燃，在停機坪起火。

據(jù)悉，蒼龍級潛艇后續(xù)批次中，使用全鋰電池蓄電池組的版本將會采用日本湯淺公司所研發(fā)的鋰電池組。雖然這家企業(yè)在業(yè)內(nèi)名氣不小，不少防衛(wèi)省方面的人士也將希望寄托于這家企業(yè)的“技術(shù)保證”上，但是這并不能作為“實用化”的全部依據(jù)。頗有些諷刺意味的是，那架發(fā)生事故的波音787所使用的鋰電池，恰恰出自湯淺公司。

隱蔽性方面而言，作為“3S”標準中獨立劃出的標準，隱蔽性是引起了高度重視的。根據(jù)現(xiàn)有資料來看，蒼龍級潛艇實現(xiàn)“隱身”的主要措施是低航速前提下加大潛深，控制潛艇自噪音和熱/紅外信號。高航速（戰(zhàn)斗航速）下則難以做到上述條件。畢竟速度上去后，隨之而來的空泡、湍流噪音等是難以控制的，所以自噪音控制和隔震措施就必須做好。然而，雙殼體設(shè)計的蒼龍級潛艇由于儲備浮力低（不到10%～13%），且起始于上世紀九十年代的隔震設(shè)計水平來建造，這型艇的安靜程度其實令人懷疑。

除了聲隱身外，潛艇的紅外信號抑制能力也相當重要。一般而言，潛艇的紅外信號主要有水下、水上（包括在通氣管狀態(tài)下）兩個狀態(tài)。水上航行時，陽光照射在潛艇表面，會聚集相當一部分的熱量，很容易被遙感設(shè)備發(fā)現(xiàn)。其次，在充電時，潛艇一般會進入通氣管狀態(tài)，這時，柴油機為蓄電池組充電就會排出高溫廢氣，使得周圍海域的水溫驟然升高并產(chǎn)生明顯的紅外熱特征。而在水下航行時，潛艇都會排出冷尾流及熱尾流。冷尾流原理是指潛艇艇體和螺旋槳產(chǎn)生的冷流翻滾至海面，使得在同一水平面上尾流中的溫度會比其他海域的要低。紅外探測器針對這一情況馬上就能判斷出這個海域存在潛艇。熱尾流則表現(xiàn)在潛艇動力裝置冷卻時（一般都是用海水冷卻），會釋放大量的溫熱海水，這些海水一般都會浮升至海面，形成一根“熱棒子”，這種巨大的而范圍更小的熱尾流更容易導(dǎo)致潛艇被對方精確定位。

針對上述問題，一般的處理做法大致為：1、在可能會露出水面的部位敷設(shè)外紅隱身材料，降低與水文輻射的能量差異（正常的能量值為0.15μm～3μm，m為輻射射出度）。2、用空氣冷卻、對流冷卻、噴淋冷卻技術(shù)取代淋水冷卻，降低熱排氣時產(chǎn)生的溫度。3、提高熱量利用效率，直接降低熱排水的溫度，從而降低紅外輻射特征。4、更換新的動力系統(tǒng)，減小推進器轉(zhuǎn)動部分對分層海水的擾動，降低冷尾流的溫差特征。

蒼龍級能否掀起海自的戰(zhàn)術(shù)革新

常規(guī)動力潛艇因航速和自持力及連續(xù)潛航時間的限制，在和攻擊型核動力潛艇（SSN）對抗時，往往難以占據(jù)優(yōu)勢。SSN可憑借高航速的優(yōu)勢，快速的轉(zhuǎn)移陣位，躲避對方聲納的探測?？紤]到目前日本潛艇部隊的技術(shù)水平，在戰(zhàn)斗中，它們通常會以2～4節(jié)的航速在水下隱蔽潛航，發(fā)現(xiàn)目標后，再以15～20節(jié)的航速作戰(zhàn)。隱蔽潛航主要是為了克服潛艇外殼海水的摩擦噪音，加之潛艇自噪音和空泡現(xiàn)象，潛艇在搜索時若保持高航速，會大大降低搜索質(zhì)量。

蒼龍級潛艇在海上自衛(wèi)隊中，更多的是扮演反潛潛艇（SSK）的角色。結(jié)合當前海自的交戰(zhàn)規(guī)則，不少人認為蒼龍級在實戰(zhàn)中將主要使用“誘敵-打擊”與“襲擾-佯攻”兩類戰(zhàn)術(shù)。對此，筆者斗膽在此也談幾點看法。

◎誘敵——打擊

這種戰(zhàn)法一般會是單艇或編隊（水面艦艇加潛艇）前出，迫使對方過早展開隊形，同時引導(dǎo)后方的攻擊群打擊對方。比如，一支由若干艦艇組成的佯動攻擊編隊前出陣型，襲擾對方的編隊群，迫使其展開隊形，甚至是限制對方的艦隊可機動空間。然而，若敵方擁有著高效的信息化支援和空間態(tài)勢感應(yīng)優(yōu)勢，那么蒼龍無疑就無處發(fā)揮了。蒼龍級潛艇在該背景下，只能和艦艇群一起出動，主要的任務(wù)除了反潛外，還要擔負著警戒-反艦的重任。也因如此，蒼龍級潛艇相對親潮級潛艇更加注重協(xié)同作戰(zhàn)能力，畢竟其假想敵有著非常先進的核動力攻擊潛艇。

◎襲擾——佯攻

該戰(zhàn)術(shù)只適合在本艦隊傾巢出擊，尋找對方主力決戰(zhàn)的背景下使用。在水面艦艇方位圈周圍，蒼龍級潛艇襲擊對方側(cè)翼護航兵力或者后方的后勤支援艦艇，阻斷對方前-后、左-右之間的戰(zhàn)術(shù)協(xié)同。畢竟在任何人在被潛艇襲擾時，艦隊指揮官要么出動航空兵和潛艇去反潛，要么展開編隊隊形，用反潛-搜索隊形迎戰(zhàn)。

蒼龍之后

根據(jù)海外媒體報道，日本防衛(wèi)省早在2005年就開始了“新一代潛艇”的研究工作。預(yù)計2016年完成概念研究設(shè)計，2021年完工，2023年下水。按照命名法則，這款潛艇的代號為“28SS型潛艇”，其標準排水量為3150噸，水下排水量為4200噸。

新一代潛艇的輪廓大致為：新一代的聲納系統(tǒng)、新式的搜索雷達和光電桅桿、G-RX6氧氣魚雷、鉛酸電池取代蒼龍級所使用的鋰電池。此外，更佳的靜音能力和更高的續(xù)航力也是指標要求之一。

與蒼龍級潛艇相比，其潛深會更深，這也就意味著NS-110鋼的使用率會提高。過去，NS-110鋼在蒼龍級潛艇上的運用，主要是在圍殼部位，其它部位仍是以NS-80鋼為主。隨著G-RX6魚雷的研發(fā)步入正軌，其預(yù)計會和28SS同期出世。G-RX6除了在動力系統(tǒng)實現(xiàn)突破外，在制導(dǎo)方式上也將改觀，聲成像技術(shù)也會采用。然而，這也就引發(fā)了一個尖銳的問題，那就是，以日本工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)水平，能不能撐起如此“躍進”的武器研發(fā)計劃？

在過去，日本的武器研發(fā)計劃都充滿著“技術(shù)躍進”的味道?？傁胫詥我坏募夹g(shù)優(yōu)勢來彌補總體的差距。雖然背后有著良好的外交環(huán)境，可以從國外引進先進技術(shù)作為參考，但是測繪-仿制工作總是不盡人意，預(yù)算也并非一直充足。

隨著“落馬”澳大利亞潛艇采購案，質(zhì)疑日本潛艇性價比和技術(shù)水平的聲音也多了起來。近幾年，亞洲多國都開始了在潛艇技術(shù)出口方面的活動，蒼龍級若是還有機會“出島”的話，在國際軍貿(mào)市場上極可能會發(fā)生與“亞洲同行”的對壘，也許那時我們會更加清晰的了解這型被日本人吹的有點“上天”潛艇究竟如何。