安昌浩級傳統動力攻擊潛艦(KSS-3)

2013年出現的KSS-3模型,整體結構明顯有德製214型潛艦的影子。注意艦體後段有一組六聯裝垂直發射器,

用來裝填韓國國產玄武三C巡航飛彈。

2014年歐洲海軍展(Euronaval 2014)中,現代集團攤位展出的KSS-3模型。

建造中的安昌浩號分段,可以看到垂直發射器。攝於2018年9月14日。

 

(上與下二張)KSS-3首艦島山安昌浩號(SS083)在2018年9月14日於大宇造船海事工程(DSME)慶南巨濟廠舉行

下水儀式,由韓國總統文在寅蒞臨主持。

KSS-3首艦安昌浩號進行廠方測試的畫面,攝於2019年6月。

KSS-3首艦安昌浩號試航中的畫面,攝於2020年上半。

浮航中的安昌浩號,照片出現於2021年4月。

2020年11月10日KSS-3二號艦安武號(SS085,右)下水典禮,停泊在一旁船席的是正在試航階段的首艦

安昌浩號(SS083)

(上與下)安昌浩號在2021年8月13日在DSME巨濟島的Okpo廠區舉行成軍典禮。

(上與下)KSS-3第一批的三號艦(最後一艘)──現代重工建造的首艦申采浩號(SS-086)

在2021年9月28日舉行下水儀式。

在2023年9月7日,韓國首次公布KSS-3艦體後部的飛彈垂直發射器清晰照片。此前一天(9月6日),朝鮮

高調為第一艘裝備彈道導彈的潛艇「金君玉英雄號」舉行下水儀式,因此韓國公布KSS-3照片可能是針對性舉動。

英國巴布克集團(Babcock)的潛艦武器處理系統(WHLS ),KSS-3潛艦就使用該集團的WHLS。

在2018年12月26日,韓國國防採辦局(DAPA)宣布KSS-3第二批(Batch 2)潛艦的設計完成並公布想像圖,在2019年下半

開始建造。第二批KSS-3艦體比第一批KSS-3加長,容納對地飛彈的垂直發射器從原本6管增為10管,此外提高國產化程度,

並改用鋰離子電池取代傳統鉛酸電池。

DSME在2019年10月下旬釜山國際海事防務展(MADEX 2019)上展出的第二批KSS-3潛艦模型。

艦體後部裝有八管垂直發射器,裝填韓國國產天龍三型巡航飛彈。

DSME在2019年10月下旬釜山國際海事防務展(MADEX 2019)展出的DSME 2000中型柴電潛艦,

這是應用KSS3技術開發的2000噸級中型柴電潛艦,採用X形尾舵。

DSME在2021年6月上旬釜山國際海事防務展(MADEX 2021)展出的DSME 3000柴電潛艦模型,

用來競標印度Project 75I潛艦案。

LIG Nex1在2019年釜山國際海事防務展(MADEX 2019)展出的虎鮫(Tiger Shark)533mm重型魚雷

的模型。虎鯊魚雷是韓國在2010年代發展的電力推進潛射重型魚雷,在2022年開始量產,

裝備韓國海軍潛艦部隊。

2023年9月20日,菲律賓國防部公佈韓華海洋向菲律賓提案的KSS-3 PN潛艦;相較於原版KSS-3,KSS-3 PN

取消垂直發射器跟AIP來縮減成本跟排水量。

2023年11月29日,韓華海洋在華沙的Belloto旅館展出對波蘭提出的KSS-3潛艦提案模型。

 

 

艦名/設計國 島山安昌浩級傳統動力攻擊潛艦/韓國(KSS-3)
承造國/承造廠 韓國/

大宇造船/海事工程(DSME)慶南巨濟廠(2022年4月以後成為韓華海洋)

現代重工(HHI)蔚山廠

尺寸(公尺) 第一批:長83.5 寬9.6 吃水7.62 高14.7

第一批:長約89.4 寬9.7 吃水7.6
排水量(ton) 第一批:浮航3358,潛航約3705

第二批:浮航3600,潛航約4000

動力系統/軸馬力

Rolls-Royce MTU 12V 4000 U83柴油機*3

推進電動機*1

鋰蓄電池(KSS-3第二批)

Bumhan PH1 PEM燃料電池絕氣推進(AIP)模組*4/800

單軸七葉片螺旋槳

航速(節) 浮航20
續航力(海浬) 10000
最大潛深  
水面偵測/反制系統

水下偵測/反制系統 Thales整合聲納系統 (含艦首主/被動陣列聲納、側面被動陣列聲納、拖曳陣列聲納、水雷迴避聲納等)(第二批KSS3起採用國產整合聲納系統)

 LIG Nex1 SONATA電子戰系統(含Indra的PEGASO RESM)

SAGEM Series 30非穿透性整合光電桅杆

作戰系統  
乘員 50
艦載武裝

533mm魚雷發射器*6(使用魚雷、SSM-700K海星反艦飛彈)

飛彈垂直發射器*6(KSS-3第一批)/8~10(KSS-3第二批)(使用玄武-3系列對地巡航飛彈)

數量 共九艘
艦名 建造廠 安放龍骨 下水時間 服役時間 備註
SS083 島山安昌浩(Dosan Ahn Changho) DSME 2016/5/17 2019/9/14 

2021/8/13

第一批
SS085安武(Ahn Moo))  DSME 2018/4/17(原訂2016/7/1) 2020/11/10  2023/4/25 第一批
SS086 申采浩(Shin Chae-ho) HHI 2019/4/11(原訂2017/6/30) 2021/9/28 2024 第一批
SS087 李奉昌(Lee Bong-chang ) HHI 第二批
DSME(後成為韓華海洋) 2023/3/30 第二批
第二批
韓華海洋 第三批
韓華海洋 第三批
第三批

  

──by captain Picard


(安武號(SS085)建造過程影像)

起源

在2004年1月26日,韓國主要平面媒體「朝鮮日報」 披露,據不院透露姓名的韓國政府高級官員的說法,韓國目前正在秘密籌備自2012年起在韓國近海海域部署數艘核動力潛艇。韓國海軍在2003年5月成立一個研製核能潛艦的研究小組(約有30名專家),打算在2006年之前推出一種4000噸級的小型核能攻擊潛艦,預定在2007年開始建造,2012年開始進入服役,之後並陸續建造後續同型艦艇。不過 韓國國防部當天就否認這種說法,表示韓國海軍的確準備研究新一代的3500噸級國產潛艦,當時還沒有確定推進系統的形式,研發工作打算從2004至2005年展開,並在兩年內投資17億美元;不過 韓國國防部也強調,考量現實的財力與技術能力,韓國獨立研製核能潛艦的可能性不高,而且韓國也沒有必要在規劃中的3500噸級潛艦上配備核子動力,因為傳統的柴電推進系統已經足以驅動這樣規模的潛艦。

由於核子攻擊潛艦機敏性、所費不貲,因此隨後韓國海軍決定先發展3500噸級柴電潛艦。此項目稱為第三代柴電攻擊潛艦計畫(KSS-3),接替在從德國 引進214型潛艦的KSS-2(韓國稱為孫元一級).KSS-3是韓國第一個完全自主研製的潛艦計畫。在2006年1月初,韓國報紙報導 韓國將建造自行設計的KSS-3柴電潛艦,取代9艘1990年代建造的九艘209型TR 1400張保皋級潛艦(即KSS-1)。

 

 

韓國大宇造船/海洋事業在2005年亞洲區國際海上防務展中展出的DSX-3000型潛艦,基本 構型類似

德國HDW授權大宇重工生產的214型潛艦,不過改用X型尾翼。這可能是因應KSS-3而推出的設計 。

 

 起先韓國打算 以KSS-3陸續取代現役九艘209型張保皋級潛艦,從2007年起正式展開研發作業,在2010年至2011年開工建造第一艘KSS-3,首先定購第一批三艘,第二批則建造三至六艘。雖然 韓國先前曾在德國技術轉移之下於國內建造209與214型柴電潛艦的經驗,但自行研發一種新潛艦的困難度與挑戰遠在組裝之上 ,更何況KSS-3是全世界為數不多的三千噸級大型遠洋柴電潛艦,排水量遠在214型(潛航1900噸級)之上。

在2006年9月下旬,韓國國防項目採辦局(Defense Acquisition Program Agency,DAPA)表示首艘KSS-3必須等到2018年才可能完工,研製與建造的總花費將達2兆5000億韓元 。韓國國防部在2007年度編列了62億韓元作為KSS-3的研發經費,但一般估計實際上需要至少100億韓元,基礎研發研發工作預計耗費三年時間(2007至2010年)。KSS-3所費不貲且困難重重, 韓國國防研究署(Agency for Defense Development,ADD)的研究報告顯示此計畫顯然無法在預定的預算額度與時間內完成;於是在2006年12月6日, 韓國國防部宣布暫時擱置KSS-3,轉而向現代重工追加訂購6艘214型潛艦,於2012至2020年成軍,使韓國海軍擁有的214型潛艦總數達到9艘。 然而,很快KSS-3的研發工作又敗部復活。

KSS-3模型正面。

開發中的KSS-3的戰鬥管理系統原型的顯控台。

KSS 3正式啟動

在2007年5月16日韓國國防部召開的「防衛會議」中,正式通過KSS-3國產3000噸級潛艦,從2010年展開獨立的設計建造工作 ,2017年左右開始建造,並在2018年開始交艦,總共建造九艘,屆時取代1980年代末期向德國購買的張保皋級潛艦(即209型TR-1400潛艦),總投資達2兆5000億韓元,艦上將配備韓國國產巡航飛彈與絕氣推進系統等。在2007年5月下旬, 韓國國防高層表示,KSS-3的研發與建造工作由斗山集團旗下的大宇造船海事((Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd,DSME,原屬大宇重工,1997年亞洲金融風暴導致大宇集團解體重整後,由斗山集團收購)及現代 重工(Hyundai Heavy Industries,HHI)兩大造船廠共同負責。 在2007年12月下旬,俄羅斯與韓國簽署新一階段的債務償還計畫,俄羅斯透過提供潛艦燃料電池等技術來抵償先前欠韓國的債務,而這些技術顯然準備用於KSS-3上。

 在2008年5月10日,當時新上任的李明博政府調整前任總統盧武鉉任內的國防計畫,其中KSS-3的進度延後1~2年,在2018年完成所有研發工作,首艦預定於2020年形成戰力,二號艦則是2022年,三號艦為2023年;包含研發與建造,首批三艘KSS-3預計耗資4000億韓元(約37億美元 )。

DSME在2000年3月完成了本身的潛艦設計系統,包含一套基於電腦輔助工具(CAD)建置的影像定義系統(Image Defining System,利用3D建模方式來進行潛艦的基礎設計)、一套基本設計資料管理系統(Basic Design Data Management System,處理與儲存潛艦設計與建模過程中產生的龐大數據)等。潛艦是一艘長度超過100公尺、在三度空間中運動的載具,內部空間塞滿設備,因此設計工作遠比水面船艦複雜,一個主要需求或規格變更就會導致整體設計與計算工作推倒重來,而這種變更、重新設計的週期在潛艦設計工作中可能會發生十次左右,導致光是設計流程就要花費2年至2年半,是一般商業水面船隻的四倍。在此之前,只有大約十個國家擁有潛艦設計能力,其中只有荷蘭、俄羅斯、瑞典等國將潛艦設計系統商品化;因此,DSME建立本身的潛艦設計系統產生了顯著的效益,在本國自用潛艦項目估計節省了23億韓元的商業軟體引進費用以及每艘潛艦100億韓元的設計費用,未來還有機會自行設計潛艦對外銷售。

經過將近三年的仔細調查,韓國公平交易委員會(Korean Fair Trade Commission,KFTC)在2012年2月5日宣布四家參與KSS-III競標(總額估計2.7兆韓元,約24.1億美元)的本國國防廠商涉嫌綁標,並展開必要的司法調查程序, 這是KFTC首次針對國防軍備研發計畫進行這類調查。這四家涉嫌綁標的廠商包括LIG Nex1、三星特拉斯(Samsung Thales) 韓華集團(Hanwha Corp)以及STX Engine等;調查結果出爐後,KFTC對這四家廠商開出總值59.9億韓元的罰單, 其中對三星特拉斯罰款26.8億韓元,對LIG Nex1罰款24.7億韓元,對STX Engine罰款4.3億韓元,對韓華罰款4.1億韓元。

在2012年12月26日,韓國大宇造船海事集團宣布,已獲得韓國防衛事業廳建造 首批兩艘KSS-3型3000噸柴電潛艦的 設計建造合約,總額為1.6829兆韓圓(約15.6億美元), 首艘預定在2017到2018年開工,前兩艘預計在2022到2023年服役,逐步取代九艘209型張保皋級潛艦。

韓國海軍計畫分三批建造9艘KSS-3,第一批(KSS-3 Batch 1)中前兩艘由DSME建造,第三艘由現代重工建造,採用較多外國設備(首艦國產化程度約76%),首艦在2020年左右交付韓國海軍,三號艦在2024年左右交付;第二批 三艘(KSS-3 Batch 2)開始提高國產化程度,國產化程度約達80%,2025年起陸續服役,希望在2027年交付完畢;而第三批三艘(KSS-3 Batch 3)預定於2029年交付完畢。

依照2014年9月底的消息,韓國方面由150名專家組成的審查會,在9月25到29日對KSS-3的作戰性能、特殊性能以及試驗評估等五個方面進行深度討論,認為此時KSS-3的設計完整度很高,可以開始準備卓首艦造;依照此會議討論結果,韓國防衛事業廳決定在2014年11月開始著手KSS-3的建造工作。在2014年11月27日,DSME在該集團慶南巨濟的造船廠舉行首艘KSS-3的切割鋼板開工儀式,2016年5月17日舉行安放龍骨儀式 ,在2018年9月14日下水,命名為島山安昌浩號(SS-083),2020年交付韓國海軍,2021年8月13日舉行成軍典禮。在2022年8月16日,韓國海軍表示,島山安昌浩號已經展開服役後的第一趟實戰部署。

KSS-3首艦安昌浩號(SS083 )在2019年6月10日進行廠方試航的畫面。安昌浩號在

2019年8月22日完成了最大潛航深度測試。

(上與下)KSS-3首艦安昌浩號進行廠方測試的畫面,攝於2019年6月。

在2016年11月30日,韓國防衛事業廳與現代重工簽署KSS-3三號艦的建造合約,造價約6300億韓元(約5.4億美元),工期估計85個月,建造工作隨後於12月14日在現代重工蔚山廠正式啟動,2017年6月30日舉行安放龍骨儀式。

在2020年12月10日,DSME集團宣布,KSS-3首艦島山安昌浩號(SS-083)在試航作業中,刷新了柴電潛艦連續潛航(不用呼吸管)時間的世界紀錄;DSME表示,測試結束後檢查艦上燃料電池的燃料剩餘量,韓國國產燃料電池的性能表現大幅超過韓國海軍設定的作戰能力需求(Required Operational Capability,ROC)。

在2021年9月7日,韓聯社引述軍方消息稱,韓國國防研究署(ADD)已經成功從安昌浩號成功試射一枚潛射彈道飛彈。在2022年4月21日,韓國SBS報導,島山安昌浩號在4月18日於西海海域進行最終的潛射彈道飛彈試射工作。一位韓國政府高階官員向SBS透露,此次測試中,島山安昌浩號在水下數十公尺的深度,連續發射兩枚玄武2B彈道飛彈,飛彈命中超過400km以外的目標區;成功實現在水下連續發射超過一枚潛射彈道飛彈,證明潛艦能在實戰中發射。島山安昌浩號在2022年內形成全作戰能力(FOC)。

 

KSS-3第二批(Barch 2)

在2016年4月25日,韓國國會在北朝鮮試射彈道飛彈之後立刻舉行一場公聽會;在公聽會中,韓國海軍表示,為了反制北朝鮮的彈道飛彈威脅,KSS 3潛艦第二批(Batch 2)正進行重新設計程序(在2018年12月30日完成),納入一些重要的設計升級,使KSS 3第二批能有效反擊北朝鮮的陸地彈道飛彈設施,並維持良好的反潛作戰能力。在2016年5月25日,韓國選擇DSME作為KSS-3第二批首艦的設計與建造主承包商。

依照韓國國防採辦局(DAPA)的透露,韓國次世代潛艦計畫團隊(Next Generation Submarine Project Team)在2017年6月進行了KSS 3第二批的「系統功能審查」(System Functional Review),確認了設計需求。此後,KSS 3第二批的發展工作正式啟動。在2016年7月,DAPA與DSME簽署KSS-3第二批的設計合約,設計工作在2018年12月完成,建造工作在2019年下半展開。在2019年4月底,韓國國防部通過三艘KSS 3第二批的預算,在2028年之前建造完畢。

在2019年10月上旬,DSME宣布獲得韓國國防採辦局價值1.11兆韓元的合約,進行第二批KSS3首艦的細部設計與建造工作;該艦預定2025年下水、2027年交付 。在2020年8月,韓國公布2021-2025中期防衛計畫,其中首度編列4000噸級潛艦,應該就是指KSS-3第二批。在2021年9月9日,韓國國防採辦局(Defense Acquisition Program Administration,DAPA)與DSME簽署KSS-3第二批的二號艦合約,價值9857億韓元(約8.53億美元),該艦在2021年12月30日在DSME位於慶尚南道的廠區舉行切割第一塊鋼板開工儀式,2023年3月30日安放龍骨,預計在2029年交付。

在2023年12月5日,DAPA證實,韓華海洋(Hanwha Ocean,原DSME)獲得第三艘KSS-3 Batch 2的合約,至此全部三艘第二批KSS-3都由韓華海洋獲得,合約在12月27日完成簽署,價值約1.1019兆韓元(約8.49億美元);這是DSME在2022年4月併入韓華集團成為韓華海洋之後首次獲得潛艦合約。在2024年1月31日,DAPA宣布,第三艘KSS-3 Batch 2的製造工作展開。

在2024年2月28日,現代重工(HHI)在蔚山總部與LIG Nex1簽署合作備忘錄,為將來的出口型潛艦合作開發整合戰鬥管理系統(Integrated Combat System)。LIG Nex1先前已經負責開發KSS-3潛艦的整合聲納系統,此外也負責為升級KSS-1張保皋級潛艦(209 TR1400型)提供整合戰鬥管理系統。

基本設計

第一批KSS-3

依照2013年出現的模型,大宇的KSS-3設計又與2005年的DSX-3000有了不同,改回傳統的十字形尾舵,帆罩的前部採取帶有弧線的流線造型,水平舵位於帆罩上 。第一批KSS-3的浮航排水量潛航排水量約3358噸,潛航排水量約3705噸。

整體而言,KSS-3的構型明顯有214型的影子,主結構為單殼式,上部與下部各有一層長條型的非水密結構;六門533mm魚雷管設置於艦首,艦體兩側下部有大型側舷低頻陣列聲納 。KSS-3的魚雷管能使用魚雷以及韓國國產SSM-700K海星反艦飛彈(詳見KDX-3飛彈驅逐艦一文)等武器。

LIG Nex1在2017年釜山國際海事防務展(MADEX 2019)首次展出

虎鮫533mm重型魚雷。

虎鮫533mm重型魚雷從水下平台進行試射的畫面,此時魚雷剛離開發射管。

 魚雷方面,在2010年代,韓國國防科學研究院(Agency for Defense Development,ADD)開始發展虎鮫(Tiger Shark)533mm線導重型魚雷,取代上一代的國產XK731白鮫(White Shark)483mm魚雷(1995年起發展,2004年服役)。虎鮫魚雷研究發展工作始於2012年初,主承包商是LIG Nex1(前身LG Precision就是白鮫魚雷的主承包商);LIG Nex1在2009年3月就已經展開新一代魚雷初步研究發展工作。在2017年的斧山海事防衛展(MADEX 2017)中,LIG Nex1首次公開虎鮫魚雷,原訂在2018年開始量產,不過實際上研發工作在2019年才告一段落,並在2020年進入初期小批量生產(initial low-rate production)。在2022年5月17日,韓國國防技術與質量局(Defense Agency for Technology and Quality,DTaQ)宣佈,LIG Nex1的虎鮫重型線導魚雷完成全部測試,並進入全速率量產量產,此魚雷的國產率高達99%。虎鮫魚雷在2022年3月在KSS-II孫元一級潛艦上進行試射,5月在KSS-III安昌浩級潛艦上試射。虎鯊魚雷在2022年6月陸續交付韓國海軍,在8月首度裝備於安昌浩號潛艦上開始戰備。 在2022年11月7日,韓國國防採辦局(Defense Acquisition Program Administration,DAPA)宣佈,虎鮫魚雷項目整合後勤支持服務會在2022年12月完全到位,意味著在2022年底達成全戰備能力(FOC),並可望在2022年12月與LIG Nex1簽署下一階段合約。

在2022年12月28日,LIG Nex1獲得韓國國防部價值6700億韓元(約5.31億美元)的合約來生產K-SAAM海弓防空飛彈與虎鯊反潛魚雷,K-SAAM的生產合約佔3508億韓元(2.78億美元),虎鯊反潛魚雷的生產合約3198億韓元(約2.53億美元),在2023年開始交付並在2007年交付完成。在2023年2月2日,韓國國防採辦局(Defense Acquisition Program Administration,DAPA)宣布,K-SAAM與虎鯊反潛魚雷的生產工作正式啟動。

虎鮫重型魚雷可在遠距離攻擊敵方水面與水下目標,技術特性與性能類似意大利的黑鯊(Black shark)重型潛射魚雷。虎鮫魚雷全長7.1m(另一說是6.5m),重1619~1700kg,採用中途光纖導線結合慣性導航、終端主/被動聲納尋標器結合尾波探測(wake-homing)。LIG Nex1宣稱虎鮫魚雷的聲納尋標器使用適形(conformal)陣列,水平搜索範圍為左、右各100度,垂直搜索範圍是俯仰各20度。虎鮫魚雷其他技術特徵包括具備計時式無線電(alarm clock radio)導引系統,而先進的導引電腦能識別敵方的魚雷誘餌等反制手段。 虎鮫魚雷使用電力推進,由鋰離子聚合物電池(lithium-polymer)驅動無刷直流電動馬達(brushless DC,BLDC motor)帶動一個泵噴推進器,能自由調整速率,在航行中途能以慢速航行降低噪音並節省電力,能在水下持續工作更長的時間。虎鮫魚雷的射程50km、最大航速超過55節,攻擊深度涵蓋水下2~600m,能持續在水下續航至多1小時,航速、射程、威力都大大超過前一代的白鮫483mm魚雷。虎鮫魚雷單價也比白鮫魚雷高得多,每一枚約33億韓元(260萬美元)。

KSS-3最醒目的 特點,就是在艦體後段機艙之前設置了一組韓國潛艦用垂直發射器(KS-VLS,由斗山重工開發),可裝填韓國國產的玄武三型(Hyunmoo III)對地巡航飛彈(又稱為天龍飛彈),而KSS-3也是全世界第一種配備垂直發射器的柴電潛艦;第一批KSS-3配備六管垂直發射器。 玄武3A巡航飛彈射程500km級,玄武3B射程1000km級,玄武3C射程1500km級,戰鬥部重500kg依照。韓國媒體消息,KS-VLS 單一發射管的外徑超過1800mm,這樣的尺寸主要是準備相容於韓國國產的玄武-2彈道飛彈;韓國打算以射程500km的玄武-2B短程彈道飛彈(2017年試射)衍生出潛射版本,雖然最大射程不如玄武3B、C巡航飛彈,且誤差較大,然而玄武-2B彈道飛彈飛行速度遠比玄武-3巡航飛彈快,發射後約5分鐘就可以命中目標,因此更適合作為對朝鮮陸上大浦洞火箭基地的報復性打擊武器。

裝備於KSS-3的垂直發射器的發射管。

在2020年年底,KSS-3潛艦預定使用的玄武2B彈道飛彈首次進行陸地發射測試。在2021年7月4日,韓國媒體YTN(Yonhap Television News)報導,玄武2B彈道飛彈成功進行首次水下發射,使韓國海軍成為全球第七個擁有潛射彈道飛彈的國家。此次試射是從水下無動力駁船發射,YTN報導推測,不久之後韓國海軍就會用安昌浩號進行玄武2B的水下試射。在2021年9月7日,韓聯社引述軍方消息稱,韓國國防研究署(ADD)已經成功從安昌浩號成功試射一枚潛射彈道飛彈。2022年4月18日,島山安昌浩號於西海海域在水下數十公尺深度連續發射兩枚玄武2B潛射彈道飛彈。

KSS-3預定裝備的玄武三型潛射巡航飛彈的的畫面。

玄武2B短程彈道飛彈試射的畫面。韓國也開發玄武2B的潛射版,裝備於後續的KSS-3上。

 

KSS-3的推進系統包括 三部MTU 16V396SE84L柴油發電機組(另一說是三部MTU 12V 4000 U83柴油發電機組)(早期資料是兩部 各3.12MW級的柴油發電機組),以及 四部韓國國產質子交換模(PEM)氫燃料電池系統(每部功率150KW,約200馬力)與一部主推進電機 , 最大潛航速率20節,續航力10000海里,持續潛航作業能力至少20天(另一說是使用AIP時能持續潛伏在水下50天,應包括靜止坐底)。  KSS-3的國產PEM燃料電池由DSME與韓國國防發展局(Agency for Defense Development,ADD)合作,研製工作從2008年開始,在2014年完成, 由韓國Bumhan Industries生產(成立於1990年,主要業務是發展燃料電池與氫能源事業,是世界第二家研發研發潛艦用燃料電池的公司) ;這使韓國成為繼德國之後,第二個能自行產製PEM燃料電池的國家。先前韓國在KSS-2從德國引進Type 214(孫元一級)潛艦時,藉由工業互惠而從德國獲得艦上PEM燃料電池AIP的技術。

而蓄電池方面,早期的消息指出,首批KSS-3就會使用鋰蓄電池(共有600個電池單元分成四組,每組150個單元,每個單元重500kg)。然而根據2017年3月的消息,首批三艘KSS-3仍會採用傳統鉛酸電池,第二批三艘會採用鋰離子電池(由三星SDI提供)。依照韓國特種電池(Korea Special Battery)的資料,為3000噸型潛艦(即KSS-3)生產的鉛酸電池單元長32.4cm、寬35.9cm、高144.9cm、全高(含電極)53.4cm,
483(正負8%)。

KSS-3的主要作戰相關系統由三星Thales(2015年6月轉賣給韓華集團成為韓華Thales,2016年10月10日改稱韓華系統,Hanwha Systems)、 LIG Nex1、STX Engine與韓華集團負責。 LIG Nex1負責整合KSS-3的聲納系統、導航系統與SONATA型電子戰系統與線導魚雷武器系統,韓華系統負責整合艦上作戰系統;艦首整合聲納系統由 LIG Nex1負責開發,側舷被動陣列聲納由Thales提供,拖曳陣列聲納由LIG Nex1與STX Engine合作開發, 高頻水雷迴避聲納與衛星通信系統由韓華系統提供。

在2009年9月倫敦國際防務展期間,韓國海軍與英國巴布克(Babcock)整合系統技術公司簽約,由該公司負責KSS-3的武器處理與發射系統(Weapon Handling Launch System,WHLS)的設計與整合開發工作;此系統以Babcock先前為英國自用機敏級(Astute class)以及西班牙S80A柴電潛艦開發 的武器處理系統為基礎,在2014年9月完成了初步設計,包含魚雷與飛彈的儲存管理、 自動裝填、發射魚雷所需的氣壓渦輪泵(ATP)、可編程的發射控制系統(PFV)等。在2017年9月14日,韓國大宇造船與海事工程(DSME)與英國巴布克公司簽約,為KSS III提供武器處理與發射系統(WHLS),在2024年完為兩艘KSS3設計、製造、交付WHLS(巴布克表示,第一套WHLS硬體會在2020年3月交付韓方);在這項合約中,將在韓國、英國、西班牙組成供應鏈。在2024年1月底,巴布克集團獲得韓國合約,為KSS3潛艦項目繼續提供武器處理與發射系統(WHLS ),為期七年。

前兩艘KSS-3使用較多國外設備,聲納系統包括歐洲Thales提供的側舷被動陣列聲納。在2014年6月底,消息傳出韓國準備為頭兩艘KSS-3向西班牙Indra公司購買最新一代的PEGASO RESM(Radar Electronic Support Measurement)電子截收系統,能截收、分析敵方雷達信號並確定其類型和威脅程度。在2014年10月歐洲海軍展(Euronaval)期間,DSME與法國SAGEM(SAGEM在2005年與發動機製造大廠SNECMA合併為Safran)簽約,由該公司為 首批二艘KSS-3提供Series 30型非穿透性光電桅杆(結合光電感測系統與GPS全球定位接收器等)。

在2022年11月30日,韓國國防技術研究機構與LIG Nex1簽署合約,為韓國發展用於未來潛艦的水下探測系統,包括用於後續KSS-III潛艦以及水下無人反潛載具(ASWUUV)的超細線性感測器(Ultra-thin Linear Sensors)。

第二批KSS-3

相較於第一批KSS-3,第二批KSS-3提高武器裝載量,艦體尺寸進一步擴大,浮航排水量約3500噸級,潛航排水量可達4000噸級。此外,第二批KSS-3提高國產化程度,更廣泛地使用韓國國產裝備(如戰鬥系統、整合聲納等)。此外,第二批KSS-3以國產鋰離子電池(Li-Ion)取代鉛酸蓄電池,並引進整合電力系統(integrated full electric propulsion system),以及高溫超導(High-Temperature Superconductor,HTS)推進電機。依照2018年11月韓國國防項目採辦局(DAPA)的消息,潛艦用鋰電池經過30個月的研發,已經通過技術成熟性評估,從KSS-3四號艦(第二批首艦)開始就會採用鋰電池。

在2019年10月下旬在釜山舉行的國際海事防務展(International Maritime Defense Industry Exhibition,MADEX 2019)上,DSME透露更多第二批KSS-3的信息;例如,第一批KSS-3只有Safran提供的非穿透性的光電桅杆,而第二批KSS-3則會同時採用一部法國Safran提供的非穿透性光電搜索桅杆,以及一部德國Hensoldt提供的傳統穿透式攻擊潛望鏡。此外,第二批KSS-3會增加一個可伸縮的艦首輔助推進器。依照早期資料,第二批KSS-3艦體比第一批KSS-3增長約10m,垂直發射器管數從KSS-3第一批的六管增為10管;然而在2019年10月MADEX 2019會場上展出的第二批KSS-3的模型,垂直發射管數量為8管,艦體長度比第一批KSS-3增長了約5m,全長達到約89m。

DSME在MADEX2019展出的第二批KSS-3模型,艦體後部裝置八管垂直發射器。

第二批KSS-3採用鋰離子電池,分為前、後兩群。

第二批KSS-3的鋰離子電池由韓華防務(Hanwha Defense)提供,是基於三星SDI集團的商用鋰電池技術來開發。第二批KSS-3總共裝有兩群鋰電池,分別位於前部底艙以及後部底艙,兩群各約有100個鋰電池模組;每個鋰電池模組有8個托盤(tray),每個托盤有24個鋰電池單元(cell)。每個鋰電池單元尺寸為3.9m x 6.97m x 15.47m,重量在810kg以下,額定容量120 Ah,額定功率84.7kWh,額定電壓706.5V(直流),工作電壓604.8~806.4V,能量密度201.4Wh/l。韓華防務宣稱,相較於以往潛艦使用的鉛酸蓄電池,新開發的鋰離子電池系統讓潛艦在水下以經濟航速的續航力增加60%,水下最大速率衝刺時間則增加到3倍,電池壽命也更長,反覆充電次數增加一倍(約達4000次,理論上可使用10年)。

韓國電池產業向來以三元鋰電池為主;三元鋰電池以鈷鎳錳鈷(NMC)或鎳鈷鋁(NCA)等由不同三元素組合而成的正極材料,主要優點是能量密度較高,但成本也高,更重要的是火災風險相對較高。由於功率較高,三元鋰電池常用於高價位電動車上(如Tesla的Model Y)。為了增加安全性,三星SDI發展的潛艦鋰電池模組中加入了大量安全結構與檢測管理元件;由於這些安全措施增加的體積與重量,原本三星SDI的三元鋰電池(容量120Ah)能量密度550Wh/L(體積),製成潛艦用電池模組後下降為166Wh/L,因為功率不變但體積重量增加。

2020年9月24日,韓國武裝採辦局透露,在10月就可能啟動新一代原型鋰離子電池的開發產製工作。依照韓國聯合通訊社新聞,韓國武裝採辦局打算在2021年上半啟動鋰離子電池研製工作。依照韓國方面的資料,換裝鋰電池能延長潛艦水下續航時間2至3倍,能量密度是韓國第一代潛艦(KSS-1)張保膏級(Type 209 TR1400型)的鉛酸電池的4至5倍,或者是第二代潛艦(KSS-2)孫元一級(Type 214)的BZM 120鉛酸電池的2倍。

適形陣列聲納

在2018年,韓國國防發展局(Agency for Defense Development,ADD)啟動潛艦用適形陣列聲納研發計畫(Conformal Array Sonar Technology Development Program for Submarines),項目包括研發與製造兩個原型,第一個原型首先用於驗證系統本身的信號處理技術,第二個原型完成後用於驗證適形陣列聲納以及感測器信號網路,然後測試用信號網路連結兩個聲納原型一起運作。韓國海軍現有的傳統圓柱型艦首陣列聲納由於涵蓋角度有限(受限於潛艦艦體結構遮擋),有時需要靠潛艦改變航向進一步接收,才能確定聲源信號的確切方位,浪費不少時間;而新的適形陣列能使大幅增加聲納陣列孔徑跟涵蓋角度,有效減少潛艦後部的聲納死角區域。ADD選擇LIG Nex1作為適形聲納項目的主承包商,韓國防衛事業廳(Defense Acquisition Program Administration,DAPA)也有參與此一項目。

在2023年9月,LIG Nex1開發的適形陣列聲納通過了最終的整合技術表現測試(integrated technology performance test)。測試中,兩個適形陣列聲納原型透過信號網路連結並一起運作,整體涵蓋範圍顯著超過現有的圓柱形艦首聲納陣列;此外,也進行了各項技術測試,驗證適形陣列聲納原型在探測目標時的各項性能。通過這項研究計畫,LIG Nex1掌握了適形陣列聲納的關鍵技術與研製能量,為研製日後新一代潛艦用低頻段/寬頻大口徑適形陣列聲納(Low-frequency Wide-band Large-caliber Conformal arrays)奠定基礎,能在更遠的距離上就探測到敵方船艦。LIG Nex1表示,適形陣列聲納技術可用於新一代有人攻擊潛艦以及無人水下載具(UUV,韓國海軍正在大力發展),能大幅強化韓國海軍的水下探測距離以及生存性能。

韓國國產甲醇蒸氣重整取氫系統

在2021年11月24日,DSME宣佈,該集團研製的甲醇蒸氣重整取氫(methanol steam reforming)反應器研製成功並交付,此反應器從柴油中重整取得氫,供潛艦燃料電池AIP使用。此計畫是韓國國防發展局(Agency for Defense Development,ADD)主導,參與的單位還包括韓國國家防衛科學研究機構(National Defense Science Research Institute)以及DSME。

先前從德國授權生產的孫元一級(214型)開始,韓國潛艦使用的燃料電池AIP系統都使用德國原廠的金屬儲氫容器來儲存氫離子,這些圓柱型容器設置在潛艦底部沿著龍骨的非耐壓區;固體金屬儲氫容器的單位重量/容積儲存氫的效率並不理想,而且工換這些貯氫容器時,潛艦就得抬上乾塢並拆卸外殼,後勤維護相當麻煩。而透過柴油重整反應提煉氫,潛艦只需在艦內儲存液態燃油就可儲存氫氣,比起固體貯氫容器效率高得多,且補充氫時只需要加油,在碼頭邊就可以處理,而且燃油在各港口也很容易取得,不像儲氫容器只能在本國海軍基地才能處理或更換。

在此案中,DSME與韓國本土廠商H&Power Co., Ltd以及KTE Co.,Ltd等一同合作,在ADD的研究設施了建造了第一具高壓甲醇蒸氣重整反應器原型。在研製的過程中,DSME在該集團位於始興市的研發本部設置環境友善燃料地面測試站(Eco-friendly Fuel LBT(Land-Based Test Site))測試這套甲醇蒸氣重整取氫的相關技術,陸續完成了反應器的功能與性能表現測試,以及各項組件的最後測試(包含顯控台、燃氣分析測試器等)。估計KSS3第二批起,就會裝備這種韓國國產甲醇重整取氫系統,取代原有燃料電池AIP的儲氫容器。

引進人工智能(AI)技術

在2022年11月21日,LIG Nex1獲得韓國國防科技研究組織(Korea Research Institute for Defense Technology,KRIT)價值3960億韓元(約3000萬美元)合約,雙方為韓國潛艦作戰系統研究人工智能(AI)技術,以提高韓國海軍潛艦的存活率與效率。在韓國海軍2022年10月底公布的轉型計畫中,包括建立海事無人武力指揮部(Maritime Unmanned Forces Command),發展空中、水面與水下無人載具部隊進行各項任務;而韓國潛艦納入AI技術也是相對應的發展項目之一。

縮小版:DSME 2000

2019年10月下旬在釜山舉行的國際海事防務展(International Maritime Defense Industry Exhibition,MADEX 2019)上,DSME公布了一種名為DSME 2000的中型柴電潛艦設計方案。DSME 2000是利用KSS-3的相關技術發展的中型柴電潛艦,長度70.3m,寬6.3m,排水量2000噸級,前水平舵設在帆罩上,並採用X形尾舵(而非KSS3的十字舵),推進系統包含絕氣推進系統(AIP)與鋰離子電池,最大潛航衝刺速率20節,最大浮航速率約10節,浮航續航力約10000海里;艦上可容納40名人員,包括30名標準編制人員與10名額外人員(如特種部隊)。艦上的水下感測設備包括艦首圓柱狀陣列聲納、主動聲納、被動攔截與測距聲納、側舷被動陣列聲納、拖曳陣列聲納、自噪分析系統等等。KSS-3艦首配備8門533mm魚雷發射器,艦內武器艙可儲存八枚武器,因此總共能攜帶16件魚雷或反艦飛彈。

參與印度Project 75I

DSME以KSS-3的設計參與印度Project 75I柴電攻擊潛艦的競爭。在2020年1月21日,印度國防部正式宣佈五家外國廠商入圍Project 75I柴電潛艦項目,DSME名列其中。

在2021年6月韓國釜山國際海事防衛展(MADEX 2021)之中,DSME首次公佈用來參與印度Project 75I潛艦案的DSME3000潛艦設計,基本上就是KSS3的外銷衍生版,全長83.5m,寬9.7m,吃水14.7m,浮航排水量約3300噸。DSME表示,DSME3000可選用預定裝備於KSS3第二批的鋰電池;此時該集團已經進建造了模擬潛艦用電池系統進行鋰電池測試,並完成了質量控制測試。與韓國自用的KSS-3安昌浩級相較,DSME3000進一步改善住艙艙間以及便利設施。DSME3000的武裝標準武裝是艦首六座533mm魚雷發射器,並可選配六管垂直發射器(與KSS-3第一批相同);然而,DSME表示,用來競標Project 75I的版本取消了垂直發射器,以提供更大的設計彈性。DSME會依照印度海軍的需求來變更設計,此外也考慮向印度一併提供潛艦救難艦方案,成為「包裹出售」。

菲律賓潛艦案

依照2023年5月的消息,菲律賓規劃中的潛艦項目打算斥資700億至1000億菲律賓批索(12.5億至18億美元)購買兩艘潛艦, 連同建立潛艦基地、後勤保障體系以及訓練人員。此時,已有多個歐洲潛艦廠商向菲律賓提案,而菲律賓潛艦案主要競爭者還是法國海軍集團(Naval Group)、西班牙納凡提亞(Navantia)以及韓國韓華海洋。法國海軍集團的提案是?魚型(Scorpene),西班牙納凡提亞的提案是S80A。

在2023年9月20日,菲律賓國防部透露,韓國海軍正式向菲律賓提交潛艦方案,以韓華海洋(Hanwha Ocean,原DSME)的KSS-3潛艦為基礎適度縮減排水量,稱為「張保皋3級PN」(The Jangbogo-III PN);此種小版KSS-3的排水量減為2800噸,縮減尺寸的手段咸信是取消AIP艙段以及垂直發射系統。由於菲律賓潛艦案的需求徵詢書中不包括AIP,因此法國海軍集團、西班牙納凡提亞向菲律賓的提案也取消AIP。

波蘭潛艦案

在2023年7月14日,波蘭國防部長Mariusz Błaszczak宣布,波蘭武裝採辦當局(Polish Armament Agency)發佈新潛艦案信息徵詢書(Request for Information,RFI),徵集業界可能參與投標的廠商的信息;而波蘭採辦潛艦的計畫稱為虎鯨(Orka)。波蘭武裝採辦局發言人Col. Grzegorz Polak向本地媒體PAP透露,有11家廠商有意參與,包括西班牙、法國、德國、英國、意大利、韓國;波蘭當地媒體Defence24報導,這些廠商包括法國海軍集團(Naval Group)、意大利芬坎提尼(Fincantieri)、西班牙納凡提亞(Navantia)、韓國韓華海洋(Hanwha Ocean,原DSME)以及現代集團、瑞典SAAB、英國巴布克(Babcock)等。2023年9月波蘭凱爾采(Kielce)的MSPO 2023防衛展中,韓國韓華海洋展出該集團KSS-3 Batch 2潛艦。

在2023年11月底,韓華海洋在華沙的Belloto旅館的會議上公開展出該集團為波蘭海軍提出的KSS-III潛艦提案。韓華海洋的提案除了提供潛艦之外,還包括訓練(含人員訓練課程、裝備操作訓練、戰術訓練模擬系統等),以及在波蘭本地建立後勤維護能量;這包括在波蘭建設一個維護、修理、翻修中心(Maintenance, Repair, and Overhaul,MRO Center),負責潛艦服役操作的後勤保障,以及服役壽期內的零件供應、管理淘汰商源消失組件、訓練知識技術並協助波蘭建立本土的潛艦後勤保障能力。在韓華海洋的提案中,也包括與波蘭本地產業(含中小型企業)合作納入供應鏈,成為韓華海洋的長期合作伙伴,鞏固韓國與波蘭之間的國防工業交流。