随日本最新潜艇“大鲸”号于2020年10月14日亮相，它是继日本“苍龙”级之后的“大鲸”级常规潜艇的第一艘。日本防卫相岸信夫、海上幕僚长山村浩等约150人出席了新潜艇下水仪式，岸信夫宣布了新潜艇被命名为“大鲸”号。“大鲸”号的亮相，标志着日本新一代潜艇正在登上历史舞台，日本潜艇将进入“大鲸”级时代。究竟“大鲸”级有哪些新技术亮点使其能称其为日本新一代潜艇？“大鲸”比“苍龙”，到底强在哪儿？


日本SS-513“大鲸”号潜艇
泵喷式推进器取代螺旋桨是最突出技术创新

泵喷式推进器取代螺旋桨，这是“大鲸”号潜艇相比“苍龙”级的最突出的技术创新。“苍龙”级及之前的两级潜艇都是采用的传统七叶大侧斜螺旋桨，而“大鲸”号是日本首次采用泵喷推进器的1号潜艇。泵喷推进与大侧斜螺旋桨推进的潜艇相比，最大的优点是可以大幅度降低潜艇推进器的辐射噪声、提高潜艇的低噪声航速，机动性也更强。比如：推进效率高。泵喷推进器的定子(无论前置或后置)可以减少推进器尾流中的旋转能量损失，增加有效的推进能量:泵喷推进器的导管(无论是减速导管还是加速导管)可以减少转子叶稍滑流损失、增加有效推力，从而提高泵喷推进潜艇的推进效率。泵喷推进器与艇体匹配良好的泵喷推进潜艇，其推进效率可达到0.8～0.85。辐射噪声低。泵喷推进器的辐射噪声低是由于:泵喷推进器的转子在导管内部，导管可起到屏蔽和吸声的作用，另外，位于前方的定子可以使转子进流场更均匀，从而减少转子的脉动力，降低推进器的线谱辐射噪声，泵喷推进器旋转叶轮(转子)的直径一般小于螺旋桨，在相同转速下，泵喷推进器桨叶的旋转线速度较低，可以降低推进器的旋转噪声。国内外研究和应用的结果表明:低航速下，泵喷推进器的低频线谱噪声比七叶大侧斜螺旋桨小15分贝以上，宽带谱声级总噪声下降10分贝以上:高航速下，泵喷推进器的降噪效果更为明显。临界航速高。潜艇的临界航速是指潜艇在一定潜深下推进器不产生空泡的航速。泵喷推进器采用减速导管和前置定子，使转子叶片处的进流场速度相对较低且更均匀，从而有效推迟了叶片梢涡空泡和桨叶空泡的产生，提高了潜艇的低噪声航速。构造复杂、重量大。泵喷推进器是一种组合式推进器，构型和结构比螺旋桨要复杂得多:而且对于导管、定子和转子以及艇体之间的相互配合要求很高，给泵喷推进器的设计、制造和安装带来一定困难。泵喷推进器的重量是普通螺旋桨的2～3倍，对艇体的配平、艇体尾部的结构强度和推进器轴系的振动等带来较大影响。


SS-511“凰龙”号是首艘装备锂电池的潜艇，它是“苍龙”级改进型中的一艘
目前，美国、英国、法国、俄罗斯等国新型核潜艇都采用了泵喷推进器以取代螺旋桨推进。法国为澳大利亚建造的“短鳍梭鱼”级AIP潜艇也安装了泵喷推进器，俄罗斯也准备在下一代常规潜艇上安装泵喷推进器。泵喷推进技术目前已经成功应用到中小型水面舰艇上，说明其技术已经成熟，应用于大中型常规潜艇也会有技术优势。

“锂电池系统+柴油机”动力组合成最大亮点

“大鲸”号潜艇相比“苍龙”级最大的技术亮点，还有一个就是“锂电池系统+柴油机”动力组合。其实，该动力组合早在“苍龙”级潜艇的第11艘“凰龙”号就已经开始，继11号艇“凰龙”和、12号艇“登龙”之后，“大鲸”号是第三艘安装使用锂电池的日本潜艇，也是“大鲸”级的1号潜艇。由此可见，日本使用两艘“苍龙”级潜艇为下一级潜艇的动力系统创新做试验，也算日本对“大鲸”级潜艇新型动力系统创新下足了本钱，也积累了经验和充满了信心。采用锂电池系统取代传统的铅酸蓄电池组并取消斯特林发动机AIP辅助动力系统，有些人认为这具有常规潜艇技术划时代的革命意义，也有一些人心存疑虑，谨慎认为相关工艺是否过关？安全性究竟有无保证？目前下结论还尚早。

说是具有划时代革命意义，是指采用锂电池系统后电池体积明显缩小，重量减轻，把过去的蓄电池舱和AIP舱段都优化布置锂电池组，可使潜艇的电池数量和电容量大为增加，而且锂电池的电容量是铅酸电池的2～3倍，能量密度会增加数倍，而充电时间又可大幅缩短。锂电池的寿命相比铅酸电池要长很多，并且它没有记忆效应，也就是说它可以随用随充，不需要像以前的铅酸电池那样，用到低电量再进行充电。大大提高了潜艇水下活动半径和潜航时间，降低了辐射噪声，这本身就具有技术革命意义。有资料显示：德国216级潜艇装有锂电池，只需充电2小时就能连续航行98小时，这就使得潜艇在海上因上浮充电而暴露的概率大大降低。同时，锂电池无需液态电解液，锂电池耐用性较强，消耗慢，寿命长，耐过充电性好，便于维护。日本对于锂电池有着长期的研究，特别是通过技术的积累和优化，日本新一代锂电池技术应用一直处于全球领先地位。根据日本公开的资料显示，采用了锂电池的“凰龙”号潜艇的水下续航能力比之前的10艘“苍龙”级潜艇提高了3倍，这就意味着以日本“凰龙”号为代表的“苍龙”级潜艇动力系统得到了新一代提升。日本“大鲸”号潜艇采用2台大冲程的川崎12V25/31S柴油机，发电量比“苍龙”级提高25%。进一步优化采用锂电池取代铅酸电池组+AIP，应该更加安全可靠和技术先进，可以速度更高、水下续航力更大、噪声更小和更加安静，这些技术优势日本可能更有发言权。日本在燃料电池研究与应用方面技术也处于世界前列，为潜艇配备燃料电池AIP没有太大技术障碍，日本也曾经建造过潜艇燃料电池AIP系统实验装置进行试验，不过日本海上自卫队最终还是决定29SS潜艇只采用锂电池，放弃了燃料电池AIP系统，这也进一步证明日本对锂电池技术应用充满了信心和把握。锂电池可能有长达10天的续航能力，但抛弃AIP的斯特林发动机系统也会增加潜艇的暴露率，虽然锂电池安静且续航力强，但终究还是要充电，因此，它也设计了使用柴油机通气管充发电系统和吸排气通风系统，以便支持锂离子蓄电池进行快速充电，可使充电时间不长于“苍龙”级上锂离子电池100分钟的充电时长，能大大提高安静性和隐蔽性。

作战系统更加先进，战斗力提升明显

先进的作战系统和武器控制系统，是潜艇战斗提升和有效发挥的关键。“大鲸”号潜艇声呐系统进行了升级，采用了艇艏光纤技术的新型声呐系统综合阵。此前常规潜艇艇艏综合阵采用圆柱阵，由于常规潜艇艏部空间相对狭窄，还要布置鱼雷发射管，留给声呐基阵空间就更加有限，这样就限制了声呐探测能力。而“大鲸”级新型声呐综合阵则沿着潜艇表面布高基阵，最大限度扩展了基阵面积，提高了声呐灵敏度和探测能力。“大鲸”号潜艇还采用了新型舷侧阵声呐，这种声呐采用了光纤传感器，工作频率更低，探测能力更强。“大鲸”号还配备拖曳线列声呐，构成水下全向探测和警戒系统。不同的声呐可以将数据整合到作战系统，进行整合分析后做出最佳作战方案。“大鲸”号潜艇武器与“苍龙”级一样，采用艇艏6具533毫米鱼雷发射管的火力配置。管内6枚雷弹、舱内备用架储备24枚雷弹，一共携弹量为30枚，既能发射89式重型鱼雷，也能使用潜射型“鱼叉”反舰导弹，还配备了新一代G-RX6鱼雷。它是89式重型鱼雷的后继型，制导系统换装了新型声自导系统，据说能够进行声学成像，提高了鱼雷攻击精度和抗干扰能力。这种重型鱼雷在水下探测和目标识别方面更为先进，，重点改善了浅海复杂声学环境下作战能力，主要为对付新一代安静型潜艇而研制。G-RX6鱼雷采用了电磁引信起爆，能根据目标类型确定战斗部引爆时间以达到最好的毁伤效果。最突出特点在于使用了氢气+氧气涡轮动力系统，89式鱼雷则采用的是过氧化氢和酒精动力，航程达到了50千米，G-RX6性能将远远超过89式及世界上其他国家的鱼雷。采用新一代动力系统，航速更快，航程更远。


“大鲸”号潜艇艇艏声呐和发射管
“大鲸”号指挥控制系统方面，其指挥控制室采用了与最新多用途护卫舰相同的技术，采用全向屏幕显示系统，能够显示更大范围战场态势，提高了艇长战术决策能力。另外，它采用了新型数据链，能够连接C4ISR系统，“大鲸”号据说也是日本海上自卫队第1艘具备网络中心战能力的潜艇，可以通过卫星获得水下必要的声学信息还完成指挥。日本计划将“大鲸”级潜艇变成为一款反潜体系下的重要武器，并且结合日本P-1反潜机，“出云”号反潜航母组成联合反潜、反舰打击群。“大鲸”号还装备了从“苍龙”级8号艇“赤龙”号开始使用的鱼雷防御系统(TCM)。

结语

日本非常重视新一代潜艇及水下反潜力量发展与建设。日本新一代潜艇“大鲸”号经过一系列技术改造升级，战术技术指标比“苍龙”级有明显提高。日本海上自卫队水下作战能力又迈上了一个新台阶。日本这些潜艇新技术发展与应用，对我国常规潜艇发展升级也有着重要的借鉴和参考价值，非常值得关注和跟踪。