
在一部蘇聯(lián)電影中有個(gè)片斷:一艘漁船在芬蘭海岸沉沒(méi),伊沃爾金將軍的朋友乘“比拉魚(yú)”小型潛艇逃生時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火,無(wú)奈之下把伏特加烈酒作為燃料加入,結(jié)果奇跡出現(xiàn)了,發(fā)動(dòng)機(jī)重新工作,救了大伙的性命。當(dāng)然,一些觀眾可能以為這是導(dǎo)演為悲劇事件增添的戲劇夸張成分。但有趣的是,如果“比拉魚(yú)”潛艇裝配法國(guó)MESMA型厭氧能源裝置的話,這種情況是能在海軍實(shí)踐中現(xiàn)實(shí)發(fā)生的,因?yàn)檫@種發(fā)動(dòng)機(jī)使用乙醇(乙基酒精)為燃料。
AIP潛艇發(fā)展歷史
對(duì)于各國(guó)海軍官兵來(lái)說(shuō),酒精成分燃料具有極大的誘惑力。俄專家為“比拉魚(yú)”潛艇研制出了AIP(不依賴空氣推進(jìn))的厭氧能源裝置“水晶-20”。不過(guò),它并不以乙基酒精為燃料,這是一種配備有電化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的厭氧能源裝置,以氫、氧為燃料。工作原理初看起來(lái)非常簡(jiǎn)單:通過(guò)特殊的薄膜使氫和氧相互作用,發(fā)揮電解質(zhì)功能,釋放電流,產(chǎn)生蒸餾水,從而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。不用燃燒,也不需要任何機(jī)械作用。這對(duì)潛艇來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,它可以保障潛艇航行時(shí)不產(chǎn)生噪聲,極難被對(duì)方發(fā)現(xiàn)。
我們知道,核潛艇的作用非常大。不過(guò),由于造船專家對(duì)單純發(fā)展核潛艇制造業(yè)的合理性產(chǎn)生了懷疑,現(xiàn)代化核潛艇造價(jià)驚人(平均單價(jià)13~23億美元),戰(zhàn)斗使用和維修保養(yǎng)費(fèi)用較高,銷毀難度較大,潛艇設(shè)計(jì)師們被迫考慮研制其替代型產(chǎn)品。
提高非核動(dòng)力潛艇戰(zhàn)斗效率的關(guān)鍵,就是要提高水下續(xù)航時(shí)間,必須建造、使用和掌握厭氧能源裝置,只有它才能夠保障常規(guī)潛艇較長(zhǎng)時(shí)間的水下航行。蘇聯(lián)率先進(jìn)行了這方面的研究,到20世紀(jì)50年代中期前,蘇聯(lián)是厭氧能源裝置方面無(wú)可爭(zhēng)議的先鋒,共進(jìn)行了幾種類型單發(fā)封閉循環(huán)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn),批量生產(chǎn)了裝配這種能源裝置的A615型潛艇??梢哉f(shuō),類似能源裝置發(fā)展方向本身非常有前景。
AIP潛艇已成發(fā)展趨勢(shì)
柴電潛艇自誕生之日起就遇到了“換氣”難的問(wèn)題,為了治愈這一痼疾,各潛艇技術(shù)強(qiáng)國(guó)紛紛研發(fā)AIP(不依賴空氣推進(jìn))系統(tǒng),以延長(zhǎng)潛艇的潛航時(shí)間。近日有外媒猜測(cè),中國(guó)大陸軍工部門(mén)已在潛艇AIP技術(shù)上有所突破,并投入應(yīng)用。
普通的常規(guī)潛艇上浮時(shí)依靠柴油機(jī)提供動(dòng)力,潛航時(shí)用電力推進(jìn),一旦電力耗盡就必須上浮,因此容易暴露行蹤。而AIP系統(tǒng)是一種長(zhǎng)效的電力系統(tǒng),潛艇裝備后可長(zhǎng)時(shí)間潛航,有助于提升隱蔽性和對(duì)敵威懾能力。
目前,德國(guó)、瑞典和俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)擁有成熟的AIP技術(shù)。中國(guó)軍工部門(mén)也已自行開(kāi)發(fā)出AIP技術(shù)。有外媒報(bào)道稱,中國(guó)船舶工業(yè)公司展示的電視畫(huà)面上可“清楚地看到正在出廠之中的潛艇用AIP系統(tǒng)”,船舶工業(yè)技術(shù)人員也表示,“AIP技術(shù)已經(jīng)處于實(shí)用階段”。他們還進(jìn)一步發(fā)揮想象力,煞有介事地猜測(cè),中國(guó)自產(chǎn)的AIP燃料艙長(zhǎng)度約為7米左右,為安裝該艙段,艦艇的艇身也需要加長(zhǎng)。
雖然外界對(duì)中國(guó)海軍潛艇性能的猜測(cè)并不一定準(zhǔn)確,但AIP系統(tǒng)確實(shí)是潛艇戰(zhàn)斗力的倍增器。中國(guó)自上世紀(jì)50年代中期就造出了第一艘國(guó)產(chǎn)常規(guī)潛艇,經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)積累,已經(jīng)陸續(xù)發(fā)展出“明”、“宋”和“元”等多個(gè)型號(hào)。憑借著扎實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)和豐富的潛艇經(jīng)驗(yàn),相信AIP潛艇對(duì)于中國(guó)海軍并不僅僅是個(gè)夢(mèng)想。
根據(jù)國(guó)際及周邊環(huán)境國(guó)家的常規(guī)潛艇AIP現(xiàn)狀,常規(guī)潛艇裝備AIP是必然的發(fā)展趨勢(shì)。但AIP屬高新尖端技術(shù),完全依賴進(jìn)口則很可能受制于人。所以應(yīng)加速研究開(kāi)發(fā)我國(guó)AIP,盡快加大投入,加緊AIP系統(tǒng)研究,充分發(fā)揮常規(guī)潛艇的威力。
“區(qū)域核潛艇”更實(shí)用
外媒宣稱,解放軍的常規(guī)潛艦安裝AIP系統(tǒng)后,可以說(shuō)是具備了“區(qū)域核潛艇”的功能,其在南中國(guó)海、臺(tái)灣海峽東岸海域進(jìn)行遠(yuǎn)航活動(dòng)的能力將大幅提升。這種說(shuō)法雖然延續(xù)了西方媒體一貫的聳人聽(tīng)聞的風(fēng)格,但也確實(shí)點(diǎn)出了AIP潛艇的應(yīng)用價(jià)值所在。
從作戰(zhàn)用途的角度看,身形巨大的核潛艇適用于遠(yuǎn)洋部署,用于執(zhí)行深海反潛、為己方戰(zhàn)略核潛艇和航母護(hù)航等任務(wù),一旦進(jìn)入淺海就會(huì)面臨龍入淺灘的尷尬。此外,核潛艇工藝復(fù)雜,建造和維護(hù)成本高昂。除美國(guó)外,其他國(guó)家根本不可能專門(mén)發(fā)展類似于“弗吉尼亞”級(jí)這種具備淺海作戰(zhàn)能力的核潛艇。因此,法國(guó)、俄羅斯和中國(guó)都堅(jiān)持兩條腿走路的戰(zhàn)略,裝備核潛艇的同時(shí),也在積極發(fā)展先進(jìn)常規(guī)潛艇。
不過(guò),在水面艦艇的反潛聲吶性能不斷提升、反潛機(jī)和反潛直升機(jī)滿天飛的現(xiàn)代海戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng),經(jīng)常浮出水面“換氣”的常規(guī)潛艇正面臨嚴(yán)峻的危機(jī)。能在水下藏多久,直接關(guān)系到潛艇的生存能力和戰(zhàn)斗力。
AIP潛艇的出現(xiàn),令各國(guó)海軍有了更好的選擇。對(duì)中國(guó)而言,裝備AIP潛艇后,可在不動(dòng)用核潛艇的前提下,對(duì)南海這樣的遼闊海域進(jìn)行大面積“水下巡邏”,以積極防御的姿態(tài),達(dá)到不戰(zhàn)而屈人之兵的效果。
因此,對(duì)于一支裝備有核潛艇和常規(guī)潛艇的發(fā)展中國(guó)家海軍來(lái)講,能長(zhǎng)期潛伏水下的AIP潛艇同樣很給力。
AIP發(fā)動(dòng)機(jī)的缺陷
中國(guó)AIP潛艇技術(shù)的突破,引來(lái)美國(guó)強(qiáng)烈擔(dān)憂。美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)蓋茨最擔(dān)心的解放軍武器系統(tǒng)中,除了導(dǎo)彈、隱形戰(zhàn)機(jī)就是潛艇了。歐洲的專家近日討論中國(guó)新型元級(jí)潛艇時(shí),普遍認(rèn)為,再過(guò)幾年,解放軍在役的50到60艘常規(guī)潛艇都經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化改進(jìn),主要是加裝了AIP(不依賴空氣推進(jìn))系統(tǒng),大幅提升潛航能力。對(duì)美國(guó)艦隊(duì)、特別是航母在第一島鏈附近游弋構(gòu)成威脅。軍事專家分析,西方一貫炒作中國(guó)的武器裝備,這次對(duì)AIP潛艇的吹捧也有言過(guò)其實(shí)的地方。
其實(shí),潛艇早在二次大戰(zhàn)時(shí)期已經(jīng)能越洋作戰(zhàn)。納粹德國(guó)的U級(jí)潛艇曾經(jīng)炮擊紐約,把北美洲東岸打得人仰馬翻。到了今天,飛機(jī)加衛(wèi)星加長(zhǎng)程雷達(dá)的反潛艇技術(shù)已經(jīng)令潛望鏡無(wú)所遁形,常規(guī)潛艇必須頻頻“換氣”的死穴暴露無(wú)遺。
加裝了AIP的潛艇不過(guò)是把3天的“換氣”頻率延長(zhǎng)到6天至9天,但是AIP發(fā)動(dòng)機(jī)的缺陷關(guān)鍵是功率低,只能供潛艇開(kāi)八九節(jié),同核潛艇持續(xù)開(kāi)30節(jié)相比望塵莫及。
此外,在潛艇上貯存液態(tài)氫有很大的技術(shù)難度。同時(shí)因?yàn)闅錃庖妆兹?,?duì)使用氫的安全有嚴(yán)格要求,裝置中的膜要依賴美國(guó)進(jìn)口,國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)能力。由此可見(jiàn)燃料電池技術(shù)難度大,工業(yè)基礎(chǔ)要求較高,要使燃料電池上艇作AIP動(dòng)力,需要很高的技術(shù)儲(chǔ)備,而我國(guó)對(duì)燃料電池的研究水平還比較低。所以,如果研制FCAIP,則研制周期較大(據(jù)估計(jì),至少需要10~15年),投入經(jīng)費(fèi)也很大,同時(shí)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也大。
這也不是沒(méi)有前車(chē)之鑒。蘇聯(lián)在冷戰(zhàn)時(shí)期造了30艘閉式循環(huán)燃機(jī)的Q級(jí)潛艇,但這種技術(shù)不穩(wěn)定使Q級(jí)潛艇M-256因火災(zāi)引發(fā)爆炸沉沒(méi),Q級(jí)潛艇在40年前全部被解體。