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【转载】性能领先的德国U212级常规潜艇  

2012-12-20 10:20:58|  分类: 【╰☆Military】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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性能领先的德国U212级常规潜艇

性能领先的德国U212级常规潜艇 - yofuze - 现在进行事 的博客
 

 

从另类走向流行的潜艇X舵 - 小马 - LostAngel的潜艇博客

               德国的212A型AIP混合动力潜艇 采用X舵

  德国最新的U212级常规潜艇能够实现远距离水下航行,水下耐久力可以达到14天以上。性能上的突破,主要由于在世界上首次成功采用燃料电池“不依赖空气推进”(AIP)系统提供动力。与核潜艇相比,全新动力方式使U212级在水下耐久性跃升同时更安全,发展前景非常广阔。

  在1913年德国率先研制出了潜艇专用柴油机,建造出柴油机-电动机潜艇,成为常规潜艇的典范沿用至今。德国由此一直保持常规潜艇建造技术上的优势,并建立起一支强大的水下力量,在两次世界大战中战果显赫。

  二战后,前西德在1955年加入北约后,开始重建潜艇工业。德国海军规模不大,其潜艇以出口为主。最新的U212级常规潜艇,是德国潜艇先进技术的集中体现。

  德国海军已经订购四艘U212级潜水艇。由位于基尔的HDW造船厂和位于艾登的TNSW造船厂共同建造,HDW负责潜艇前部而TNSW负责潜艇后部。HDW总装第一和第三艘潜艇,TNSW总装第二和第四艘潜艇。

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    德国海军U212级的第一艘U31号,2003年4月7日在德国北部基尔港下水,开始首次试航。由于在世界上首次采用燃料电池“不依赖空气推进”(AIP)系统和配备了极其先进的“指挥和武器控制系统”(CWCS),当时被誉为“目前世界范围内最先进的非核动力潜艇”。

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  意大利的芬坎蒂尼造船公司(Fincantieri)参与了U212级建造,意大利海军订购了两艘。第一艘,S526 Salvatore Todaro号,2003年11月6日在Muggiano船厂下水,并且将在2005年正式服役。第二艘预计在2006年将会正式服役。

  在外销方面,HDW公司在U212级基础上设计了U214级专门用于出口。希腊海军是U214级的第一个客户,合同于2000年2月签订,订购三艘。2004年4月22日,HDW公司为希腊海军建造的第一艘Papanikolis(S120)号U212级潜艇下水,工程号为361。第二艘Pipinos(S121)号和第三艘Matrozos(S122)号等后续艇将在HDW的子公司希腊造船厂(HDW在2002年5月并购)进行建造。2002年6月,希腊海军定购第四艘U212级潜艇。希腊海军四艘U212级预计在2005~2009年交付使用。希腊海军是德国潜艇制造业的传统客户,拥有九艘德国U209型常规动力潜艇。由于长期良好的合作关系,德国做出了重大让步,首次在国外许可装配生产该级潜艇,并同时无偿提供2艘S148型快速攻击艇供希腊海军使用。

  韩国海军也同样在拥有九艘U209级基础上订购了三艘U214级,将由韩国现代(Hyundai)重工业公司建造。按照计划,韩国海军将会于2007~2009年部署这3艘U214级潜艇。

U212级潜艇结构示意图

 

 

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  基本情况

  U212级潜艇总长:53.2米,耐压艇壳直径:6.8米,水下排水量:1800吨,水下最大航速:20节,编制:23人。它主要采用单壳体结构,部分分段采用双壳体结构,有一个无压密闭防水壁。所有的产生噪音的机器都被安装在潜艇双船体的部分。前面的耐压船体的直径比后面的要大些,船体采用奥氏体钢,无磁,高强度,高弹力性能。在最大下潜深度和潜艇计算崩塌深度之间,潜艇的压力船体设计了安全因数。后部水平舵为X形,并首次在德国潜艇上装备了指挥台水平升降舵。艇上安装有潜艇集中操纵控制系统可将船、机、舵的操纵控制融为一体,1人在中央控制台,即可完成对艇的深度、航向、航速和纵倾、补重等的控制,实现了操纵控制的全部自动化。

  控制系统

  U212级装备一套高度综合MSI-90 U型“指挥和武器控制系统”(CWCS),采用传感器、武器和导航系统的界面,以一个高性能数据总线和一个分布式计算机系统为基础,由挪威Konsberg防卫&航空宇宙公司提供。

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  鱼雷

  U212级采用二组三管鱼雷发射装置,装备来自STN Atlas Elektronik公司的DM2A4重型鱼雷武器系统,是在DM2A3型线导主动寻的鱼雷的基础上改进而成,共携带24枚DM2A4型鱼雷。U212级装备一个“水冲压排出系统”(water ram expulsion system)用于鱼雷发射,加强潜艇作战时的隐蔽性和有利于在浅水区发射鱼雷。

  对策系统

  欧洲航空防务和航天(EADS)系统&防卫电子公司和泰利斯防卫公司共同为U212级发展FL1800U电子战系统。是在性能先进的不莱登伯格级(F124)护卫舰和不莱梅级护卫舰上装备的FL1800 S-2基础上的最新改进型。

  TAU 2000鱼雷对抗系统

  STN Atlas Elektronik公司和Allied Signal ELAC公司共同发展TAU 2000鱼雷对策系统。TAU 2000有四个永久固定的铰链结构发射管,每个装备数量达到十个可收回的放出管用来配备使用“受动器”。“受动器”是一种小型水下运载体,长约120厘米,直径12.7厘米,外表和一枚鱼雷相似。“受动器”使用水中听音器和声学发射器起到干扰和诱骗作用。在干扰模式时,它发射比潜艇的发射信号强的多的声学信号以迷惑敌方鱼雷的声纳;在诱骗模式时,受动器发射与潜艇的声纳回声相近的声学信号,起到诱骗敌方鱼雷的目的。

  鱼雷对抗系统装备成熟诡辩的目标模拟软件来对抗智能型鱼雷。通过对抗系统释放错误的潜艇外型角信号和错误的攻击距离信号等方式迷惑敌方的鱼雷。多重“受动器”被展开用来防御再攻击模式的鱼雷。

  传感器

  潜艇被装备一个整合的DBQS声纳系统,主要有:被动中频探测柱面阵声纳;一个TAS-3 低频拖曳阵列声纳;用于低/中频探测的FAS-3侧面阵列声纳;被动广泛搜索声纳和敌对声纳拦截系统;MOA 3070有源高频水雷探测声纳由STN Atlas Elektronik公司提供,可以提供水雷探测的数据,识别,并能近距离范围导航;Zeiss Optronik SERO 14搜寻潜望镜装有光学测距仪、热像仪和全球定位系统;Zeiss SERO 15型攻击潜望镜装备激光测距仪和光学测距仪。

  推进

  推进系统由一个传统动力系统和一个“不依赖空气推进”(AIP)系统联合组成。传统动力系统由一个柴油发电机和一个铅酸续电池组成,用于高速航行;“不依赖空气推进”(API)系统,为静默慢速巡航使用;两种系统共同操作时,潜艇达到最高20节航速。

  “不依赖空气推进”(AIP)系统使用一个装备氧和氢仓储的燃料电池系统,也被集成于潜艇的操作系统和自动控制系统。氢燃料不以气态或压缩形式,而以金属氢化物的形式储存,这种物质能够大量吸收、保存并分解氢气燃料,每个储存单元有几组金属氢化物组成,它所容纳的氢气燃料要比低温集装箱内的液体氢多许多,在封闭的燃烧室内使用是具有方便、容量大、生态安全性较高和非常利于环保的优点。全部系统由九组PEM(质子交换膜)燃料电池模块所组成,每组提供功率在30-50千瓦之间。单独使用燃料电池可以使潜艇的巡航速度达到8节。燃料电池输出的总功率大约是300千瓦。

212、214型潜艇的隐患 - 小马 - LostAngel的潜艇博客212、214型潜艇的隐患 - 小马 - LostAngel的潜艇博客

  PEM燃料电池原理图                        212A燃料电池AIP动力布置图

  U212级传统动力系统装备Piller GmbH公司MTU 16 V- 396柴油发动机,带动发电机用于给蓄电池组充电。柴油-发电机设备为隔噪音和隔振在一个摆动甲板平台上的双重柔性座上安装。这些噪音设备都被设计在潜艇的前部,有双层船体,可以降低噪音。推进电动机采用永磁电动机,通过直接耦合方式(而非齿轮)与七叶的螺旋推进器相连。

  德国HDW公司也将PEM(质子交换膜)燃料电池模块技术用于改装在世界各地广泛服役的U209级常规潜艇。改装时,250千瓦的PEM(质子交换膜)燃料电池模块将全部装入潜艇,而氢储藏罐则安装在耐压壳外的龙骨处。

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                                 212A艇体上的贮氢合金钢瓶

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 船台上的212A上层建筑里露出灰白色的液氧槽,黑色的贮氢合金钢瓶以环形装载的形式,布置在耐压壳    体与外壳体的舷间空间里。

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  船台上的212A,露出灰白色的液氧贮存槽和黑色的贮氢合金钢瓶

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    212A和214型艇上用的 液氧贮存槽罐

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