深入了解德国海军潜艇部队

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深入了解德国海军潜艇部队
发布日期:2025-02-02 21:52    点击次数:188

对德国海军潜艇中队和世界上最先进的柴电潜艇之一的独家报道。

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蒂森克虏伯

《战争地带》特约撰稿人马图斯·斯穆特尼(Matus Smutny)有幸参观了德国海军的潜艇基地及其最先进的猎杀型潜艇舰队。他的报道深入剖析了212A型潜艇及其作战能力。

212A型:波罗的海的猎杀者

在详细介绍212A型潜艇之前,有必要了解其背后的设计需求。

德国潜艇的传统“作战区域”是波罗的海,这里水浅且空间有限。对于西德来说,冷战时期的主要任务非常明确——那就是前沿防御,潜艇的任务是攻击任何向西推进的敌对力量,主要是两栖部队。

这促成了小型但能力极强的柴电潜艇的发展,它们能够在水深不到25米(82英尺)的区域秘密穿行,并在可能密集部署反潜力量和水雷的环境中作战。在冷战时期,西德潜艇被限制在波罗的海活动,因此这些潜艇是为这种特定环境设计的。

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波罗的海作战区域。资料来源:潜艇训练中心。

波罗的海的特殊性意味着需要进行大量的研发工作,以开发适合这种作战环境的潜艇。潜艇尺寸的限制既是因为波罗的海的地理条件,也是因为战后规定潜艇的最大潜航排水量为500吨。这促成了极为有效的系统的发展,德国海军至今仍受益于德国国防工业能够为其潜艇设计经济且紧凑的设备。因此,德国设计的潜艇比其他国家同等性能的潜艇更小。

波罗的海地区还带来了其他需求,包括良好的深度控制能力,这意味着即使是今天,德国潜艇仍能在大约20米(66英尺)甚至更浅的水域操作。

随着212A型潜艇的发展,波罗的海的作战再次被考虑,但与前辈相比,这些潜艇的尺寸也显著增加。增长的背景是改善艇员的生活条件以及提供不依赖空气推进(AIP)的动力系统的需求。

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一艘正在航行的212A型潜艇的围壳后视图。来源:@ComDeuSubSqn

212A型是第一种采用燃料电池推进的常规潜艇,能够长时间独立于外界空气运行——这已被证明是常规潜艇的卓越优势,正如我们过去讨论的那样。如今,德国潜艇的作战区域仍然集中在波罗的海,以及挪威海、地中海的欧洲水域和北大西洋。然而,原则上德国潜艇可以部署到世界上任何地方。

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一幅早期的 212A 型(潜艇)的艺术效果图。来源:德国国防部

世界上最先进的非核潜艇技术

212A型潜艇采用了“一主一备”的船体配置,耐压壳由非磁性钢材制成。

德国海军共建造了6艘212A型潜艇,由基尔的豪瓦尔德造船厂(Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH,HDW)和埃姆登的蒂森北海造船厂(Thyssen Nordseewerke GmbH,TNSW)建造。此外,意大利海军还接收了4艘同型潜艇,即“托达罗”级,由芬坎蒂尼里在穆贾诺造船厂建造。

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212A 型潜艇的剖面图。来源:潜艇训练中心

212A型潜艇的分批次建造

212A型潜艇分为两个主要生产批次:第一批和第二批,分别用于德国和意大利海军:

第一批,德国海军:U-31(S-181)、U-32(S-182)、U-33(S-183)和U-34(S-184)

第一批,意大利海军:“萨尔瓦托雷·托达罗”号(S-526)和“斯奇里”号(S-527)

第二批,德国海军:U-35(S-185)和U-36(S-186)

第二批,意大利海军:“皮耶特罗·维努蒂”号(S-528)和“罗梅奥·罗梅伊”号(S-529)

两批次的主要区别在于德国第二批潜艇的帆罩更大,内部设有可容纳4人的特遣部队出舱室、用于“卡利斯托”UHF、VHF和GPS通信浮标的桅杆、扩展的侧舷声呐阵列,以及用于各种特遣部队容器和设备的外部船体安装点。除了出舱室,特遣部队还可以使用帆罩内的自由淹没空间进行隐蔽渗透行动。

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212A 型第一批 U - 32 号(S - 182)潜艇的指挥塔围壳。

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212A 型第二批 U - 32 号(S - 186)潜艇的指挥塔围壳。

意大利海军的第一批和第二批潜艇几乎完全相同,但可以在后甲板上外挂特遣部队机库,或为蛙人输送载具(SDV)安装支架。

212A型潜艇的未来发展

212A型NFS(近期未来潜艇):意大利海军的NFS(近期未来潜艇),即托达罗级第三批次,计划建造4艘,规格与德国海军第二批类似。主要升级是采用锂离子电池取代旧式铅酸电池,这有望显著提高AIP运行的潜航时间。此外,该型潜艇还计划具备发射潜射巡航导弹(SLCM)的能力。2022年1月,首艘212A型NFS级潜艇在拉斯佩齐亚的穆贾诺造船厂开始建造。

212CD型:德国海军的212CD型是212A型的进一步改进型,配备更先进的推进系统,包括新一代AIP系统、新一代电池(很可能是锂离子电池)、改进型柴油发电机、更高的航速和航程、更强的自卫能力,以及通过特别设计的船体形状实现更低的信号特征和目标回声强度。2019年,德国订购了两艘212CD型潜艇,U-37(S-187)和U-38(S-188),计划分别于2032年和2034年服役。

挪威海军的212CD型:作为老化的210型“乌拉”级柴电潜艇的替代品,挪威海军采购协议包括4艘潜艇,预计将于今年开始建造。

212A型潜艇的基本性能

即使在其基本形式下,212A型潜艇也是世界上最先进的非核潜艇之一。其外部船体极为光滑,船体与帆罩之间的过渡经过流线型设计。使用非磁性钢材建造的船体降低了水雷威胁和被反潜资产(如直升机和固定翼飞机使用的磁异常探测器)探测到的可能性。

212A型潜艇的核心是一套独特的AIP推进系统。传统的柴电潜艇使用柴油发动机驱动发电机为电池充电,电池为电动机提供动力,驱动螺旋桨轴。212A型的AIP系统通过一系列西门子质子交换膜(PEM)燃料电池产生能量,氢气和氧气之间的化学反应为电动机和电池提供电力。燃料电池的动力装置的废产物是水,被收集后用于例如冲厕等用途。液态氧和氢的储罐位于耐压壳外部,紧贴外部自由淹没壳体下方。

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西门子PEM燃料电池的功能原理。来源:西门子

PEM动力装置和电池为西门子Permasyn电动推进电机提供动力——这是海军工程的一个杰出成果。

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安装前的西门子Permasyn电机。来源:西门子

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Permasyn电机的剖视图及主要部件。来源:西门子

西门子Permasyn是一种非常紧凑的淡水冷却同步电机,带有集成逆变器模块。通过改变逆变器控制设置,可以在整个工作范围内无限调节电机的相电流,从而调节电机的扭矩。电机的功率约为2兆瓦,可以在额定扭矩的110%下运行,最长持续时间为两分钟。电机有三种运行模式:

正常(自动)模式,由自动推进控制器(APC)单元控制。手动模式,功率限制为额定功率的约50%。转动模式,允许缓慢转动螺旋桨轴,用于检查目的。

西门子Permasyn驱动单个螺旋桨轴,配备七叶斜桨和螺旋桨毂涡流扩散器(PBVD),可提高性能并降低螺旋桨噪音。PBVD的技术细节可以在此处进一步了解。

每艘212A型潜艇还配备了一台单缸MTU 16V 396 2.1兆瓦柴油发动机,用于水面航行,必要时也可用于为电池充电。

电子系统包括STN阿特拉斯声呐套件、多种特定传感器阵列、光电潜望镜和康斯伯格作战系统。

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指挥室,U-32(S-182)。来源:曼里科·巴尔格

武器系统包括6具533毫米鱼雷发射管,可发射DM2A4“海蛇”重型有线制导鱼雷,以及IDAS(交互式防御和攻击系统),这是一种具有反舰和对陆攻击能力的中程舰空导弹,目前仍在开发中。此外,潜艇还配备有用于外挂的最多24枚水雷的带状装置。

未实现的三重M系统概念

三重M系统(Modularer Mehrzweck-Mast,模块化多功能桅杆)是一个由GABLER Maschinenbau开发的可升降模块化系统。这种两阶段多功能桅杆允许快速更换有效载荷模块,例如:

穆雷纳Rheinmetall RMK-30:一种遥控、无后坐力的30毫米机炮。RMK-30将使潜艇能够攻击低空飞行的飞机、无人机和小型水面舰艇。该系统使用雷达制导和潜望镜瞄准具,有效射程可达约1.8英里。

莱茵金属RMK-30炮 来源:Gabler

GABLER VOLANS:一种能够储存和发射多达三架折叠翼ALADIN无人机的无人机发射系统,这种无人机最初是为德国陆军开发的。ALADIN可用于白天/红外侦察和目标识别。

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Gabler VOLANS 弹射器 来源:Gabler

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带折叠翼的ALADIN无人机 来源:Gabler

多种任务专用的ELINT/COMINT/ESM天线和干扰设备:由GABLER & FS-Antennentechnik GmbH(FSA)设计。可能的三重M载荷 来源:Gabler

212A型潜艇的卓越性能

自首艘潜艇开工以来已过去25年,212A型潜艇仍被认为是世界上最先进的非核潜艇设计之一。战后尺寸限制和冷战时期在浅水波罗的海的作战经验为德国海军提供了一个独特的机会,将尖端技术集成到相对较小的艇体中。几乎无声的AIP推进系统、X形舵、非磁性钢材的使用、大量主动和被动传感器以及经过严格训练的艇员,使212A型潜艇成为反潜战(ASW)和反水面战(ASuW)的极其强大的平台。该设计同样能够执行特种作战部队(SOF)渗透和隐蔽的沿海ISR任务,这些任务对于更大、核动力的潜艇来说是无法直接完成的。

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U - 32(S - 182)参与 HOISTEX 演习的照片。摄影:马库斯・克罗内

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摄影:马库斯・克罗内

指挥官

1979年出生的拉尔斯·戈辛(Lars Goessing)是第1潜艇中队的指挥官。他于1998年加入德国军队,职业生涯始于快速巡逻艇,随后是扫雷舰,尽管他一直梦想成为一名潜艇兵。

“在水下操作一艘小型潜艇,没有舰队指挥官总是出现在身边,这是我一直以来的愿望,”戈辛在接受《战争地带》独家采访时说,“我想成为这个高度专业的中队的一部分,特别是潜艇艇员。我在大学毕业并完成海军军官基础训练后加入了潜艇部队。”

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中队指挥官拉尔斯·戈辛(左)和作者在212A型潜艇U-32(S-182)的甲板上。来源:曼里科·巴尔格

戈辛的潜艇生涯始于冷战时期的206A型柴电潜艇U-23(S-172),担任武器官,一年后成为执行官。2009年,他被调往更现代化的212A型潜艇U-33(S-183)。

2011年完成严格的指挥官课程(绰号“Perisher”)后,戈辛接管了212A型潜艇U-31(S-181)的查理艇员组,随后是德尔塔艇员组。在他担任艇长期间,他还曾在水面舰艇上服役,登上“勃兰登堡”级护卫舰“巴伐利亚”号(F-217),并随北约常设海军第二舰队(SNMG 2)行动。正如他所说:“作为一名潜艇兵在水面舰艇上服役是一次很棒的经历;通常你只能通过潜望镜观察。”

2014年,戈辛在汉堡完成了海军上将参谋课程,并成为埃克恩弗尔德潜艇训练设施的负责人,随后在柏林的国防部和布鲁塞尔的北约总部任职,负责德国北约军事代表处的欧盟任务和行动。

2022年6月30日,戈辛被任命为德国潜艇部队指挥官,负责埃克恩弗尔德的第1潜艇中队。

“担任德国潜艇部队指挥官是一项荣誉,”戈辛解释说,“我们不仅仅是潜艇:我们的AGI(情报收集舰)、潜艇支援单位以及岸基中队部分构成了德国海军一个独特且战略性的设施。我们不断改进和发展新的探测程序。通过与德国海军水面舰艇部队的交流,我们创造了重要的协同效应。我们的知识和网络不断增长。”

第1潜艇中队内部

第1潜艇中队于1961年10月1日在基尔成立,并于1962年9月初宣布具备作战能力。中队接收的第一艘潜艇是1962年3月21日服役的201型U-1(S-180)——这是西德建造的第一艘潜艇,随后几年建造了更多单位。

除了6艘212A型潜艇外,第1潜艇中队目前还运营以下水面舰艇:

423型“奥斯特”级:SIGINT/ELINT/远程侦察(AGI)舰“阿尔斯特”号(A-50)、“奥斯特”号(A-52)和“奥克尔”号(A-53)

404型“易北河”改进型:潜艇支援(ASL)舰“美因河”号(A-515)

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第1潜艇中队的现役单位。来源:第1潜艇中队

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德国海军212A型潜艇停泊在埃克恩弗尔德,背景是潜艇支援舰“美因河”号(A-515)。来源:马丁·赫德波尔/维基共享资源

多年来,第1潜艇中队还整合了以下其他海军单位:

潜艇训练中心(SUBTNGCEN,Ausbildungszentrum Uboote,AZU)德国海军水声分析中心(HAC,Hydroakustisches Analysezentrum der Marine,HAM)和玛丽恩勒希特海军海岸站(Marineunterwasserortungsstelle,MUWOSt)

中队参谋部系统支持小组

训练过程

参观训练设施可以了解现代柴电潜艇内部的真实情况。212A型第一批和第二批的静态模拟器忠实再现了真实潜艇的尺寸和设备布局。很快就能清楚地看到现代柴电潜艇指挥中心的极度紧凑。

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212A型潜艇U-32(S-182)停泊在第1潜艇中队基地。来源:作者

训练设施还包括与潜艇安装的同类型完全功能的柴油发动机和全尺寸电池舱模拟器。电池模拟器教授操作员如何检查和维护电池。这个工程空间更加受限,操作员使用一个可移动平台在电池排上方操作,仅剩下几厘米的自由空间。在波涛汹涌的海面上完成这一任务显然是一项挑战。

但训练中心的亮点是潜水模拟器。与静态模拟器一样,这也是212A型指挥中心的精确复制品。一旦你关上身后的门,只需几分钟你就会觉得自己置身于真正的潜艇中。模拟完整的下潜和紧急压载舱吹除程序真的让你感受到潜艇在这些操作中的俯仰程度。如果不是安全带,我可能早就飞起来了。

所有这些都为主要内容做铺垫:参观212A型第一批潜艇U-32(S-182)。

甲板上的船员站得笔直,向指挥官报告准备情况。尽管212A型潜艇的尺寸相对较小,但它比照片中看起来要大得多,显然是海军工程的一个奇迹。

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U-33(S-183)准备下潜。来源:德国国防部

潜艇训练中心的历史可以追溯到1959年8月1日,当时它在埃克恩弗尔德成立为潜艇训练小组(Ubootlehrgruppe,ULG),随后于1960年8月31日迁至霍尔斯坦的诺伊施塔特。1989年8月31日,ULG被重新配置为潜艇训练中心(AZU),并返回埃克恩弗尔德。2013年8月29日,德国武装部队重组后,潜艇训练中心被纳入第1潜艇中队结构。

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埃克恩弗尔德位于德国北部的石勒苏益格-荷尔斯泰因州。来源:谷歌地球

潜艇训练中心包括多个设施,为船员提供完整的培训以及持续的支持。

基础训练包括基于课程的准备阶段,船员在此期间学习他们的船上任务。这包括岸上和船上的训练、课堂训练、模拟器训练和基于计算机的训练。

船员和作战训练为船员准备指挥任务、损害控制和武器使用。这些模块在模拟器中进行,包括在编队中的船上训练,并以最终的“作战准备”批准结束。

训练中心还为合作伙伴海军的潜艇兵提供定制教学,为他们提供船上训练、课堂训练、英语模拟器训练以及初始船员训练期间的支持。

典型的船员训练时间表分为三个主要部分:

CIC训练1和码头边训练模块——完成后,船员获得“安全航行”认证。CIC训练2和海上训练1、2模块——完成后,船员获得“有限作战准备”认证。CIC训练3、海上训练3、国际演习和鱼雷发射演习——完成后,船员获得“作战准备”认证。

但船员获得最终证书后,学习过程并未结束。水声分析中心(HAC)持续分析从作战经验中收集的大量数据,并利用情报、监视和侦察(ISR)方法。经过分析后,结果被输入作战模拟器,以便船员能够用最新的数据进行训练。

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训练周期和信息流。来源:潜艇训练中心

水声数据的一个来源是玛丽恩勒希特海军海岸站。这个侦察设施在冷战期间被用来定位波罗的海中的潜艇和其他海上船只,并拦截军事通信。

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玛丽恩勒希特海军海岸站的航拍图。来源:https://www.fehmarn24.de/

2006年,玛丽恩勒希特被分配给潜艇训练中心,并对其系统进行了几次技术升级。老化的冷战时期水下监视系统——Holzauge(木眼)和美国制造的Miss Beta——被Große Seeohr(大鲍鱼/海耳)系统取代,该系统由铺设在费马恩海峡航道下的三个声学传感器组成。

除了这些水下系统外,该站还运营一个DWQX-12被动声呐系统,该系统在1993年1月投入使用,得到了北约的资金支持。被动声呐为被探测船只提供了极佳的方位精度,并具有广泛的记录和分析拦截信号的可能性。它还允许在相对较长的距离上探测和分类目标。

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玛丽恩勒希特海军海岸站的传感器桅杆。来源:https://www.lvnord.de/

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玛丽恩勒希特海军海岸站的DWQX-12声呐控制台。来源:https://www.lvnord.de/

如前所述,潜艇训练中心拥有最先进的潜艇训练模拟器。该设施的核心是一个巨大的深度控制模拟器,忠实模拟潜艇的所有运动和姿态。该模拟器用于训练潜水和上浮程序,以及模拟潜艇任何系统的技术故障等紧急情况。该模拟器极为灵活,因为它配备了LCD屏幕,只需简单上传,就可以模拟几乎所有友好海军潜艇的控制装置,例如巴西、秘鲁、葡萄牙、荷兰和挪威的潜艇。

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