瑞典“哥特兰”级柴电潜艇
哥特兰级1990年开始设计，首艇于1992年11月20日开工建造。1995年2月2日“哥特兰”号的下水，标志着战后常规动力潜艇技术取得了具有历史意义的突破性进展。它是世界上第一批装备了不依赖空气推进系统AIP的常规潜艇.
长：60米
宽：6.1米
吃水：米
排水量：水下1490 吨
动力装置：2台大功率柴油发动机，2台各自最大输出功率为75千瓦的V4—275R型斯特林发动机
航速：20节
武器：4具533毫米鱼雷发射管发射2000型高速线导鱼雷，2具400毫米鱼雷发射管发射TP43—II型轻型线导反潜鱼雷
声纳：CSU一90声纳系统
编制：28人
(一)研制背景与计划
瑞典常规潜艇的发展起源可追溯到20世纪初叶。1904年建成的“鲨鱼”级潜艇就是见证。在随后的岁月里，瑞典在差不多固定的时间间隔内陆续建造了5级24艘吨位不同、结构各异的潜艇。瑞典海军对柴-电潜艇近似于偏爱，而对核动力潜艇从未染指。他们非常注重柴?电潜艇技术发展的连续性，采用短周期，小跨度、高水平的方针，循序渐进地推动潜艇技术不断发展进步。每级新潜艇的设计总是以水动力学研究新成果为基础，每型潜艇尽量采用1~2项新技术和新设备，以致一级潜艇建造完工后，下一级潜艇设计通常已取得进展，每型潜艇都有所突破。所以自60年“斯鸠曼”(Sjoormen)(A12)级潜艇开始，到“水怪”(Nacken)级(A14)、“西哥特兰”(Vaster gotland)级(A17)，以至到80年代的471级潜艇，都是按惯例进行研制的。上述潜艇在当时所处的时代都属世界一流水平。
1983年开始建造，1990年全部建成的4艘“西哥特兰”级(A17)服役后，瑞典海军便开始酝酿研制“哥特兰”(Gotland)级(A19)潜艇，以替代60年代服役的“斯鸠曼”级。他们要求“哥特兰”级潜艇在A17型潜艇获得研制经验的基础上更上一层楼。经过80年代初中期广泛的预先研究和可行性研究，他们选择了一个突破点：增加水下续航力，即在新设
计的潜艇上安装一套技术成熟的不依赖于空气的AIP推进装置。
“哥特兰”级潜艇于1988年正式开始设计，1990年初，瑞典国防装备局(FWV)与考库姆(Kockums)公司签订了建造3艘新型潜艇的合同。首艇“哥特兰”号已于1996年9月2日服役，另2艘“阿普兰”(Upland)号及“霍尔兰”(Halland)号也于1997年服役。
“哥特兰”级潜艇的主要使命是保卫瑞典1700km海岸线，用来执行反潜和反舰作战任务，又可用来执行布雷、运送蛙人及近岸侦察等一般任务，平时用作训练平台。它是瑞典海军21世纪的骨干力量。图2.3-6为“哥特兰”级的照片。
瑞典“哥特兰”级潜艇指挥舱。
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“哥特兰”级潜艇的主尺度为：长60.4m，直径6.2m，吃水5.6m；水上排水量1240t，水下排水量1494t；水上最大航速10kn，水下最大航速20kn；极限下潜深度300m；艇员编制25名(其中军官5名)。
1．总体与结构
“哥特兰”级潜艇采用单壳体结构，耐压艇体由HY-80和HY-100高强度合金钢制造。该级艇的线型为长水滴型。由于中间增设了一段安装斯特林AIP系统的舱段，所以该艇比瑞典一般柴-电潜艇长15％。在设计时，艇型进行了多次流体力学试验，结果表明非常适合于水下活动。
该级艇的前密封舱段分上下两层布置。上层设有指挥控制室、无线电室、电气设备室、艇员居住室、厨房与餐厅及厕所和洗手间等。下层设有鱼雷室，室内备有武器装卸设备与鱼雷再新装填吊架；还有蓄电池室和辅机舱。其后密封舱也分为上下两层。上层主要是电气设备控制舱，舱内设有推进装置控制台，交流发电机、电气设备控制台和蓄电池组监测设备。 下层主要设有柴油发电机组、主推进电机以及尾部蓄电池舱。后舱段中还装有斯特林AIP系统及其辅助设备。
图2.3-6瑞典“哥特兰”级常规潜艇
流线型指挥台围壳内设有组合式搜索和攻击潜望镜、通信天线、雷达天线及进气管等装 置。潜望镜是穿过耐压艇体的唯一装置。
2．动力与推进系统
“哥特兰”级潜艇的动力装置由两部分组成：一部分为柴-电动力装置，它主要包括2套大功率柴油发电机组，一台主推进电机和2组重量为160t的蓄电池组及其控制设备。另一部分为斯特林AIP辅助动力装置。它主要由2台V4-275R型斯特林发动机、若干个低温液氧柜及其控制设备组成。上述两部分构成了该级艇独特的闭式循环混合动力系统。
斯特林发动机为V型4缸外燃机，主要组件为加热器、加压燃烧室、环型回热器、冷 器及气缸体等。其工作原理为：来自液氧舱的氧气和燃油舱的燃油分别喷人加压燃烧室，经 热线点火塞点火燃烧，起动电机驱动曲轴旋转做功，从而建立起工作循环，为潜艇提供持续 动力，总功率为150kW。
“哥特兰”级潜艇装有德国MTU公司制造的涡轮增压柴油机。2台柴油机的功率各为800kW左右。如果潜艇单独采用柴-电动力推进，水下航速最高可达20h。柴油机废气可从布置在指挥台围壳顶部的排气口排出，在通气管航态下，排气口可快速开启和关闭，从而可减少暴露率。
2组重达160t的铅酸蓄电池组由德国瓦尔塔公司供货。这种蓄电池能量很高，备有电 解液循环与冷却系统。电池监控台能监测蓄电池组。蓄电池组由带整流器的交流发电机充 电，然后向单电枢水冷直流主推进电机、交流发电机、逆变器及辅助电机提供285~420V直流电。艇上电源总线有220V与440V三相60Hz交流电，115V三相400Hz交流电及24V等直流电源。艇上大部分电源设备由德国Magnetek Euro Atlas公司供货。
3．水声设备与电子系统
“哥特兰”级艇装有德国埃特拉斯(Atlas)电子设备公司生产的圆形基阵、侦听基阵与舷侧阵声呐。艇上还装有美国THORN EMI公司制造的电子侦察设备，该设备主要用来探测识别与处理雷达信号。该级艇在潜望深度或水面航行时采用雷达导航；水下航行时，使用陀螺基准系统、回声测深仪与测速计程仪进行导航。主陀螺仪能精确显示出航向、纵倾、纵摇及横摇等信息。导航设备不仅可用于测定潜艇自身的位置，而且还可用于目标跟踪和艇载武器的制导。
4．武备系统
“哥特兰”级潜艇携载的主要武器是TP2000型鱼雷。它是一种先进的线导自动寻的高速远程鱼雷。该级艇还装备有现役的613／62型鱼雷。这是一种线导自动寻的重型鱼雷，主要用于反舰。此外，还装载一些小型432／451型鱼雷。上述鱼雷均由瑞典奥德兰斯公司(原FFV公司)提供。舷外装有一种特制的水雷携带装置，该装置是由瑞典考库姆公司提供的。这种舷外悬挂设备能批量装载48枚水雷。该级艇的发射管不仅能发射鱼雷，而且能施放一种先进的47型自航式远程水雷。
瑞典“哥特兰”级潜艇上的鱼雷发射管。
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1．世界上首次采用AIP动力的现役新潜艇
“哥特兰”级潜艇的最大特点之一是在柴-电动力装置的基础上，加装了一套斯特林AlP系统。该系统作为辅助动力装置使潜艇的潜航时间增加到2~3周，航程达数千海里。这是“哥特兰”级潜艇优于一般常规潜艇的一个重要标志。整个动力推进系统的操纵高度计算机化，大多数监控功能都是自动的。不过，为了确保安全，另备有手动备份与应急方式，一旦需要，随时启用。正是这种独特的闭式循环混合动力系统的加装，才使该级艇成为世界潜艇发展史上的一个重要里程碑。
斯特林AIP系统既可加装到现役常规潜艇上，又可用在新建造的柴-电潜艇上。改装时，无需改变原有潜艇的内部设备和装置的位置。因此对现有潜艇的现代化改装十分有利，短期效果显著。这也是斯特林AIP系统较之其他AIP系统最先达到实艇使用的原因之一。
斯特林AIP系统，除了提高潜艇的续航力外，还具有以下优点：热气机运转平稳、振动小、安全可靠，热效率较高(达42％)，排气污染低；与柴油机相比，噪声明显降低，工作噪声降低40dB，空气噪声降低20dB；废气是经过冷却后自动排放到舷外的，其红外特征大大降低；平均维修时间间隔长，故障率低、使用寿命长，整机无故障运行时间超过5000h。
2．装备了先进的作战系统
“哥特兰”级潜艇以21世纪的作战需求为目标，装备有世界上先进的作战系统。作战情报与火控系统是由瑞典Nobel Tech公司制造的。其操纵台通过艇上探测设备(主要是被动声呐)能同时监控来自各个方向的数十个目标，并实时显示上述目标的有关航向、速度与距离等运动参数。艇内鱼雷发射系统能及时接受这些目标的运动参数，同时向多个目标发起攻击。为了进一步提高对目标运动的跟踪与分析能力，艇上配备了大功率火控计算机，引导鱼雷精确发射，提高了鱼雷的命中率。
“哥特兰”级潜艇携带的武器不仅种类多，而且性能好。仅鱼雷就有3种：TP2000型、613／62型及432／451型。TP2000型鱼雷推进系统采用了高浓度过氧化氢后，其航速与航程比一般鱼雷更快更远，航速约为50kn，航程大于25km，并且作战潜深更大，攻击时不留航迹，可用于攻击高性能快速潜艇。613／62型鱼雷航速高达45kn，航程约为20km，其攻击距离是一般电动鱼雷的4倍，主要用来攻击水面舰艇。432／451小型鱼雷采用电动方式，使用触发或非触发引信，是一种备有主动／被动寻的装置的线导鱼雷，主要用于自卫。由此可知该级艇的反潜与反舰作战能力是相当强的。
高性能探测设备使“哥特兰”级潜艇变得耳聪目明。主要探测设备是被动声呐，因其采用了高灵敏度新型微音器而使性能得到很大改善，探测距离成倍增长。通过使用新设备和新方法，对目标信号进行实时处理，使该级艇对目标的识别分类和跟踪能力大大增强。
3．优良的艇型和总体性能
其艇型不仅噪声低，航行阻力小，而且稳性与操纵性良好。无论是水下航行，还是水上航行，都具有较好的航向稳定性和机动性。
整个艇体由双层耐压隔壁分成两个水密舱，这样布置可使舱室空间得到充分合理的使用，有利于改善艇员的居住条件。
双层隔壁中间设置有逃生筒，一旦潜艇发生遇难事故，两个水密舱的艇员可迅速撤到双层隔壁内，通过逃生筒实施水下脱脸。
该级艇使用低转速5叶螺旋桨，可有效减少紊流和空泡。尾部装有X形操纵面，指挥台围壳上装有2个首操纵面。4个尾操纵面由备有计算机的控制台实施监控。由于操纵面之间不存在任何机械或电气连接，从而使该级艇具有极好的操纵性与安全性。
4．隐蔽性好
隐蔽性好也是“哥特兰”级潜艇的主要特点之一。该级艇的所有重要设备均安装有减振装置。重要舱室也采取了隔振措施。例如，整个指挥控制室、艇员居住室以及推进系统控制中心等舱室均通过橡胶隔振器与艇体相连接。这样既可使重要的设备和舱室尽量避免艇外巨大冲击力(如爆炸冲击、水压冲击等)的破坏与干扰，又能降低艇内辐射噪声的传递。
另外，该级艇装有3维自动控制消磁系统，将磁信号特征降到最低程度。上述措施大大提高了潜艇的隐蔽性。
瑞典海军把现代最新技术与高效低耗融为一体，把最先进的作战系统和AIP系统相结合，使该级艇成为目前世界上最先进的常规潜艇之一。
瑞典是一个潜艇建造国，也是一个潜艇出口国。80年代中期，瑞典考库姆公司以其正确的竞争策略与明显的技术优势，赢得了为澳大利亚海军设计与建造6艘471型潜艇的合同。如今他们把希望寄托在“哥特兰”级潜艇上。因为该级艇具有普通柴-电潜艇所不具备的突出优点，所以世界各国海军正密切注视着发展动向，有些国家表现出浓厚的兴趣，有些国家表示了订购意向。
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