一提起日本的常规潜艇,很多人都会下意识觉得“性能顶尖”。
网上有不少文章把苍龙级、大鲸级潜艇都吹上了天,那么事实果真如此吗?
由于和平宪法的限制,日本无法发展核潜艇,于是他们只能在常规潜艇的框架内不断“堆吨位”。
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其中,苍龙级和大鲸级的水下排水量都差不多在4200吨。
这个吨位超过了法国“红宝石”级核潜艇,是现役最大的攻击型常规潜艇之一。
而大鲸级作为新一代常规潜艇,去掉了AIP系统,采用柴油发电机与锂离子电池的混合动力,可以实现更强的续航能力,并且使用泵喷推进器取代螺旋桨,以降低噪音。
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目前,主流常规潜艇采用的是柴油+电力的混合动力推进,因此也叫柴电潜艇。
蓄电池多为铅酸电池,这种电池化学性质稳定,不易热失控,但缺点也很明显:体积大,能量密度低。
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低速续航3-5节可支持数天,水下高速续航15-20节仅能支持1-2小时,而且还需要定期上浮充电。
想要增加续航,就必须加大电池容量。
而加大电池容量又得同步增加潜艇吨位,这就成了面多了加水、水多了加面。
为了解决这个问题,各国都在研发AIP技术,也就是不依赖空气推进,其主要通过斯特林发动机来实现。
当斯特林发动机在运转时,噪音极低,工作噪音要比柴油机低40分贝。
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早期的苍龙级潜艇就装备了从瑞典引进的V4-257R斯特林发动机AIP系统,能让潜艇以3-6节的航速持续潜航2-4周。
但是AIP技术也并非全能。
首先,斯特林发动机的功率相对较低,通常在数百千瓦,仅支持低速巡航,高速航行时仍需切换到蓄电池或者上浮采用柴油机。
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其次,AIP的这一整套系统体积庞大,会挤占潜艇内部宝贵空间,可能影响武器装载量、人员居住条件或其他设备安装。
作为只能发展常规潜艇的日本来说,他们当然不会止步于此。
所以,日本最新的大鲸级潜艇直接取消了AIP设计,他们在常规柴电布局的基础上,增加了一组高容量锂电池。
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锂电池的优点很突出:能量密度高,充放电快,可在短期内提供更强的爆发航速。
这使得大鲸级潜艇可以以3~5节的速度,低速潜航至少三周,高速巡航达20节,其静音水平甚至优于多数低速航行时的核潜艇。
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说到这里,日吹们都会觉得日本的潜艇技术独步天下,但是锂电池的技术也不算什么机密,那为什么其他国家不采用呢?
因为其他国家都在权衡利弊,而日本是通过牺牲安全,得到其性能。
锂电池一旦发生短路或热失控,后果不堪设想,潜艇密闭空间内的爆燃,几乎没有任何补救余地,人员也无法撤离。
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美国海军对锂电池就持谨慎态度,他们将锂电池的应用重心放在了无人潜航器上,以提高无人系统的续航能力。
就目前的技术来说,燃料电池无法解决小体积与大功率能量密度的根本性难题。
常规潜艇的一个致命弱点,就是无法兼顾高速与航程,最优解还是核反应堆。
像大鲸级这样的常规潜艇,航速是肯定追不上航母编队和水面舰艇的。
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它最适合快速部署以及攻击后的快速逃离,也就是守株待兔,打伏击,其战斗力根本无法与核潜艇相提并论。
这种为追求极致而牺牲安全的做法,向来是小日子的传统。
比如零式战斗机没有任何防护装甲,牺牲防护力去增加航程、机动性以及载弹量。
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往往美军只需使用燃烧弹击中几发就会起火爆炸,故得名“空中打火机”。
还有樱花飞机,一枚由飞行员直接操纵、进行自杀式攻击的“人操空对地导弹”,用一人、一机、一弹来换取敌方的一舰。
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当你了解了这些,就会发现一艘装满锂电池的潜艇又算得了什么,顶多就是“水下打火机”。
潜艇再强,也是有母港的。
想搞偷袭,大不了核平日本。
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