正在建造中的s-80級潛艇已經(jīng)引起了各國海軍的關(guān)注,尤其是那些夢想強(qiáng)大海上力量又沒有技術(shù)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(wù)承包商都能分到一杯羹,這在經(jīng)濟(jì)危機(jī)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(tuán)的合作項目,其系列產(chǎn)品已經(jīng)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(tuán)認(rèn)為自己已經(jīng)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(chǔ)上自行研制的S-80級AIP常規(guī)潛艇。
關(guān)于S-80級潛艇的設(shè)計,納凡蒂亞集團(tuán)想極力澄清這樣一種誤解,那就是認(rèn)為新潛艇只是鲉魚級出口型潛艇的升級版。當(dāng)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(shè)計、武器裝備、電子設(shè)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(jìn)行了有針對性的設(shè)計,其某些方面性能甚至超過鲉魚級。
法西兩國合作設(shè)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(cè)重于遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)能力,其所裝備的采用法國MESMA技術(shù)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(shè)想有了實現(xiàn)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(yuǎn)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(shè)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(shù)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(shè)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(jì),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(guān)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(biāo)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(tuán)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(shè)計時,認(rèn)為新潛艇要能夠承擔(dān)起新的作戰(zhàn)任務(wù),以更好地適應(yīng)21世紀(jì)的作戰(zhàn)環(huán)境。于是,2002年2月,西班牙海軍的戰(zhàn)略指導(dǎo)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(hù)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(biāo)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(shè)計以滿足新的任務(wù)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(tuán)獲得設(shè)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(xiàn)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(jù)合同規(guī)定,第一般S-81號將于2013年服役,第二艘S-82號預(yù)計2014年服役,之后將再行建造s-83號和S-84號潛艇,分別預(yù)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(qiáng)度耐壓鋼制造,這種鋼材已經(jīng)應(yīng)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(jié)構(gòu),為降低潛艇物理噪聲,對艇殼形狀進(jìn)行了模擬和仿真試驗,還在瑞典進(jìn)行了拖曳試驗,來驗證潛艇的水動力特征和大側(cè)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(shè)計而不是X對角線設(shè)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(dāng)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(jìn)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(fēng)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(jī)動能力非常好,能在80秒內(nèi)或者5米距離內(nèi)迅速制動,并能在50秒內(nèi)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(dāng)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(xué)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(dá)、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(jī)械設(shè)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(lián)結(jié)以使設(shè)備和系統(tǒng)與殼體之間實現(xiàn)隔離;此外,還裝備了_一套柴油機(jī)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(yīng)用了雷達(dá)吸波復(fù)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(shù)的巡航推進(jìn)系統(tǒng);一部分為提供高速航行的主動力推進(jìn)系統(tǒng)。其中AIP系統(tǒng)為整個推進(jìn)技術(shù)提升的關(guān)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(guān)系,所以S-80級AIP系統(tǒng)采用的是法國的MESMA技術(shù),即“潛艇續(xù)航能量模塊”。雖然MESMA技術(shù)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(qiáng)了下潛續(xù)航能力,減少了潛艇處于危險深度的機(jī)率。
S-80級的AIP巡航系統(tǒng)主要包括一臺蒸汽發(fā)電機(jī)、一組交流渦輪發(fā)電機(jī)、一臺氣體壓縮機(jī)、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(shè)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(jìn)系統(tǒng)采用的是柴電聯(lián)合方案,主要包括一部柴油發(fā)電機(jī)和一部永磁電力發(fā)動機(jī),整個推進(jìn)系統(tǒng)與AIP系統(tǒng)相聯(lián)。全新的質(zhì)子交換膜燃料電池組能夠為艙內(nèi)提供純度非常高的氧氣和氫氣;永磁電力發(fā)動機(jī)能夠以不變的速度推進(jìn)一臺經(jīng)過特殊設(shè)計的螺旋槳,這種設(shè)計消除了潛艇高速行進(jìn)時所產(chǎn)生的氣穴,有效降低了噪聲。主電機(jī)功率為3500千瓦,柴油機(jī)功率為3×1200千瓦,AIP系統(tǒng)功率為300千瓦。這套復(fù)雜的動力系統(tǒng)使S-80級水面航速可以達(dá)到12節(jié),下潛航速達(dá)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(jī)在15天內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行操作,這種依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高度自動化管理平臺將控制潛艇內(nèi)的全部設(shè)備,從主機(jī)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(wù)站都將通過s CP網(wǎng)絡(luò)收集和傳遞信號,該網(wǎng)絡(luò)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(xùn)練等內(nèi)容。為了保障sCP網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(jìn)了意大利艾維歐公司提供的分布式智能導(dǎo)航操縱系統(tǒng),其分布式結(jié)構(gòu)具有很好的適應(yīng)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(jīng)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(guān)的處理設(shè)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(gòu),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(jīng)驗證過的現(xiàn)有商用技術(shù),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(yīng)效能,也因此節(jié)約了開發(fā)經(jīng)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(cè)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(chǎn)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(dá)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(shè)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(lián)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(shù)字接收器技術(shù),并結(jié)合雷達(dá)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(dǎo)航雷達(dá)。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(shè)備的基礎(chǔ)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(dǎo)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(shù)型“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈,S-80級的武器艙設(shè)計已經(jīng)為使用這種巡航導(dǎo)彈做了充分準(zhǔn)備,包括相關(guān)的存放空間、能量供應(yīng)和各種聯(lián)接接口。
打擊內(nèi)陸1100公里目標(biāo)
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(dǎo)彈,以及美國TAC-TOM“戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈。
上述裝備中最大的亮點無疑是潛射型“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈,與英法研制的“斯卡普”海基巡航導(dǎo)彈一樣,該導(dǎo)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(chǎn)。西班牙購買的這批導(dǎo)彈為BLOCKIV型,每顆導(dǎo)彈售價50萬歐元,西方與美方簽訂的第一批購買數(shù)量為24枚,共計7200萬美元,預(yù)計2012年之前裝備S-80級潛艇和F-100級防空驅(qū)逐艦。該型導(dǎo)彈除了可對陸地目標(biāo)實施精確打擊外,還能攻擊水面艦艇。該導(dǎo)彈重1440公斤,彈長5.56米(不帶推進(jìn)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(dǎo)彈為潛射型“捕鯨叉”BLOCKII,該型導(dǎo)彈由美國波音公司生產(chǎn),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(chǎn),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(dǎo)方式為有線制導(dǎo)加主/被動尋的,攻擊深度大于365米,速度達(dá)55節(jié)(主動)/40節(jié)(被動),射程38公里(主動)/50公里(被動)。
“聯(lián)合國”制造
從全系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成來看,西班牙S-80級潛艇堪稱由多個發(fā)達(dá)國家聯(lián)合打造出來的“聯(lián)合國”版常規(guī)潛艇。雖然西班牙本國的軍工產(chǎn)業(yè)在歐洲不算領(lǐng)先,但是憑借著其與美國、英國、法國、德國等盟國的良好關(guān)系,通過采購盟國的先進(jìn)裝備,也完全彌補(bǔ)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(jīng)引起了世界各國海軍的關(guān)注,尤其是那些夢想強(qiáng)大海軍力量又沒有技術(shù)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(wù)承包商都能分到一杯羹,目前s-80級已經(jīng)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(jīng)濟(jì)危機(jī)的大背景下是參與各方都希望看到的。