白魚級傳統動力動力攻擊潛艦

白魚級柴電攻擊潛艦的骨魚號(USS Bonefish SS-582)。白魚級是美國海軍最後一種柴電潛艦,也是美國海軍
第一種使用現代化淚滴構型的潛艦,其各項技術特徵被1970年代幾種歐洲、日本頂尖柴電潛艦仿效。

在樸次茅茲海軍造船廠建造中的白魚號,攝於1958年7月19日。剛完工時使用艦首水平舵設計,日後水平舵移到帆罩上。

白魚級的二號艦藍背魚號(USS Blueback SSN-581)在1959年5月16日在Ingalls船廠下水的畫面。
注意此時仍採用艦首水平舵設計。
白魚級的三號艦骨魚號(USS Bonefish SS-582)於1958年11月22日在紐約造船廠下水的照片。

白魚級的設計圖剖面圖,可以看到採用雙殼結構;其內部耐壓殼形狀較為複
雜,前、後兩端直徑較小,中部直徑較大,中部與前、後之間有銜接區域。

白魚級柴電攻擊潛艦首艦白魚號(USS Barbel SS-580),此時前水平舵已經改到帆罩上。

浮航中的白魚級

藍背魚號(USS Blueback SSN-581)通過小鷹號航空母艦(USS Kitty Hawk CV-63)。
攝於1986年7月17日。
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一艘在船塢中的白魚級,乾塢正進行注水作業。

1988年4月24日,白魚級潛艦骨魚號(USS Bonefish SS-583)在佛羅里達外海訓練時發生嚴重的電池火災,
潛艦緊急上浮,通氣管排出大量濃煙。

(上與下)上浮後的骨魚號,全員疏散到甲板上等待救援。

──by captain Picard
| 艦名/使用國 |
白魚傳統動力攻擊潛艦/美國
(Barbel class) |
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| 承造國/承造廠 |
美國/ SS-580:Electric Boat Division, General Dynamics Corporation, Groton, Connecticut SSN-581:Ingalls Shipbuilding, Pascagoula, Mississippi SS-582:New York Shipbuilding, Camden, New Jersey |
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| 尺寸(m) | 長66.9 舷寬8.8 浮航吃水7.6 | |||||||
| 排水量(ton) |
浮航1750(輕載)/2146(滿載)
潛航2637 |
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| 動力系統/軸馬力 |
Fairbanks-Morse柴油機*3/9450 General Electric推進電動機*2/4800 單軸 |
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| 航速(節) |
潛航最大25.1(90分鐘) 浮航15 通氣管12 |
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| 續航力(海里) |
浮航19000 潛航25節:90分鐘 潛航3節:102小時 |
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| 最大潛深(m) | 217(最大320) | |||||||
| 水面偵測/電子戰系統 |
AN/BPS-12導航雷達 AN/BRD-6電子反制系統 AN/BLR-1電子截收系統(含VLF頻率) |
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| 聲納系統 |
AN/SQS-4艦首主/被動聲納 AN/BQR-2被動陣列聲納 |
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| 人員 | 85 | |||||||
| 艦載武裝 | 533mm魚雷管*6 (攜帶MK-14/16/37/48魚雷等,總數18件) | |||||||
| 備註 | 共三艘 | |||||||
| 艦名 | 簽約時間 | 安放龍骨 | 下水時間 | 服役時間 | 除役時間 | 除籍時間 | 備註 | |
| SS-580 Barbel |
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1956/5/18 | 1958/7/19 | 1959/1/17 | 1989/12/4 | 1990/1/17 | 2001/1/30作為靶艦擊沈 | |
| SS-581 Blueback |
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1957/4/15 | 1959/5/16 | 1959/10/15 | 1990/10/1 | 1990/10/30 | 除役後作為奧勒岡科學工業博物館展品, | |
| SS-582 Bonefish |
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1957/6/3 | 1958/11/22 | 1959/7/9 | 1988/9/28 | 1989/2/28 | 1988/4/24電池發生火災 ,提前除役 | |
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在1950年代,美國海軍推出了革命性的核子動力潛艦,宣告嶄新的水下作戰時代揭開序幕。隨後,美國海軍潛艦部隊逐漸走上「全核動力」的路線;而美國海軍建造的最後一種柴電攻擊潛艦,就是1950年代後期服役的三艘白魚級(Barbel class)。 白魚級首艦白魚號(USS Barbel SS-580),注意此時仍採用艦首水平舵設計。 開創時代的嶄新設計 雖然是美國柴電潛艦的謝 幕,但在技術上,白魚級完全不是先前仿納粹德國Type XXI潛艦(以二戰潛艦船型為基礎進行優化)的延續,而是1950年代出現的諸多新潛艦技術的先鋒。美國海軍在1950年代研究更適合長 時間在水下航行的低阻力線型,並在1952年開工建造柴電推進的青花魚號(USS Albacore AGSS-569)實驗潛艦來驗證新的淚滴型船型;然而為了避免不必要的風險,美國在核子動力潛艦發展前期不貿然用上未經驗正的新構型,第一代鸚鵡螺號 (USS Nautilus SSN-571)等核能攻擊潛見仍繼續沿用二次大戰以來的傳統式船型。相形之下,重要性較低、禁得起風險的白魚級,就成為美國(以及全世界)第一艘用上淚 滴構型的作戰用潛艦。 白魚級的出現,為西方國家二戰後柴電潛艦豎起了新的標竿;幾種1960、70年代設計的西方先進柴電潛艦,都是從美國引進白魚級的技術然後進行衍生發展,首先是荷蘭在1960年代後期開工、1970年代建成的旗魚級(Zwaardvis class) ,以及大約同時期建造問世的日本渦潮級柴電攻擊潛艦,兩者都是同時期全世界最精良頂尖的柴電攻擊潛艦;而義大利在1970年代研製、1980年代入役的薩烏羅級(Nazario Sauro class)柴電潛艦系列也明顯參考了白魚級的船型。 船型/平台設計 白魚級與大青花魚號都採用雙殼外型。青花魚號的內部耐壓殼構型單純,是單一圓柱型。而白魚級為了優化外型,內部耐壓殼體形狀較為複雜:前、後兩段直徑較小,中部直徑較粗,而中部(粗)到前、後(細)兩端都有一段較平緩的過渡銜接部位。百魚級採用青花魚號在1955年改裝以後的新艦尾推進器構型,包括一組十字形的垂直/水平舵面,而單軸螺旋槳推進器則設置在艦尾最末 端。 最初白魚級將 可向上折收的前水平舵布置在艦首上方,類似青花魚號,不過在1960年代改成在帆罩兩側;將前水平舵設置在帆罩上是飛魚級核能攻擊潛艦首先採用的設計,有幾種好處,首先是位置靠近浮力中心,可減少作動時(控制潛艦俯仰)產生的俯仰力矩,在低速巡航或使用潛望鏡時能精確控制深度,甚至在艦尾水平舵失效時仍能靠帆罩水平舵維持基本的深度控制(浮出水面);此外,這讓讓水平舵遠離艦首聲納,減少方向舵的流體噪音對前部被動聲納的干擾;再者,艦首水平舵需要折收機構,避免靠泊碼頭時造成干擾,而水平舵設在帆罩上就不會超出艦體輪廓,不需要折收,而且充分利用帆罩內多餘的空間(潛艦艦首有聲納與魚雷艙,再擠入水平舵的舵機與伸縮機構就會太過擁擠)。白魚級延續了先前美國為改良既有柴電潛艦而進行的「強化水下推進能力計畫」(Greater Underwater Propulsion Power Program,GUPPY)的若干技術(主要來自於納粹德國的Type-XXI),例如 通氣管等設計。 白魚級的潛航排水量超過2637ton,是一種大型的艦隊型柴電潛艦,艦體採用HY-80鋼板建造 ,雙殼構造,實用潛航深度約217m,不過實際上可以到320m左右。推進系統包括三具功率9450馬力的Fairbanks-Morse柴油機,以及兩具4800馬力的General Electric推進電動機,最大潛航速率高達25.1節(此航速下電瓶容量能維持90分鐘),遠遠高於美國前一代柴電潛艦刺尾魚級(Tang class),而其浮航速率為15節,使用 通氣管航行時航速12節。白魚級在浮航時的續航力約19000海里,以3節速率電池推進(只維持產生舵效應的 最低速率)時可連續潛航102小時。 白魚級的艦首聲納系統包括魚雷管上方的AN/SQS-4艦首主/被動搜索/攻擊聲納,以及魚雷管下方的AN/BQR-2被動陣列聲納。AN/SQS-4操作頻率為14KHz,拍發的脈衝長度有6、30、80微秒(milliseconds),所對應的功率輸出分別是50KW、30KW與10KW,距離科度有1000碼(914m)、2500碼(2286m)、5000碼(4572m)、10000碼(9144m)與15000碼(13716m)。而AN/BQR-2則是一種大型被動陣列聲納,具有環形陣列,安裝在艦首下方。 武裝方面,白魚級艦首配備六門533mm魚雷管,並廢除了二戰時代以來的艦尾魚雷管設計,這是因為潛射導向魚雷的問世使尾置魚雷管的必要性大幅降低,而且新的淚滴型艦體與推進器構型也沒有辦法再於艦尾配置魚雷管。 航行控制/作戰中樞 比起二戰時代以來的美國艦隊型潛艦,白魚級是第一種將航行控制與作戰射控機能整合在單一控制室 的潛艦。這樣的設計省略了以往設置在指揮塔(Conning Tower)基座的攻擊中心(Attack Center)艙室,如此指揮塔結構的功能只剩下容納潛艦各式桅杆,因此美國海軍就稱奇為帆罩(Sail),帆罩頂部保留一個最簡單的浮航瞭望台。這樣的設計使帆罩的體積可以縮小,外型單純化與流線化,顯著改進了潛艦的流體特性,降低了流水阻力。 在二次大戰以降,美國海軍大型艦隊型潛艦的控制中樞分成 攻擊中心(Attack Center)以及控制室(Control Room)兩個艙室。其中,控制室通常位於 主耐壓殼上方、指揮塔(Conning Tower)底部的一個獨立的小耐壓艙裡,裡面設置潛望鏡、描跡繪圖桌、TDC魚雷射控計算機以及水平舵, 負責的機能包括觀察目標、導航、射控計算與操舵;潛艦在交戰時,包括艦長射控組成員等都會進入攻擊中心進行作戰,這個小艙間裡會擠13至15人,工作非常繁重。而控制室通常位於攻擊中心下方、主耐壓殼內的上層,主要功能是持續控制管理潛艦在水下航行的姿態與浮力;控制室裡面布置了潛艦各水櫃的控制閥門與壓力表(負責調整壓艙水櫃的海水與空氣比例來改變浮力),以及分別控制潛艦前方與後方升降舵的兩個控制盤,其中前舵是控制艦首俯仰角(用於控制潛艦深度),後舵則用於縱向平衡。作戰時,控制室同樣會有10至12名人員工作,靠著緊密的團隊合作來保障下潛/上浮作業的安全。另外,隨著聲納技術演進,潛艦上還增加聲納信號評估處理工作,作戰時聲納評估室往往是設置在官廳。相較於其他多數國家潛艦, 二戰時期美國艦隊型潛艦將攻擊中心設置在於控制室之外的獨立空間,是因為美國潛艦的魚雷射控與 描跡作業日益進步與複雜化所致。二戰結束後一段時間,美國的傳統動力乃至核能潛艦也基本將攻擊中心與控制室分離;例如首艘核潛艦鸚鵡螺號雖然由於耐壓殼直徑擴大,所以將攻擊中心移到主耐壓殼裡,但攻擊中心佔據上層,而控制室放在下層;二戰之後融入德國Type XXI等潛艦新技術而設計建造的刺尾魚級(Tang class)的攻擊中心與控制室雖然都在主耐壓殼裡的上層甲板,但仍然分在左、右兩艙。 直到白魚級,才首次將攻擊中心與控制中心合而為一成為單一的主控制室,設置在帆罩以下;在主控制室中,潛望鏡位於中間,其左側布置航行操作台位,右側則是攻擊與射控用的席位。白魚級能實現將兩指揮艙室合一的關鍵是引進新型潛航控制設備,大幅減少航行控制設備所需的空間與值班人力。以往需要多名人員一起操縱的大量壓力閥門、指示儀表被簡化與集成到壓艙控制面板上, 僅需扳動開關按鈕就能控制這些機能;此外,過去分開由三個人操作的水平舵面與前、後升降舵面,都集中在一個雙人操縱操縱台,兩個席位都有一個類似民航機的方向盤手把, 一個席位就可同時控制潛艦的水平與垂直航向(實務上同時還是會有兩人值班,分別控制水平與垂直舵面);青花魚號實驗潛艦首先測試這種新操縱裝置,而白魚級是第一種應用的實戰潛艦。白魚級這種控制台使潛艦最少只需要三名人員就可執行一切航行操作(一人負責水平方向、一人負責垂直方向、一人監控所有水櫃管路閥門)。 服役經歷 雖然美國海軍從1960年代起就不再建造柴電潛艦,但是末代柴電潛艦白魚級在美國海軍中依舊活躍,活動範圍涵蓋太平洋、大西洋、印度洋與地中海 ,其中不乏高機密的任務(例如在蘇聯內海與港口附近蒐集情報)。而在1950到1960年代,幾種早期核能潛艦的技術還不夠成熟,機械可靠度不穩定,因此白魚級還需要上陣「代打」,擔任原本由核能潛艦執行的任務(如特種作戰 、情報蒐集)。在1973年內,白魚級首艦白魚號(USS Barbel SS-580)締造在各類演習中成功發射118枚魚雷的紀錄。 在1966年3月,白魚號在中國海南島附近、靠近北越東京灣的水域,撞上一艘可能搭載武器前往越南的貨輪。此次撞擊力道頗大,撕開了白魚號的帆罩,一部份 碎片可能嵌在貨輪船殼上。撞擊導致白魚號下沈並撞擊海底(該處深度只有100英尺左右),隨後白魚號仍維持潛航並撤退,並未浮上水面檢查貨輪情況。稍後越 南宣布該貨輪因為在撞上水中物體沈沒。白魚號撞擊越南貨輪的事件導致美國國防部長麥納馬拉(Robert McNamara)的不滿,海軍顯然違反了國防部指示,持續派潛艦接近越南而導致情勢升溫。
白魚級潛艦骨魚號在1988年4月24日發生電纜火災,緊急上浮之後通氣管排出大量濃煙
骨魚號火災之後,被焚燒的艦內人員住艙。
1988年4月24日,白魚級潛艦骨魚號(USS Bonefish SS-583)與友軍派里飛彈巡防艦卡爾號(USS Carr,FFG-52)在佛羅里達外海進行 演練時,海水滲漏進入骨魚號電池艙,並且滲入到電纜線以及電力輸送排線,導致電線短路,火花在電池間引發一場大火,電池間溫度上升到攝氏650度,周邊艙 間甲板被烤得滾燙,附近幾位人員的鞋子都被高溫融化。由於情況危急,骨魚號緊急上浮並下令棄艦;由於電力已經喪失,艦上人員靠著平日的訓練與手的觸覺,摸黑操作各項開關來完成緊急上浮作業。附近包括卡爾號、甘迺迪號(USS John F.Kennedy,CV-67)航空母艦在內的美國海軍機艦紛紛趕來,救起了骨魚號艦上89名人員,不過仍然有三名水兵喪生。火勢撲滅後,骨魚號被拖回南卡羅萊 納的查爾斯頓基地;由於受損過於嚴重,美國海軍放棄修復骨魚號,該艦在1988年9月28日除役。
骨魚級的藍背魚號(USS Blueback SS-581)除役後由奧勒崗科學工業博物館保存。 白魚級的藍背魚號(USS Blueback SS-581)曾支援拍攝1990年的電影獵殺紅色十月(The Hunt for Red October),包括一些用來扮演蘇聯潛艦魚雷室內部的畫面,艦上部分官兵還身穿蘇聯海軍制服、理去頭髮入鏡,不過這些片段在後製時被剪掉。藍背魚號在1990年10月1日除役,隨後由奧勒崗科學工業博物館(Oregon Museum of Science and Industry,OMSI)取得,該艦在1994年2月被拖回奧勒崗州波特蘭,展開改裝為紀念艦的工程。在2008年9月,藍背魚號被指定為國家歷史古蹟(National Register of Historic Places)。
白魚號1990年除役後拆除帆罩與上層結構;隨後在支援拍攝電影赤色風 暴(1995年 上映)時,該艦用來當作扮演片中阿拉巴馬號彈道飛彈潛艦的 道具,裝上保麗龍製 帆罩跟上層結構。 白魚號在1989年12月4日除役,1990年1月17日除籍;拆除帆罩、上層非水密區域後,美國海軍展開白魚號的出售拆解作業。然而,隨後拆解業者發現艦上內裝有用來隔熱的石棉層,嚴重危害拆船工人健康,所以白魚號就閒置在洛杉磯聖佩德羅(San Pedro)。在電影赤色風暴(Crimson Tide,1995年上映)拍攝期間,白魚號被當作電影道具,暫時性地安裝保麗龍製帆罩與上層結構,扮演片中的阿拉巴馬號(USS Alabama SSBN-731)核子動力彈道飛彈潛艦。在2001年1月30日,白魚號被拖離聖佩德羅,在加州沿岸作為靶艦擊沉。
白魚號1990年除役後就拆除帆罩與上層結構,原本打算出售拆解,但因艦上 售台潛艦的備案:改進型白魚級
美國在2003年11月公開的改良型白魚級設計,這是針對售台潛艦案而提出的 方案。不過從此之後,此方案就再也沒有出現。 在2001年代,喬治.布希政府宣布同意為臺灣提供八艘柴電攻擊潛艦;由於此時美國早已沒有現成的柴電攻擊潛艦設計,而歐洲幾個主要潛艦生產國礙於政治因素, 也很難直接出售潛艦給臺灣或由美國代為建造。因此,美國便提出以白魚級的架構為基礎,使用現代化的裝備,衍生出新的柴電潛艦,作為台灣潛艦案的備選。在2003年11月新加坡亞洲海上防衛展中,美國首度公開 這種白魚級的構型方案。然而,此方案有如曇花一現,後來就沒有在被提及;據說此構想遭到華府官方的強烈反對,尤其是美國海軍潛艦部隊;美國海軍除了強烈反對在美國本土重開柴電潛艦生產線之外,也擔心在美國發展改良型白魚級的過程中,承包商勢必會運用與美國現役核潛艦相同的技術,增加洩密的風險。
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