澳大利亞何以瞧不上高性價比的德國潛艇

毛東秋

2016年4月26日，由法國造船局（DCNS）設計的“短鰭梭魚”潛艇中標澳大利亞潛水艇項目。叱咤兩次世界大戰(zhàn)的德國潛艇慘淡出局，這結果既出人意料又在情理之中，是德國潛艇性能不夠、技術不強，還是另有隱情，我們一探究竟。

綠燈全開，只為澳大利亞這頓大餐

自2012年，澳大利亞啟動該國最大的國防項目，研究未來30年潛艇項目的技術需求，拉開了澳大利亞下一代潛艇招標和生產(chǎn)的序幕。之后德國蒂森克虜伯船舶系統(tǒng)公司、日本三菱重工和川崎重工、法國海軍造船局（DCNS）先后積極投標。

德國投標方案是在其暢銷產(chǎn)品214型潛艇基礎上進行改進，推出澳大利亞“定制版”216型潛艇。日本的投標方案是以日本海上自衛(wèi)隊現(xiàn)役的4000噸級“蒼龍”級潛艇為基礎進行改進。法國DCNS提案則是將5000噸級的“梭魚”級核潛艇的動力系統(tǒng)改為常規(guī)動力。

為了贏得澳大利亞潛艇招標，德國蒂森克虜伯船舶系統(tǒng)公司希望通過購買澳大利亞政府造船企業(yè)ASC造船廠，以便“復制”德國在澳大利亞的造船企業(yè)，打造太平洋先進的制造中心，來建造、維護和出口戰(zhàn)艦給澳大利亞區(qū)域聯(lián)盟。

蒂森克虜伯推動中標的行動已經(jīng)達到了德國政府和行業(yè)的最高水平，德國總理默克爾已經(jīng)把德國不討論其國防工業(yè)的規(guī)則放在一邊來支持投標。為支持森克虜伯船舶系統(tǒng)公司投標，德國政府已經(jīng)給澳大利亞提供了史無前例的接近德國海軍保密技術并讓德國政府自己審核該公司建造澳大利亞潛艇的成本以確保澳大利亞納稅人獲得物超所值的產(chǎn)品。

而德國潛艇業(yè)務最大的供應商西門子公司已經(jīng)承諾至少將向澳大利亞制造商提供為其永磁同步電動機零件的50%業(yè)務外包。

西門子公司還發(fā)運300萬美元潛艇發(fā)動機樣機以期同昆士蘭科技大學和國防部國防科研集團開展長期研究合作。

顛覆設計理念， 引領世界潛艇潮流

自1898年以霍蘭號為代表的現(xiàn)代潛艇誕生以來，伴隨著科技的進步和戰(zhàn)爭的實際需要，現(xiàn)代潛艇經(jīng)歷了一次次戰(zhàn)爭的洗禮和科技的進步。第一次世界大戰(zhàn)一開始，潛艇就被用于戰(zhàn)斗。1914年9月22日，德國U-9號潛艇在一個多小時內，接連擊沉3艘英國巡洋艦，充分顯示了潛艇的作戰(zhàn)威力。在戰(zhàn)爭期間，各國潛艇共擊沉192艘戰(zhàn)斗艦艇。

韓國為214型潛艇舉行下水儀式

德國是世界上最早使用潛艇的國家之一，在世界潛艇發(fā)展史中占有重要的地位，其U型潛艇在兩次世界大戰(zhàn)中戰(zhàn)功顯赫、聞名于世。20世紀末，德國霍瓦茲船廠基于209型潛艇的設計理念，融合212A型潛艇不依賴空氣動力推進（AIP）技術，開發(fā)研制了出口型214型潛艇，該潛艇繼承了德國霍瓦茲德意志船廠的優(yōu)異生產(chǎn)工藝和高可靠性，吸收了多年來船廠建造209型潛艇過程中積累的經(jīng)驗和教訓。

德國傳統(tǒng)的潛艇設計理念是將平臺和負載分開，研制212A型潛艇伊始，德國的設計人員選擇就將船體建造、機械設備和傳感器、武器系統(tǒng)作為一體考慮。這種顛覆性的設計理念一方面來源自于現(xiàn)代海戰(zhàn)的分析和總結，另一方面來源于北約國家潛艇部隊的經(jīng)驗和情報。214型潛艇將武器、傳感器和指揮控制等技術融為一個大系統(tǒng)。大系統(tǒng)通過高性能數(shù)據(jù)總線將傳感器（如聲吶、潛望鏡、光電桅桿）獲得的數(shù)據(jù)、從武器系統(tǒng)（魚雷和發(fā)射裝置）獲得的有效信息，以及通過通信、導航系統(tǒng)獲得的信息融入指揮和武器控制系統(tǒng)的中心計算機工作站。指揮和武器控制系統(tǒng)是潛艇的核心，收集所有數(shù)據(jù)，評估敵我態(tài)勢，并創(chuàng)建作戰(zhàn)的先后次序。

德國214型潛艇這種先進實用的潛艇設計理念很快被其他國家所接受和運用，深刻影響了現(xiàn)代潛艇的發(fā)展。

多用途，實現(xiàn)潛艇任務包線最大化

214型潛艇被設計成可執(zhí)行包括從近海作戰(zhàn)到遠洋巡邏等多種任務。裝備現(xiàn)代化與傳感器融合在一起的模塊化武器系統(tǒng)，加上AIP系統(tǒng)，使214型潛艇具備以下能力：反艦和反潛作戰(zhàn)，執(zhí)行監(jiān)視、偵察任務，秘密布雷和收集情報，參加特種作戰(zhàn)，完成訓練和作戰(zhàn)任務。

214型潛艇在設計過程中注意方案的靈活多樣，根據(jù)艇用設施和作戰(zhàn)性能的側重點不同，有20余款改進型設計方案。這樣不僅可以滿足訂貨方對潛艇性能和建造工期的要求，也保證了不同型號的武器系統(tǒng)順利裝備在潛艇上，從而達到高效武器和造價優(yōu)化的有機結合。另外在設計建造過程中，214型潛艇對人機環(huán)境給予格外重視，配備了供30名艇員居住的標準艙室，每個艇員都有自己的固定床位。艇員居住艙室的后面是位于潛艇中部的指揮與作戰(zhàn)情報中心，中心內設置了聲吶顯示屏、武器發(fā)射及潛艇操控工作臺，中心與艇員住艙之間設置了耐壓艙壁。尾部沒有布置艇員艙室，在那里實行無人操作，主要布置了推進和操縱設備。

隱蔽性強，無聲無息中突入敵陣

潛艇最大的優(yōu)勢莫過于它的隱蔽性，隨著反潛技術的不斷進步，特別是新一代聲吶技術的應用，新一代反潛機的服役，潛艇面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。為了進一步強化潛艇的隱蔽性，214型潛艇在總體、動力、設備等的設計和研制方面可謂煞費苦心。214型潛艇通過一系列的處理以獲得優(yōu)異的隱身性能。

提高隱身性能第一步，提高潛艇下潛深度。214型潛艇耐壓艇殼由HY80和HYl00低磁鋼建造，該型鋼具有強度高、彈性好的特點，該型鋼可以保證214型潛艇的最大下潛深度超過400米。在該下潛深度上，敵方的磁探測器很難發(fā)現(xiàn)。

提高隱身性能第二步，優(yōu)異的船體外形。在設計之初，潛艇對表面外形要求極其嚴格，潛艇外形進行光順化處理，以盡量減少表面開口，即使是不可避免的開口也采用擋板結構以便盡可能地減小海水流動噪聲，提高潛艇的隱身性。光順的外形表面涂敷吸波材料和消聲瓦，大幅度降低水下目標可探測性，從而減少了被敵人探測到的幾率，增加了自身的聲吶探測距離。

214型潛艇水面航行狀態(tài)

提高隱身性能第三步，優(yōu)化的艇用設備布局。潛艇采用模塊化設計，所有的模塊，包括柴油機、發(fā)電機、管系和電纜等都安裝在彈性基座上，裝備大側斜低噪聲螺旋槳，采用重量、尺寸合適的葉片確保將螺旋槳激振降至最低，并盡可能避免在不同工況下產(chǎn)生空泡現(xiàn)象，以降低潛艇由于振動而產(chǎn)生的聲目標特性。

提高隱身性能第四步，采用先進的動力推進系統(tǒng)。德國從212型潛艇開始采用柴電混合推進裝置。該裝置由柴油發(fā)電機、推進電池/燃料電池系統(tǒng)和推進電機組成。214型潛艇采用新一代AIP，由于AIP動力裝置不需要氧氣即可正常運行，所以裝上潛艇后能夠顯著提高潛艇的水下續(xù)航力。214型潛艇采用西門子公司研制的新一代大功率新型質子交換膜燃料電池，每個燃料電池單元的功率達到120千瓦。214型潛艇裝備2組該型燃料電池單元，可輸出240千瓦的電力，從而可以保證214型潛艇水下活動時間可達3周以上，大大提高了潛航能力，降低了潛艇暴露率。燃料電池在不產(chǎn)生噪聲和燃燒的情況下，將化學能轉化為電能，并可以在水下向蓄電池充電。它惟一的副產(chǎn)品是蒸餾水，基本不向艇外排放廢物，因此對海水的熱輻射強度得到了有效的控制，尾流特征小，可以做到在水下的超安靜航行。214型潛艇采用第2代PERMASYN電機。PERMASYN電機比傳統(tǒng)的直流電機小很多，在很小的轉速下可獲得同樣的轉矩，這樣可以采用低轉速推進器，達到理想的水動力噪聲指標，并提高了效率。該電機具有低滲漏、高抗振性和較低的維護保養(yǎng)費等諸多優(yōu)點。

所有新技術、新工藝的采用和新設計理念的運用，都從不同的方面大幅度提高了214型潛艇的性能，將潛艇下潛深度、下潛時間提到了一個新的高度，將潛艇聲、熱、磁特征降至最低。不論從單向性能指標還是綜合指標，214型潛艇都代表了潛艇性能的世界級水平，可以說在該級別的潛艇無出其右。

先進的綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)

214型潛艇上裝備了ISUS90型綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的核心是指揮和控制系統(tǒng)。其職能是接收并分析所有輸入信息，然后自動啟動和選擇戰(zhàn)斗程序。

信息采集系統(tǒng)負責向指揮和武器控制系統(tǒng)提供信息，其主要傳感器是綜合聲吶系統(tǒng)。聲吶系統(tǒng)主要包括：STN聲吶系統(tǒng)，用于探測目標距離和方位的主動聲吶;被動聲吶基陣，由DBQS聲吶水聽器組成中頻圓柱狀基陣;FAS-3型中低頻舷側陣被動探測聲吶和偵聽測距聲吶。同時，214型潛艇可選裝TAS-3型拖曳陣聲吶用于低頻和超低頻的被動探測，該基陣可通過布置在艇體外尾部的絞車進行布放和回收。該艇也可裝備阿特拉斯公司的MOA3070 STN型避雷聲吶，這是一種經(jīng)過優(yōu)化設計的探測/獵雷系統(tǒng)，同時可以提供近距離導航數(shù)據(jù)。

214型潛艇的水面?zhèn)鞲衅髦饕?個裝備彩色高分辨率電荷耦合元件照相機、熱成像傳感器和GPS設備的光電桅桿，1個帶有激光測距儀和綜合電子支援措施（ESM）/GPS設備的光學潛望鏡，低截獲概率雷達系統(tǒng)，以及電子支援天線。導航系統(tǒng)主要包括導航工作臺、慣導系統(tǒng)、導航計算機、導航傳感器、GPS。通信系統(tǒng)包括外通系統(tǒng)、內通系統(tǒng)、可升降通信桅桿、雷達敵我識別系統(tǒng)、無線發(fā)報系統(tǒng)、緊急通信系統(tǒng)和浮力天線。綜合指揮和武器控制系統(tǒng)是214型潛艇多任務型實現(xiàn)的關鍵，該系統(tǒng)可以執(zhí)行航跡管理、目標運動分析、戰(zhàn)術態(tài)勢顯示、控制和制導魚雷、以及支援導彈發(fā)射等任務。

同時擁有水下強弩和堅盾

214型潛艇擁有強大的武器系統(tǒng)，1艘潛艇可配置16件武器（魚雷或導彈），具有8具發(fā)射管和8具備用魚雷或導彈。艇首8具自航式魚雷發(fā)射管可發(fā)射各型魚雷，其中的3、4、5、6號發(fā)射管可發(fā)射潛射“魚叉”導彈。

8具發(fā)射管呈L型鏡像排列，這種配置的優(yōu)點在于為兩側留出了寶貴的空間用于安裝配電板、控制面板或其他設備。魚雷（或導彈）可通過最上面的2個發(fā)射管裝入艇內。希臘海軍在214型潛艇上裝備由意大利阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司（WASS）與法國艦艇建造局（DCN）聯(lián)合研制的“黑鯊”重型魚雷。該型魚雷使用主被動聲自導頭，該自導頭具有較遠的探測距離和優(yōu)良的目標分類能力，并可使用線導，采用氧化銀/鋁電池驅動可正反轉的安靜型電動機，最高航速超過50節(jié)，航程50千米，適合在深水和淺水水域使用。

214型潛艇裝備的綜合反魚雷系統(tǒng)不僅可以進行自我保護，還可以對聯(lián)合作戰(zhàn)的水面艦艇提供保護。該系統(tǒng)主要由控制單元、裝在潛艇上層建筑里的懸掛裝置、帶10個發(fā)射管的發(fā)射容器，以及固定的干擾器和移動目標模擬器組成。

214型潛艇擅長利用具有自動魚雷報警功能的反魚雷系統(tǒng)攻擊來襲魚雷。其中集裝箱式綜合對策反應器是綜合反魚雷系統(tǒng)的重要組成部分，這是一個快速反應、多功效的反魚雷軟殺傷系統(tǒng)。它通過實施與威脅相對應的干擾和欺騙手段，對現(xiàn)代化的輕型魚雷，以及線導和聲自導重型魚雷進行有效的欺騙。該系統(tǒng)一直處于值班狀態(tài)，做好響應各種警報的準備。潛艇的聲吶系統(tǒng)將探測到的威脅和警告信息連續(xù)提供給該系統(tǒng)。系統(tǒng)中的干擾器能發(fā)出比潛艇反射回聲噪聲高得多的噪聲信號，這個噪聲信號掩護了潛艇，中斷了潛艇與來襲魚雷的信號聯(lián)絡。系統(tǒng)中移動信號模擬器能模擬出與本艇相似的信號，通過它的運動和發(fā)出假目標信號使敵人的魚雷脫靶。

德國潛艇性能先進，澳大利亞為何拒之門外

科林斯級潛艇讓澳大利亞心理陰影面積過大。澳大利亞在引進瑞典考庫姆造船公司“科林斯”級潛艇，服役后的多年里一直致力于解決各種大小問題，持續(xù)的修修補補也讓澳大利亞潛艇部隊常年無法保持高等級戰(zhàn)備狀態(tài)。2012年澳大利亞的一次審查顯示，澳大利亞科林斯級潛艇不合理的后勤保障計劃無法保證足夠數(shù)量的潛艇巡邏。這種低出勤率嚴重影響了潛艇部隊的士氣。

究其原因，蜚聲國際的瑞典考庫姆造船公司之所以在科林斯級的設計上“馬失前蹄”，很大程度上源于該公司缺少大型潛艇的設計經(jīng)驗。作為北歐國家，瑞典設計的潛艇主要適用于峽灣縱橫的北歐水域，通常只有1000多噸不足2000噸，在設計3000噸以上的大型潛艇時，瑞典公司在各項技術和設計上的儲備都嚴重不足，結果導致最終產(chǎn)品性能不佳、可靠性不足。這導致了澳大利亞不會采用潛艇公司不熟悉的潛艇設計。

德國潛艇對不上澳大利亞的需求。由于優(yōu)良的周邊海域環(huán)境，澳大利亞潛艇定位在4000噸級。參加競標的216型潛艇方案，由2000噸級214型外貿潛艇放大到4000噸;日本的方案則是將3000噸級的“蒼龍”級加長;法國的方案是在本國“梭魚”級核潛艇基礎上的轉變?yōu)槌Ｒ?guī)動力型號，“梭魚”級的排水量本來就在4100噸。

德國雖然是潛艇制造強國，但德國擅長于制造2000噸左右潛艇，其建造4000噸級潛艇的經(jīng)驗要追溯到第二次世界大戰(zhàn)，被瑞典人坑過一輪的澳大利亞人顯然不想再替德國人交一次“大噸位常規(guī)潛艇設計高級函授課程”的學費;

至于法國，一方面造過“紅寶石”級核潛艇，經(jīng)驗技術積累都較為豐富，另一方面基于“梭魚”級核潛艇改進來的常規(guī)潛艇方案大多數(shù)系統(tǒng)也都經(jīng)過了考驗。

可以說在澳大利亞潛艇招標項目中，德國并沒有輸在潛艇性能上。

責任編輯：彭振忠