深入了解德國海軍潛艇部隊
對德國海軍潛艇中隊和世界上最先進的柴電潛艇之一的獨家報道。
蒂森克虜伯
《戰爭地帶》特約撰稿人馬圖斯·斯穆特尼(Matus Smutny)有幸參觀了德國海軍的潛艇基地及其最先進的獵殺型潛艇艦隊。他的報道深入剖析了212A型潛艇及其作戰能力。
212A型:波羅的海的獵殺者
在詳細介紹212A型潛艇之前,有必要了解其背後的設計需求。
德國潛艇的傳統「作戰區域」是波羅的海,這裡水淺且空間有限。對於西德來說,冷戰時期的主要任務非常明確——那就是前沿防禦,潛艇的任務是攻擊任何向西推進的敵對力量,主要是兩棲部隊。
這促成了小型但能力極強的柴電潛艇的發展,它們能夠在水深不到25米(82英尺)的區域秘密穿行,並在可能密集部署反潛力量和水雷的環境中作戰。在冷戰時期,西德潛艇被限制在波羅的海活動,因此這些潛艇是為這種特定環境設計的。
波羅的海作戰區域。資料來源:潛艇訓練中心。
波羅的海的特殊性意味著需要進行大量的研發工作,以開發適合這種作戰環境的潛艇。潛艇尺寸的限制既是因為波羅的海的地理條件,也是因為戰後規定潛艇的最大潛航排水量為500噸。這促成了極為有效的系統的發展,德國海軍至今仍受益於德國國防工業能夠為其潛艇設計經濟且緊湊的設備。因此,德國設計的潛艇比其他國家同等性能的潛艇更小。
波羅的海地區還帶來了其他需求,包括良好的深度控制能力,這意味著即使是今天,德國潛艇仍能在大約20米(66英尺)甚至更淺的水域操作。
隨著212A型潛艇的發展,波羅的海的作戰再次被考慮,但與前輩相比,這些潛艇的尺寸也顯著增加。增長的背景是改善艇員的生活條件以及提供不依賴空氣推進(AIP)的動力系統的需求。
一艘正在航行的212A型潛艇的圍殼後視圖。來源:@ComDeuSubSqn
212A型是第一種採用燃料電池推進的常規潛艇,能夠長時間獨立於外界空氣運行——這已被證明是常規潛艇的卓越優勢,正如我們過去討論的那樣。如今,德國潛艇的作戰區域仍然集中在波羅的海,以及挪威海、地中海的歐洲水域和北大西洋。然而,原則上德國潛艇可以部署到世界上任何地方。
一幅早期的 212A 型(潛艇)的藝術效果圖。來源:德國國防部
世界上最先進的非核潛艇技術
212A型潛艇採用了「一主一備」的船體配置,耐壓殼由非磁性鋼材製成。
德國海軍共建造了6艘212A型潛艇,由基爾的豪瓦爾德造船廠(Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH,HDW)和埃姆登的蒂森北海造船廠(Thyssen Nordseewerke GmbH,TNSW)建造。此外,義大利海軍還接收了4艘同型潛艇,即「托達羅」級,由芬坎蒂尼里在穆賈諾造船廠建造。
212A 型潛艇的剖面圖。來源:潛艇訓練中心
212A型潛艇的分批次建造
212A型潛艇分為兩個主要生產批次:第一批和第二批,分別用於德國和義大利海軍:
第一批,德國海軍:
U-31(S-181)、U-32(S-182)、U-33(S-183)和U-34(S-184)
第一批,義大利海軍:
「薩爾瓦托雷·托達羅」號(S-526)和「斯奇里」號(S-527)
第二批,德國海軍:
U-35(S-185)和U-36(S-186)
第二批,義大利海軍:
「皮耶特羅·維努蒂」號(S-528)和「羅梅奧·羅梅伊」號(S-529)
兩批次的主要區別在於德國第二批潛艇的帆罩更大,內部設有可容納4人的特遣部隊出艙室、用於「卡利斯托」UHF、VHF和GPS通信浮標的桅杆、擴展的側舷聲吶陣列,以及用於各種特遣部隊容器和設備的外部船體安裝點。除了出艙室,特遣部隊還可以使用帆罩內的自由淹沒空間進行隱蔽滲透行動。
212A 型第一批 U - 32 號(S - 182)潛艇的指揮塔圍殼。
212A 型第二批 U - 32 號(S - 186)潛艇的指揮塔圍殼。
義大利海軍的第一批和第二批潛艇幾乎完全相同,但可以在後甲板上外掛特遣部隊機庫,或為蛙人輸送載具(SDV)安裝支架。
212A型潛艇的未來發展
212A型NFS(近期未來潛艇):
義大利海軍的NFS(近期未來潛艇),即托達羅級第三批次,計劃建造4艘,規格與德國海軍第二批類似。主要升級是採用鋰離子電池取代舊式鉛酸電池,這有望顯著提高AIP運行的潛航時間。此外,該型潛艇還計划具備發射潛射巡航導彈(SLCM)的能力。2022年1月,首艘212A型NFS級潛艇在拉斯佩齊亞的穆賈諾造船廠開始建造。
212CD型:
德國海軍的212CD型是212A型的進一步改進型,配備更先進的推進系統,包括新一代AIP系統、新一代電池(很可能是鋰離子電池)、改進型柴油發電機、更高的航速和航程、更強的自衛能力,以及通過特別設計的船體形狀實現更低的信號特徵和目標回聲強度。2019年,德國訂購了兩艘212CD型潛艇,U-37(S-187)和U-38(S-188),計劃分別於2032年和2034年服役。
挪威海軍的212CD型:
作為老化的210型「烏拉」級柴電潛艇的替代品,挪威海軍採購協議包括4艘潛艇,預計將於今年開始建造。
212A型潛艇的基本性能
即使在其基本形式下,212A型潛艇也是世界上最先進的非核潛艇之一。其外部船體極為光滑,船體與帆罩之間的過渡經過流線型設計。使用非磁性鋼材建造的船體降低了水雷威脅和被反潛資產(如直升機和固定翼飛機使用的磁異常探測器)探測到的可能性。
212A型潛艇的核心是一套獨特的AIP推進系統。傳統的柴電潛艇使用柴油發動機驅動發電機為電池充電,電池為電動機提供動力,驅動螺旋槳軸。212A型的AIP系統通過一系列西門子質子交換膜(PEM)燃料電池產生能量,氫氣和氧氣之間的化學反應為電動機和電池提供電力。燃料電池的動力裝置的廢產物是水,被收集後用於例如沖廁等用途。液態氧和氫的儲罐位於耐壓殼外部,緊貼外部自由淹沒殼體下方。
西門子PEM燃料電池的功能原理。來源:西門子
PEM動力裝置和電池為西門子Permasyn電動推進電機提供動力——這是海軍工程的一個傑出成果。
安裝前的西門子Permasyn電機。來源:西門子
Permasyn電機的剖視圖及主要部件。來源:西門子
西門子Permasyn是一種非常緊湊的淡水冷卻同步電機,帶有集成逆變器模塊。通過改變逆變器控制設置,可以在整個工作範圍內無限調節電機的相電流,從而調節電機的扭矩。電機的功率約為2兆瓦,可以在額定扭矩的110%下運行,最長持續時間為兩分鐘。電機有三種運行模式:
- 正常(自動)模式,由自動推進控制器(APC)單元控制。
- 手動模式,功率限制為額定功率的約50%。
- 轉動模式,允許緩慢轉動螺旋槳軸,用於檢查目的。
西門子Permasyn驅動單個螺旋槳軸,配備七葉斜槳和螺旋槳轂渦流擴散器(PBVD),可提高性能並降低螺旋槳噪音。PBVD的技術細節可以在此處進一步了解。
每艘212A型潛艇還配備了一台單缸MTU 16V 396 2.1兆瓦柴油發動機,用於水面航行,必要時也可用於為電池充電。
電子系統包括STN阿特拉斯聲吶套件、多種特定感測器陣列、光電潛望鏡和康斯伯格作戰系統。
指揮室,U-32(S-182)。來源:曼里科·巴爾格
武器系統包括6具533毫米魚雷發射管,可發射DM2A4「海蛇」重型有線制導魚雷,以及IDAS(互動式防禦和攻擊系統),這是一種具有反艦和對陸攻擊能力的中程艦空導彈,目前仍在開發中。此外,潛艇還配備有用於外掛的最多24枚水雷的帶狀裝置。
未實現的三重M系統概念
三重M系統(Modularer Mehrzweck-Mast,模塊化多功能桅杆)是一個由GABLER Maschinenbau開發的可升降模塊化系統。這種兩階段多功能桅杆允許快速更換有效載荷模塊,例如:
- 穆雷納Rheinmetall RMK-30:一種遙控、無後坐力的30毫米機炮。RMK-30將使潛艇能夠攻擊低空飛行的飛機、無人機和小型水面艦艇。該系統使用雷達制導和潛望鏡瞄準具,有效射程可達約1.8英里。
萊茵金屬RMK-30炮 來源:Gabler
- GABLER VOLANS:一種能夠儲存和發射多達三架摺疊翼ALADIN無人機的無人機發射系統,這種無人機最初是為德國陸軍開發的。ALADIN可用於白天/紅外偵察和目標識別。
Gabler VOLANS 彈射器 來源:Gabler
帶摺疊翼的ALADIN無人機 來源:Gabler
- 多種任務專用的ELINT/COMINT/ESM天線和干擾設備:由GABLER & FS-Antennentechnik GmbH(FSA)設計。
可能的三重M載荷 來源:Gabler
212A型潛艇的卓越性能
自首艘潛艇開工以來已過去25年,212A型潛艇仍被認為是世界上最先進的非核潛艇設計之一。戰後尺寸限制和冷戰時期在淺水波羅的海的作戰經驗為德國海軍提供了一個獨特的機會,將尖端技術集成到相對較小的艇體中。幾乎無聲的AIP推進系統、X形舵、非磁性鋼材的使用、大量主動和被動感測器以及經過嚴格訓練的艇員,使212A型潛艇成為反潛戰(ASW)和反水面戰(ASuW)的極其強大的平台。該設計同樣能夠執行特種作戰部隊(SOF)滲透和隱蔽的沿海ISR任務,這些任務對於更大、核動力的潛艇來說是無法直接完成的。
U - 32(S - 182)參與 HOISTEX 演習的照片。攝影:馬庫斯・克羅內
攝影:馬庫斯・克羅內
指揮官
1979年出生的拉爾斯·戈辛(Lars Goessing)是第1潛艇中隊的指揮官。他於1998年加入德國軍隊,職業生涯始於快速巡邏艇,隨後是掃雷艦,儘管他一直夢想成為一名潛艇兵。
「在水下操作一艘小型潛艇,沒有艦隊指揮官總是出現在身邊,這是我一直以來的願望,」戈辛在接受《戰爭地帶》獨家採訪時說,「我想成為這個高度專業的中隊的一部分,特別是潛艇艇員。我在大學畢業並完成海軍軍官基礎訓練後加入了潛艇部隊。」
中隊指揮官拉爾斯·戈辛(左)和作者在212A型潛艇U-32(S-182)的甲板上。來源:曼里科·巴爾格
戈辛的潛艇生涯始於冷戰時期的206A型柴電潛艇U-23(S-172),擔任武器官,一年後成為執行官。2009年,他被調往更現代化的212A型潛艇U-33(S-183)。
2011年完成嚴格的指揮官課程(綽號「Perisher」)後,戈辛接管了212A型潛艇U-31(S-181)的查理艇員組,隨後是德爾塔艇員組。在他擔任艇長期間,他還曾在水面艦艇上服役,登上「勃蘭登堡」級護衛艦「巴伐利亞」號(F-217),並隨北約常設海軍第二艦隊(SNMG 2)行動。正如他所說:「作為一名潛艇兵在水面艦艇上服役是一次很棒的經歷;通常你只能通過潛望鏡觀察。」
2014年,戈辛在漢堡完成了海軍上將參謀課程,並成為埃克恩弗爾德潛艇訓練設施的負責人,隨後在柏林的國防部和布魯塞爾的北約總部任職,負責德國北約軍事代表處的歐盟任務和行動。
2022年6月30日,戈辛被任命為德國潛艇部隊指揮官,負責埃克恩弗爾德的第1潛艇中隊。
「擔任德國潛艇部隊指揮官是一項榮譽,」戈辛解釋說,「我們不僅僅是潛艇:我們的AGI(情報收集艦)、潛艇支援單位以及岸基中隊部分構成了德國海軍一個獨特且戰略性的設施。我們不斷改進和發展新的探測程序。通過與德國海軍水面艦艇部隊的交流,我們創造了重要的協同效應。我們的知識和網路不斷增長。」
第1潛艇中隊內部
第1潛艇中隊於1961年10月1日在基爾成立,並於1962年9月初宣布具備作戰能力。中隊接收的第一艘潛艇是1962年3月21日服役的201型U-1(S-180)——這是西德建造的第一艘潛艇,隨後幾年建造了更多單位。
除了6艘212A型潛艇外,第1潛艇中隊目前還運營以下水面艦艇:
423型「奧斯特」級:SIGINT/ELINT/遠程偵察(AGI)艦「阿爾斯特」號(A-50)、「奧斯特」號(A-52)和「奧克爾」號(A-53)
404型「易北河」改進型:潛艇支援(ASL)艦「美因河」號(A-515)
第1潛艇中隊的現役單位。來源:第1潛艇中隊
德國海軍212A型潛艇停泊在埃克恩弗爾德,背景是潛艇支援艦「美因河」號(A-515)。來源:馬丁·赫德波爾/維基共享資源
多年來,第1潛艇中隊還整合了以下其他海軍單位:
潛艇訓練中心(SUBTNGCEN,Ausbildungszentrum Uboote,AZU)
德國海軍水聲分析中心(HAC,Hydroakustisches Analysezentrum der Marine,HAM)和瑪麗恩勒希特海軍海岸站(Marineunterwasserortungsstelle,MUWOSt)
中隊參謀部
系統支持小組
訓練過程
參觀訓練設施可以了解現代柴電潛艇內部的真實情況。212A型第一批和第二批的靜態模擬器忠實再現了真實潛艇的尺寸和設備布局。很快就能清楚地看到現代柴電潛艇指揮中心的極度緊湊。
212A型潛艇U-32(S-182)停泊在第1潛艇中隊基地。來源:作者
訓練設施還包括與潛艇安裝的同類型完全功能的柴油發動機和全尺寸電池艙模擬器。電池模擬器教授操作員如何檢查和維護電池。這個工程空間更加受限,操作員使用一個可移動平台在電池排上方操作,僅剩下幾厘米的自由空間。在波濤洶湧的海面上完成這一任務顯然是一項挑戰。
但訓練中心的亮點是潛水模擬器。與靜態模擬器一樣,這也是212A型指揮中心的精確複製品。一旦你關上身後的門,只需幾分鐘你就會覺得自己置身於真正的潛艇中。模擬完整的下潛和緊急壓載艙吹除程序真的讓你感受到潛艇在這些操作中的俯仰程度。如果不是安全帶,我可能早就飛起來了。
所有這些都為主要內容做鋪墊:參觀212A型第一批潛艇U-32(S-182)。
甲板上的船員站得筆直,向指揮官報告準備情況。儘管212A型潛艇的尺寸相對較小,但它比照片中看起來要大得多,顯然是海軍工程的一個奇蹟。
U-33(S-183)準備下潛。來源:德國國防部
潛艇訓練中心的歷史可以追溯到1959年8月1日,當時它在埃克恩弗爾德成立為潛艇訓練小組(Ubootlehrgruppe,ULG),隨後於1960年8月31日遷至霍爾斯坦的諾伊施塔特。1989年8月31日,ULG被重新配置為潛艇訓練中心(AZU),並返回埃克恩弗爾德。2013年8月29日,德國武裝部隊重組後,潛艇訓練中心被納入第1潛艇中隊結構。
埃克恩弗爾德位於德國北部的石勒蘇益格-荷爾斯泰因州。來源:谷歌地球
潛艇訓練中心包括多個設施,為船員提供完整的培訓以及持續的支持。
基礎訓練包括基於課程的準備階段,船員在此期間學習他們的船上任務。這包括岸上和船上的訓練、課堂訓練、模擬器訓練和基於計算機的訓練。
船員和作戰訓練為船員準備指揮任務、損害控制和武器使用。這些模塊在模擬器中進行,包括在編隊中的船上訓練,並以最終的「作戰準備」批准結束。
訓練中心還為合作夥伴海軍的潛艇兵提供定製教學,為他們提供船上訓練、課堂訓練、英語模擬器訓練以及初始船員訓練期間的支持。
典型的船員訓練時間表分為三個主要部分:
- CIC訓練1和碼頭邊訓練模塊——完成後,船員獲得「安全航行」認證。
- CIC訓練2和海上訓練1、2模塊——完成後,船員獲得「有限作戰準備」認證。
- CIC訓練3、海上訓練3、國際演習和魚雷發射演習——完成後,船員獲得「作戰準備」認證。
但船員獲得最終證書後,學習過程並未結束。水聲分析中心(HAC)持續分析從作戰經驗中收集的大量數據,並利用情報、監視和偵察(ISR)方法。經過分析後,結果被輸入作戰模擬器,以便船員能夠用最新的數據進行訓練。
訓練周期和信息流。來源:潛艇訓練中心
水聲數據的一個來源是瑪麗恩勒希特海軍海岸站。這個偵察設施在冷戰期間被用來定位波羅的海中的潛艇和其他海上船隻,並攔截軍事通信。
瑪麗恩勒希特海軍海岸站的航拍圖。來源:https://www.fehmarn24.de/
2006年,瑪麗恩勒希特被分配給潛艇訓練中心,並對其系統進行了幾次技術升級。老化的冷戰時期水下監視系統——Holzauge(木眼)和美國製造的Miss Beta——被Große Seeohr(大鮑魚/海耳)系統取代,該系統由鋪設在費馬恩海峽航道下的三個聲學感測器組成。
除了這些水下系統外,該站還運營一個DWQX-12被動聲吶系統,該系統在1993年1月投入使用,得到了北約的資金支持。被動聲吶為被探測船隻提供了極佳的方位精度,並具有廣泛的記錄和分析攔截信號的可能性。它還允許在相對較長的距離上探測和分類目標。
瑪麗恩勒希特海軍海岸站的感測器桅杆。來源:https://www.lvnord.de/
瑪麗恩勒希特海軍海岸站的DWQX-12聲吶控制台。來源:https://www.lvnord.de/
如前所述,潛艇訓練中心擁有最先進的潛艇訓練模擬器。該設施的核心是一個巨大的深度控制模擬器,忠實模擬潛艇的所有運動和姿態。該模擬器用於訓練潛水和上浮程序,以及模擬潛艇任何系統的技術故障等緊急情況。該模擬器極為靈活,因為它配備了LCD屏幕,只需簡單上傳,就可以模擬幾乎所有友好海軍潛艇的控制裝置,例如巴西、秘魯、葡萄牙、荷蘭和挪威的潛艇。
深度控制和潛水模擬器,外部。來源:德國聯邦國防軍
深度控制和潛水模擬器,內部。來源:德國聯邦國防軍
潛艇船員還在兩個獨立的212A型第一批和第二批指揮室模擬器以及獨立的潛艇控制系統模擬器、完全功能的柴油發動機和我們之前描述的全尺寸電池艙複製品上接受訓練。
212A型指揮室模擬器。來源:德國聯邦國防軍
獨特的潛艇世界
與其他軍種一樣,任何平台或裝備的有效性不僅僅取決於技術,還主要取決於操作它的熟練船員。
在212A型潛艇上服役是獨特的,因為它在一個最具挑戰性的水下環境中提供了多種任務。船員們之所以能力出眾,是因為他們有專門的岸基模擬器和持續的訓練,使用最新的數據。船員及其家人的福祉也是一個重要因素,特別是在潛艇部隊中,這是指揮官戈辛不會低估的:
「當我來工作時,我臉上帶著微笑。每天都是如此。這是因為所有為這個獨特中隊工作的自豪的男女。我們關心我們的士兵,但也關心他們的家人,因為我們的工作很特殊,需要很多理解。這不是理所當然的,我們都認真對待這一點。這關乎我們中隊的每一個人。我們人員的力量體現在我們單位的實力上。這是我們最重要的資產。我們需要熱愛在高技能和專業環境中工作並熱愛為國家服務的年輕人。這是一種獨特的經歷!」