【甜心看剧■危险的半岛情人——韩国海军214型潜艇性能浅析|目前常规潜艇的AIP系统分为闭式循环柴】_江苏龙网

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目前常规潜艇的AIP系统分为闭式循环柴油机（CCD-AIP）、闭式循环蒸汽轮机（MEMSA-AIP）、斯特林发动机（SE-AIP）、燃料电池（FC-AIP）和微型核反应堆（AMPS-AIP ，与传统核潜艇不同，该方案中反应堆只用来为蓄电池充电）这几类，但在当前的技术条件下都存在或多或少的问题。闭式循环柴油机因工作效率低，产生的热量和噪音大，增加了被敌方搜潜兵力探测到的几率，同时因热效率低对柴油和液氧的需求更大，因此至今除了前苏联的615型潜艇（Q级）外没有实用化的AIP潜艇采用该方案（德意荷均有针对现役潜艇的改装方案，但目前没有实装）；
闭式循环蒸汽轮机虽然拥有排放隐蔽和功率大的优点，但配套的蒸汽发生器、冷凝管路等配套设备的存在导致整套系统的体积非常庞大，同时热效率低的弊端依然存在，因此目前只有法国的阿戈斯塔-90B级潜艇采用了该方案；微型核反应堆虽然具备功率大、噪音低、不需要消耗燃料的优点，但成本过于高昂，并且严重依赖核工业水平，只有美俄加等极个别国家尝试过该方案，目前也只有前苏联的615E型试验潜艇使用该方案。目前真正得到大规模运用的AIP方案，也就只有以瑞典为代表的斯特林发动机和以德国为代表的燃料电池这两个技术路线。
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214型潜艇的储氢罐
当然和上述其余方案一样，这两种也存在一定的弊端。斯特林发动机存在功率低和燃料消耗大的问题，而燃料电池存在着单位功率低，液氢制备和储存难度高，价格高昂，普通港口难以补给液氢等问题。但相比之下二者具有更好的实用性和发展性，因此得到了多国海军的广泛运用。
德国在燃料电池领域起步较早，并投入了大量的精力，其燃料电池水平相对领先且成熟可靠，因此214型潜艇得以采用了一套由西门子和HDW联合研制的HE-PEM（氢能-高分子电解质膜）燃料电池系统。这套燃料电池在工作时，储氢罐中的网格状氢化物吸收氢分子，经过加热放出氢气，通过固态聚合电解质引导氢离子到阴极与氧气发生反应，由氢氧燃料电池模块发电后，通过交直流转换带动永磁电机，用于潜艇在潜航状态下的长时间低速航行。
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214型潜艇的液氧罐
214型潜艇共安装有2套120千瓦的燃料电池模块，最大输出功率240千瓦，冲刺速度8节，航程420海里，可以保证在4节的航速下航行1248海里，在水下待机长达3周。同时燃料电池最大的优点在于唯一的副产品就是蒸馏水，不会像传统热机和其他AIP系统一样排放任何废气及红外特征，也就不会有因排气造成的气泡噪音（部分热机需要对废气进行加压排放），从而有效的控制了热辐射强度，明显减小了尾流特征和航行时的噪音，最大限度的缩短被发现的距离。
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214型潜艇所用的120千瓦燃料电池模块
214型潜艇还安装有2台为铅酸电池充电的0.97兆瓦PillerNtb56.40-10发电机和1台最大功率为4兆瓦的用于潜航的西门子第二代PERMASYN可倒转永磁同步电机，具有抗振、易维护、便于调节转速等优点，可以在较低的转速下获得同等的扭矩，因此可以降低水动力噪声，提高推进效率。而且在调节转速时，不会产生转换的瞬时噪音，可以在不同的航行状态下始终提供稳定的动力输出。同时由于采用了EMCS工程监控管理系统，机电部门可以在控制中心内对机电舱的所有设备进行监控和操作。得益于高度的自动化， 214型的乘员为22名水兵和5名军官，仅为传统柴电潜艇的一半左右。
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工程监控管理系统（EMCS）的系统架构图
韩国海军为孙元一级潜艇选择了德国蒂森克虏伯海事系统公司旗下的STN阿特拉斯电子的ISUS-90-61型综合作战系统，具有航迹管理、战术态势显示、目标跟踪、自动分配作战目标等功能。通过接收来自DBQS-40型综合声纳系统（即CSU-90 ， 90年代标准综合声纳系统）、水面传感器、导航系统、通信系统等节点的信息， ISUS-90-61综合作战系统可以自动分析相关信息并自动送入火控单元进行处理，具备完全的指挥和控制功能，阿特拉斯也自称是全世界唯一一家可以为常规潜艇提供整个传感器网络-火控闭环射击链功能整合的厂家，但此项功能需要配合DM2A4重型鱼雷使用，阿特拉斯是否将此项功能开放给韩国自行研制的国产白鲨及后续的虎鲨重型鱼雷使用目前尚且未知。
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工程监控管理系统（EMCS）的显控台
DBQS-40型综合声纳系统分布在艇身各处，包括艇艏的阿特拉斯MOA-3070STN型主动高频探雷/导航声纳、位于艇艏上层甲板下方的DBQS-40型中频环形被动阵列声纳（也是整个声纳系统的核心）、位于艇身前段侧面中下部的FAS-3型中/低频被动测向阵列声呐、位于围壳后方的被动侦听测距声纳、位于围壳前方以及水平舵前方的来袭告警/测距声纳以及TAS-3型低频/超低频被动拖曳阵列声纳，该声纳依靠位于尾舵和围壳之间的绞车进行收放。
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DBQS-40中频环形被动阵列声纳
孙元一级潜艇配备了一套德国蔡司公司的OMS-15型非穿透式光电桅杆（搜索潜望镜）和一套SERO-420型攻击潜望镜。前者可以在CIC的任意显控台显示来自高清彩色相机和微光相机的任意画面，具备连续的八倍光学变焦以及额外的电子变焦和三轴防抖功能，还装备有两倍变焦的高清红外相机，同时还集成了GPS以及VHF/UHF天线；后者可以提供1.5/6/12放大倍率的光学视场，具备两轴防抖功能，以及具备1.5/6/12放大倍率的高清/微光相机视场，并且也集成了GPS天线，搜索潜望镜和攻击潜望镜都配备有独立的激光测距仪。此外孙元一级还搭载了来自萨博的UME-100/200型电子支援/电子情报侦察系统（即ESM/ELINT），前3艘装备UME-100型，后6艘装备UME-200型，天线分布在光电桅杆和攻击潜望镜上。
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FAS-3型中/低频被动测向阵列声呐
孙元一级潜艇在围壳内还装备了一部凯文·休斯的1007型I波段导航雷达和一部泰利斯德国分部的斯芬克斯-D型I/J波段潜用搜索雷达。该型雷达具有更低的被截获概率，与高功率脉冲雷达相比具有更高的精度，发射功率仅为4千瓦， D型较其原型增加了一部脉冲发射机。在以正常模式浮出海面工作时，潜艇会被ESM系统侦测到公开的脉冲轨迹，而在切换至LPI模式（低截获概率）工作时，潜艇可以保持相对隐蔽。孙元一级还装备了BAE提供的Link-11战术数据链和三星-泰利斯提供的X波段卫星通信终端。

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TAS-3型低频/超低频被动拖曳阵列声纳收放绞车
【甜心看剧■危险的半岛情人——韩国海军214型潜艇性能浅析】作为自卫的手段，孙元一级装备了TAU-2000女妖型综合鱼雷对抗系统，该系统与艇身左右的来袭告警/测距声纳和艇艏的阿特拉斯MOA-3070STN型主动高频探雷/导航声纳联动。当探测到来袭鱼雷时，安装在艇体上的4个发射容器将发射出容器内的鱼雷对抗诱饵，根据具体形势对来袭鱼雷实施干扰或欺骗。每个容器内装有10枚诱饵，每枚诱饵长1.2米，直径127毫米。在干扰模式下，诱饵将发出比潜艇自身更高能级的声学信号，使来迷惑来袭鱼雷的导引头致盲；在欺骗模式下，诱饵发出与潜艇特征接近的声学信号，迷惑来袭鱼雷的导引头。这套系统通常一直处于值班状态，可以为本艇或一起行动的水面舰艇编队提供掩护。分页标题#e#