
在一部蘇聯(lián)電影中有個片斷:一艘漁船在芬蘭海岸沉沒,伊沃爾金將軍的朋友乘“比拉魚”小型潛艇逃生時,發(fā)動機突然熄火,無奈之下把伏特加烈酒作為燃料加入,結(jié)果奇跡出現(xiàn)了,發(fā)動機重新工作,救了大伙的性命。當(dāng)然,一些觀眾可能以為這是導(dǎo)演為悲劇事件增添的戲劇夸張成分。但有趣的是,如果“比拉魚”潛艇裝配法國MESMA型厭氧能源裝置的話,這種情況是能在海軍實踐中現(xiàn)實發(fā)生的,因為這種發(fā)動機使用乙醇(乙基酒精)為燃料。
AIP潛艇發(fā)展歷史
對于各國海軍官兵來說,酒精成分燃料具有極大的誘惑力。俄專家為“比拉魚”潛艇研制出了AIP(不依賴空氣推進)的厭氧能源裝置“水晶-20”。不過,它并不以乙基酒精為燃料,這是一種配備有電化學(xué)發(fā)動機的厭氧能源裝置,以氫、氧為燃料。工作原理初看起來非常簡單:通過特殊的薄膜使氫和氧相互作用,發(fā)揮電解質(zhì)功能,釋放電流,產(chǎn)生蒸餾水,從而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。不用燃燒,也不需要任何機械作用。這對潛艇來說至關(guān)重要,它可以保障潛艇航行時不產(chǎn)生噪聲,極難被對方發(fā)現(xiàn)。
我們知道,核潛艇的作用非常大。不過,由于造船專家對單純發(fā)展核潛艇制造業(yè)的合理性產(chǎn)生了懷疑,現(xiàn)代化核潛艇造價驚人(平均單價13~23億美元),戰(zhàn)斗使用和維修保養(yǎng)費用較高,銷毀難度較大,潛艇設(shè)計師們被迫考慮研制其替代型產(chǎn)品。
提高非核動力潛艇戰(zhàn)斗效率的關(guān)鍵,就是要提高水下續(xù)航時間,必須建造、使用和掌握厭氧能源裝置,只有它才能夠保障常規(guī)潛艇較長時間的水下航行。蘇聯(lián)率先進行了這方面的研究,到20世紀(jì)50年代中期前,蘇聯(lián)是厭氧能源裝置方面無可爭議的先鋒,共進行了幾種類型單發(fā)封閉循環(huán)柴油發(fā)動機的試驗,批量生產(chǎn)了裝配這種能源裝置的A615型潛艇??梢哉f,類似能源裝置發(fā)展方向本身非常有前景。
AIP潛艇已成發(fā)展趨勢
柴電潛艇自誕生之日起就遇到了“換氣”難的問題,為了治愈這一痼疾,各潛艇技術(shù)強國紛紛研發(fā)AIP(不依賴空氣推進)系統(tǒng),以延長潛艇的潛航時間。近日有外媒猜測,中國大陸軍工部門已在潛艇AIP技術(shù)上有所突破,并投入應(yīng)用。
普通的常規(guī)潛艇上浮時依靠柴油機提供動力,潛航時用電力推進,一旦電力耗盡就必須上浮,因此容易暴露行蹤。而AIP系統(tǒng)是一種長效的電力系統(tǒng),潛艇裝備后可長時間潛航,有助于提升隱蔽性和對敵威懾能力。
目前,德國、瑞典和俄羅斯等國家已經(jīng)擁有成熟的AIP技術(shù)。中國軍工部門也已自行開發(fā)出AIP技術(shù)。有外媒報道稱,中國船舶工業(yè)公司展示的電視畫面上可“清楚地看到正在出廠之中的潛艇用AIP系統(tǒng)”,船舶工業(yè)技術(shù)人員也表示,“AIP技術(shù)已經(jīng)處于實用階段”。他們還進一步發(fā)揮想象力,煞有介事地猜測,中國自產(chǎn)的AIP燃料艙長度約為7米左右,為安裝該艙段,艦艇的艇身也需要加長。
雖然外界對中國海軍潛艇性能的猜測并不一定準(zhǔn)確,但AIP系統(tǒng)確實是潛艇戰(zhàn)斗力的倍增器。中國自上世紀(jì)50年代中期就造出了第一艘國產(chǎn)常規(guī)潛艇,經(jīng)過半個世紀(jì)的技術(shù)積累,已經(jīng)陸續(xù)發(fā)展出“明”、“宋”和“元”等多個型號。憑借著扎實的工業(yè)基礎(chǔ)和豐富的潛艇經(jīng)驗,相信AIP潛艇對于中國海軍并不僅僅是個夢想。
根據(jù)國際及周邊環(huán)境國家的常規(guī)潛艇AIP現(xiàn)狀,常規(guī)潛艇裝備AIP是必然的發(fā)展趨勢。但AIP屬高新尖端技術(shù),完全依賴進口則很可能受制于人。所以應(yīng)加速研究開發(fā)我國AIP,盡快加大投入,加緊AIP系統(tǒng)研究,充分發(fā)揮常規(guī)潛艇的威力。
“區(qū)域核潛艇”更實用
外媒宣稱,解放軍的常規(guī)潛艦安裝AIP系統(tǒng)后,可以說是具備了“區(qū)域核潛艇”的功能,其在南中國海、臺灣海峽東岸海域進行遠航活動的能力將大幅提升。這種說法雖然延續(xù)了西方媒體一貫的聳人聽聞的風(fēng)格,但也確實點出了AIP潛艇的應(yīng)用價值所在。
從作戰(zhàn)用途的角度看,身形巨大的核潛艇適用于遠洋部署,用于執(zhí)行深海反潛、為己方戰(zhàn)略核潛艇和航母護航等任務(wù),一旦進入淺海就會面臨龍入淺灘的尷尬。此外,核潛艇工藝復(fù)雜,建造和維護成本高昂。除美國外,其他國家根本不可能專門發(fā)展類似于“弗吉尼亞”級這種具備淺海作戰(zhàn)能力的核潛艇。因此,法國、俄羅斯和中國都堅持兩條腿走路的戰(zhàn)略,裝備核潛艇的同時,也在積極發(fā)展先進常規(guī)潛艇。
不過,在水面艦艇的反潛聲吶性能不斷提升、反潛機和反潛直升機滿天飛的現(xiàn)代海戰(zhàn)戰(zhàn)場,經(jīng)常浮出水面“換氣”的常規(guī)潛艇正面臨嚴(yán)峻的危機。能在水下藏多久,直接關(guān)系到潛艇的生存能力和戰(zhàn)斗力。
AIP潛艇的出現(xiàn),令各國海軍有了更好的選擇。對中國而言,裝備AIP潛艇后,可在不動用核潛艇的前提下,對南海這樣的遼闊海域進行大面積“水下巡邏”,以積極防御的姿態(tài),達到不戰(zhàn)而屈人之兵的效果。
因此,對于一支裝備有核潛艇和常規(guī)潛艇的發(fā)展中國家海軍來講,能長期潛伏水下的AIP潛艇同樣很給力。
AIP發(fā)動機的缺陷
中國AIP潛艇技術(shù)的突破,引來美國強烈擔(dān)憂。美國國防部長蓋茨最擔(dān)心的解放軍武器系統(tǒng)中,除了導(dǎo)彈、隱形戰(zhàn)機就是潛艇了。歐洲的專家近日討論中國新型元級潛艇時,普遍認(rèn)為,再過幾年,解放軍在役的50到60艘常規(guī)潛艇都經(jīng)過現(xiàn)代化改進,主要是加裝了AIP(不依賴空氣推進)系統(tǒng),大幅提升潛航能力。對美國艦隊、特別是航母在第一島鏈附近游弋構(gòu)成威脅。軍事專家分析,西方一貫炒作中國的武器裝備,這次對AIP潛艇的吹捧也有言過其實的地方。
其實,潛艇早在二次大戰(zhàn)時期已經(jīng)能越洋作戰(zhàn)。納粹德國的U級潛艇曾經(jīng)炮擊紐約,把北美洲東岸打得人仰馬翻。到了今天,飛機加衛(wèi)星加長程雷達的反潛艇技術(shù)已經(jīng)令潛望鏡無所遁形,常規(guī)潛艇必須頻頻“換氣”的死穴暴露無遺。
加裝了AIP的潛艇不過是把3天的“換氣”頻率延長到6天至9天,但是AIP發(fā)動機的缺陷關(guān)鍵是功率低,只能供潛艇開八九節(jié),同核潛艇持續(xù)開30節(jié)相比望塵莫及。
此外,在潛艇上貯存液態(tài)氫有很大的技術(shù)難度。同時因為氫氣易爆易燃,對使用氫的安全有嚴(yán)格要求,裝置中的膜要依賴美國進口,國內(nèi)尚無生產(chǎn)能力。由此可見燃料電池技術(shù)難度大,工業(yè)基礎(chǔ)要求較高,要使燃料電池上艇作AIP動力,需要很高的技術(shù)儲備,而我國對燃料電池的研究水平還比較低。所以,如果研制FCAIP,則研制周期較大(據(jù)估計,至少需要10~15年),投入經(jīng)費也很大,同時技術(shù)風(fēng)險也大。
這也不是沒有前車之鑒。蘇聯(lián)在冷戰(zhàn)時期造了30艘閉式循環(huán)燃機的Q級潛艇,但這種技術(shù)不穩(wěn)定使Q級潛艇M-256因火災(zāi)引發(fā)爆炸沉沒,Q級潛艇在40年前全部被解體。