柯林斯级的详细介绍

2012-10-25 16:46  字号:T | T

    柯林斯级潜艇是由澳大利亚工业部门生产的,被普遍认为是世界是常规潜艇中能力最强的一种潜艇。澳大利亚官员称,世界上没有其他常规潜艇在技术方面能超过"柯林斯"级潜艇,在水中,柯林斯级常规潜艇几乎无法被发现。

    简介

    科林斯级常规动力潜艇是澳大利亚建造的最新一级潜艇,其首艇1995年服役,至1999年将共建6艘。该级潜艇并不是由澳大利亚本国设计的,而是由瑞典久负盛名的考库姆造船公司设计并参与建造的,其性能、武器威力、安静性和自动化水平都属世界先进水平。

    该级潜艇装备了 6具 533毫米鱼雷发射管,分 3组布置在左右两舷,共可发射鱼叉潜射反舰导弹和 MK484型鱼雷 23枚,配备44枚水雷,武器威力较为强大。为提高水下探测能力,科林斯采用了法国专门为其研制的塞伊拉综合声纳系统。该系统是现行常规潜艇装备同类系统中性能最先进的(包括艇首声纳、侧面阵声纳和被动拖曳声纳),具有探测距离远、自动探测和跟踪、抗干扰、能分辨假目标等特点。

    性能参数

    尺度:长 77.5米,宽 7.8米,吃水 7米

    水上排水量: 3051吨,水下排水量 3353吨

    水上航速:10节;水下:20节

    续航力:水上为 9000海里/10节,下潜深度300米

    动力装置:柴电推进形式,包括3台柴油机、4组铅酸蓄电池和1台主推进电机及1个单轴螺旋桨。

    研制计划

    澳大利亚四面环海,远离其他大陆,其独特的地理位置决定了该国海军在国防力量中的重要地位。在澳海军成立后的50年内,主要依靠英国海军的潜艇及其艇员担任海卜防务。到了60年代,他们购买了6艘“奥白龙”级常规潜艇,才算有了自己的潜艇部队。这6艘潜艇都是英国在第二次世界大战后设计建造的,服役至今已有30多年艇龄了。虽经过70年代的现代化改装,但仍难以承担起现代潜艇在海上防务的重要使命。自70年代始,澳大利亚按照“自力强化国防”的策略,制订了“潜艇现代化计划”但终因经济实力不济,无力付诸实施。

    80年代初期,澳大利亚经济复苏,加上老式航空母舰退役,潜艇便成为进行区域防御的中坚力量。因此,澳大利亚政府筹措了40亿澳元的巨款,决定研制新一代常规潜艇,以取代已过时的“奥白龙”级潜艇。

    1981年,澳大利亚海军宣布了建造新一级潜艇的计划,1982年,向西方国家发出了招标书。瑞典、英国、德国、荷兰、法国和意大利6个国家的7个潜艇设计与制造公司参加了投标。澳海军对7个投标方案进行综合比较后,选择了瑞典考库姆的471型方案,并选择了2家作战系统供应商。1985年签订了设计方案合同,由瑞典考库姆公司与澳大利亚3个公司组成的澳大利亚潜艇公司作为主承包商。1987年6月3日,该公司与该国海军在堪培拉议会大厦签订了建造6艘“柯林斯”(Collins)级潜艇的合同,由该公司位于澳大利亚南部的阿德莱德造船厂承担建造任务。

    6艘“柯林斯”级潜艇分别命名为:“柯林斯”号(S73)、“法恩科姆”号(874)、“沃勒”号(S75)、“德查纽克斯”号(876)、“希恩”号(S77)以及“兰金”号(S78)。首艇“柯林斯”号于1989年分首尾两段在瑞典考库姆公司船厂建造,1993年运抵澳大利亚,艇体的其他部分均在澳大利亚建造。该艇于1993年8月28日下水,1996年7月27日服役。第2艘“法恩科姆”号于1991年3月开工,1995年下水,1998年服役。3号、4号艇已于1999年服役,5号艇2000年8月服役,6号艇计划2001年服役。图2.3-7为“柯林斯”级的照片。整个潜艇建造计划将耗资27亿澳元,每艘艇造价约3.5~3.75亿美元。

    该级艇的主要使命任务是反舰、反潜、警戒、搜集情报、布雷和执行运送潜水员登陆等特种任务;活动海区为中远海。

    总体性能与装备

    “柯林斯”级潜艇的主尺度为:长77.8m,宽7.8m,吃水7m。水面排水量3051 t,水下排水量3353t。通气管航态时的航速为10kn,水下航速达20kn。极限下潜深度300m,最大续航力11500 n mile,在通气管航态下的续航力为900 n mile,水下用蓄电池电能航行时的续航力为480 n mile。自持力70天。艇员编制42人(包含7名军官),可加5名学员。

    1.总体与结构

    “柯林斯”级潜艇采用的是单壳体结构,2层连续甲板,壳体寿命30年。为了增强对抗最先进潜艇的能力,低噪声是该级潜艇设计时的一项特别重要的指标。为了提高总体性能,降低艇体重量,该艇艇体是用瑞典产的抗拉伸高强度钢制成的。这种合金钢比HY80及HY100型镍铬钢更易焊接和加工。

    该级艇采用圆钝首、尖锥尾的过渡形线型。外形类似于放大了的瑞典A17级潜艇。流线型指挥台围壳上装有水平舵。回转体尖尾上装有呈X形布置的尾舵和直径达4.4m的7叶大侧斜低速螺旋桨。全艇采用小储备浮力的大分舱。整个艇仅首端和尾端设有主压载水舱,中部为单壳体。带有脱险筒的双层耐压隔壁将整个耐压船体分隔成2个水密舱。

    2.动力与推进系统

    “柯林斯”级潜艇采用柴-电推进系统驱动单轴螺旋桨。动力推进系统由3台V-18B/14 海特莫特柴油发电机组、4组瓦尔塔铅酸电池以及1台热蒙施奈德3MW双电枢主推进电机组成。艇上还装了瑞典SAAB公司制造的舰艇控制、监视和管理综合系统。该系统使用由串行数据总线连接的若干分布式微处理机,对潜艇的机动广排水量、动力、推进、后勤支援和安全报警进行监视和管理,同时还用来排除管理系统的故障。

    3.武器装备

    “柯林斯”级潜艇配备有6个直径为533mm的鱼雷发射管,左右舷各配置3个。每舷的发射管均可单独操作。发射、控制和操作设备均有备份。按照澳大利亚海军的要求,该发射系统可发射MK48-4型鱼雷和潜射“鱼叉”反舰导弹。发射系统是由斯特拉昌.享肖公司设计的。罗克维尔.澳大利亚公司主承包作战系统,全面负责计划的实施、系统管理以及作战系统的安装与综合。澳大利亚计算机科学公司负责作战系统软件与岸上设施的设计。该系统采用了一种灵活的综合结构、Ada软件、MC68040处理机及其他验证合格的设备,以保证其作战时的有效性。在系统的管理、工程设计、制造和后勤支援方面,45%以上的工作是由澳大利亚方面负责的。

    4.水声设备

    “柯林斯”级潜艇使用的是法国汤姆逊.辛特拉公司的“希拉”综合声呐系统。该系统以 2组处理机为基础,由一套通用的硬件和软件构成,可进行多种重新组合。它采用了最先进的信号和数据处理算法、特定波束成形、抗干扰、脉冲抑制和目标识别等先进技术。该系统的功能为:全景监视(包括自动探测和跟踪);精确定位(提供方位、距离、速度和航向等 数据);对目标进行半自动分类,显示目标特征;进行频谱分析和参数鉴定;对敌方武器跟 踪,进行早期预警;通过有效的声学跟踪方式进行综合声学战术态势评估;对本艇噪声进行 监控,以保证本艇隐蔽安全航行,且使声呐工作达到最佳状态;进行性能监控和故障定位, 使工作效率达到最佳;实施水下通信,等等。在设计时已考虑在该级艇上安装拖曳声呐阵。

    技术特点分析

    1.总体性能优良

    近年来研究成果表明,“柯林斯”级潜艇采用的这种‘主艇体一操纵面一螺旋桨’配置方案,具有特殊的优越性。首先是操纵面的尺度不超出艇宽和龙骨基线,潜艇离靠码头、进 坞坐墩和坐沉海底十分方便。其次是潜艇具有优异的稳性和机动性,无论水面,还是水下状 态稳定航行时,均具有良好的航向保持性。而机动航行时,具有灵活的操纵性。另外,尖锥 尾线型具有比较均匀的伴流场,附体阻力较小,有利于提高艇的航速和降低螺旋桨噪声。

    该级艇采用的大分舱结构,给总体布置带来了更大的灵活性,使舱室得到更充分的合理利用,有助于改善潜艇的适居性。该艇的自动化水平较高,其自动操纵系统装有新型微机,且与全艇串行数据总线相连,组成微机网络。该系统具有控制艇的机动、均衡、推进装置、电能消耗和监视以及故障报警等功能。操纵系统只需单人操纵,比瑞典的SCC-200系统还要先进。作战系统和动力系统的控制自动化,使艇员编制减少到42人,比“奥白龙”级潜艇还少23名。

    2.动力装置新颖

    “柯林斯”级潜艇装备了常规的柴油机-发电机、蓄电池、电动机动力装置和新颖的热气机组成的混合动力装置。3台海特莫勒17缸4冲程柴油发电机组能提供3500kW的电能。4组管状蓄电池分2大组布置在一个耐压隔舱中。主推进电机为双枢直流电动机。强大的动力源配以低阻力的艇体以及高效率的螺旋桨,使艇的水下最大航速超过20kn。低航速续航力很大,自持力可达70昼夜,这在西方潜艇中也是少见的。

    3.武器系统先进

    “柯林斯”级潜艇装备有先进的作战系统。该系统的功能就其集中程度而言,超过了美国海军新一代核潜艇的作战系统。它能自动探测1000个目标,自动跟踪200个目标,对25 个以上目标进行定位。同时指挥攻击目标的数量主要受到艇上发射数量的限制。该系统包括 7台多功能通用操纵台;1台指挥图像操纵台、左右舷各设1台武器数据转换器,组成潜艇作战指挥中心。该系统主要有两大功能:第一是监测,包括目标的探测、分类、跟踪、来自 传感器的全部数据的管理以及绘制整体作战图像。第二是威胁预测,包括目标的威胁估计、 本艇运动的分析、最佳机动建议、武器攻击时的最佳配置选择及武器的自动发射等。此外, 该系统还具有辅助导航的功能。在硬件设备中的微处理机都是标准化的MC68020接插件, 易于维修和更换,并用光纤数据总线连成现代化的微机网络,易于管理。

    该级艇的武备配置中增加了多用途发射管的数量和武器携带量,同时注意了雷弹的配比。共携载武器23枚。6具鱼雷发放管的第一具是由美国制造商提供的,其余5具由美国提供技术指导,由澳大利亚自行制造。携带的武器有美国MK-48鱼雷、“鱼叉”反舰导弹和反舰反潜两用鱼雷,也可装载水雷。布放水雷以封锁航道或港口。还可装载巡航导弹以攻击远距离陆上目标。在指挥台围壳顶部还预留有安装对空导弹的空间。

    4.传感器性能超群

    水声设备齐全使“柯林斯”级潜艇目明耳聪。水声系统包括8个基阵和10个信号机柜。艇首是大型被动接收圆柱阵,艇舷两侧装有线列阵,围壳顶端前部装有主动发射圈柱阵、艇舷两侧接近上层建筑外还装有分布或噪声测距阵,围壳中部两侧装有水下通信基阵,两侧从首至尾分散布置有自噪声监测基阵。

    最具特色的是该艇装有可收放的细线型低频拖曳基阵。迄今只有美国和前苏联在大型反潜水面舰艇和核潜艇上才装备这种新式基阵。该基阵长约1000m,直径为40mm,其内核是一组组水听器和电子元件。其外面包覆有6层外套:编织聚炳烯、凝胶充填物,网状聚丙烯导体层、凯夫拉增强纤维软芯等,最外层是聚氨基甲酸(乙)脂套管。这种拖曳基阵又长又细、又轻又软、又牢固,又可靠,很容易卷绕成筒状。放出后能呈零浮力状态浮于水面。由于它很长,远离本艇的噪声源,可以接收千里之外的目标发出的低频信号。据称,装备此类声呐后,探测目标的距离已从100km扩大到1000km,可探测的区域面积增加了100倍。这无疑具有重大的战术价值。

    “柯林斯”级潜艇是澳大利亚海军进入21世纪的海防主力。它要满足21世纪初25年的使命要求,高性能是追求的主要目标。正因为性能优良,澳大利亚海军强烈要求再多建造2艘,以组建起2个潜艇支队。他们希望每个支队4艘潜艇,一个支队部署在西部沿海,另一个支队布置在东部沿海。   澳海军在“柯林斯”级潜艇建造过程中曾对瑞典的斯特林发动机,进行了陆上试验,但建成和在建的6艘都未装。

    澳大利亚潜艇公司获得在东南亚销售这级潜艇的权利,以充分利用耗费巨资购买的潜艇设计与建造技术。“柯林斯”级潜艇的出口前景是很乐观的。

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