浅论日本潜艇发展脉络(转自 超大)

浅论日本潜艇发展脉络浅论日本潜艇发展脉络 1970 1970 onepiece 本文简单介绍 1970 年以来日本潜艇发展的脉络 所以具体参数细节就不给了 早期发展早期发展 先简单提一下 1950 至 1960 年代日本国产潜艇的发展 二战之後 日本重建潜艇部队的第 一步是 1955 年建成服役丶 1100 吨的的亲潮号 SS 511 基本上是二战型潜艇的进一步发 展 主要用於技术测试 在 1962 年 日本又完成两艘 750 吨的早潮级 SS 521 丶 522 近 岸潜艇 并且编成海自第一个潜艇单位 第一潜水艇队 在 1963 年又有两艘小幅修改後的 夏潮级潜舰 SS 523 丶 524 成军 无论亲潮号丶早潮级都是近岸潜艇 由於日本是西太平洋第一岛链丶西方最靠近海参崴的 据点 因此 作为防堵苏联庞大潜艇部队进入太平洋的第一线 自然成为冷战时代 日本 基於美国反潜体系之下的战略目标 为此 早期日本建造的几艘近岸型潜艇就不再适用 接下来建造的就是大型化的猎杀潜艇 SSK 猎杀潜艇 是 1950 年代美国为了防堵苏联潜艇而提的概念 由於预测苏联已经从纳粹取 得了 XXI 潜艇以及华尔特封闭循环涡轮等超时代技术 并准备以苏联庞大的工业力量大批 建造 西方预测万一 大西洋战争 再度爆发 情势将远比纳粹海狼逞威的时代更加严重 在核潜艇尚未普及的时代 美国提出的封堵措施 就是部署一道由柴电潜艇构成的大洋水 下侦测网 注意 直到二战 潜艇的主要任务都是猎杀水面船只 而不是对付敌方潜艇 这些柴电潜艇配备二战以後才逐渐普及的大型声纳来监视海洋情况 为此 当时不少美国 二战型舰队潜艇都挂上这样的大声纳 成为 SSK 而日本第一种符合美国标准的大型远洋 SSK 是 1600 吨的大潮号 SS 561 1965 年服役 采用双壳构造 接着 日本又以大潮号为基础建造四艘 1650 吨的朝潮级猎杀潜艇 SS 562 565 在 1966 至 1969 年服役 新技术的酝酿新技术的酝酿 前述日本潜艇的整体构型 依旧是二战时代以来的延续 然而在 1960 年代 美国率先展开 一波潜艇构型的革新风潮 随後也将被西方盟国仿效 在这里要提到两个美国潜艇的型号 第一个是 1959 年开始服役的鲸须级 Barbel class 美国最後一代 SSK 也是全世界第一 个开创泪滴构型丶单轴丶十字尾舵现代化构型的实用化 SSK 先前各国一律是二战船型构 型 第一艘实验型泪滴潜艇是美国 1950 年代搞的 USS Albacore AGSS 569 泪滴型是水 下高速航行的最佳化流体构型 对降低航行噪音也有诸多好处 纯正 的泪滴型像一颗炮 弹 前半部扩张之後到後部逐渐收缩 从头到尾没有一处的横剖面直径相同 因此 泪滴 型船壳的施工相当复杂昂贵 美国洛杉矶级以後的核能潜艇 为了考量经济效益 转而使 用折衷的泪滴型 中间的艇体是一大段平行的钢管 这样的阻力与静音性能会略逊於泪滴 构型 但施工成本降低幅度十分显着 然後是 1960 年服役的实验性核潜白鱼号 USS Tullibee SSN 597 除了泪滴外型之外 另 拥有几项全世界开创性的特徵 艇首 AN BQQ 1 球阵丶被球阵挤到靠近两侧的鱼雷管布置 以及追求安静丶但航速慢到只有 15 节 水下 的核电推进 从那艘悲剧的长尾鲨号 USS Thresher SSN 593 之後 美国所有 SSN 都用上了球阵以及侧面鱼雷管的设计 球型阵的好处不消说 首先是艇首声纳涵盖方位的最佳化 然後是最大幅度利用艇首的可 用空间 使音鼓尺寸在艇首内部达到极大化 故能使用更低丶传递更远的声频 然而 球 阵本身是一个及高难度技术 因为一个球体的施工精确度要求极高 上面还要大量钻孔来 放置换能器 是复杂昂贵的代名词 因此 长久以来只有美国核能潜艇使用球阵 球阵另 一不适合柴潜的地方在於 它占掉整个艇首 把鱼雷管几到後面 吃掉了艇内更多空间 导致整个艇体大型化 功率需求也跟着增加 回到日本柴潜的发展 其实日本在 1960 年代已经知道美国推出了泪滴型 但这毕竟是崭新 的设计 为求保险起见 日本当时规划的大潮号与朝潮级还是继续采用传统构造 同时间 防卫厅技研本部 TRDI 便着手研究泪滴构型 当然还有美国的交流 在 1967 年 第一 艘新型猎杀潜艇正式编列预算 这就是划时代的涡潮级 涡潮级涡潮级 1971 1978 1971 年到 1978 年 日本建造了七艘涡潮级 SSK 它与先前的几型日本柴潜截然不同 使 用的是美国浓厚的优美泪滴型艇壳 最早的几种泪滴型潜艇活像颗炸弹似的 看起来圆滚 滚的 无论是美国的飞鱼级 Skipjack class 还是涡潮级都有这种特色 涡潮级装备了冲电 子 Oki Electric 公司开发的 ZQQ 1 集成式阵列声纳 这是日本第一种大型的集成阵列声纳 虽然不是球阵 但 ZQQ 1 有一个直径高达 3 米的圆柱型被动阵列 排了三层换能器单元 占掉整个艇首 所以六个鱼雷管挤到接近艇体两侧中部的位置 这种特徵显然学自白鱼号 在柴电潜艇则是首创 七艘涡潮级前後使用三种 ZQQ 1 的次型 ZQQ 1 2 搭配美制的 SQS 4 主动声纳 而 ZQQ 3 则在围壳前方增加一个 AN SQS 36 高频主动声纳 用来侦测 障碍物或水雷 涡潮级的浮航排水量达 1850 吨 潜航估计超过 2000 吨 涡潮级的构型後 来仍深深影响汐朝级丶春潮级 在 1970 年代 唯一能与涡潮级批敌的 SSK 大概只有荷 兰建造的两艘旗鱼级大型远洋 SSK 旗鱼级同样采用类似鲸须级的泪滴型外壳 涡潮级 用 NS 63 耐压钢板建造 实用潜航深度超过 200 米 最大推测达 300 米 最後两艘涡潮级 又有一些改进 编制人员从 80 人降到 75 人 汐朝级汐朝级 1980 1989 在 1975 年 海自开始筹画涡潮级的改良型 於是在 1980 到 1989 年总共完成 10 艘汐朝级 汐朝级以後期型涡潮级为基础 加长 4 米 水下排水量大约 2450 吨 隔音制震设备显然更 好 汐朝级的主机还是跟涡潮级一样 由川崎重工与德国合作 而汐朝级的主要改良 在 於火控与声纳设备 汐朝级的声纳是 ZQQ 4 是 ZQQ 3 的改良型 艇首摆了一个直径 3 米的圆柱被动阵列 围 壳前端加装一个 SQS 36 高频主动声纳 而最重要的改进 就是加入一距美国的 AN BQR 15 拖曳阵 BQR 15 应该是 SQR 15 的次型 SQR 15 是美国海军早期使用的拖曳声纳型号 大概 1970 年代才推出并测试 1983 年 10 月在北卡罗莱纳外海被苏联 K 324 核潜艇打断的 就是这个型号 SQR 15 侦测距离达到第二汇聚区 牛烘烘地超过 100 千米 这个 1980 年 代初才在美国海军逐渐普及装用的高档反潜监视系统 没几年就提供给日本 足见美日同 盟的等级 当然 汐朝级不是一开始就装上 BQR 15 直到 1987 年才陆续加装 拖曳的缆 绳就布置在艇壳外部 此外 汐朝级配备日本第一种潜艇资料系统 Sumbarine Computer Data System 称为 ZYQ 1 集成了艇上的声纳与武器系统 将声纳回传的信号自动实施数位化综合处理 产 出一个周边态势画面与目标轨迹追踪 投射在显示器上 并且根据目标威胁提出战术建议 接战顺序或目标分配之类 最後将相关参数自动馈入火控系统 这种结合声纳自动追瞄 并处理多个目标丶分配攻击任务并导控多枚鱼雷的能力 在 1980 年代是非常高档的 除了 英美先进核能潜艇之外 在柴潜部分 算得出来的只有日本汐朝丶荷兰海象以及卖给台湾 的海龙丶英国支持者 它晚了点 1990 年代初才真正服役 有同等级的能力 比起其他欧 洲外销他国的柴潜如西德 209 丶法国奥古斯塔 Agosta 高了一个档次 1980 年代配备拖 曳声纳的柴潜也是屈指可数 基本上就汐朝跟海象 台湾海龙没有 荷兰旗鱼在 1990 年代 更换整套声纳时 才算是拥有了拖曳声纳 当然 ZYQ 1 比较复杂庞大 会吃掉 350 吨的 排水量 汐朝级基本上分为前後两批 前四艘仍使用 NS 63 钢板制造 後六艘改用 NS 80 所以最 大实用的潜航深度来到 300 米 极限深度超过了 400 米 後六艘还引进更好的自动航行控 制装置 武器方面 汐朝的六个鱼雷管比涡潮级接近艇首一些 涡潮级的鱼雷管几乎要摆 到艇体中间了 前四艘只能使用鱼雷 後六艘也能发射鱼叉导弹 前四艘後来也追加这个 能力 整体而言 汐朝级跟英国支持者级类似 具备相当於同时期西方许多核潜才用得上的同等 级货色 构型丶声纳丶火控 只是换了一个柴油引擎而已 对於战略上需要远洋作战丶远 距监控的日本海自 这样的高档猎杀潜艇才够用 春潮级春潮级 1990 1997 1990 年代推出的春潮级基本上又是汐朝级的放大版 还是那种泪滴型船壳 春潮级直径增 加一些 艇体延长 1m 水下排水量来到了 2700 吨 法国红宝石级核潜也差不多是这个数 字 光看这就足以注定红宝石的静音性能只能是一场悲剧 哪来地方放足够的减音隔层与 基座 春潮级多出来的体积与排水量 主要是进一步提升轮机的隔音制震设施 并且在 艇壳外敷设消音瓦 春潮级混用 NS 90 与 NS 110 钢板制造 最大深度可能来到 500 米 春潮换了功率更大的新主机 电瓶耐力也延长 充满电之後 能在水下用 20 节全速冲刺将 近一小时 在 1990 至 1997 年 共有 7 艘春潮级服役 春潮级的声纳系统是美国休斯 Hough 与日本冲电子 Oki Electric 公司合作的 ZQQ 5 一样包含一个艇首的大型圆柱阵列丶主动声纳 ZYQ 1 拖曳声纳有了完整的艇体配套 设计 平时收在内部 汐朝级只能像当时英国核潜般简单地附在艇外 较容易产生阻力或 损坏 而 ZQQ5 另一个多出来的新东西 是艇体两侧的大型低频听音阵列声纳 整体涵 盖面又比汐朝级更好 春潮的火控系统是 ZYQ 2 ZYQ 1 的发展型 最後一艘春潮级做了 一些改良 加装非穿透式的光电桅杆 尔後又改装 AIP 系统 斯特灵 MK 2 进行测试 目前当训练舰 到今天无疑还是亚洲第一流柴潜的春潮级 已经开始有两艘转成训练潜艇 再过几年就要 开始退役 日本人汰换潜艇的速率让人感慨啊 亲潮级亲潮级 1998 2008 春潮级之後就是现在比较为人熟悉的亲潮级 在 1998 至 2008 年 总共有 11 艘亲潮级加入 海自潜艇部队 亲潮级摆脱了将近 30 年以来 从涡潮级开始的构型 包括泪滴艇壳丶侧置鱼雷管等 个人 认为 很大一部份因素是考量柴潜的实际效益 以及经济层面 泪滴 虽然是潜艇水下航 行的最佳化构型 但施工复杂度与成本也高 前面已经叙述过 经常要在水下高速航行的 核潜 值得花钱用昂贵的泪滴型 但是柴潜根本没有这种动力条件 主要的水下航速都是 慢速 以空间观之 泪滴从艇首往後扩张 到艇中间很快又往後渐缩 对於体型有限的柴 潜 最好当然是能在额定的长宽之内挤出最大的空间 例如 212 那种短短胖胖的形状 此 时纯正泪滴型当然不经济了 再来 过去的涡潮丶汐朝丶春潮都是 双壳 外壳之内还有 一层内壳 艇体中段隆起部位等於是外壳之上的第三层壳 虽然双壳有着预留浮力大丶生 存性高的优势 但是造价与空间就牺牲了 而且双壳设计的外壳与内壳之间的空间大 需 要较多流水开口 虽然涡潮丶汐朝丶春潮都用高工艺水平的狭长线缝状流水开口 减阻力 效果看似不错 但终究是一个问题 基於以上因素 1990 年代末期以来 就没看过采用纯正的泪滴构型的新柴潜 西方多数国 家都采用单壳主体丶在上层或下层增设部分非耐压区来放置部分设备的复合构型 日本人 貌似称为叶卷型 以亲潮为例 明显是一个较为宽大的单壳主体 上面搭着一层容积不小 的倾斜状非耐压区域 所以亲潮表面的流水开口数量也比前面汐朝丶春潮少了许多 亲潮 的外观平直 曲线单纯 施工比起过去 每一处直径都不一样 的泪滴型容易 此外 早 期据说亲潮这种单纯大倾斜平面 以及内倾的围壳 主要考量就类似雷达隐身飞机 让声 纳波反射到其他方位去 不过这种说法先听听就好 总之 比起涡潮丶汐朝丶春潮四平八 稳丶优雅流畅的外型 亲潮的外观前卫得多 不过明显更 肥 亲潮的 肥 反应在排水 量 水下一口气达到 3500 吨 亲潮同样以 NS 90 混 NS 110 钢板制造 不过 NS 110 使用 比例更大 最大深度超过 500 米 另一大不同就是鱼雷管 过去涡潮丶汐朝丶春潮把鱼雷管摆在两侧 艇首放置大型圆柱声 纳 到目前为止 柴潜里就只有涡潮丶汐朝丶春潮 为了腾空间放大型声纳 把鱼雷管挪 到後面两侧 可是到了亲潮 鱼雷管又跟其他国家柴潜一样 回到了艇首 这或许也是一 种经济考量 鱼雷管前移 更有效利用首部 後面腾出的空间也比较多 不过由於舰型不 同 亲潮的艇首比较肥 可用空间大於过去的涡潮丶汐朝丶春潮 亲潮的六门鱼雷管设在 艇首上部 艇首下部放置声纳 从外观上 可以看到一个横向的环形声纳阵列突出了艇首 亲潮的声纳系统是 ZYQ 6 组成部分包括艇首主 被动声纳 ZYQ 1 拖曳阵列声纳 後端 设备有改进 阵列水声单元则不清楚 以及艇体两侧的大型低频被动阵列 Norman Friedman 编写的 Naval Institute Guide to World Naval Weapon Systems 之中记载 亲潮的侧 面阵是三元子阵式 类似美国在 1980 年代末开发丶用於海狼级的宽孔径阵列 Wide Aperture Array WAA 所以他推测亲潮的这个阵列也是美日技术合作的结果 亲潮的作 战系统是 ZYQ 3 一次能导控六枚鱼雷接战 最後四艘亲潮级的战斗系统经过改良 使用 商规计算机架构来取代过去的军规旧系统 计算能量大增 而最後三艘亲潮还加装了海上 自卫队在 1990 年代建置的海幕指挥管制系统 MOF 的终端机 能直接与其他舰艇或自卫队 高层幕僚进行广泛的数位传输 在火控丶声纳丶鱼雷方面 日本是美国头等盟国 可以获得令人眼红的高档次技术转移 无论声纳或火控也好 日本一开始固然可以从美国获得许多东西 但是日本本身基础研究 与工艺的底子也很好 摸久了这些系统都能独当一面 自己继续开发 就像日本当年买进 了宙斯盾 现在已经可以独自开发了开放架构的先进作战系统给日向级与 19DD 驱逐舰使 用 虽然跟 前辈们 长得很不一样 但亲潮维持住一个传统 依旧是当代最顶级的远洋猎杀 柴潜 同时间等级相近的 就是澳洲柯林斯 同样是满身精密行头的大型远洋猎杀潜艇 英国支持者则在 1990 年代初成为英国国防预算删减的牺牲品 多年後卖给加拿大 只是不 知是保存期间处理不良等原因 这几艘潜艇不仅悲剧还出了人命 苍龙级苍龙级 2009 目前日本最新柴潜 就是 2009 年才开始成军服役的苍龙级 苍龙级的线型继续沿用亲潮 外观主要区别包括引进 X 尾舵 以及类似美国新型核潜在围壳前端的弯角降阻力设计 苍 龙级是日本第一个在设计阶段纳入 AIP 的潜艇 主机是斯特灵 MK 3 苍龙的电子与侦测 装备也经过进一步改良 战斗系统完全使用开放架构丶最新的商规组件 加了 AIP 舱段之 後 苍龙水下排水量来到了 4200 吨 是目前全世界最大柴潜 未来新潜艇未来新潜艇 虽然苍龙级还是顶尖水平 不过在第一艘下水的 2007 年 日本已经迫不及待展开更新一代 潜艇的计画 主要着重於提高静音能力丶侦测能力与抗冲击能力等 具体技术包括新一代 声纳系统 是否与老美交流一下共型阵丶矢量感测技术 待观察 丶新的无轴承推进丶外 部加挂的弹性筹载 类似法国的 SMX 系列潜艇 丶新的鱼雷与反舰导弹等等 并考虑发 展燃料电池 AIP 来取代斯特灵系统 第一艘全新潜艇希望能在 2016 年服役 所以苍龙只 是亲潮之後的过渡型号 目前预估到 2025 年 最後一艘亲潮退役 海自潜艇部队就全部是 AIP 潜艇了 鱼雷鱼雷 稍微提一下海自的鱼雷 早年海自当然使用美制鱼雷 直到 1970 丶 80 年代 老掉牙的电 池推进 MK 37 或者改进後用热力发动机的 NT 37 还用得挺快乐 所以川口大叔笔下沈 默的舰队里 美日双方潜艇一个个都在用令人喷饭的 MK 37 殊不知同时间老美 MK 48 系列已经烂大街了 1990 年代日本的主力鱼雷则是 89 式 基本上就是 MK 48 的日本版 1980 年代引进设计 当然 89 式一开始一定不叫 89 式 在 1989 年定型投产以前 它叫做 GRX 2 89 式应该 是 MK 48 Mod5 也就是先进能力鱼雷 ADCAP 的日本版 中途线导 终端主 被动寻标 最大速率 55 节以上 最大射程约 50 千米 最大攻击深度 900 米 之後 89 式有没有跟老美 ADCAP 一样 在 1990 年代一个个阶段地不停升级 现在已经是 Mod 7 就不清楚了 以日本武器的特性 应该是没有 有趣的是 日本水面舰 324mm 轻型鱼雷的资料比较多 外界得知的型号也比较多 基本 有追上老美 MK 50 54 的发展 但鱼雷好像又是 89 式一路用到今天 或许 没多久会听到 更新的型号 当然 如果是 ADCAP 的能耐 89 式应付大多数威胁也足够了 海自的水下对手海自的水下对手 基本上 冷战时代海自跟美国第七舰队的反潜力量 主要是瞄准了苏联太平洋舰队 包括 核潜与柴潜 中国虽然也有相当庞大的柴潜部队 但由於技术落後而几乎直接无视 虽然 中国随後也造出少量核潜 但美国对这些 从