水下殺手──蒼龍級潛艦

 

 

一、回顧日本潛艦發展歷程

  日本早自明治維新開始,即逐步建立起優良的造船/艦工業技藝。一戰之後,受到德國U艇狼群戰術的刺激,也開始積極籌建自身的潛艦建造技術,到了二戰時期,日本帝國海軍的柴電潛艦建造技術已經相當成熟。雖然戰敗後其造艦技術一度受到抑制,卻沒有喪失殆盡,所以一旦有需求即得以迅速復原,重新蓬勃發展。就技術而言,目前日本海上自衛隊的各型潛艦絲毫不遜於歐美,更是居於全球前段班。

(一)黑潮號與親潮號(第一代):二戰後,幾已覆滅的日本海上自衛隊(以下簡稱海自)直到1955年才首度擁有潛艦,為租借自美國海軍的Mingo號(SS-261)柴電潛艦;海自接收後改稱為黑潮號,一方面重新訓練自己的潛艦作戰技能,另一方面也開始「溫習」造艦技術。1957年12月25日,日本戰後第一艘自製柴電潛艦開始動工,構型源自戰前的伊201型,滿載潛航排水量約1,400噸,命名為親潮號(第一代),於1960年6月30日開始服役。

(二)小型潛艦──早潮級與夏潮級:在第1代親潮號服役前,日本為配合區域沿海防衛政策需求,開始了另一型新式潛艦的建造,2艘小型早潮級柴電潛艦於1960年6月初先後動工建造。早潮級潛航排水量僅950噸,擁有靈巧的運動性能,但偏小體型使得配備的史諾克呼吸管在海象不佳的日本沿海很難有效運用;另外,其雖配備三管魚雷發射管,但因為同一時間內只能對一個發射管加壓,另兩管則無法工作,因此不能同時間發射3枚魚雷。早潮級之後,日本於1961年12月再建造2艘夏潮級潛艦,基本上是早潮級的改良型,體型也略為增大,潛航排水量1,000噸。

(三)重回大型潛艦路線──大潮級與朝潮級:日本不滿意小型早潮級和夏潮級潛艦的性能表現,所以又重回較大型潛艦的路線,於1963年動工新建1艘2,000噸級的大潮級柴電潛艦,並且以其為基準進行修改,後續再建造4艘朝潮級柴電潛艦。當時潛艦的外型趨勢已進入淚滴型設計潮流,但是日本基於自身經驗尚未臻備,並未採用。然而這並不代表日本忽視此一發展,事實上,日本已準備在下一代的潛艦上實現這項設計。

(四)邁向現代化──渦潮級、夕潮級與春潮級:日本在1968~1977年間共建造7艘渦潮級柴電潛艦,為其自製的第一種淚滴外型潛艦,同時也開啟日本潛艦邁入現代化的序幕。潛航排水量2,450噸的渦潮級潛艦不只有先進構型,尾舵也採用了當時最進步的十字翼設計,此種外型設計在未來20年間持續被採用,日本柴電潛艦的噸位也不斷增加成長,在渦潮級之後,1976~1988年間建造的10艘夕潮級柴電潛艦,潛航排水量增加為2,900噸;1987~1995年生產的7艘春潮級,潛航排水量則進一步增至3,200噸。

  如果以外型設計作為標準,日本自製的潛艦可區分為三個世代:第一世代是戰後的水面艦傳統構型,包含親潮號(第一代)、早潮級、夏潮級和朝潮級;第二世代是採用淚滴型的渦潮級、夕潮級和春潮級;第三世代則由親潮級(第二代)領軍,進入到目前最新型的蒼龍級柴電潛艦。

  縱觀其演進可歸結出,日本最多間隔11年就會有新型潛艦開始動工建造,而且海自的政策是以維持在擁有18艘(16艘現役和2艘訓練)潛艦、每艘服役18年為原則,幾乎所有潛艦才剛步入壽限後期就已屆退,現役的潛艦則都處於性能巔峰,因此其水下戰力在任何時刻都維持最佳狀態,不會有大批現役裝備同時除役而產生戰力間隙的窘境。不過自2010年起,海自依據所謂「二二大綱」方針,更改為以擁有22艘現役潛艦和2艘訓練潛艦、每艦服役24年的24艘體制;若要維持這項運作,未來親潮級潛艦就有執行延壽工程的需要。

二、號稱東亞最先進水下殺手──蒼龍級潛艦

  親潮級之後的蒼龍級柴電潛艦創下海自史上許多的先例。蒼龍級是海自第一種使用絕氣推進系統的潛艦;其次,打破了慣用的潮汐命名規則,首度改以祥獸來命名;此外,操縱舵面也以最新式的X型尾舵設計取代使用已久的十字尾舵;為順應大噸位潛艦的趨勢,蒼龍級的潛航排水量提升至4,200噸,其噸位不僅成為海自有史以來最大型的潛艦,更冠於目前各國實際投入服役的傳統柴電潛艦。(註:若純粹以噸位來看,潛航排水量超過6,628噸的中國大陸032型是至今最大型的柴電潛艦,但032型性質屬於訓練艦。)

  日本依循2002年中期防衛力整備計畫,自2005年開始建造蒼龍級柴電潛艦。其艦體主要沿用親潮級的雪茄式構型,全長84公尺,寬9.1公尺,深10.3公尺。至2014年為止,日本已確定簽約建造10艘,其中5艘均已竣工交付並成軍服役。

(一)使用絕氣推進系統,大幅延長潛航時間:蒼龍級較親潮級長2公尺以容納絕氣推進系統,但乘員的居住空間遭到壓縮無法避免,即使藉由提高自動化程度讓乘員人數較親潮級減少5名而成為65名人員,但寬敞標準仍不如親潮級。

     藉由絕氣推進系統可大幅延長傳統柴電潛艦在水中潛航的時間,減少了柴電潛艦必須浮上水面或伸出史諾克呼吸管吸氣充電的頻率,降低被水面船艦及反潛定翼機/直升機偵獲的機率。目前應用於潛艦的絕氣推進系統包括封閉式蒸汽透平機、史特林引擎和燃料電池等技術(早期曾有一種封閉式柴油引擎,但因危險性高而放棄發展),而蒼龍級使用4部從瑞典引進的4V-275R史特林引擎,屬於封閉循環活塞式外燃機,每部出力75千瓦。海自在實際配備絕氣推進系統於蒼龍級之前,先於2002年自瑞典引進一套安裝在朝潮號(春潮級)潛艦上,自2003年展開測試,掌握技術後才由川崎重工以取得授權的方式進行生產安裝。

     藉由絕氣推進系統,蒼龍級潛艦可以4至5節低速在水下維持潛航達2週以上;在絕氣推進系統之外,蒼龍級的基本輪機設備包括2部輸出共3,900匹馬力的柴油引擎、2部發電機、1具永磁電動馬達和240顆鉛酸電池,水面最大航速13節,潛航最快20節。日本原本計畫自第5艘蒼龍級開始改用先進的鋰離子電池,進一步節省空間並提升效能,後來基於經費昂貴,且鋰電池的使用壽命低於潛艦本身,屆時若要更換必須切割船體,對潛艦的性能會有不良影響而作罷。

(二)極限深度可達600公尺:蒼龍級的艦殼鋼材採用與親潮級相同的NS-110高張力耐壓鋼板(耐壓強度1,000MPa,高於美規HY130鋼板的890MPa),最大潛深估計在500公尺左右,據悉極限深度更可能達到600公尺。

(三)高操縱效能的X型尾舵:在外觀上,蒼龍級與前一代親潮級最明顯的差異是使用了X型尾舵以及在帆罩底座前緣呈彎角造型。X型尾舵的好處在於4個舵面任何時候均可作用,操縱效能較高,而且凸出船體輪廓較少,在淺水區域活動可更貼近海底;不過其舵面控制較為複雜。帆罩前緣底座的彎角造型則可讓海水更平順的流過船體,能同時減少阻力和噪音。

(四)「浮貼」式吸音瓦:蒼龍級在全艦各處使用吸音瓦,而且運用和親潮級相同的「浮貼」技術,不使用容易剝落的黏著劑方式,而是採螺栓固定,並與艦體間留有空隙導入海水增加隔音效果,以獲得最大吸音效益,再配合有效散射聲納音波的外型,讓敵方更難以偵獲。

(五)ZYQ-51潛艦戰鬥系統:在潛艦關鍵的戰鬥系統方面,蒼龍級採用ZYQ-51潛艦戰鬥系統,能同時追蹤6個以上的水下目標,並管制魚雷攻擊其中4個目標。蒼龍級潛艦擁有6具533公釐口徑的魚雷發射管,以上2下4的方式安裝在艦艏上半部,可發射日本自製的89式魚雷或潛射魚叉飛彈,也可施放水雷。聲納系統則採用改良自親潮級ZYQ-6的ZQQ-7,全套系統整合了包括艦艏下方的主/被動陣列聲納、艦艏上方的偵測聲納、艦體兩側被動陣列聲納以及拖曳陣列聲納等,自第二艘起更升級為性能較佳的ZQQ-7B。

(六)創新CMO10非貫通型光電潛望鏡:在潛艦不可或缺的潛望鏡部分,蒼龍級也有創新。配備的兩具潛望鏡中,除了一具傳統式光學潛望鏡之外,還有一具由英國授權日本生產的CMO10非貫通型光電潛望鏡,具備熱影像、低光度影像和CCD影像功能,同項設備也被皇家海軍採用安裝於機敏級核能潛艦。

三、日對外輸出武器限制鬆綁,蒼龍級可望成為國際寵兒

澳洲皇家海軍現今的潛艦戰力為6艘約3,400噸(潛航)的柯林斯級柴電潛艦,鑑於當前東亞局勢,澳洲政府計畫汰換的下一代潛艦需要超過4,000噸,環顧市場現況,只有日本的蒼龍級潛艦是最切合需求的艦型。日本過去限於二戰後的憲法精神,曾自訂不得輸出武器的「武器出口三原則」,造成蒼龍級外銷的障礙。2014年4月1日,安倍晉三內閣通過新的武器出口原則,放寬對外輸出武器的限制。因此,日本與澳洲在6月的高峰會議即共同發表聲明,確定日本同意提供澳洲潛艦建造技術的意向,這也將使得蒼龍級潛艦在未來成為國際市場的搶手貨。

 

雲陽/青年日報103年8月11日第3版

   

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