SSGT潛艇是一型套用燃氣輪機的常規潛艇,也是第一次將燃氣輪機套用於常規潛艇上,這在潛艇設計史上是一個突破,也是燃氣輪機技術的新發展和新套用。
基本介紹
- 中文名稱:SSGT潛艇
- 研製時間:2004年
- 服役時間:預計2015年
- 國家:英國
- 研發單位:BMT國防服務有限公司
發展沿革,技術特點,艇體外型,工作原理,動力方式,艇電武裝,性能數據,總體評價,
發展沿革
自從1624年荷蘭發明家科尼利斯·德雷貝爾研製出第一艘潛艇至今400多年來,潛艇的動力系統發展了3類,即柴油機動力、核動力以及AIP動力。這3種動力系統各有各的長短。採用柴油機動力的潛艇水下航行時所用的是蓄電池供電的電動推進方式,當蓄電池能量耗盡後,潛艇必須浮出水面充電,這就喪失了常規潛艇最大的優點隱蔽性,其電力推進航速低、續航力小,也削弱了常規潛艇的作戰能力,但因其建造費用及維護費用較低,故仍為一些國家海軍看好。採用核動力的潛艇在工作時不需要空氣,可在水下長期連續航行,機動性好,但造價高,反應堆體積占用艇上空間也過大。近年來多受青睞的AIP動力潛艇因AIP系統與柴電動力系統混合使用,不依賴於空氣,隱蔽性好,也提高了潛艇的水下續航力。
2004年2月,在悉尼舉行的2004太平洋海事展覽會上,英國BMT國防服務有限公司退出一種非核、全電潛艇模型,按照動力系統分類,這種被稱為SSGT的新概念潛艇有別於以上3類潛艇,獨樹一幟。
技術特點
艇體外型
SSGT潛艇除採用燃氣輪機動力外,還有其他新穎之處。它的艇形是一種經改裝的 “鞍式水櫃”形,頂部很窄,最寬處位於耐壓殼體的中心線以下。這種形狀可以減小表面興波,而並不犧牲潛水性能。它採用一個導管泵噴推進器,用來避免螺旋槳在高速和大功率運行時所遇到的空泡效應。操縱面包括3個艉舵和1個位於指揮台圍殼後的上方向舵,前者可控制潛艇下潛,後者可改善低速機動性和阻遏潛艇突然橫滾傾向。
工作原理
燃氣輪機結構緊湊,本來適合安裝在潛艇上的,可燃氣輪機在工作時耗氣量大。潛艇上沒有大的空氣儲存空間,因為有這個大難題,很長時間沒有人能設計出採用燃氣輪機的潛艇,英國BMT公司的設計工程師們給出了辦法。SSGT採用一種新穎的混合推進系統———燃氣輪機和燃料電池。該設計包括一個換氣裝置,以供燃氣輪機-交流發電機或先進的燃料電池使用;一套使用先進的燃料電池的隱形的AIP系統和先進的專供水下高速航行時使用的ZEB RA鈉鎳氯化物電池;兩台獨立的燃氣輪機-交流發電機組,裝置在指揮台圍殼上部的一個球形密封罩中,那裡同時也放置了一根可伸縮的長達8米的吸氣桅桿。這種吸氣桅桿有別於常規潛艇的通氣管。通過這根吸氣桅桿燃氣輪機可以充分吸收空氣。此外,在指揮台圍殼裡還放置有通信天線和水上感測器。據BMT公司設計人員說,採用高速燃氣輪機-交流發電機組,可節省潛艇的大量重量和空間,用以存放燃料和電池。難題就這么解決了!他們還認為,經過精心設計的球形密封罩,可使進入到燃氣輪機的海水量最少,高強度的密封罩也能承受潛艇在快速下潛時所引起的衝擊力。
動力方式
SSGT潛艇有兩種工作方式,即半潛和全潛。當燃氣輪機工作時,潛艇以半潛狀態航行,球形結構露出海面兩米。在這種工作方式下,SSGT能夠以20節的航速持續航行6000海里,大大超過了常規柴電潛艇。一旦抵達戰區,SSGT就關閉燃氣輪機,處於全潛工作方式,完全隱蔽航行30天。此時,由燃料電池和先進的ZEBR A電池聯合提供動力。SSGT潛艇在兩種工作方式下,通過使用普通的發電燃料和設備,將獲得航速和續航力上相當大的靈活性。
考慮到潛艇全球部署的特殊需要,在設計SSGT概念潛艇時,BMT公司盡力在機動性和隱形性之間尋求平衡。例如,當潛艇在良好水域航行、安全不會受到嚴重或持續威脅時,可以不採用全隱形方式而採用燃氣輪機推進或燃料電池推進。此時,燃料電池組可利用吸氣桅桿從大氣中吸入空氣。
艇電武裝
SSGT潛艇上有一套先進作戰管理系統,包括一套綜合聲吶設備、雷達系統、電子偵察系統、非穿透光電桅桿、一套光電監視系統、一套覆蓋範圍很廣的通信設施和EHF衛星通信系統。艇上武器包括6具533毫米的魚雷發射管、8具垂直飛彈發射管和16具聲誘餌布撒器發射管。SSGT潛艇可發射對陸攻擊飛彈和反艦飛彈,具有很強的近海作戰能力和對陸火力支援能力。艇上另一有特色設計是一個供特種部隊人員使用的能容納6人的進出閘室,特種部隊所需的設備存放在耐壓艇殼內,緊貼著頂部艇殼,而無人水下航行器或蛙人輸送艇將被搭載在上部艇殼外側的凹槽里。由於作戰和平台系統的高度自動化以及全電結構的採用,將使SSGT潛艇的艇員數定在25人左右。
性能數據
SSGT潛艇全長80.8米,艇寬11.4米,耐壓殼體直徑7.6米,水下排水量4195噸,水上排水量3700噸,艇員25人,水下最大航速30節,半潛航速20節,最大續航力20節時6000海里,10節時1.3萬海里,自持力60天。
總體評價
SSGT潛艇最關鍵的優點是可以提供接近核潛艇水平的有效機動性,同時水下戰術性能不會比核潛艇差,但費用比核潛艇低得多。從機動性上來講,這種潛艇比常規柴電潛艇航速高、續航力大;從隱形性上來講,這種潛艇比核潛艇更加安靜。不過,這種潛艇的採購費用還是比典型的非核潛艇要高。BMT公司得到了羅爾斯·羅伊斯公司的支持。為節約開發費用,該公司力爭多選擇成熟的民用技術,例如利用已有的著名燃料電池技術。SSGT新概念潛艇所依賴的技術有望在2010~2012年準備就緒,其服役預定在2015年後。