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標題: 深夜食堂 貓：212型 傳統動力AIP推進攻擊潛艦 海豚級（HYBRID)技術運用版 [列印本頁]
作者: cat8125900    時間: 2015-4-17 21:22:18     標題: 深夜食堂 貓：212型 傳統動力AIP推進攻擊潛艦 海豚級（HYBRID)技術運用版

本帖最後由 寒冰神話 於 2015-4-25 18:04 編輯



212型傳統動力攻擊潛艦屬中型潛艇，長 53.2公尺，寬6.9公尺，吃水 5.8公尺；水上排水量 1320噸，

水下排水量 1800噸；水上航速 12節，水下航速達20節。


由於212型具備自動化的指揮和武器控制系統，故人員編制只需23人。


212型主要武器是艇首安裝的 6具533公釐魚雷發射管，可發射DM2A4重型有線導引魚雷。


此外還可為提高水下探測能力，212型裝備了齊全而先進的聲納設備，包括DBQS—21DG被動測距、

截收聲納，由舷側陣和拖曳陣組成的DBQS.90FTC低頻聲納探測係統，以及FMS52型高頻主動探雷、

迴避魚雷聲納導航系統。


艦名/使用國


212A型傳統動力攻擊潛艦/德國、義大利 (Type-212A)


承造國/承造廠


德國/

U-31、33、35：由Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH(HDW)承造

U-32、34：由Thyssen Nordseewerke GmbH(TNSW)承造

義大利/

Fincantieri造船廠獲得德國授權建造兩艘


尺寸（公尺）


U-31~34：長55.9 寬7 浮航吃水6   第四代葉捲型單殼體

U-35、36：長約57.1 寬7 浮航吃水6


排水量（ton)


U-31~34：浮航1450 潛航1830

U-35、36：浮航約1500


動力系統/軸馬力


傳統柴電推進＋絕氣推進系統(AIP)

MTU 16V 396 SE84柴油機＊1/2883

西門子Type FR6439-3900永磁電動機＊1/3821

第一代PEM燃料電池模組＊9/306kw（410馬力）（U-31）

第二代PEM燃料電池模組＊2/240kw（321馬力）（U-32~34）

大曲度七面葉片俥葉，中間的槳轂裝有槳轂整流鰭（propeller boss cap fin， PBCF）


航速（節）


水面12

水下20


續航力（海浬）


水面：8000/8節

水下：420/8節


安全潛深


超過200


水面偵測/反制系統


Kelvin Hughes Type-1007平面搜索雷達＊1

Zeiss Optronik SERO-14光電搜索潛望鏡＊1(包含紅外線熱影像儀、光學測距瞄準儀、GPS全球定位系統)

Zeiss SERO-15光電攻擊潛望鏡＊1(包含光學瞄準儀、雷射測距儀)

FL-1800U電子支援系統


水下偵測/反制系統


德國：STN Atlas Elektronik DBQS-40整合式聲納系統(整合有Ferranti FMS-52艦首主動聲納、環形中頻被動陣列聲納、FAS-3側面中/低頻被動陣列聲納、TAS-3低頻拖曳陣列聲納、被動測距聲納、STN Atlas Elektronik MOA-3070高頻主動聲納、環形聲納訊號接收警告器、拖曳陣列聲納等)

義大利：STN Atlas Elektronik CSU-90整合式聲納系統(整合有艦首高頻主動聲納、中頻環形被動陣列聲納、中/低頻側面被動陣列聲納、被動測距聲納、低頻拖曳陣列聲納、聲納訊號警告器等)

TAU-2000魚雷反制系統(包含四具誘餌發射器)


作戰系統


德國：MSI-90U整合指揮與武器控制系統

義大利：ISUS-90-20整合指揮與武器控制系統


乘員


27


艦載武裝


533mm魚雷發射器＊6(魚雷裝載量24枚，使用STN Atlas Elektronik DM-2A4魚雷)可加掛Abeking & Rasmussen外掛式水雷佈放箱IDAS潛射防空飛彈系統(未來可能裝備)Muraena自動火砲系統(未來可能裝備)



海豚級與214型潛艇採用相似的低雜訊機械和設備，使用永磁電動機以避免瞬態雜訊，並將機艙內所有的機械設備置

於一個公共的筏形平臺上，使用彈性減振裝置，使筏形平臺與耐壓艇體實現聲學隔離。


所有的模組、管路和電纜均裝有彈性基座，大幅度降低了輻射雜訊。212型還針對流體動力和隱蔽性特徵，改進了艇體

外形，採用最佳化的艇體線型，儘量減少艇體開口以降低海水流動雜訊，減少了被敵人探測到的危險。


其艇體外表面還塗敷了專用的聲波能量吸收材料。


艦名/使用國


海豚級傳統動力攻擊潛艦/以色列 (Dolphin class)


承造國/承造廠


德國/HDW、Thyssen Nordseewerke GmbH(TNSW)


尺寸（公尺）


海豚級：長57.3 寬6.8 第四代葉捲型單殼體

超級海豚級：長68.6 寬6.8 吃水6.2


排水量（ton)


海豚級：浮航1640 潛航1900

超級海豚級：浮航2050 潛航2300


動力系統/軸馬力


MTU 16V 396 SE 84柴油機＊3/4243

MTU 750kW交流發電機＊3

西門子推進電動機＊1/3822

燃料電池絕氣推進系統（AIP）（ 超級海豚級）

大曲度七面葉片俥葉，中間的槳轂裝有槳轂整流鰭（propeller boss cap fin， PBCF）


航速（節）


水面11

水下20


續航力（海浬）


水面：8000（8節）/14000（4節）

水下：400/8節


最大潛深


350


水面偵測/反制系統


海豚級：

Elta I頻平面搜索雷達＊1

Elbit 4CH(V)2 Timnex電子支援系統

Kollmorgen Type-90光電潛望鏡組


水下偵測/反制系統


STN Atlas Elektronik CSU-90主/被動搜索暨攻擊聲納

STN Atlas Elektronik PRS-3被動測距聲納

FAS-3側面被動陣列聲納

DBQS-90FTC拖曳陣列聲納

Kollmorgen搜索/攻擊潛望鏡組


作戰系統


ISUS 90-1 TCS戰術指揮系統


乘員


35


艦載武裝


533mm魚雷發射器＊6650mm魚雷發射器＊4(艦上總共可攜帶16枚魚雷與飛彈，使用DM-2A3魚雷、魚叉反艦飛彈或水雷。650mm發射管可用來部署SDV載具)




HDW原廠賦予海豚級的編號為Type-800，其基本設計結合HDW先前建造的209 TR-1400型與212型的特點，

融入最尖端的科技，並將以色列海軍的作戰環境與需求納入考量。


海豚級必須搭載較多的彈藥，連帶也使本級艦的噸位較HDW的209、212、214型潛艦都大。











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作者: cat8125900    時間: 2015-4-17 21:22:19

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海豚級採用第四代葉捲型船型設計，並沿著壓力殼上部設置一層非水密上部構造；前方水平翼位於艦首兩側，並採用適合
在淺海操作的X型尾翼（此外另有一對小型的水準安定面來增加穩定性），單軸七葉片螺旋槳推進，艦殼由HY-80高張力
鋼板建造；與212相同，海豚級由上而下分為三層，上層甲板包括控制中心、作戰情報艙室、生活艙區、餐廳，並設有一個
供潛水人員進出的加減壓艙室；第二層甲板設有魚雷發射管與魚雷庫、電子設備、輪機艙室；最底層艙室則設置蓄電池艙和
壓水艙 。

http://www.youtube.com/watch?v=Pf8qrKceLCc

海豚級艦體的構型十分流線，表面的開口盡量減少，可降低阻力與航行時產生的噪音，
而其耐壓殼體的短胖設計能在有限的體積內獲得最大的艦內可用空間，並增加狹窄水域的機動性。

此外全艦各處設有噪音振動偵測器，隨時檢測潛艦各部位的噪音，一有異常噪音就予以通知（因為自身噪音會影響聲納
系統的運作）。

http://www.youtube.com/watch?v=u8QKbeS-flM

海豚級在安全性上也有不少強化，艦殼每個開口都採用雙層密封措施來保障水密性，所有的艙口與閥門都由全艦態勢控制
系統監控，操作人員能隨時監控其狀況，必要時介入操作。

此外還安裝了以色列海軍新開發的緊急壓艙水吹除系統，能在最短時間內向艦首主壓載水櫃灌入大量空氣，以最快速度將
壓載水櫃吹除，使潛艦快速上浮。

電子裝備方面，海豚級配備以色列國產的水面用電子裝置，包括Elta的I頻平面搜索雷達以及Elbit的4CH(V)2 Timnex電子
支援系統（工作範圍為2~18HZ，具有分析、識別的能力，能在天線出水工作後的數秒內偵測出周遭所有威脅輻射來源的
態勢，測量角度的精確度1.4至5度），並配備美國Kollmorgen廠提供 的Type-90光電潛望鏡組，整合有前視紅外線偵測儀、
雷射測具儀、傳統光學瞄準儀、GPS與電子截收裝置。

http://www.youtube.com/watch?v=bH50C4uc3BY

海豚級的聲納系統與212/214型類似，包括德國STN Atlas Elektronik的CSU-90主/被動搜索暨攻擊聲納（含DBQS-21DG
艦首柱狀被動測距聲納）、STN Atlas Elektronik PRS-3被動測距聲納、FAS-3側面被動陣列聲納（由佈置在艦體外殼兩側
的三組天線組成）、DBQS-90FTC拖曳陣列聲納等。


以色列訂購的第二批海豚級設計經過不少改良，稱為超級海豚級（Super Dolphin class）。超級海豚級與第一批海豚級最大
的不同，在於增設HDW的燃料電池絕氣推進系統（AIP），使其持續潛航能力大增，而燃料電池的儲氫容器則採用類似214型
的設計，安裝於艦體龍骨下方的突出結構內 。由於增加了AIP，超級海豚級艦體比第一批延長11m，浮航排水量增加到2050噸，
超過214型而成為HDW建造過的最大型潛艦。

http://www.youtube.com/watch?v=wNqetKoj5FY

超級海豚級也將比照214型的設計，在艦體下方增設一截突出的縱向非耐壓結構來容納燃料電池的貯氫容器。

此外超級海豚級的操控舵面也有所修改，除了繼續沿用原本的X型尾舵之外，另外增加一片朝上的垂直安定面來增加操控性。

2015年2月底德國媒體披露，超級海豚級首艦海龍號在2014年夏季測試期間發生燃料電池故障的意外；當時在公海以燃料電池
推進航行，燃料電池的300個PEM離子交換膜中的一個被附近聚集的氣體的氣壓弄破，產生一個針孔狀的小洞，使燃料電池立刻
停止工作當場失去動力。

事故的原因可能是工作人員在安裝燃料電池內的氧氣去除裝置時，忘記將其設定為啟動狀態，導致燃料電池運作時產生的氧氣
無法排除，累積在PEM膜上而造成損壞。

http://www.youtube.com/watch?v=YV5VDyBfIbA&list=PLISOVVM2Ohg1hZrQjK7_ZwScCvv0eRqn0

212型是全世界第一艘採用燃料電池-柴電動力系統的HYBRID潛艦。

傳統柴電潛艦雖然擁有潛航時極安靜(因為電池產生電力不牽涉機械動作，只有推進器的噪音，而核子動力潛艦除了推進器外還有反應爐、
蒸汽渦輪與變速箱的噪音)的優點，相較之下傳統潛艦也有蓄電池容量不足、潛航時間有限的致命傷；因此雖然敵方反潛兵力第一時間不能
直接捕獲柴電潛艦，但隨著電瓶耗盡，如果無法最終擺脫敵方反潛兵力，就只有被迫在敵方勢力範圍中上浮的下場，成為活靶；此外雖然
現代潛艦都備有呼吸管，不用完全浮出水面就能開啟柴油機充電，不過現代反潛航空器的雷達都能輕易捕捉伸出水面的潛望鏡或呼吸管，
況且柴油機運作時會產生較大的噪音，所以問題依舊存在。

而燃料電池是以氫氣、氧氣進行電化學反應(又稱冷燃燒，Cold Combustion)，由陽極（Anode）、陰極（Cathode）、電極外的觸媒層、
電解質（Electrolyte）、分配燃料的流場板（Gas distributor）以及電流收集器（Current Collector）組成。

系統運作時，燃料電池系統向陰極供應燃料（氫），向陽極供應氧化劑（氧氣）；在陰極上，氫分解成氫離子和電子，氫離子進入電解液中，
而電子則沿外部電路移向陽極；在陽極上，氧與電解液中的氫離子以及抵達陽極的電子結合，這正是水的電解反應的逆過程。電化反應進行時，
陰極移往陽極的電子提供船艦所需的電能，產生的水或其他氣體產物則予以排出。顧名思義，燃料電池如發動機一樣，只要補充燃料（提供氫）
與氧化劑就能不斷地運作，而傳統蓄電池耗盡後則需進行逆反應（充電）。相較於傳統硫酸電池，燃料電池在電池耗盡前電位差都不會改變；
反觀傳統硫酸鉛蓄電池運作時因為電解質濃度不斷下降，提供的電壓便不斷降低。

http://www.youtube.com/watch?v=Pki9oWyvZwY

不過燃料電池也不是毫無弱點：以低溫燃料電池為例，由於不靠激烈的氧化反應（燃燒），因此高度仰賴電極的觸媒來增加效率。然而觸媒的
活性高，很容易被其他物質與氣體（如一氧化碳等）污染並毒害整個系統，因此其要求的氫氣與氧氣的純度非常高，此一缺點必須從改良觸媒
使之較不易受雜質毒害來著手；其次電極需使用白金等貴金屬材料，且必須設法讓分屬三相的反應物與催化劑有效接觸。通常燃料電池的陰陽
兩極都由多孔並導電的碳粉構成，在單位體積內提供最大的反應表面積；碳本身具有催化反應的觸媒，由鉑、釕等稀有貴金屬製造。

燃料電池所需的技術難度與成本都很高，但是功率密度低；較一般而言，燃料電池的體積重量比相同輸出功率的柴油機大，價格則是柴油發電機
組的六倍 。燃料電池的電化反應都與化學平衡有關，然而平衡的狀態會受到周遭環境溫度、壓力強度等因素的影響，因此燃料電池AIP系統經常
會發生潛艦環境內溫度、氣壓與原始設計和岸上測試條件不同，導致裝艦後實際功率和續航力不如預期的情況；而歐洲國家基於本國較為寒冷
環境所設計的燃料電池AIP系統出口到亞洲熱帶地區的潛艦上，就有可能會經常發生類似的意外發生。
作者: cc6595    時間: 2015-4-17 23:36:13

每每見他國潛艇新聞,真的很心酸,自己國家有錢都買不到,而且還要面非常強大的對岸.
作者: karlgpo    時間: 2015-4-18 00:43:34

cat8125900 發表於 2015-4-17 21:22  
海豚級採用第四代葉捲型船型設計，並沿著壓力殼上部設置一層非水密上部構造；前方水平翼位於艦首兩側，並採 ...

沒記錯,此級的潛艦在以色列似乎有一些問題
但未來可外掛潛射防空飛彈,這功能好像法國的某家潛艦設計公司也宣布有開發完成
作者: 格蘭士    時間: 2015-4-18 08:31:17

本帖最後由 寒冰神話 於 2015-4-18 12:11 編輯

我國很想買有關德製的潛艦.但是人家都不賣
作者: 阿寶小丸子    時間: 2015-4-18 09:52:42

後面的推進器葉片，很特別多裝一個圓形葉片。
作者: 聖仔    時間: 2015-4-18 10:44:19

本帖最後由 寒冰神話 於 2015-4-18 12:11 編輯

這個很適合我國  
又有先進設備
人力精簡
根本為我國設計
作者: yj9m7wt6    時間: 2015-4-18 11:06:07

德製潛艇還真不賴.所需人員也才27~35人而已
作者: gny001002    時間: 2015-4-18 11:18:31

這就是我要的潛艦!!!!!!!!!!!!!
作者: cat8125900    時間: 2015-4-18 11:54:24

gny001002 發表於 2015-4-18 11:18  
這就是我要的潛艦!!!!!!!!!!!!!

話說~
小海豚的戰力比212型還要高.....  如果能進行技術交流的話.
一定~
會讓國內的造船技術得到啟發.



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