醒狮-第20部分

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　　　　金龙电池和一系列科技成果，大幅度地提高了我海军的远程攻击力，为航母集群提供了强大的护卫力量，为他们迅速跨入兰水海军的行列作出贡献。
第十节　龙潜深渊
　　　　潜艇是在水下活动和作战的舰艇，具有良好的隐蔽性，较强的突击力、自给力和续航力，可长期在水下进行独立战斗活动。与水面舰艇相比，潜艇所具有优越隐蔽性，以及反潜作战的困难复杂，往往可以给敌方造成更大的威胁。
　　　　受前苏联海军的影响，我军极为重视潜艇部队的建设。从五十年代到九十年代，潜艇一直是我海军的主要作战部队，并大力发展潜艇工业，现有多个造船厂可以建造潜艇，其中制造常规潜艇的主要有湖北武昌造船厂和上海江南造船厂，建造核潜艇的为辽宁葫芦岛造船厂。
　　　　到二十世纪九十年代末我海军拥有现役潜艇五十多艘，包括3艘夏级导弹核潜艇、五艘汉级攻击核潜艇、一艘G级常规导弹潜艇，以及一艘宋级、两艘基洛级、十艘明级潜艇和三十多艘R级常规鱼雷潜艇。此外，还有四十多艘R级和五艘W级潜艇在预备役。在当今世界上，我海军所拥有的潜艇部队实力，仅次於俄国和美国海军，排世界第三位，在亚洲则最强大。大部分潜艇尽管并非十分先进，但以其较大的规模和反潜作战的困难，是一支颇具威力的海上作战力量。我国海军各作战单位中，潜艇部队最具有远洋作战能力，承担主要的远海作战任务。是我国海军可以著称于世的一支打击力量。
　　　　由于我军的多数潜艇技术非常陈旧，随着亚太各国反潜作战能力的增强，这支潜艇部队逐渐失去威力。我国除积极研制更先进的第二代潜艇外，二十世纪九十年代还耗费巨资从俄罗斯购买优良的常规动力潜艇“海洋黑洞”－基洛级潜艇，并成功地改进后建造了“超级基洛”。
　　　　上海江南造船厂
　　　　常规潜艇有很多优点：首先，它价格便宜、维持费低，分别只有核潜艇的四分之一和三分之一，穷国海军买得起，用得起；其次，它体积小、机动灵活，特别适于近岸和浅海地区使用，随着海上主战场由远洋向近海的转移，更是大有用武之地。此外，它噪音要小得多，隐蔽性优于核潜艇。不过，常规潜艇依靠蓄电池能量有限，在水下潜航时间较短，一般不超过三至五天。经常上浮充电无疑增加了被发现和被攻击的危险。这是常规潜艇不如核潜艇的最主要方面。在采用系统，即闭式循环发动机后，可使常规潜艇在水下潜航2－3周而无需上浮水面充电，大大增强了潜艇的隐蔽性。
　　　　应该说金龙电池的最大得益者是常规潜艇，那么如何利用它来改造现有的潜艇，潜艇的性能又能改进多大呢？
　　　　潜艇发展的历史与电池的发展是分不开的。可是几十年来，潜艇的庞大的主推进电池并没有太大的变化，仍是用电池的老祖宗“伏打电池”同样原理的铅酸电池，当然比起小小的伏打电池来，潜艇电池可是大得不可比拟。第一艘使用铅酸电池的潜艇是“荷兰－1”号潜艇。该艇1901年下水，由60块铅酸电池驱动。每块电池重413千克！装在衬铅的木盒中。4小时放电的储电量为1940安时。经过42年的努力，到1943年，英国海军潜艇开始使用扁平涂浆正极板电池。这种电池的贮电量当时为12。3安时／千克，储电量提高到2。6倍。而现在著名的德制209潜艇、俄制“基洛”级潜艇用的则是每块高约1米或1。2米，重约750千克的大家伙，它们的储电量已经超出19安时千克，半个多世纪来又提高了54。5％。现代潜艇需要使用的电池多达480块，由两组各240块电池串接而成，以驱动几千千瓦功率的主推进电机。
　　　　这些大家伙可不是好伺候的，每240块串在一起，可输出480伏的电压，但电池的可靠性和制造上的一致性就非常关键，一块电池损坏会影响整个电池组。这些电池中沉重的铅极板大都采用悬吊结构，以取得优良的抗冲击、抗振动性能，也可较少出现内部短路。可这就要求电池的壳体有比较结实的结构来支持极板的重量。
　　　　在充电时电池内要离析出氢气。为此，要求电池罩通风以避免氢气达到爆炸浓度；还需定期加注电解液以代换在气体生成期内失去的水；所有电池还需要采用空气搅动系统以防止酸的分层；电池有时还需要内部冷却。
　　　　在潜艇上以前监视电池采用人工方法，这对由几百块单体组成的电池组无疑是极端浩繁而琐细的劳作，因为每块电池都需要定期地检查酸度、比重和电压。现在已建立了全自动监视系统能不断监视每块电池的参数，如电池电压、电解液温度、比重和电解液液位等。好的监视系统还能提供有价值的运行数据，如指示电池尚余的工作时间等。但用电子手段作精确的测量还是非常困难的，人工的检测仍是重要的辅助手段。
　　　　工业界在二十世纪末为不依赖空气的动力装置的潜艇全力研制一种“低保养阀调节铅酸电池”。它可在电池充电时将离析出的氢和氧在电池内重组而成水。当时每块额定容量达1500安时的电池组已经研制成功。现在终于达到了潜艇电池需要的容量10000安时，不过相当昂贵，是少数先进国家的专利。
　　　　那么所谓的AIP“不依赖空气的动力装置”又取得了什么进展呢？德国的常规潜艇在世界上是名气很响亮的，经过十年的潜心研究，世界上第一艘装备燃料电池的AIP常规动力潜艇212潜艇于1999年11月在霍瓦兹·德意志造船厂开工，于2003年9月服役。它的主要参数：水面排水量1450吨，水下排水量1830吨；主尺度55。9×7×6米，水下最高航速20节，水面航速12节，最大潜深200米，海上支持力49天。轰动的是它的动力系统，由燃料电池和柴－电动力组成混合动力系统。柴－电机组的输出为4243马力，推进电机为西门子永磁电机3875马力。突出的是它的燃料电池动力系统，主要包括9个燃料电池模块、液氧储存罐以及在金属氢化物中存储的氢。
　　　　其核心当然就是燃料电池模块，每个重达650千克加上氢、氧和储存罐的重量，能量密度不会大于1。5千瓦·小时千克。这款燃料电池价格十分昂贵，功率也不够大。
　　　　瑞典研制的AIP是“斯特林”发动机，装备2台该款发动机的“哥特兰”号已于1995年2月下水。“斯特林”发动机使用液氧和柴油，每台的持续输出功率65千瓦，它们可使“哥特兰”在水下以6节的航速行驶14天。不过它的噪声显然要比燃料电池的大，而且众多的运动部件使它的可靠性、和使用寿命不及燃料电池。可见AIP只是改善了潜艇低速潜航的时间和距离，一旦携带的液氧用完了，它们就不能工作了。
　　　　我国引进的俄制“基洛”的最高航速，或低速潜航400海里。在武器装备上比较突出的是，它的指挥围壳内配有6枚SA－N－8型对空导弹，是世界上第一种装备防空导弹的潜艇，它只能在浮出后发射，为了减轻系统的体积与重量而采用人力填装方式。以往潜艇被迫浮出海面后碰上反潜巡逻机或反潜直升机毫无抵抗能力，在摇晃的潜艇上，机炮是极难瞄准飞机的，这是二战时德国潜艇用生命换来的教训。
　　　　设计组的改造方案是：
　　　　——拆除原来的总重量达几百吨的铅酸电池、柴油机和发电机，及其控制设备。
　　　　——在原来柴油机和发电机的位置装备了50公斤一块的金龙电池4000块，共20万公斤，中级各一半，总储电量130万千瓦·小时。设计制造了快速更换电池的装置，在基地1。5小时就可以全部换上充足了电的电池。利用电缆充电需5小时。
　　　　“基洛”级的巡航电机是130马力约为96千瓦，可以使它获得6节的水下巡航速度；艇上的照明、设备用电和烹调等，在大大地扩大了用电量后是150多千瓦。以电池的能量足以使它以6节的航速在水下潜航217天，3万多海里，当然人员是受不了的，也就是说在低速潜航时，只受艇员体能和食品携带量的限制。如果以20节的最高速度潜航也能连续航行12天，可航行5840海里，当然实际上也不可能如此操作。一般来说，改造后的318艇，可在49天中全程在水下潜航，航程在12000海里。真正成了“超级基洛”。
　　　　原来操作维护铅酸电池、柴油机和发电机系统的18名定员也减去了。它的武器装备有新型“红宝石”反舰导弹，通过鱼雷管水下发射，主动雷达寻的和GPS卫星定位复合制导，射程330公里，对美国的航空母舰威胁很大。六具鱼雷管，除内装的6枚鱼雷，还可以在2分钟内进行备用鱼雷的再装填，共有12枚备用鱼雷。由于拆除的电池，动力设备等总计约500吨，金龙电池只有200吨，在原来的动力舱足以放下，于是空出来的电池舱就可增加防空导弹、水雷的数量，还可以搭载淡水、充足了电能的电池和储存食品的冰库等。可以为海岛或其他舰艇提供补给。
　　　　原来“基洛”级潜艇的最大特点是潜航时噪音极低，被誉为“深海黑洞”，缺点是以柴油为动力，基本上每天要浮上海面一次，如今改造为全电动的，就如同核潜艇一样可以长时间深潜海下了。
　　　　当然也改装了半导体空调装置，以减少噪音。采用了核潜艇上的空气净化和制氧装置。改装并不复杂，只是金龙电池的装载量很大。好在潜艇的数量相对战机是很少的。耐航力可以略微超过原来的42天，本质的区别在于可以全程在海下活动。由于去除了复杂的铅酸电池、柴油机和发电机，及其控制系统，乘员大幅度地从52人减少为34人，而且采用了噪音极低的半导体空调系统，居住条件大为改善。
　　　　武昌造船厂8月19日
　　　　对国产的093－II型宋级常规动力潜艇303艇的改装要深入得多。武昌造船厂八十年代中期研制，1996年5月首艇交付海军的这款我国第二带常规潜艇：长75米，宽8。5米、泪滴型外形，双壳体结构，全艇依次分为七个舱，即雷弹舱、指挥舱、前蓄电池舱、后蓄电池舱、柴电机组舱、推进电机舱和轴系舱。使用七叶高弯角单螺旋桨推进器。它的武器装备有4具鱼雷管，共有20枚鱼雷或导弹，有辅助再装填装置。鱼雷是鱼－4型使用金龙电池的电动鱼雷，55节航速时射程达到惊人的145公里，采用了光纤陀螺、尾流跟踪；C－803B超音速反舰导弹，射程150公里；XH－2型高亚音速巡航导弹，射程1800公里。本来就是我国比较先进的主力常规攻击潜艇。但是它的致命弱点是噪音大，它并没有敷设消音瓦，且艇体突出物也较多。
　　　　5月底当年的首艇又回到了娘家，进入了武昌造船厂的1＃船坞。海军任务书要求：
　　　　——拆除3台3600马力的柴油机、二台交流发电机、一台6800马力和一台200千瓦的经济巡航的电机。足以在水下取得30节以上的航速，将是世界上最快所常规潜艇。只需在电机与艇体的连接处进行简单的减震措施，根本不需要采用昂贵而复杂的减震浮筏技术。
　　　　——前电池舱改作后备雷弹舱，后电池舱作为补给舱，可搭载各种补给品。柴电机组舱作免维护的金龙电池舱，也装备了4000块电池。可以方便地整体更换。也可以通过输电电缆从岸上，甚至从海上的其他舰船向它充电，当然也可以外供。
　　　　——吸收了基洛级的思想，在指挥围壳内设置了2个双联装的前卫－2轻型防空导弹发射架，采用人工装填。拥有了一定的防空能力。
　　　　——艇员由60名
　　　　——艇员的生活条件大为改善，活动空间得以扩大。全艇构建了一个独立的教育网络，每个艇员都配了一台专用的多媒体便携机，艇上到处可上网，在服务器上有丰富的教育软件、健康的游戏软件和影视片库，还可以进行网上讨论，极大地丰富了深入海底的官兵们的生活。耐航力提高到了45天。航程近15000海里。当然是在采用了艇体表面处理技术才能达到的。
　　　　我国潜艇工程科技人员发明的一项实用技术——“人造鲨鱼皮”，对潜艇性能的改进在某种程度上，可以说超过了金龙电池。众所周知，潜艇的重大功用是它的隐蔽性。一艘“基洛”级潜艇的造价大体上与“现代”级导弹驱逐舰相当为4亿美元，但它的火力完全不能同导弹驱逐舰相比，其价值就在于其极好的隐蔽性。在海水中声音的传播完全不同于在空气中的，海洋中的背景噪音就达90分贝。“基洛”级潜艇在以经济航速潜航时，发出的噪音接近这一声级。被西方的军事专家赞誉为海洋中的“黑洞”。
　　　　我国的091型汉级攻击核潜艇和092夏级导弹核潜艇初期的潜航噪音，竟然高达160分贝和165分贝，经多年来的改进仍高达150和155分贝。美国的军事专家曾经挖苦道：“中共的核潜艇从广州出港，在越南的西贡都可以听到。”新型的093唐级攻击核潜艇和094周级导弹核潜艇已分别降到125分贝和130分贝，但是与美国的洛杉矶级攻击核潜艇的120分贝、海狼级攻击核潜艇的95分贝和俄亥俄级导弹核潜艇的100分贝还是相距甚远。对当代的声纳技术而言，噪音每降低15分贝，探测距离就会降低到50％－70％。这就可见潜艇静音技术的重大意义。
　　　　我国的潜艇工程科技人员长期来为降低噪音作出了不懈的努力。近年来在军事科研巨大投入和科研环境大大改善的背景下，取得了重大突破，发明了“人造鲨鱼皮”的艇体表面处理技术。他们吸收了俄制“基洛”级潜艇外贴消音瓦的思路，但又作了重大改进。仿生学家早就从鱼类的身上受到启发，英国人仿照海豚皮，生产了一种快艇的贴面材料，在二层胶皮中间有无数橡胶小立柱，空隙中充满了一种液体。把它贴在快艇的接触水的表面，快艇高速航行时，贴着艇体的水的流线很顺畅，可以提高航速。我国的仿生学家研究了大白鲨，它的表皮全是竖立的细小刺片，这些小刺片的平面全部顺着水的流线。当大白鲨高速前进时，贴着表皮的海水顺着这些小刺片形成了层流，大大地降低了水的阻力。
　　　　潜艇是不会长出小刺片的，需要给它装上这样可爱的刺片。首先是根据试验数据，确定了潜艇表面所需的刺片的大小和形状，并决定用一种工程尼龙来制造。因为我国的化学家发明了粘合这种尼龙与铁的双组份粘合剂，把一组粘合剂涂在尼龙上，另一组涂在钢铁表面，二者紧密贴合后，15分钟即牢牢地粘合在一起。还可以在水下作业。据测算一艘宋级攻击潜艇的表面需要3132万片这种尼龙刺片，当然还得按照表面流线正确地排列。
　　　　潜艇的表面是由一块块钢板焊接而成的，工程师在高性能电脑上，把全部钢板编上号，仿真出每块潜艇的钢板航行时其上的流线，并确定流线上减阻尼龙刺片的位置，按照钢板的实际形状和大小，控制大幅面打印机打印出流线和尼龙刺片位置图及钢板编号。再以此涂上不干胶，送往下一工序，在计算机控制下，一片片尼龙刺片准确地粘贴在标记上，再由检验人员检查。
　　　　化学工程师又对这种尼龙进行改性，生产出的尼龙薄片，既柔软，又保持了与钢铁的粘合性。计算机控制把尼龙薄片按照编号裁成钢板一样大小，并按照这块钢板上的尼龙刺片底座的大小和位置，在上面打出一个个的孔。它正好套上已经粘上尼龙刺片的粘纸，尼龙刺片和底座全部露出。再使这二种尼龙牢固地粘合起来，就成了一张“人造鲨鱼皮”。只要撕去粘纸，这张“人造鲨鱼皮”就露出一个个尼龙刺片的底座，然后与同编号的艇体钢板分别涂上不同的粘合剂，使之紧密贴合。这么复杂的工序就是为了提高尼龙刺片与艇体的粘合强度。尼龙片代替防腐漆，其所含的一种物质，还能阻止藤壶等海生生物粘到艇体上，这也是向鲨鱼学来的。
　　　　可以想象这特种尼龙、粘合剂、施工方法，这一切化费了科技人员的多少心血。为了防止粘合剂毒性对人体的伤害，粘贴“人造鲨鱼皮”的施工人员和指导监理人员都得穿上严密的防护服。在上海七月的炎夏，施工的艰难是可想而知的。尽管采取了轮流到旁边装有空调的休息室休息，喝清凉保健饮料，还是异常艰苦。经过二个多月的的奋战，到8月中终于完成了第一艘国产潜艇的改造。
　　　　8月17日的深夜，浑身粘满“人造鲨鱼皮”的303艇在注满水的船坞中，被缓缓拖入江水中，毫无声息地驶往东海指定海域。
　　　　今天，将按测试大纲逐项进行测试。
　　　　“人造鲨鱼皮”原来是为了减阻的，但经过模型试验，发现它具有极好的减噪音效果。水声学家从软件仿真中证实，艇体内部的震动时，大部分被吸收，又有一部分由于小刺片的作用呈漫射状消失在艇体附近的水流中。效果胜过消音瓦。然而，这一切都是理论和试验室的推断，实际上如何，有待试航的测试报告。
　　　　在猎潜艇和反潜直升机的声纳显示屏和噪音记录仪旁，专家们焦急地注视着。303艇到达300米深度，开始全速潜航，航速很快越过22节，最后达到了31节的惊人速度。此时猎潜艇已经难以跟踪它了，在高速航行时自身的噪音已经掩盖了303艇的微弱噪音。只能依靠反潜直升机的拖曳式声纳阵列的测试。完全达到了预定指标。专家们最关心的噪音在23节航速后就基本上稳定在100分贝的声级，专家们喜形于色，为了不干扰声纳兵的工作，只能暗暗高兴。303艇启动经济巡航电机关闭了主电机，航速一下子降到11节，噪音更是一下子降到了95分贝以下，声纳兵简直要找不到它了，只是根据以前的航迹才勉强跟踪。专家们再也忍不住了，一起欢呼起来。这时303艇恰好改变了航向，声纳兵一下子找不到它了。索性一起跟着欢呼了。猎潜艇启动了主动声纳来搜索它，居然也找不到，直到行驶到303艇上方才重新勉强找到了它。在大洋上是不会有这样的好运气的。原来“人造鲨鱼皮”还强烈地吸收主动声纳的声波。
　　　　303艇的改造取得了成功。性能已经达到了“基洛”级的水平，吸收主动声纳声波的能力还高于它。军委决定尽快对其余039型宋级潜艇和潜艇部队的另一主力，一九九三年设计定型的035型改进型明级常规潜艇进行同样的改造。
　　　　旧艇的改造无疑提高了我军潜艇部队的战斗力，但专家们深感远远没有发挥金龙电池的作用。他们以最新的理念设计的超级常规潜艇已经在计算机上完成了结构设计，将以崭新的面目出现在我海军的序列。
　　　　在此之前军委已决定将人造鲨鱼皮技术与动力系统的改造结合起来对091型汉级攻击核潜艇405艇进行重大改造，以取得核潜艇改造的经验。
　　　　葫芦岛核潜艇厂
　　　　核潜艇具有功率高、速度快、续航力大、配备武器多、可长期在水下活动等众多优点，具有比常规潜艇更优越的作战性能和更广阔的活动范围。因此，核潜艇可配备潜射弹道飞弹担任战略核威慑任务；或配备反潜、反舰飞弹、甚至攻地飞弹，担任远洋与攻地作战任务。不过，核潜艇技术复杂，建造与维持费用昂贵，绝非一般国家能负担得起。现在世界上仅有美、俄、英、法与中共五个国家拥有导弹核潜艇，这些国家也就是联合国具有否决权的常任理事国家，可见导弹核潜艇与国家地位间的关系。
　　　　核反应堆是超级AIP，在水下可以连续多年地输出强大的动力，俄制阿尔法级攻击核潜艇的强劲动力使它的最高航速达到43节；比一般的鱼雷还快！只有在核潜艇上才可以大大方方地用电，它不再需要那些庞大而难伺候的电池，当然电池也不再有能力推进近万吨的核潜艇。不过反应堆可千万不能出意外，在潜航时一旦核反应堆停止运行，核潜艇的唯一下场就是直沉海底，艇上的那点应急电池只能点亮照明灯、短时间地维持空调系统，绝对带不动艇上的控制系统，更不用说提供推进的动力了。美国“长尾鲨”号核潜艇奉命进行深潜试验，在下潜到２５５０米时，反应堆的海水管道开裂，导致反应堆自动关闭，艇上人员进行了紧急抢修，无奈反应堆再次启动至少要几个小时，电池提供的电力根本无力驱动艇上的控制设备，结果该艇再也没浮上来。
　　　　核潜艇是我国海军的骄傲，我军的少量核潜艇与其庞大的海军舰队显得很不成比例。同拥有水下核武力的另外四国相比，中国的核潜艇数量和质量都不可同日而语，其象征意义远大于实际军事效能。但无论如何核潜艇所具有的巨大作战威力，尤其导弹核潜艇的核打击报复能力，都使其他列强不得不另眼相看中国的潜舰部队。美国海军情报局出版的《世界潜艇挑战》一书可以说是对各国潜舰数量，能力，发展情况最精确的公开论述资料。在其1997年版的序言中这样写到“在下一个世纪的前十年，中国海军将是除俄罗斯以外最具挑战性的潜艇力量。”
　　　　位于渤海海滨葫芦岛的核潜艇厂是我国核潜艇的摇篮，当年有10万大军为我国第一艘核潜艇的诞生奋战了将近20年，历尽千