擴(kuò)軍之用，性能如何？

海權(quán)社·王凱

蒼龍級(jí)常規(guī)動(dòng)力潛艇（16SS）是日本海上自衛(wèi)隊(duì)最新一代潛艇，其主要技術(shù)特點(diǎn)是高度信息化、不依賴空氣推進(jìn)的系統(tǒng)（AIP）動(dòng)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(jìn)的對(duì)艦/對(duì)潛打擊武器。按照計(jì)劃，蒼龍級(jí)常規(guī)動(dòng)力潛艇將建造11艘，目前已有7艘服役。第8艘“赤龍”號(hào)已于2015年11月2日下水，預(yù)計(jì)2017年3月服役。

日本在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)中，對(duì)潛艇發(fā)展有著自身的體會(huì)。日本以親潮級(jí)的“長(zhǎng)潛航時(shí)、遠(yuǎn)航程、高技術(shù)條件”思路，打造了現(xiàn)在的蒼龍級(jí)潛艇。

親潮級(jí)與AIP系統(tǒng)的到來(lái)

1994年，日本海上自衛(wèi)隊(duì)的第三代潛艇首艇親潮級(jí)正式列入開(kāi)工計(jì)劃，作為蘇聯(lián)解體后日本全新設(shè)計(jì)的首款潛艇，親潮級(jí)的定位已較為充分的展現(xiàn)了獨(dú)立遠(yuǎn)海作戰(zhàn)的思路。其標(biāo)準(zhǔn)排水量為2750噸，水下排水量為3500噸。全長(zhǎng)82米，寬8.9米。采用單軸推進(jìn)，最大水下航速達(dá)到了20節(jié)。被寄予厚望的親潮級(jí)在戰(zhàn)斗能力上也不負(fù)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(dá)、ZQX-1B通用控制臺(tái)、HU-605魚雷管射控模塊。共配有6個(gè) HU-605發(fā)射管的親潮級(jí)可發(fā)射89式魚雷和“魚叉”反艦導(dǎo)彈。

但是，親潮級(jí)潛艇說(shuō)到底是一款常規(guī)潛艇。其連續(xù)潛航時(shí)長(zhǎng)性能無(wú)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(wú)疑易于被對(duì)方的空中反潛機(jī)及水面艦艇發(fā)現(xiàn)。而且，親潮級(jí)潛艇也無(wú)法像核潛艇那樣，在作戰(zhàn)中發(fā)揮高速占位進(jìn)攻、高速脫離戰(zhàn)場(chǎng)的能力。

就在親潮級(jí)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(jí)常規(guī)潛艇“朝潮”號(hào)（此時(shí)，“朝潮”號(hào)的身份已是教練潛艇）。其改裝方向就是日本從1986年開(kāi)始研究的AIP技術(shù)。1986年，日本正式進(jìn)行了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)劃中，就包括了改造當(dāng)時(shí)的落后型號(hào)潛艇為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

之所以將斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)選為研究參考對(duì)象，主要是因?yàn)樗固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是世界首個(gè)將閉循環(huán)熱機(jī)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(gè)將AIP潛艇投入使用的國(guó)家。其建造的A19“哥特蘭”級(jí)潛艇采用2臺(tái)MTU柴油機(jī)和2臺(tái)V4-275R斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成的AIP做為動(dòng)力。A19級(jí)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(jìn)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（型號(hào)為V4-275R MKⅡ）并進(jìn)行了研究，1997年至1999年，在陸地上進(jìn)行了運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。V4-275R MKⅡ是連續(xù)外燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作原理為：一臺(tái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)與一臺(tái)直流電機(jī)連接，為推進(jìn)電動(dòng)機(jī)（或者電池組）充電，亦可為其它系統(tǒng)供電。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)海水冷卻，使氮膨脹或壓縮，并讓活塞運(yùn)動(dòng)，最后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。

日本引進(jìn)的V4-275R MKⅡ發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(dòng)力系統(tǒng)存在于潛艇上。

然而，在11艘親潮級(jí)潛艇上，沒(méi)有一艘是采用AIP系統(tǒng)的，包括第10艘“瀨戶潮”號(hào)和第11艘“持潮”號(hào)。筆者推測(cè)，應(yīng)該是因?yàn)槿毡具€未完全消化斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。在日后的蒼龍級(jí)AIP潛艇上，日本成功將AIP系統(tǒng)大批量運(yùn)用上艇，而在蒼龍級(jí)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(dòng)機(jī)系統(tǒng)拆除，換裝更先進(jìn)的鋰電池蓄電池組。一部分日本媒體甚至認(rèn)為，如果鋰電池技術(shù)屆時(shí)得以上艇，那么日本就將成為在常規(guī)潛艇動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)先國(guó)家。

解讀蒼龍級(jí)

在規(guī)劃時(shí)，蒼龍級(jí)潛艇有兩個(gè)方案，代號(hào)分別為“15SS”和“16SS”。15SS使用的是成熟可靠的柴電推進(jìn)系統(tǒng)，整個(gè)方案與親潮級(jí)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(qiáng)悍的火力系統(tǒng)。

2700噸型的15SS因?yàn)檫@些差異，難以滿足防衛(wèi)省的技術(shù)要求，因?yàn)榉佬l(wèi)省需要一款可用于海峽巡邏、反潛突擊、遠(yuǎn)洋保交/破交，可跟隨編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)的大噸位攻擊潛艇，這些標(biāo)準(zhǔn)也是蒼龍級(jí)潛艇（包括原型的16SS）所要具備的。當(dāng)然，為了有所創(chuàng)新，防衛(wèi)省方面給16SS設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)下達(dá)了一個(gè)名為“3S”的任務(wù)指標(biāo)。“3S”指的是“Smart”（機(jī)敏）、“Stealth”（隱蔽）、“Saving”（廉價(jià)）。也就是說(shuō)，盡可能的用最低的價(jià)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(jī)動(dòng)作戰(zhàn)。

為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)想定，蒼龍級(jí)就必須實(shí)現(xiàn)比起前級(jí)更好的性能指標(biāo)。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(jí)使用的是海自當(dāng)前最先進(jìn)的ZYQ-31指控系統(tǒng)。另一方面為了跟上時(shí)代的節(jié)奏，川崎重工與防衛(wèi)省技研本部為蒼龍級(jí)研發(fā)了代號(hào)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(shí)現(xiàn)了指標(biāo)上的若干提升。在蒼龍級(jí)二號(hào)艇“云龍”上，ZQQ-7再次被升級(jí)為ZQQ-7B，其添加了新的顯控臺(tái)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。七?hào)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(hào)艇又加裝了新一代的魚雷對(duì)抗設(shè)備。

在武器系統(tǒng)的選擇上，蒼龍級(jí)潛艇主要武器為89式魚雷（代號(hào)為“GRX-2”）。89式是上世紀(jì)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(biāo)與美國(guó)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(guò)氧化氫+酒精，制導(dǎo)方式是主/被動(dòng)聲自導(dǎo)+線導(dǎo)。這是一種比較可靠，但并不先進(jìn)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(kāi)了研制工作，相信也會(huì)在不久的將來(lái)應(yīng)用于蒼龍級(jí)。

“幻想是美好的，現(xiàn)實(shí)往往是殘酷的”。日本預(yù)期采用的“鋰電蓄電池組加柴油機(jī)”的動(dòng)力組合，不可避免地會(huì)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(diǎn)。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(shí)，隔熱、阻燃等方面的問(wèn)題至今也依舊困擾著不少工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(guò)熱自燃，在停機(jī)坪起火。

據(jù)悉，蒼龍級(jí)潛艇后續(xù)批次中，使用全鋰電池蓄電池組的版本將會(huì)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)中獨(dú)立劃出的標(biāo)準(zhǔn)，隱蔽性是引起了高度重視的。根據(jù)現(xiàn)有資料來(lái)看，蒼龍級(jí)潛艇實(shí)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(hào)。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(lái)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(jì)的蒼龍級(jí)潛艇由于儲(chǔ)備浮力低（不到10%～13%），且起始于上世紀(jì)九十年代的隔震設(shè)計(jì)水平來(lái)建造，這型艇的安靜程度其實(shí)令人懷疑。

除了聲隱身外，潛艇的紅外信號(hào)抑制能力也相當(dāng)重要。一般而言，潛艇的紅外信號(hào)主要有水下、水上（包括在通氣管狀態(tài)下）兩個(gè)狀態(tài)。水上航行時(shí)，陽(yáng)光照射在潛艇表面，會(huì)聚集相當(dāng)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(shí)，潛艇一般會(huì)進(jìn)入通氣管狀態(tài)，這時(shí)，柴油機(jī)為蓄電池組充電就會(huì)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(shí)，潛艇都會(huì)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(huì)比其他海域的要低。紅外探測(cè)器針對(duì)這一情況馬上就能判斷出這個(gè)海域存在潛艇。熱尾流則表現(xiàn)在潛艇動(dòng)力裝置冷卻時(shí)（一般都是用海水冷卻），會(huì)釋放大量的溫?zé)岷Ｋ?，這些海水一般都會(huì)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(duì)方精確定位。

針對(duì)上述問(wèn)題，一般的處理做法大致為：1、在可能會(huì)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(duì)流冷卻、噴淋冷卻技術(shù)取代淋水冷卻，降低熱排氣時(shí)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(dòng)力系統(tǒng)，減小推進(jìn)器轉(zhuǎn)動(dòng)部分對(duì)分層海水的擾動(dòng)，降低冷尾流的溫差特征。

蒼龍級(jí)能否掀起海自的戰(zhàn)術(shù)革新

常規(guī)動(dòng)力潛艇因航速和自持力及連續(xù)潛航時(shí)間的限制，在和攻擊型核動(dòng)力潛艇（SSN）對(duì)抗時(shí)，往往難以占據(jù)優(yōu)勢(shì)。SSN可憑借高航速的優(yōu)勢(shì)，快速的轉(zhuǎn)移陣位，躲避對(duì)方聲納的探測(cè)?？紤]到目前日本潛艇部隊(duì)的技術(shù)水平，在戰(zhàn)斗中，它們通常會(huì)以2～4節(jié)的航速在水下隱蔽潛航，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)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(shí)若保持高航速，會(huì)大大降低搜索質(zhì)量。

蒼龍級(jí)潛艇在海上自衛(wèi)隊(duì)中，更多的是扮演反潛潛艇（SSK）的角色。結(jié)合當(dāng)前海自的交戰(zhàn)規(guī)則，不少人認(rèn)為蒼龍級(jí)在實(shí)戰(zhàn)中將主要使用“誘敵-打擊”與“襲擾-佯攻”兩類戰(zhàn)術(shù)。對(duì)此，筆者斗膽在此也談幾點(diǎn)看法。

◎誘敵——打擊

這種戰(zhàn)法一般會(huì)是單艇或編隊(duì)（水面艦艇加潛艇）前出，迫使對(duì)方過(guò)早展開(kāi)隊(duì)形，同時(shí)引導(dǎo)后方的攻擊群打擊對(duì)方。比如，一支由若干艦艇組成的佯動(dòng)攻擊編隊(duì)前出陣型，襲擾對(duì)方的編隊(duì)群，迫使其展開(kāi)隊(duì)形，甚至是限制對(duì)方的艦隊(duì)可機(jī)動(dòng)空間。然而，若敵方擁有著高效的信息化支援和空間態(tài)勢(shì)感應(yīng)優(yōu)勢(shì)，那么蒼龍無(wú)疑就無(wú)處發(fā)揮了。蒼龍級(jí)潛艇在該背景下，只能和艦艇群一起出動(dòng)，主要的任務(wù)除了反潛外，還要擔(dān)負(fù)著警戒-反艦的重任。也因如此，蒼龍級(jí)潛艇相對(duì)親潮級(jí)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(jìn)的核動(dòng)力攻擊潛艇。

◎襲擾——佯攻

該戰(zhàn)術(shù)只適合在本艦隊(duì)傾巢出擊，尋找對(duì)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(jí)潛艇襲擊對(duì)方側(cè)翼護(hù)航兵力或者后方的后勤支援艦艇，阻斷對(duì)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(shí)，艦隊(duì)指揮官要么出動(dòng)航空兵和潛艇去反潛，要么展開(kāi)編隊(duì)隊(duì)形，用反潛-搜索隊(duì)形迎戰(zhàn)。

蒼龍之后

根據(jù)海外媒體報(bào)道，日本防衛(wèi)省早在2005年就開(kāi)始了“新一代潛艇”的研究工作。預(yù)計(jì)2016年完成概念研究設(shè)計(jì)，2021年完工，2023年下水。按照命名法則，這款潛艇的代號(hào)為“28SS型潛艇”，其標(biāo)準(zhǔn)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(dá)和光電桅桿、G-RX6氧氣魚雷、鉛酸電池取代蒼龍級(jí)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(biāo)要求之一。

與蒼龍級(jí)潛艇相比，其潛深會(huì)更深，這也就意味著NS-110鋼的使用率會(huì)提高。過(guò)去，NS-110鋼在蒼龍級(jí)潛艇上的運(yùn)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(jì)會(huì)和28SS同期出世。G-RX6除了在動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)突破外，在制導(dǎo)方式上也將改觀，聲成像技術(shù)也會(huì)采用。然而，這也就引發(fā)了一個(gè)尖銳的問(wèn)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(jìn)”的武器研發(fā)計(jì)劃？

在過(guò)去，日本的武器研發(fā)計(jì)劃都充滿著“技術(shù)躍進(jìn)”的味道?？傁胫詥我坏募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)總體的差距。雖然背后有著良好的外交環(huán)境，可以從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)作為參考，但是測(cè)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(gòu)案，質(zhì)疑日本潛艇性價(jià)比和技術(shù)水平的聲音也多了起來(lái)。近幾年，亞洲多國(guó)都開(kāi)始了在潛艇技術(shù)出口方面的活動(dòng)，蒼龍級(jí)若是還有機(jī)會(huì)“出島”的話，在國(guó)際軍貿(mào)市場(chǎng)上極可能會(huì)發(fā)生與“亞洲同行”的對(duì)壘，也許那時(shí)我們會(huì)更加清晰的了解這型被日本人吹的有點(diǎn)“上天”潛艇究竟如何。