俄罗斯推出革命性AIP型潜艇,与众不同只配置一套动力系统

俄罗斯推出革命性AIP型潜艇,与众不同只配置一套动力系统

P-750B型潜艇

在2019年俄罗斯海事防务展(IMDS-2019)上,俄罗斯孔雀石设计局首次展示其P-750B多用途潜艇,该潜艇是一型常规动力AIP型潜艇。P-750B型潜艇属于俄罗斯“食人鱼”型小型潜艇,“食人鱼”型潜艇是俄罗斯孔雀石设计局设计的一系列采用闭循环动力系统的小型近海潜艇代号,有P-550、P-650、P-750等多个型号,项目在苏联时代就开始,并且在苏联解体前已经趋于成熟,本次展出的P-750B型潜艇相比较之前的设计外形得到了进一步优化。

P-750B型潜艇技战术特征

P-750B潜艇全貌

P-750B型潜艇属于沿海小型潜艇,艇体长度约66米,宽约7米,吃水深约5.2米,水下排水量约为1450吨,艇体采用水滴型艇体,艇首舵和尾部十字舵,指挥台围壳流线型设计,最大下潜深度为300米。水下最高航速18节,经济航速4节,最大自持力达30天,最大航程达4300英里(6880公里),水下连续巡航航程达到1200海里(1920公里)。P-750B型潜艇自动化程度非常高,艇员编组只有18-20人,主要用于近海反潜/反舰、布雷、侦察作战,该潜艇还支持水下特种作战,可以最多搭载16人的水下特种部队。P-750B型潜艇的噪声水平据说低于大洋黑洞“基洛”级,低于海洋自然噪音水平。P-750B型潜艇武器系统为4具533毫米鱼雷发射管,可以携带和发射16枚533毫米重型多用途鱼雷、反舰导弹和水雷。据俄罗斯媒体称,P-750B型潜艇还可以加装导弹垂直发射系统,发射口径/俱乐部潜射导弹系统。

P-750B型潜艇作战用途

P-750B潜艇与其他AIP潜艇的不同

P-750B型潜艇的动力系统由两台闭循环燃气涡轮发动机(单机功率400千瓦)和2500千瓦的推进电动机组成,闭循环燃气涡轮发动机发电用于推进潜艇进行或者给蓄电池蓄电。P-750B型潜艇的动力系统为单一的闭循环燃气涡轮发动机系统是与其他AIP系统潜艇最大的区别,目前已经服役的AIP系统潜艇,AIP系统都是辅助动力系统。

P-750B型潜艇只装有一套闭循环燃气涡轮发动机

无论是瑞典的“哥特兰”级、德国212/214型、法国“天蝎座”级、中国039B型等常规AIP潜艇主动力系统都有是低速柴油机发电装置,依靠柴油发电机装置进行水面航行或通气管状态给蓄电池充电,AIP系统只是隐蔽航行时启动,发电推动潜艇前进。P-750B型潜艇只装有一套闭循环燃气涡轮发动机,没有安装柴油机发电机装置,水面和水下都依靠闭循环燃气涡轮发电机发电,推进潜艇前进。

目前的AIP动力系统普遍存在功率过小的问题,瑞典的斯特林发动机单台功率只有75千瓦,中国039B的斯特林发动机单台功率也只有150千瓦,全艇300千瓦;德国212型的PEM燃料电池总功率也不过306千瓦,所以柴油机还是必不可少的。P-750B型潜艇的闭循环燃气涡轮发动机因为功率更大,全艇达到了800千瓦,所以可以取消柴油发电机组。P-750B型潜艇因为偏向于近海作战,所以取消柴油发电机组是可以接受的,采用单一闭循环燃气涡轮发电机动力系统降低了动力系统的复杂程度,大大减小了潜艇尺寸和水下排水量,其航程可以看出非常偏向于近岸作战。

法国“天蝎座”级常规和AIP型对比

P-750B潜艇动力系统解析

根据俄罗斯媒体报道,P-750B型潜艇配备的是一座的闭式循环燃气涡轮发动机的不依赖空气发电系统(VNEU)。闭循环燃气涡轮发动机是闭循环涡轮AIP系统的一种,闭循环 燃气涡轮机以Brayton循环工作 , 其运行原理是缩机压将空气压缩成高压气体,进人燃烧室燃烧产生高温燃气 , 混入二次空气后通过涡轮膨胀做功,循环燃气在它返回压缩机的过程中由回热器吸收其中多余的热量,膨胀作功后的废气经对其中二氧化碳和水蒸汽吸收,再调整氧量后, 重新进入循环。

P-750B型潜艇闭循环燃气轮机特写

依靠闭循环燃气轮机,P-750B型潜艇水下航行时间大大提高,可以不用浮出水面给蓄电池充电。P-750B型潜艇的闭循环燃气轮机,在水面模式中,依靠大气空气用于燃气轮机;在水下模式中,杜瓦容器提供液氧,水下只采用闭循环燃气涡轮发动机,最高航速为10节或更高,只有依靠蓄电池动力才能达到最大水下最大航速。

早期的P-750B型潜艇发展

苏联很早就开始了研制水下不依赖空气推进动力系统(AIP)系统,二战结束后,在借鉴德国技术的基础上,继续研制闭循环动力系统,并且建造了闭循环柴油机动力的A615型潜艇和闭循环涡轮动力的617型潜艇,但是因为液态氧容易发生爆炸事故,储存安全隐患大,并且随着苏联核潜艇技术的成功,不依赖空气推进动力系统逐步就废弃了,但是苏联一直没有放弃对该领域的研究,并且计划用于近海防御作战的小型常规潜艇。P-750B型潜艇的思路是AIP潜艇发展的方向,即只依靠一套在水面和水下状态通用的大功率不依赖空气系统,有效降低常规潜艇的复杂程度、尺寸和吨位。

早期的P-750B型潜艇设计


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