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第13章 水下潜艇

潜艇的全称为“潜水艇”,是指能潜入水中航行和作战的舰艇。那么,像这种潜艇又是什么时候开始出现的呢?历史上最早出现的潜艇,由荷兰人德雷布于1620年在英国建造。因为潜艇能长期潜伏于水下,隐蔽性很强,所以一般情况下,其他的舰艇都怕被它“缠上”。潜艇上设有专门的水柜,用来排水和注水,以便控制船体的上升和下降。潜艇的下潜深度最深可达500米。它长约100米左右,那圆滚滚、黑乎乎的身躯浮在水面上航行时,乍一看就像一条大鲸鱼在游动。潜水艇通常潜伏在水下,它主要通过潜望镜对水面的目标进行观察。发现目标后,它可以在水下发射导弹或鱼雷直接对敌人进行攻击。第一次世界大战初期,在一次海战中,德国的一艘潜艇在一个多小时内,先后击沉了3艘巡洋舰,瞬间震惊了全世界。从此,潜艇威名远扬,深受各国海军的青睐。

那么,这样一种神奇的潜艇,它又拥有哪些主要装备设置呢?现代的潜艇主要由艇体、操纵系统、动力装置、武器系统、导航系统、探测系统、通信设备、水声对抗设备、救生设备和居住生活设施等部分构成。

1.攻击潜艇

攻击潜艇是专门用于攻击潜艇和水面舰船的潜艇,具有水下航速高、机动性好、下潜深度大、攻击力强等特点。通常,攻击潜艇可分为常规动力和核动力两种。

常规动力攻击潜艇,水下排水量600~3000吨,水下航速15~20节,下潜深度为200~400米,可在水下连续执行任务达30~60昼夜。它配备的主要武器有鱼雷、水雷和反舰、反潜导弹。此外,还装有反潜导弹和水雷等。

核动力攻击潜艇,水下排水量3000~7000吨,水下航速30~42节,下潜深度300~500米,有的可达700余米,一次补给完备后,可在水下连续执行任务达60~90昼夜。

美国海狼级核动力攻击潜艇,是目前世界上最先进的核动力攻击型潜艇。当然,它有许多令人瞩目的特点。它的特点之一是性能卓越。海狼级潜艇长99.4米,宽12.9米,吃水10.9米,水下排水量9150吨,海狼级外形的长宽比为7.7:1,接近最佳长宽比,而且其外形呈水滴状。它采用一座S6W大功率高性能压水反应堆,轴输出功率达6万马力,水下最大航速在35节以上。艇壳采用HY-00高强度钢,因此,其最大下潜深度可达610米。该潜艇是美国历史上吨位最大的核动力攻击型潜艇。它应用了现代最新的技术,在动力装置、武器装备和探测器材等设备方面都居世界首位。

美国海军为了在90年代后期和21世纪保持其核动力攻击型潜艇的优势,从80年代中期就开始研制替代洛杉矶级的SSN-21型海狼级新式攻击型潜艇,并于1989开始建造首艇。海狼级核动力攻击潜艇的建造价格十分昂贵,高达20多亿美元。

海狼级核动力攻击潜艇艇体线型和结构较美国前几级潜艇有了重大调整。艏部声呐罩采用钢制,提高了防冰层破坏的能力,围壳舵改为可伸缩艏水平舵。同时,采用Y型艉舵。另外,它还配有能透过冰层的侦测装置,可在北极冰下海区执行作战任务。

2.核潜艇

核潜艇是以核能燃料作为动力航行的潜艇,具有航行速度快、自给力大、攻击力强、续航力大、能在水下长时间隐蔽活动等优点。一般来说,核潜艇主要有导弹核潜艇和攻击核潜艇。导弹核潜艇的排水量为6000~18000吨,有的甚至达2.6万吨。水下最大航速为20~27节,最大下潜深度300~400米,可持续90昼夜的执行任务且不间断。潜艇上携带有潜地弹道导弹,并装有鱼雷发射管。攻击核潜艇的排水量大致为2600~7000吨,下潜深度可达600米,最深时可达900米,它的水下航行速度为20~35节,续航力数十万海里,可连续航行90天。历史上第一艘核潜艇于1955年诞生于美国。

3.潜艇的艇体

潜艇,顾名思义,它需要长时间在水里潜伏。这一点,我们在上面已有所介绍,那么,潜艇该采用什么样的艇体最为合适,它都有哪些艇体呢?

潜艇的艇体结构可以分为双壳潜艇、个半壳潜艇和单壳潜艇。

双壳潜艇艇体分为内壳和外壳,内壳是钢制的耐压艇体,保证潜艇在水下活动时,能承受与深度相对应的静水压力;外壳是钢制的非耐压艇体,不承受海水的压力。内壳与外壳之间有主压载水舱和燃油舱等。单壳潜艇则只有耐压艇体,在耐压艇体内还布置有主压载水舱。个半壳潜艇,则在耐压艇体两侧设有部分不耐压的外壳作为潜艇的主压载水舱。潜艇艇体多呈流线型,这样可以减少在水下运动时的阻力,保证潜艇有良好的操纵性。耐压艇体内通常分隔成3~8个密封舱室,舱室内设置有操纵指挥部位及武器、设备、装置、各种系统和艇员生活设施等,以保证艇员的正常工作、生活并实施战斗。艇体中部有耐压的指挥室和非耐压的水上指挥舰桥,在指挥室及其围壳内,还布置有可在潜望深度工作的潜望镜、通气管及无线电通信、雷达、雷达侦察告警接收机、无线电定向仪等天线的升降装置。

4.舰艇的操作

舰艇的构造相当复杂,那么,它的整个行动又该怎样来操作和控制呢?

舰艇的操作主要要实现的是潜艇的下潜与上浮,水下的均衡以及保持和变换航向、深度等。潜艇的升降主要是通过载水舱来实现的:潜艇主压载水舱注满水,增加重量抵消其储备浮力,即从水面潜入水下;用压缩空气把主压载水舱内的水排出,重量减小,储备浮力恢复,即从水下浮出水面。艇内设有专门的浮力调整水舱,用于注入或排出水量,以调整因物资、弹药的消耗和海水密度的改变而引起的潜艇水下浮力的变化。潜艇在水下的均衡是通过操作平衡水舱来实现的:艇首、艇尾设有纵倾平衡水舱,可以通过调整首、尾平衡水舱水量来消除潜艇在水下可能产生的纵倾。艇首(或指挥室围壳处)和尾部各设有一对水平升降舵,主要用来操纵潜艇的变换并保持所需要的潜航深度。艇尾装有螺旋桨和方向舵,用来保证潜艇航行和变换航向。

5.潜艇的动力

在水下运行速度并不慢,甚至可以和汽车相比,那它的动力又从何而来呢?原来潜艇的动力来源可分为常规动力装置和核动力装置。

常规动力装置主要由柴油机、蓄电池和主电动机等构成。柴油机是常规潜艇水面航行的主要动力装置,可使潜艇水面航速达10~15节。主电动机是常规潜艇水下航行的主要动力装置,可使潜艇水下航速达15~20节。还装有经济电机,水下航速2~4节。潜艇水下航行受蓄电池电量的限制,因此需要经常浮出水面或在水下一定深度使用柴油机航行,并带动主电动机为蓄电池充电以补充电量。

核动力装置,主要由核反应堆、蒸汽发生器、主循环泵和蒸汽轮机等构成。核动力潜艇使用的核反应堆大多是轻水型压水反应堆,并安装有柴油发电机组、蓄电池和电动机等备用动力装置及通气管,主要在核潜艇需要时为其提供应急动力。核能在动力学上的应用,使潜艇动力发生了根本性的变革,推进功率达数万千瓦,一次装料可连续运转多年,续航力增大至数十万千米,从而使潜艇可长期在水下航行,极大地提高了它的隐蔽性。

6.潜艇的配备

潜艇的主要配备有弹道导弹、巡航导弹、反潜导弹、鱼雷、水雷武器及其控制系统和发射装置等。其中的弹道导弹,是战略导弹潜艇的主要武器,主要用于攻击陆地上的重要目标,一艘战略导弹潜艇装有弹道导弹12~24枚,一艘攻击潜艇可同时携带巡航导弹、反潜导弹8~24枚或鱼雷12~24枚。巡航导弹,可以分为战术巡航导弹和战略巡航导弹。其中,战术巡航导弹主要用于攻击大、中型水面舰船,战略巡航导弹,则主要用于攻击陆上目标。反潜导弹,是一种火箭助飞的鱼雷或深水炸弹,有的采用核装药,主要用于攻击水下的潜艇。鱼雷,包括有声自导鱼雷和线导鱼雷两种,主要用于对舰、潜的攻击。潜艇使用的水雷,多为沉底水雷,主要布设在敌方的基地、港口和航道,用于摧毁敌方舰船。舰艇的武器控制系统多采用数字计算机,可同时计算跟踪多批目标,提供决策依据,以求出最佳攻击目标的射击阵位,并计算出多个目标的射击诸元,实现武器射击指挥自动化。

7.潜艇里的呼吸

大家都知道,一般人在水下是不能呼吸的。那么,潜艇长时间潜伏在水下,它是怎么保证潜艇内部拥有充足的氧气的呢?潜艇艇员呼吸的氧气主要来自四个方面:通气管装置、空调装置、空气再生装置和空气净化装置。

通气管装置是一种可以升降的管子。在近海海域或夜间航行时,潜艇有时上浮至潜望镜深度,在距水面几米或十几米深的地方伸出潜望镜观察水面及空中敌情。如果条件允许的话,也可将通气管升出水面,空气经管子进入潜艇舱室,舱内的污浊空气可通过设在指挥台围壳后部的排气管装置用抽风机排出,从而保持艇内空气对流,使空气清新。潜望镜深度在战术术语中称作危险深度,为了隐蔽起见,潜艇一般都不敢使用这种工作状态。在这种状态下,潜艇极易被敌方反潜兵力发现,如果是在近海,还容易撞击或搅乱渔网等。

空调装置主要是保持艇内的温度、湿度等,为艇员提供一个舒适的生活环境和工作条件。同时,它还能保证电子设备的正常工作,然而,它本身并不能产生氧气。

空气再生装置是一种可以生成氧气的装置,由再生风机、制氧装置、二氧化碳吸收装置等组成。工作时,风机将舱内污浊的空气经风管抽至二氧化碳吸收装置,消除二氧化碳后,再在处理过的空气中加进由制氧装置产生的氧气,然后经风管送到各舱室供艇员呼吸,如此循环,达到空气再生的目的。这种空气再生装置通常还可用电解水来制氧,它分解出的氧气可供70~100人呼吸数小时,但由于耗电过多,不适用于常规潜艇。此外,还有一些预储氧气的方法,如再生药板、氧气瓶、液态氧和氧烛等。再生药板是一种由各种化学物质及填料制成的多孔板,空气流过时,就能产生化学反应,生成氧气。一般潜艇上带的再生药板,可使用500~1500小时。氧气瓶是将氧气储存起来的一种高压容器,使用时打开阀门便可放气,主要供潜水钟、深潜器等使用。液态氧也是一种与氧气瓶类似的高压容器,它储存的氧气可供100名艇员使用90天。氧烛是一种由化学材料等制成的烛状可燃物,点燃后便可造氧,一根长0.33米、直径约10厘米的氧烛所放出的氧气,可供40人呼吸一小时。

空气净化装置是将艇内空气中的有害气体和杂质,控制在允许标准值以下的一种处理装置。空气净化装置常用的有以下四种:一是消氢燃烧装置,主要用电加热器将流过的空气加温,然后在催化燃烧床的催化作用下使氢、氧发生化学反应生成水蒸气,使氢被燃烧掉;二是有害气体燃烧装置,工作方式与第一种基本相同,只不过它燃烧掉的是有害气体;三是二氧化碳净化装置,主要通过一种特殊药液来吸收二氧化碳;四是活性炭过滤器,用活性炭作滤料,是由特制的炭组成的多孔性吸附剂来吸收各种有害气体,进而达到净化空气的目的。