短鰭梭魚型柴電攻擊潛艦

(上與下)DCNS在2014年歐洲海軍展中公開的SMX Ocean大型柴電潛艦,以梭魚型核能攻擊潛艦為

基礎開發而成,配備新型燃料電池以及包含垂直發射器在內的大量武裝,帆罩後方

則設置一個可容納水下載具與特戰載具的大型容器。後來DCNS投標澳洲SEA 1000潛艦案

的短鰭梭魚(Shortfin Barracuda)方案就是以SMX Ocean為基礎。在2016年4月26日,澳洲宣布

由DCNS的短鰭梭魚獲勝。

在2016年4月26日,法國DCNS在巴黎總部展出的短鰭梭魚型柴電攻擊潛艦模型。

就在這一天,澳洲正式宣布由DCNS獲得澳洲SEA 1000潛艦案的獨家議約權。

短鰭梭魚型柴電攻擊潛艦想像圖。

(上與下)在2020年8月中旬,法國海軍集團公佈了SMX 3.0設計,以短鰭梭魚為基礎

,排水量縮減為3000噸級。SMX 3.0用於競標印度Project 75I潛艦案。 

──by captain Picard


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 SMX Ocean/短鰭梭魚

SMX Ocean大型柴電潛艦發射陸攻巡航飛彈的想像圖。

在2014年的歐洲海軍展(Euronaval 2014)中,DCNS首度公開一種名為SMX海洋(Ocean)的重型柴電攻擊潛艦設計,以為法國海軍設計的梭魚型(Barracuda)核能攻擊潛艦為基礎,將核子推進系統換成柴電推進 。過去DCNS每年推出一種概念潛艇(SMX)時,都以數字當代號,而SMX Ocean是第一次不使用數字,這是因為SMX Ocean的載台設計來自梭魚級,已經有相當的基礎,DCNS因此強調SMX Ocean「不只是一個概念」。

SMX Ocean的推進系統包括六具柴油主機(應該直接使用與Scorpene潛艦相同的主機)、三具鋰電池(DCNS在2000年代後期與Saft合作開發出潛艇用鋰聚合物電池)以及兩套 DCNS從2003年起開發的第二代燃料電池(Second Generation Fuel Cell, FC-2G)絕氣推進系統(詳見鮋魚型潛艦一文) ,帶動一具功率7MW的永磁推進電動機,並將原本梭魚級的噴泵推進器換為單軸螺旋槳(因為柴電推進的出力低於核子推進,而噴泵推進器消耗的功率較大)。依照DCNS在2014歐洲海軍展提供的資料,FC-2G柴油重整燃料電池已經經過全尺寸系統的陸地測試,隨時可以整合入潛艦設計;以該集團Scorpene 2000潛艦為例,使用這種燃料電池能以4節速率在水下持續航行三週(先前DCNS的MESMA封閉循環蒸氣渦輪則是4節速率持續潛航兩週)。而DCNS的鋰聚合物電池也已經完成開發,能讓Scorpene 2000潛艦以4節速率持續潛航一週,或者以12節速率連續潛航超過一天。

SMX Ocean全長100m,寬8.8m,高15.5m,潛航排水量4750噸,潛航深度350m,以高持續航速、高續航力和高武器籌載量為著眼 ,最大潛航速率20節, 航速10節時續航力達14000海里(呼吸管狀態),可持續在海上作業三個月 ;在作業時,SMX Ocean從基地出發之後,能以14節的潛航速率(通氣管狀態)持續航行一週抵達伏擊區,然後以一個月時間潛伏在水下作業,依靠AIP提供動力,期間完全不需要用通氣管為主機充電,然後再度以14節的潛航速率(呼吸管狀態)返回基地。SMX Ocean艦首設置六個533mm魚雷發射器(比梭魚級增加二個),魚雷艙可儲存22件武器,包含黑鯊魚雷、水雷、SM39 Block 2潛射飛魚反艦飛彈、A3SM潛射防空飛彈;艦體後部設置一組六聯裝飛彈垂直發射器,可裝填MBDA的MdCN潛射陸攻飛彈 。包含魚雷管、魚雷艙與垂直發射器,SMX Ocean能攜帶的武器總數高達34件。此外,帆罩後方設置一個大型容器,收容無人水下載具(UUV)、水下發射的飛行載具(UAV)或供特戰潛水人員使用的機動載具等。

由於此時歐洲、日本廠商正在角逐澳洲SEA 1000遠洋柴電潛艦的案子(澳洲預計在2015年選擇設計),SMX Ocean顯然是針對澳洲的需求而來,抗衡日本現有的四千噸級蒼龍級、德國TKMS推出的4000噸級216型等設計。SMX Ocean的特徵如長續航力、較高的持續潛航速率、配備飛彈垂直發射器等,幾乎都是澳洲SEA 1000潛艦案所重視的需求,與一般的近海防禦型柴電潛艦有著顯著區別。 在2015年2月20日,澳洲國防部宣布,SAE 1000潛艦案由法國(DCNS)、德國(TKMS的216型)、日本(三菱/川崎重工的蒼龍型)等三家競爭者角逐,評選程序10個月。

在澳洲潛艦案中,DCNS提交的方案就是以SMX Ocean為基礎,稱為短鰭梭魚(Shortfin Barracuda,一種生活在澳洲大堡礁附近的特有種梭魚),在2015年7月中旬首度公開。短鰭梭魚Block 1A全長94m(一說97m),浮航排水量4000噸 以上(一說是4500噸,可能是配備AIP的情況下,不裝AIP船段則排水量可減至4200噸以內),續航力超過10000海里,能持續在海中作業80天(航速10節),潛航深度大於350m,艦首配備六門魚雷管全艦可攜帶34件武器 ,而推進器則恢復成與核動力版相同的噴泵。而法國還打算將短鰭梭魚型潛艦與FREMM巡防艦作為包裹方案向澳洲推銷,FREMM瞄準澳洲SEA 5000巡防艦案;不過最後法國版FREMM沒有被納入SEA 5000的評估範圍。在2016年4月26日,澳洲宣布SEA 1000潛艦案由DCNS獲勝,雙方在2016年12月20日正式簽署合約。

依照後續消息,短鰭梭魚型的外型、尺寸、流體動力設計、航行控制等都沿用梭魚型核子潛艦,而推進系統的技術包含柴油發電機組、電動機、電池等則來自於DCNS現有的傳統動力潛艦技術(例如鲉魚型)。法方提交澳洲的短鰭梭魚潛艦方案 採用傳統的鉛酸電池(競爭對手日本、德國則採用鋰電池),配備四部柴油發電機組以及一個7MW的推進用電動機,帶動一個噴泵推進器,此外不包含AIP(SEA 1000並未將AIP列入必要配備 )。

在短鰭梭魚型取得澳洲合約之後,法國海軍集團也在2018年初,以柴電推進版梭魚型的設計投入荷蘭海軍的海象級柴電潛艦替換案(Walrus Replacement)中。

在2018年10月下旬在巴黎舉行的歐洲海軍展(Euronaval 2018)中,法國海軍集團(Naval Group)宣布,已經發展出安全的高性能鋰離子電池,電池容量比傳統蓄電池增加一倍,需要的充電時間也大幅減少;而海軍集團也十分重視鋰電池的安全性,開發時使用與核子潛艦相同的方法與安全標準。此種鋰電池由法國防衛採辦局( Defence Procurement Agency,DGA)和海軍集團攜手主導開發,海軍集團負責系統整合,CEA Tech向海軍集團提供化學、結構和電子方面的專長,而EDF R&D負責為整套能源供應系統進行測試。

澳洲SEA 1000潛艦案選擇法國海軍集團後,由於項目大幅度超支落後,且法國無法兌現在競標作業中承諾給澳洲本地產業的工業合作額度,澳洲與法國方面在程序中歧見日深。此外,2010年代中期以後,由於中國軍力日漸擴張、在西太平洋地區的行動日益激進,加上隨後中國與西方因許多事件導致衝突對抗升溫,澳洲在2021年終於決定與美國、英國建立更緊密的軍事同盟,並藉此引進核子潛艦來增強對中國的威懾能力,並且就此了結問題不斷的SEA 1000潛艦案。在2021年9月16日,美國、英國、澳洲三國總理聯合發表宣言,啟動「AUKUS」三方聯盟,項目包括關於潛艦以及分享先進軍事技術等,而澳洲則會在美國、英國協助下發展本國的核子動力潛艦;同時,澳洲取消與法國的潛艦合作。澳洲潛艦案的中途取消,勢必傷害法國海軍集團在國際造艦市場的形象,並影響接下來海軍集團在其他國際潛艦案的勝算。

 SMX 3.0柴電攻擊潛艦

在2020年8月中旬,法國海軍集團公佈了SMX 3.0潛艦設計,用於競標印度Project 75I柴電潛艦項目。SMX 3.0潛艦以短鰭梭魚型的設計為基礎進行修改,浮航排水量減至3000噸級(比短鰭梭魚減少1000噸),長度85m,最大潛航深度大於350m,續航力8000海里以上,可配備海軍集團開發的第二代燃料電池絕氣推進系統(Air Independent Propulsion Fuel Cell Second Generation,AIPFC2G),可持續航行42天以上。艦上配備魚雷管以及八管垂直發射器,總共可攜帶30件武器;垂直發射器可用來發射飛彈或無人飛行載具(UAV),並能整合印度發展的新世代布拉莫斯(BrahMos-NG)超音速反艦飛彈或Nirbhay次音速巡航飛彈。SMX 3.0使用最新的數位化信息技術,包括即時自我診斷、大數據(Big Data)管理等。

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