台湾所谓“潜舰国造”计划实施已经有一段时间了,继上个月首度曝光外形轮廓图之后,台媒最近介绍了该计划的进展,同时台媒也曝光了这一潜艇的一大缺陷:在不依赖空气动力装置(AIP)已经白菜花的今天,台自制潜艇却无法使用AIP系统。台媒还美其名曰:台湾的锂电池不错!当然,也有台湾媒体也很有自知之明,哀叹道:自制潜艇“狂输共军”,原因很无奈……
剑龙级(前)和茄比级(后)潜艇对比。据台湾《联合报》网站25日报道,马英九时代开始进行、蔡英文总统上任后更积极投入的“自制防御性潜舰”(IDS)计划,依据预定进度,由台船、“中科院”、海军组成的设计团队,今年3月必须完成“初步设计”,同时由本年度起,开始编列495亿元的预算,建造第一艘“国造潜舰”,这艘原型舰预定于2025年完成。
报道称,随着IDS计划箭在弦上,未来海军新一代潜艇的造型与相关性能,也逐渐对外曝光。根据目前已知的消息,“国造潜舰”的艇体基本造型,很像日本海上自卫队最新的“苍龙”级。船身将采取类似的“雪茄型”设计,船艉的升降舵与方向舵,也将由传统的十字型(纵向控制方向,横向控制升降)改为斜向的X字型,以便必要时可在海床坐底,舵片不至于碰撞海床。不过,“苍龙”级的潜航排水量达4200吨,是目前世界最大的传统动力潜艇之一。台军的的IDS吨位将较小,预期将与台军现役的荷兰制“剑龙”级(潜航排水量2660吨)相近,或更小一些。
苍龙级潜舰“白龙”号。台媒体也曝该潜艇存在一重大缺陷。
报道称,依据权威消息透露,几乎被新一代常规动力潜艇列为“必备品”的“不依赖空气动力装置”, IDS却不打算配备。
潜艇在水下潜航时,主机(引擎)无法开启,仅能依赖本身电瓶的蓄电。如果电池蓄电耗罄,就必须浮出水面,至少也得到浅海伸出通气管,才能重新启动主机充电。
传统动力潜艇每次充电潜航时间要依据在水下的活动方式而定。以1950年代末,美军最后一代柴电潜艇“白鱼”级而言,如果维持低速航行,电池容量可以撑102小时,但如果以21节最大速度(约每小时39公里)水下潜航,1小时就能把电用光。
台湾首艘自制柴电潜舰设计图。台湾海军造船发展中心制作钥匙圈和领带夹纪念品,上面的潜艇构型,可能是台湾在外部帮助下设计的构型。而战时潜艇一旦浮出水面,等于坐以待毙,因此对于艇长来说,在进行任何战术动作之前,都必须考虑目前剩余电力的多少。因为一旦发动攻击,必然也将暴露自己的行踪,招来敌方攻击。潜艇的速度不及水面舰,因此遭遇攻击往往只能“躲”而无法“逃”。能在水下“憋气”多久,就成为生死关键。
早在二次大战末期,纳粹德国就曾推出可在水下运转的特殊柴油主机。当时是在船上携带过氧化氢,经过加热与催化剂作用,将其分解产生氧气。不过过氧化氢十分不稳定,因此危险性非常高。苏联在1950年代兴建的Q级潜艇,也使用以液态氧为助燃剂的柴油主机,但是同样面临严重的安全问题,服役表现也不理想。直到1996年,瑞典的“哥特兰”级服役,成为第一种成功装用AIP的柴电潜艇。
纪念品图腾标示台自制柴电潜艇,舰艉出现先进“X型翼”。几十年来,各国柴电潜艇的AIP系统原理不同,包括瑞典研发的“斯特林”发动机(Stirling Engine)、法国的“闭式循环涡轮机”、或是德国研发的燃料电池。潜艇在原先的柴油主机之外,加装上述的辅助动力系统,最大潜航时间,就由原先的不到一星期,延长到2-3周,大幅提高水下隐蔽性。
不过AIP也非全无缺点:各种AIP系统都必须携带液态氧为助燃剂,燃料电池还需多带液态氢,二者均须在低温高压下储存,史特林引擎与MESMA涡轮机必须在高压环境下燃烧,都使得操作危险性提高。而AIP系统能提供的马力,往往只有主机的十分之一,因此平时仍然使用原先的柴油主机替电瓶充电,只有到必要时,才利用AIP作为“保命”系统。
台湾媒体承认,日本、韩国与解放军的最新一代的柴电潜艇都已经装备AIP系统。“日本与解放军的技术来自瑞典,韩国则使用德国的燃料电池。”
据称,早在十余年前的“扁政府”时代,美国小布什政府宣称将出售潜艇,在台湾引发热议。当时的台防务部门负责人李杰在立院答复立委与记者询问时,就曾表示:我方向美国提出的规格需求中,并不包括AIP。
有台军方官员表示,IDS计划是我方首度建造潜艇,技术挑战原本就已经很大,因此为控制风险,决定先不装AIP。此外随着电池科技的进步,锂电池可达到比传统铅酸电池更大的蓄电量,即使没有AIP,水下潜航时间也可以一定程度改善,例如“苍龙”级从第11艘“凰龙”号起,就用锂电池取代传统铅酸电池。由于岛内的锂电池技术不差,我方的IDS,也可能使用锂电池。
“苍龙”级潜艇模型。台官员还解释,海军近年自制舰艇,都采取“小步快跑”策略,先造一艘原型舰进行测评,从实际运用经验中去改正缺失,然后再进行量产。因此如果台湾的潜艇发展顺利,将来进行分批量产之后,再考虑是否装用AIP。
《联合晚报》上月的报道称,海军造船发展中心最近为“潜舰国造”制作纪念钥匙圈和领带夹,从这些纪念品上面可以看到台湾自行设计的柴电潜艇构型。外界推测未来台湾自行设计的潜艇,有如缩小版日本“苍龙”级潜艇。
这批纪念品并没有公开流通,台湾海军退役军官王志鹏取得一套,他在脸书进行了公开,仅管只是纪念品的图示,但艇艏、艇艉与等部分特征,还是引起很多注意。
之前台媒一直认为其自制潜艇设计,是以现役荷兰制“剑龙”级潜艇为基础,但从流出的潜艇纪念品上的潜艇特征,舰艉是先进X型舵翼,艇艏与“剑龙”级又不同,这个构型已送至欧洲某国进行水下流体力学测试。