潜水艇的有关性能解读及亚太国家海军的潜水艇

日本海上自卫队的“苍龙”级潜水艇

　　潜水艇的传感器

　　现代科学技术不仅提高了潜水艇隐蔽侦察的能力，而且还增强了它们的传统能力。高放大倍率的光学潜望镜为进行目测和照相侦察提供了一种很好的工具；事实上，潜水艇在自己的泊位中都能够观测几海里以外的高层公寓，看到居民们在吃饭或者在做其它什么事情。影像增强器和热成像仪可以提高潜水艇的这种能力,目前正通过引入桅杆式光电系统来增强这种能力，例如日本海上自卫队的“苍龙”级常规潜水艇装备的法国泰勒斯公司生产的CM 10非壳体穿透光电桅杆。这些系统可以在10秒钟内升高并旋转360度，利用电视摄像机获取并录下图像，随即下降，然后在控制台从容地研究这些图像。

　　潜水艇的潜望镜和桅杆系统都被作为电子支援措施系统用于收集电子和通信情报。通过增强声纳，这些传感器可以获取飞机、船舶以及指挥和控制系统的技术细节。随着弹道导弹和对地攻击巡航导弹的扩散，亚太地区的海军很可能会借鉴北大西洋公约组织海军水面和潜水艇部队在冷战期间的经验，开始暗中跟踪那些可能会攻击他们国家的潜水艇。

　　长期以来潜水艇一直拥有运送特种部队的传统，但最初只是作为潜水员的一个“跳板”或者作为小型充气登陆艇的基地。这一任务正在变得如此重要，以至于新型潜水艇正在为特种部队成员以及他们的装备（例如潜水员运载工具）建造气闸设施，使其能够在水下离开以及重新进入潜水艇。核动力潜水艇可以通过专用支架搭载的微型潜水艇向比较远的距离运送人员。

　　潜水艇的推进动力

　　亚太地区的潜水艇绝大多数是常规动力潜水艇，这些潜水艇被设计成最佳的水动力形状，可以提供比水面速度更高的水下速度。例如韩国海军的“孙元一” 级常规动力潜水艇（即德国设计的214型潜水艇），其水面速度通常为12海里/小时（相当于22公里/小时），水下速度可以达到20海里/小时（相当于37公里/小时）。潜水艇的外形也有助于减少气穴现象。气穴的减少有助于减少潜水艇的声学特征，通过将机械放置在减振装置上可以进一步降低潜水艇的声学特征。

　　常规动力潜水艇使用的蓄电池是由船舶的柴油发动机充电，但柴油发动机工作时需要有充足而稳定的空气供应，为了满足这一需求，大多数柴油电动潜水艇有水下通气管以及飘在水面用于吸入新鲜空气的软管。为了解决这一问题并延长潜水艇的水下续航时间，目前出现了不依赖空气推进系统(简称AIP，指潜艇在水下不依赖外界的空气也能提供推进动力和其他动力的能源系统)或者利用电化学设备将化学能转化为电能的方案。例如巴基斯坦海军的“哈立德/阿戈斯塔90B”级潜水艇采用了法国著名造船企业DCNS公司的不依赖空气推进系统——自主式能源系统，另外印度海军购买的由法国研制的 “鲉鱼”级潜水艇也将安装这种系统。韩国海军的“孙元一” 级常规潜水艇将使用质子交换膜燃料电池技术，而日本海上自卫队的“苍龙”级潜水艇以及新加坡共和国海军的“射手”级潜水艇采用瑞典考库姆造船公司的不依赖空气推进系统——斯特林MK 3型动力系统，澳大利亚皇家海军已表示有兴趣为后继的“柯林斯”级常规潜水艇安装这种系统。

　　对于亚太地区的潜水艇有一个必不可少的要求，这就是空调，但这一要求有时被忽视。如果潜水艇缺乏空调，艇内的温度将上升到华氏104度（摄氏40度）以上，这样高的温度会使艇员们难以忍受，疲惫不堪。一些没有空调的老式潜水艇也影响了中国海军的作战能力，湿度大造成食物变质会影响艇员身体健康甚至患上严重疾病，而饥饿也会导致任务被放弃。

　　潜水艇的声纳

　　潜水艇执行任何任务都需要使用各种各样的主动和被动声纳。主动声纳能够提供目标的精确方位，不过在一定距离范围内，有时会暴露潜水艇的位置，因此很少使用而且使用时间非常短暂。被动声纳能够在相当远的距离范围内探测目标的声学特征，包括机器的噪声和水流的声音。由于受到潜水艇艇体的干扰，艇首的传感器可以探测周围大约270度的目标，侧面阵列传感器可以探测周围大约160度的目标，而拖曳阵列传感器可以探测周围360度的目标。通过应用快速傅里叶变换技术，目标的多频率探测正在迅速增强，与舰载目标识别情报数据库相比，窄带频率分析能够获取目标更详细的信息，以确定目标。通过目标运动分析,可以监测目标的航向、航速和航程，然后通过对比潜水艇自身的移动数据来不断更新。

　　法国泰勒斯公司研制的S-Cube声纳装置是一种典型的声纳套件，印度海军的“鲉鱼”级潜水艇安装了这种声纳。S-Cube声纳装置使用一个大型圆柱形的中频被动搜索传感器，能够在远距离低频探测、识别和定位目标，其高频率主动传感器及避障声纳还具有导航功能。亚太地区许多国家的海军都正在逐步改进潜水艇的声纳。例如澳大利亚皇家海军装备的“柯林斯”级潜水艇在2014年开始安装法国泰勒斯公司生产的升级声纳，韩国海军的“张保皋”级潜水艇和“孙元一” 级潜水艇先后安装了德国阿特拉斯电子公司研制的指挥与武器控制集成传感器水下系统（“张保皋”级潜水艇安装的是83型，“孙元一” 级潜水艇安装的是90型）。该系统利用所有传感器接收数据并对其进行处理，这些数据不仅包括水下的信息，还包括水面上的信息，通过传感器，甚至可以探测到悬停直升机的存在。这种系统也可以用于控制发射鱼雷和发射反舰导弹，经过改进以后还可以协助控制发射对地攻击巡航导弹。