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第一艘國造潛艦「匿蹤」狂輸阿共…原因很無奈

2019-02-25 09:00:00聯合報 記者程嘉文/報導

海軍新一代潛艦的造型與相關性能逐漸曝光。圖為我國劍龍級(前)和茄比級(後)潛艦。...
海軍新一代潛艦的造型與相關性能逐漸曝光。圖為我國劍龍級(前)和茄比級(後)潛艦。 圖/聯合報系資料照片

馬英九總統時代開始進行,蔡英文總統上任後更積極投入的「自製防禦性潛艦」(IDS)計畫,依據預定時程進度,由台船、中科院、海軍組成的設計團隊,今年3月必須完成「初步設計」,同時由本年度起,開始編列495億元的預算,建造第一艘國造潛艦,這艘原型艦預定於民國114年完成。

由於整個合約設計,要到109年才完成,國防部為何從108年就開始進行原型艦建造?495億元中,今年編列的75億元有一半是用於興建廠房,也被外界質疑,為何由軍方替台船負擔成本?雖然即使民進黨立委,對此也多所疑問,不過在府院強力意志下,最後所有預算一毛不刪照列通過。

隨著IDS計畫箭在弦上,未來海軍新一代潛艦的造型與相關性能,也逐漸對外曝光。

外型類似日本蒼龍級 內裝則是美國系統

根據目前已知的消息,國造潛艦的艦體基本造型,將很像日本海上自衛隊最新的蒼龍級。船身將採取類似的「雪茄型」設計,船艉的升降舵與方向舵,也將由傳統的十字型(縱向控制方向,橫向控制升降)改為斜向的X字型,以便必要時可在海床坐底,舵片不至於碰撞海床。

不過,蒼龍級的潛航排水量達4200噸,是目前自由世界最大的傳統動力潛艦。我國的IDS噸位將較小,預期將與國軍現役的荷蘭製劍龍級(潛航排水量2660噸)相近,或更小一些。

至於「內裝」方面,由於美方已經批准兩家廠商的「行銷許可」,可與我國洽談潛艦戰鬥系統的輸出,因此預期將會以美製戰鬥系統為核心,搭配美方已經出售的潛射魚叉飛彈、Mk 48魚雷等武器。相關戰鬥系統與兵器等裝備,同樣也將用在現役兩艘荷蘭製劍龍級潛艦的性能提升計畫上。

沒有絕氣推進系統 「憋氣」成生死關鍵

不過,依據權威消息透露,新一代傳統動力潛艦幾乎列為必備品的絕氣推進系統(AIP,Air-Independent Propulsion),我國的IDS卻不打算配備。

潛艦在水下潛航時,主機(引擎)無法開啟,僅能依賴本身電瓶的蓄電。如果電池蓄電耗罄,就必須浮出水面,至少也得到淺海伸出呼吸管(Snorkel,類似浮潛),才能重新啟動主機充電。

傳統動力潛艦每次充電可以潛航多久?要依據在水下的活動方式而定。以1950年代末,美軍最後一代柴電潛艦白魚級(Barbel Class)而言,如果維持低速航行,電池容量可以撐102小時,但如果以21節最大速度(約每小時39公里)水下潛航,1小時就能把電用光。

戰時潛艦一旦浮出水面,等於坐以待斃,因此對於艦長來說,在進行任何戰術動作之前,都必須考慮目前剩餘電力的多寡。因為一旦發動攻擊,必然也將暴露自己的行蹤,招來敵方攻擊。潛艦的速度不及水面艦,因此遭遇攻擊往往只能「躲」而無法「逃」。能在水下「憋氣」多久,就成為生死關鍵。

蒼龍級潛艦「白龍」號。 圖/美國海軍檔案照
蒼龍級潛艦「白龍」號。 圖/美國海軍檔案照

AIP雖提升潛航時間 也增加風險

早在二次大戰末期,納粹德國就曾推出可在水下運轉的特殊柴油主機。當時是在船上攜帶過氧化氫,經過加熱與催化劑作用,將其分解產生氧氣。不過過氧化氫十分不穩定,因此危險性太高。蘇聯在1950年代興建的Q級潛艦,也使用以液態氧為助燃劑的柴油主機,但是同樣面臨嚴重的安全問題,服役表現也不理想。直到1996年,瑞典的哥特蘭級服役,成為第一種成功裝用絕氣推進的柴電潛艦。

廿年來,各國柴電潛艦的AIP系統原理不同,包括瑞典研發的「史特林引擎」(Stirling Engine)、法國的封閉循環渦輪機(MESMA)、或是德國研發的燃料電池。潛艦在原先的柴油主機之外,加裝上述的輔助動力系統,最大潛航時間,就由原先的不到一星期,延長到2~3周,大幅提高水下匿蹤性。

不過絕氣推進器統也非全無缺點:各種AIP系統都必須攜帶液態氧為助燃劑,燃料電池還需多帶液態氫,二者均須在低溫高壓下儲存,史特林引擎與MESMA渦輪機必須在高壓環境下燃燒,都使得操作危險性提高。而AIP系統能提供的馬力,往往只有主機的十分之一,因此平時仍然使用原先的柴油主機替電瓶充電,只有到必要時,才利用AIP作為「保命」系統。

以我國鄰近地區而言,日本、韓國與中共,最新一代的柴電潛艦都已經裝備AIP系統。日本與中共的技術來自瑞典,韓國則使用德國的燃料電池。

先求有再求好 國造潛艦不裝AIP

早在十餘年前的扁政府時代,美國小布希政府宣稱將出售潛艦,在台灣引發熱議。當時的國防部長李傑,在立院答覆立委與記者詢問時,也曾表示:我方向美國提出的規格需求中,並不包括AIP。

官員表示,IDS計畫是我方首度建造潛艦,技術挑戰原本就已經很大,因此為控制風險,決定先不裝AIP。此外隨著電池科技的進步,鋰電池可達到比傳統鉛酸電池更大的蓄電量,即使沒有AIP,水下潛航時間也可以一定程度改善,例如蒼龍級從第11艘「凰龍」號起,就用鋰電池取代傳統鉛酸電池。由於國內的鋰電池技術不差,我方的IDS,也可能使用鋰電池。

官員也指出,海軍近年自製艦艇,都採取「小步快跑」策略,先造一艘原型艦進行測評,從實際運用經驗中去改正缺失,然後再進行量產。因此如果國造潛艦發展順利,將來進行分批量產之後,再考慮是否裝用AIP。

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