德國潛艇怎麼放棄了雙殼設計

1. 潛水艇原理，幫幫忙啊

深潛原理

潛艇外部深潛以及航位控制系統所有在水面上的船隻，包括在上浮之後的潛艇，它們所受的正浮力一定大於重力。所以如果要潛下去，潛艇必須得到更多的負浮力，也就是說潛艇或者將自身的重力大於其所受浮力，或者降低其排水量。而相對於排水量（排水的體積）的控制，對於重力的控制則完全可以通過裝備一種叫做「沉浮箱」的水箱來控制。即通過控制沉浮箱中的注水情況來改變潛艇的重力。

對於普通的下潛和上浮動作，潛艇通常用前後兩個沉浮箱來完成，這兩個沉浮箱也稱作主沉浮箱或稱主水櫃（MainBallastTank，簡稱MBT）。當潛艇需要下潛的時候，主沉浮箱水口完全開啟並注水以增大潛艇重力，而當潛艇需要上浮的時候，主沉浮箱的水口再次打開與此同時向主沉浮箱中注入壓縮空氣以排出箱中的水從而減小重力。主沉浮箱主要負責大幅度的潛艇沉浮動作，水箱也通常安置在漂浮吃水線以下，而如果需要更精確的控制潛艇的所處深度，則需要用深度控制水櫃或稱「硬水櫃」（DepthControlTank，簡稱DCT，或稱hardtank）來控制。被稱為「硬水櫃」主要由於它們必須要承受相比主水櫃來說更大的壓力。深度控制水櫃的水量可以控制反映變化的外部條件或改變下潛深度。這種水櫃既可以安置在靠近潛艇中心的地方，亦可以單獨安置在艇身上以防止對於艇平衡性的影響。

當潛艇下潛時，潛艇殼體通常可以承受的水壓可以達到4兆帕，而對於像阿爾法級核潛艇那樣的鈦合金外殼的潛艇則可以承受10兆帕的壓力。但在殼體內則要保持普通的海平面大氣壓力左右的氣壓。由於水的鹽度不同，鹽度越大的水其在同樣深度所產生的壓力也越大。在潛航中的潛艇往往處於一種不穩定平衡狀態，或者處於一種向海床下潛的下潛或者上浮之水面。控制潛艇處於一個確定深度則需要連續控制潛艇的深度控制水櫃以及整個水櫃體系。[35]

潛艇在保持固定浮力狀態時齊平衡狀態並不是固有的狀態。為了維持理想的平衡性，潛艇通常用專用的平衡舵以及內部的平衡水櫃來控制。平衡水櫃內部管線連通，用水泵調整各平衡水櫃之中的水，從而調整個部分重力而創造出平衡向上與向下的力矩。

圖片解釋

潛艇外部深潛以及航位控制系統

潛艇殼體結構

[編輯]總述

現代潛艇通常來說是雪茄型的，這種設計相比於最早海龜號的「蛋型」已經有了很大改變，這樣的殼體也通常被稱為「水滴型殼體」。經過了很長時間的發展，潛艇設計者們發現水滴型殼體是目前發現的水下阻力最小殼體形狀，但不得不說的是這種形狀卻在海面漂浮時抵禦海浪的能力也較差一些。早期的潛艇由於推進力的限制，其水下的速度不會超過10節，作戰方式是平時在水面航行，發現敵情後潛水航行，所以早期潛艇的外形都是不嚴格的「雪茄型」，其所產生的額外水阻力也是可以接受的。直到第二次世界大戰末期，德國潛艇研製技術和思想都得到了巨大的改變，他們開始注重水下航速並且第一次建造出了水下航速比水上還要快的潛艇——U-XXI型，隨後又建造出了U-XXIII型。這兩種型號的潛艇不但使用了近水滴型殼體，而且第一次撤銷了潛艇甲板上的甲板火炮，艦橋部分也「近流線型」，這樣潛艇不僅更快而且相比於當時盟軍的潛艇更加安靜，在水下的戰鬥力更強。現代潛艇在水滴型外殼外面通常都要鋪設消聲瓦，實際上是一種降低本艇聲音輻射以及吸收外部聲波的材料，使得潛艇更加安靜。

潛艇上部突出的艦橋圍殼部分可以增長潛望鏡和無線電天線的使用長度。通常來說，艦橋圍殼內通常都有無線電設備，雷達，電子戰設備，通氣管等設備。在早期的潛艇中，指揮艙都會在潛艇的艦橋圍殼之中，所以潛艇艦橋圍殼通常也被稱為「指揮塔」。不過現在的服役的大多數潛艇的指揮艙通常在潛艇之中，而艦橋圍殼現在通常的作用則是通風，作為設備艙以及用於視覺觀測的地方了。

[編輯]雙殼體結構

二戰晚期的U-XXI型U潛艇，耐壓艇體外部覆蓋了一個「輕殼」在現代的軍用潛艇結構的發展大致分為兩個「流派」——單殼體結構與雙殼體結構。單殼體結構顧名思義就是以一層殼體承受廳外壓力，維持艇內氣壓。而雙殼體則是在殼體外面再加裝一層殼體，這層殼體被稱為「外殼體」，「輕殼體」通常也被稱為「非耐壓艇體」。這個外殼自身不承受壓力，其內部的殼與單殼體結構一樣承受外壓維持內壓。

早在一戰時期，潛艇最適於航行，並且能夠很好低檔外部水壓同時又要簡化製造工藝的方法只有在外形上改變水滴型外形或者使用雙殼體。雙殼體的主要目的就是：外殼保持艇型，內殼維持壓力。直到二戰末期部分潛艇的上甲板部，船首和船尾仍然加裝一個很薄的外殼以維持外形。德國的U-XXI型是第一種完全雙殼體結構的潛艇，而盟軍仍然採用部分雙殼體的結構。

二戰之後，盟、蘇雙方在潛艇的結構上開始分離。蘇聯將原來的與盟軍相似設計結構設計方式轉為了雙殼體結構。值得一提的是從「鐵幕」落下至蘇聯解體，乃至現在，雙殼體結構仍然是蘇聯/俄羅斯潛艇設計結構的「必須結構」。相比之下，美國以及其他西方潛艇則開始轉向全面單殼體的設計方式。通過材料學以及流體動力學的長期進步，西方潛艇普遍做到了以單耐壓艇體抵抗壓力，維持形狀和內壓得能力。西方潛艇雖然稱為單殼體結構，但實際上大多數潛艇的艇首和艇尾需要加裝一層「輕殼」。

雙殼體的優勢在於對耐壓艇體材料要求度比單殼體要低很多，而且可以布設很多耐壓設備，諸如聲納探頭布設非耐壓艇體中，這樣不僅減小耐壓艇體內的空間而且還能大大減小耐壓艇體由於運轉這些設備時產生抗壓力下降和耐壓艇體形變。在實戰中，潛艇一旦受到震盪，撞擊等時候，外部殼體雖然可能遭到毀滅打擊，但由於其有效保護了內部耐壓艇體，造成潛艇的安全性得到有效保護。同時外殼體內部加裝消聲材料也可以大大降低內部噪音，提高安靜能力。再有就是雙殼體結構的潛艇儲備浮力都很大，抗沉性都普遍高於單殼體潛艇。

不過相比之下，雙殼體的弊端也非常凸現。首先雙殼體潛艇的排水量都偏大，這造成了潛艇阻力和噪音的增大。其次雙殼體結構的焊接工藝的要求和耗費要比單殼體高很多，這樣無形中增加了潛艇的製造周期和降低性價比。但值得一提的是，蘇聯曾考慮過製造單殼體的阿爾法級核潛艇以提高其航速和減小排水量，而美國近些年來也開始打算製造雙殼體結構的潛艇以提高裝載能力，安靜性和操作性

2. 歷史中的潛艇

那時候的潛艇水下速度低，魚雷有限，甲板炮有「補炮」的作用。一般德國潛艇的甲板炮配置是88和20毫米機關炮，遠洋潛艇好像配備的是105（不大清楚請老手們指教），因此也有一定的防空作用。如果潛艇上浮充電，這兩門炮就是最重要的武器了。戰爭後期針對盟軍空軍的威脅，德國人也加強過甲板炮，好像出現過配備37MM和四聯裝20MM機關炮的所謂「防空艇」，即遭遇飛機攻擊不下潛而是使用火炮抗擊，不過因為損失太大而放棄了。
總的來說，二戰時期的潛艇技術還不很先進，所有國家的潛艇都配備了甲板炮，這與當時潛艇水下航速低，魚雷儲備有限，包括水下續航力低都有關系。等到更先進的技術出現後，甲板炮成了潛艇提高水下速度的累贅，就自然從歷史舞台上消失了。
補充一下，德國人的XXI型潛艇，也就是所謂現代潛艇的鼻祖，好象也設計了兩門20MM炮裝在指揮台里，實在是有畫蛇添足的嫌疑。可以說，當潛艇的水下速度高於水面速度的時候，甲板炮就已經過時了。

二戰及二戰以前潛艇備有甲板炮和高平兩用機關炮，部分執行特別任務的還帶有水雷，在遇到無武裝的商船是可以開炮節省魚雷，對付岸上目標時也可以使用甲板炮。現在的潛艇追求外形，船體表面的武器都去掉了。對付水面艦艇除了傳統魚雷外可以使用潛艦導彈，比較有名的有美國的「捕鯨叉」導彈

3. U-潛艇的一戰時

第一批德國潛艇為「卡普」（Karp ）級潛艇，採用雙殼船體（double hull），以科庭式煤油引擎（Korting kerosene engine）作為動力， 裝備僅有區區一具魚雷發射管，這就是剛剛設計的U-1艇。等到下一艘U-2艇出現時，就足足比U-1艇大上50%的體積，並且擁有兩具發射管。不過柴油引擎一直到1912年與1913年間， 才開始裝置在U19級潛艇上。在第一次世界大戰開打時，德國海軍一共有13種不同級別共48艘潛艇，但是就役的只有29艘，餘下的還在建造中。
第一次世界大戰期間，在英國皇家海軍的強大壓力和嚴密封鎖中，處於劣勢的德國公海艦隊水面艦艇部隊在大部分時間里都不敢輕舉妄動，而U-潛艇卻頻頻出擊，承擔起對敵攻擊的大部分任務，先後通過有限制進攻作戰和無限制潛艇戰，重創了敵方的海上交通線，幾乎切斷了英國的海上經濟命脈。需要特別指出的是當時的潛艇，只要有可能，一般保持水面航行狀態，只有在發起攻擊或受到威脅時，才會緊急下潛，從而達到戰術突然性和隱蔽性。經過4年多的搏殺，第一次世界大戰以同盟國的失敗結束，1919年~1922年，取得勝利的協約國先後通過《凡爾賽條約》、《華盛頓條約》等一系列的懲罰性條約，對戰後的世界進行了實質性的重新瓜分，為下一場世界大戰的爆發埋下了隱患。

4. 誰有德國潛艇戰後發展的歷程介紹

1913年德國率先研製出潛艇專用柴油機。並建造出柴油機-電動機潛艇，這種動力形式一直被常規潛艇採用至今。此後德國一直保持常規潛艇建造技術上的優勢。並建立了一支強大的水下力量。在兩次世界大戰中戰果顯赫，相信大家對鄧尼茲的「狼群戰術」都有所了解。德國是第二次世界大戰的戰敗國。潛艇的發展在戰後由此停止。前西德在1955年加入北約後，才開始重建潛艇工業。逐漸成為世界常規潛艇設計、建造、出口大國。
205型常規潛艇
205型潛艇是德國戰後建造的第一型潛艇，由霍瓦茲造船廠於1966年建造，數量只有2艘，帶有試驗的性質。舷號分別為U11和U12，於1968年和1969年服役。潛艇採用非磁合金鋼建造，潛深達到159米。隨著時間的流逝，這2艘潛艇已經另做它用，繼續發揮余熱：U11艇1988年改作靶艇；U12艇改作聲納訓練平台。
205型潛艇水上排水量419噸，水下排水量450噸；艇長43.9米，吃水4.3米，水上航速10節，水下航速17節；人員編制22人。柴一電推進，採用2台MTU 12V 493 AZ80 GA 31L柴油機，持續功率882千瓦；2台810千瓦交流發電機；1台西門子公司的電機，持續功率1.32千瓦，單軸推進。艇上的武器裝備主要包括：8具533毫米口徑魚雷發射管，發射「海豹」線導魚雷，主動尋的時射程13千米，航速35節；被動尋的時射程28千米，航速23節；戰斗部重260千克。艇上安裝有雷達預警電子支援系統、電信公司的MK8火控系統、湯姆遜無線電公司的「卡里普索II」型對海搜索雷達(I波段)、阿特拉斯公司的SRSM1H主／被動高頻聲納。
206A型常規潛艇
繼205型潛艇之後，德國發展了206A型潛艇，1973～1975年服役。共建造12艘，其中霍瓦茲造船廠4艘、北海造船廠8艘。這兩家造船廠日後壟斷了德國潛艇的製造。206A型潛艇的舷號從U15到U30，序號並不連續，原因不得而知——也許像我國的水面艦艇和潛艇的舷號也並不連續一樣。為適應新的作戰要求，德國1987年開始對206A型潛艇進行改裝，1992年2月完成。現在該型潛艇隸屬於第一和第三潛艇中隊，基地是埃肯弗爾德。
206A型潛艇水上排水量450噸，水下排水量498噸；艇長48.6米，吃水4.5米；水上航速10節，水下航速17節；人員編制22人。柴-電推進，採用2台MTU 12V 493 AZ80 GA 31L柴油機，持續功率882千瓦；2台810千瓦交流發電機1台西門子公司的電機，持續功率1.32千瓦，單軸推進。艇上的武器裝備主要包括：8具533毫米口徑魚雷發射管，採用阿特拉斯公司的DM2A3線導魚雷，主動尋的時射程6千米，航速35節；被動尋的時射程28千米，航速23節；戰斗部重260千克。對抗措施為湯姆遜無線電公司的DR 2000U，配有索恩公司的「沙麗爾2」型電子偵察設備、SLW83魚雷射擊火控系統、湯姆遜無線電公司的「卡里普索II」型對海搜索雷達(1波段)、湯姆遜·辛特拉公司的DUUX 2型被動聲納和阿特拉斯公司的DBQS-21D型主，被動中頻聲納。
209型常規潛艇
209型潛艇主要用於出口，由德國的「潛艇生產專業戶」霍瓦茲造船廠設計製造。迄今已出口將近百艘(不包括授權他國特許生產)，德國因此賺取了大量外匯。209型潛艇採用單殼體結構，艇體為優質HY-80鋼，安全潛深可達300米，水下最大航速23節；裝備8具533毫米魚雷發射管，可在最大深度發射魚雷。209型潛艇主要用於出口，所以各國209型潛艇的技術參數並不一致，一般是根據購買國的要求定製的。我們的鄰居韓國就裝備有209型潛艇。
209型潛艇目前普遍換裝德國與挪威共同開發的MSI-90U數字化綜合指揮火控系統。該系統能自動計算最佳任務數據，可即時從探測轉入攻擊；同時跟蹤12個目標(其中2個為自動跟蹤)和指揮8枚水中行進的魚雷；能夠自動修正航跡，在一擊不中的情況下實施再攻擊。209型潛艇原先使用DM2A1反艦魚雷和DMl反潛魚雷，後來全部換成SST-4或SUT反艦，反潛兩用魚雷。其中SUT電動魚雷全長6.33米，直徑533毫米，航速35節，破甲戰斗部威力相當於400千克TNT炸葯。除魚雷外，209型潛艇(主要是1400型)還可以使用美製「魚叉」潛射反艦導彈。209型潛艇採用德國蔡司公司CSU-83綜合聲納系統，除固有的主、被動聲納和PRS測距聲納外，還加裝了舷側被動聲納陣列和拖曳式聲納。該系統能夠同時自動警戒8個目標，雜訊方式(被動聲納)探測水面艦艇的距離為30-60千米，回聲方式(主動聲納)約為20千米。
212A型常規潛艇
1990年，霍瓦茲造船廠設計出212型潛艇——世界上第一型裝備燃料電池型「不依賴空氣推進裝置」(AIP)系統的潛艇。義大利海軍由於對212型潛艇很感興趣，提議改進其設計，如增大潛深、採用新的外部通信系統和逃生設備等。德國海軍採納了這些建議，生產出212A型潛艇。德國海軍對212A型潛艇提出的基本要求是：克服206A型潛艇的缺點，作戰性能不能降低；安裝燃料電池系統與柴·電動力系統混合的動力裝置；潛艇的水下續航力至少比206A型提高4倍以上；潛艇的總續航力(燃料電池系統加上柴一電動力系統的續航力)保持不變；使用燃料電池動力系統時，水下最大航速不低於6節；燃料電池動力系統的主要設備均安裝在長6.5米以內的分段內。
212A型的首艇U31於1998年7月1日開始建造，2003年4月7日下水首次試航，於2005年服役。U31艇長55.9米，寬7米，吃水6米；水上排水量1450噸，水下排水量1830噸；水面航速12節，水下航速20節；以8節速度航行，水面續航力8000海里，水下續航力420海里；最大下潛深度200米，自持力49天；艇員編制23-27人(其中8名軍官)。212A型潛艇是當前世界最先進的常規動力潛艇，計劃建造4艘(霍瓦茲造船廠和北海造船廠各2艘)，舷號U31～U34，計劃2006年全部服役。
212A型潛艇的主要特點體現在動力裝置。除16缸柴油機和常規鉛氧蓄電池外，還裝配9組氫燃料電池模塊，每組提供30-50千瓦動力。氫燃料不以氣態或壓縮形式儲存，而以金屬氫化物的形式儲存，這種金屬氧化物能夠大量吸收、保存並分解氫燃料。每個儲存單元由幾組金屬氫化物組成，它儲存氫燃料的能力比低溫集裝箱強，而且在封閉的燃燒室內使用非常方便。燃料電池動力系統具有能量利用率高、不產生雜訊、反應熱低、不產生廢氣等優點。單獨使用氫燃料電池動力系統時，由於不用浮出水面通氣，潛艇可以連續潛航2周左右；若單獨使用柴-電動力系統，潛艇每隔2～3天就必須浮出水面，利用通氣管為蓄電池充電。柴一電系統用於獲得作戰所需的高航速，燃料電池系統用於長時間水下隱蔽航行。兩套動力系統結合，既可以單獨使用也可同時使用，大大提高了潛艇的生存和戰斗能力。
212A型潛艇隱身性能突出，得益於綜合採取隱身設計和降噪措施。不依賴空氣動力裝置的應用不但使潛艇的水下航行時間大大增加，而且減小了紅外特徵、增強了隱蔽性。潛艇採用水滴形流線型、局部雙殼體結構，殼體用高強度低磁不銹鋼製造，外形平滑光順、流體性能極佳，不僅阻力小、機動性好，而且濕表面積小，可以減少主動聲納探測時的反射面積，提高潛艇隱身效果。艇艏部略向下沉，給被動聲納基陣創造良好的工作環境。艇體舯部偏前部位有一小型指揮台圍殼，圍殼呈流線形，其上裝有水平舵。指揮台圍殼切口、升降裝置開口、主壓載水艙進排水口、魚雷發射口等開孔都設置了可自動開啟的活動蓋板，降低了航行時的渦流雜訊。艉操縱舵面為X型，採用先進的大傾斜低雜訊7葉螺旋槳，降低了尾部雜訊。動力裝置封閉在密閉艙室內，採用整體「浮伐」技術降噪。艇體外表塗有新型吸波材料，安裝高性能消磁裝置等。
212A型潛艇安裝有新型計算機集中操縱控制系統，將艇、機、舵的操縱控制綜合為一體，操縱控制過程完全自動化。1人在中央控制台操縱，就可控制潛艇的深度、航向、航速等參數與狀態；只需3名監控人員，就能在巡航和下潛情況下對艦船進行各項技術操作。艇上的MSI一90U型火控系統可實現對多批目標運動要素的解算以及對兩批目標的攻擊，並具有模擬訓練功能。它還能對武器系統實行集中控制和管理。
212A型潛艇裝備先進的DBQS一40聲納系統和MOA30 70雜訊監控裝置。聲納系統中的被動探測聲納採用中頻波段、全方位探測，可同B寸跟蹤4批目標。拖曳線列陣聲納採用低頻和超低頻波段，被動工作方式，陣列長40多米，主要用於遠距離目標的探測，探測距離超過100千米。另外，艇上裝有FLl800 U型電子對抗儀、1007型導航雷達和通信系統等電子設備。攻擊潛望鏡是209型潛艇潛望鏡的改進型，另在搜索潛望鏡上加裝紅外探測和微光夜視裝置，提高了潛望鏡的觀測精度和夜間觀測能力。
212A型潛艇裝有6具533毫米魚雷發射管，用水壓式發射裝置發射，發射深度達200米，有液壓式和自航式兩種發射方式。它裝備12枚DM2A4重型魚雷，以及自動化魚雷快速裝填裝置。DM2A4魚雷採用大功率電動力推進系統、新研製的智能化電子系統、改進的聲學系統與引信系統，所以航速快、射程遠，還具有自動導向處理能力。該艇還能攜載24枚水雷，用水雷投擲器進行佈雷，在艇內操縱，可在淺海區有效地執行布雷使命。DM2A4魚雷既能攻擊水面目標，又能攻擊水下潛艇，使212A型潛艇成為一艘既能反潛、又能反艦、還能佈雷的多功能常規潛艇。

5. 個半殼潛艇與單殼體潛艇，雙殼體潛艇的優缺點

先來解釋一下幾種潛艇的構造結構吧

潛艇的主要部分都在耐壓殼之內，耐壓殼對內部艙室和人員起到一個保護作用

根據耐壓殼是否直接與海水接觸承受壓力，可細分為雙殼體和單殼體兩類，個半殼體也被稱為混合構型，特點居於兩者之間，稍後解釋

單殼體潛艇就是耐壓艙直接和海水接觸，承受壓力。大家都知道，球形的抗壓能力最好，但綜合航行等因素後，潛艇的艇身部分職能做成雪茄型。

所以，單殼體潛艇的艇身由高強度鋼板卷板、焊接而成，加工難度比較大。而且所有的設備都必須放在艇身內部，內部空間比較小，儲備浮力也比較小

但優點在於潛艇的機動性好，老美尤其青睞單殼體潛艇，老美的核潛艇（洛杉磯級、俄亥俄級、海狼級和弗吉尼亞級一水的單殼體結構）

歐洲工業強國，如英國、法國、德國、瑞典出品的潛艇也多採取這種結構

雙殼體潛艇，是在耐壓艙外部包裹一層鋼板，鋼板和耐壓艙之間有空隙，可存放設備，並在下潛後注入海水。外層的鋼板起到一個修型作用，而內部的耐壓艙可以做成各種形狀

典型的代表就是二戰時期，德國的21型潛艇，它的耐壓艙刨面是一個八字形，下層存放雙倍容量的蓄電池

雙殼體潛艇對製作工藝的要求相對比較低，而且殼體之間的海水和蓄電池等設備在某種程度上可作為附加保護層（但隨著當前越來越多的反潛魚雷使用聚能戰斗部，這種防護的意義已然不大），儲備浮力大

但缺點在於潛艇排水量上升，水下機動性受影響

採用雙層殼體的結構的主要是毛子和TG，毛子的核潛艇基本都是雙層殼體構造，最典型的當屬大名鼎鼎的台風，殼體間的厚度超過2米

但毛子最新的核潛艇阿庫拉級也開始走單殼體的道路

至於你說的半殼體，正式的叫法是混合體，外部的非耐壓殼比較小，覆蓋部分位置。典型代表就是小日本的蒼龍級潛艇

TG現在的潛艇都是雙殼體的，但TG也在試著走單殼體的路線，現在和毛子合作的拉達級就是走單殼體路線

6. 二戰德國潛艇簡介

二戰德國潛艇資料！

XXI型潛艇

乘員 57 人

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艇長 76.7 米

水面最高航速 15.6 節

水下最高航速 16.8 節

水上航程 15500 海里/10節航速

水下航程 56 海里/4節航速

設計下潛深度 500 米

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魚雷發射管數量 6具（艇首4具/艇尾2具）

魚雷總數 24枚

武備 4 x 20 mm 機槍

產量 119 艘

生產出來的119艘潛艇中，有113艘投入了使用。大戰爆發之前，Walter和Germania Werft博士致力於一項通過對海水進行氧化處理以使潛艇發動機可以不依賴空氣中的氧氣工作的課題研究，這樣一來潛艇就不需要頻繁浮出水面。在實驗艇XVII和XVIII建造完成後，許多項目都得以完成。然而該艇仍然得不到批量生產，事實上，三個重大缺陷已經暴露出來：

一艘XVIII型潛艇的造價，可建兩艘VIIC型潛艇

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對儲水箱的性能所做的改進設計耗費太大

為了得到足夠這些潛艇使用的氧化海水，需要做燃料的更新生產

於是實驗艇XVIII轉而使用柴油發動機，這就產生了XXI型潛艇——在當時仍屬先進的潛艇。它具備在那個時代顯得極為驚人的水下航速，其精良的裝備使得該艇可以無須接近海面即可發現並攻擊目標。此外，它的魚雷水壓裝填系統可在12分鍾內裝填6枚魚雷！而在一艘典型的VIIC型潛艇上，需要10到20分鍾才能裝填一枚魚雷。該型潛艇的另一個新穎之處在於它的建造方式，整個艇體分為9段在不同的工廠建造，然後在3個船塢內進行最後的合並總裝，這樣一來極大的縮短了建造周期。但是VII型潛艇的出現太晚了，它無法改變歷史。該型艇首艇於1944年5月12日下水，6月27日正式服役。兩艘XXI型潛艇被派往加勒比海執行任務：Schnee的U - 2511號與Manseck的U - 3001號。其中U - 2511號違抗了命令並成功接近英國皇家海軍諾福克號驅逐艦，在成功發射魚雷後未被發現從而逃脫，戰爭結束後，這兩艘XXI型潛艇得以返回母港。

XB型潛艇

乘員 52 人

艇長 89.8 米

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水上排水量 1980 噸

水下排水量 2177 噸

航速 16.4節（水面）/7節（水下）

吃水 4.7米

水上航程 5650海里/10節航速

水下航程 56海里/4節航速

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設計下潛深度 350 米

魚雷發射管數量 2具（艇尾）

魚雷數量 15枚魚雷/或66枚SMA水雷

武備 105mm火炮/37mm機關炮/20mm機關炮

1938年，該型潛艇作為一種遠洋布雷潛艇開始了它的設計工作，後來發展成I型和XA型（未生產，轉成XB型）潛艇的結合體。該艇具有7個水密閣艙的雙層艇殼，儲油櫃位於一號和二號閣艙，水櫃以及燃料位於外層艇殼，水密調節艙和附加燃料艙位於艇中部，艇首和艇尾還有附加水櫃。

戰爭期間，該型艇的指揮塔圍殼被改裝成VII型和IX型潛艇的樣式，並於1944年中期在指揮塔圍殼右側安裝了通氣管。

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XB型潛艇是一戰以來設計建造的第一種專用於佈雷的潛艇，這種潛艇大部分都是納粹德國海軍所建。該型潛艇可攜帶66枚SMA水雷和15枚魚雷，這種2.15米長、直徑為1.33米的水雷儲存在潛艇兩側的12個垂直發射筒內。不過，這種水雷存在不少設計缺陷使得水雷往往過早引爆，需要數月的時間改進，所以直到1943年3月才恢復使用。隸屬於位於波爾多的第12潛艇艦隊的U-117號潛艇是第一艘使用改進後的SMA水雷的XB型潛艇，當時在摩洛哥海岸進行佈雷。其後的四艘潛艇被建造成能夠攜帶240噸燃油以供攻擊潛艇使用的運油艇執行「奶牛」任務。

XI型潛艇

乘員 110 人

艇長 115 米

水上排水量 3630 噸

水下排水量 4100 噸

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艇寬 9.5米

吃水 6.2米

水上航程 5650海里/10節航速

水下航程 56海里/4節航速

設計下潛深度 350 米

魚雷發射管數量 6具（艇首4具/艇尾2具）

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魚雷數量 18枚

武備 20mmx2/12.7mmx4/37mmx2/一架「阿拉多」水上偵察機

戰前德國海軍新型潛艇的設計工作中首推XI型艇，該艇當時預計在1937年建造完畢。根據一戰期間大型遠洋潛艇的設計思想，XI型潛艇計劃在艇殼外安裝兩個炮塔以及搭載一架「安道爾」231式水上偵察機，該機在不用的時候可以停放在艇首的一個巨大的圓柱筒內（這種結構類似於另外一種大型潛艇攜帶兩艘袖珍潛艇的設計）。完全不切合實際的是，這種大型的XI型潛艇竟計劃在不萊梅的威悉河上建造。該型潛艇於1939年1月17日開始建造，最終完成了4艘：U-112號到U-115號，建造工作於次年9月終止。

IXC型潛艇

乘員 48-56人

艇長 76.76 米

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水上排水量 1120 噸

水下排水量 1232 噸

水面最高航速 18.3節

水下最高航速 7.3 節

水上航程 13450海里/10節航速

水下航程 63海里/4節航速

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設計下潛深度 230 米

魚雷發射管數量 6具（艇首4/艇尾2）

魚雷總數 22枚

武備 1 門105mm炮; 1門4聯裝37毫米防空炮；1門20毫米機槍

這種IXB型潛艇的改進型在設計上可多裝載43噸額外的燃油，這使得該型潛艇在10節航速下的航程增加到13400海里。執行布雷任務時，該艇可攜帶44枚TMA型水雷或66枚TMB型水雷，部分IXC型潛艇如U-162到U-170號和U-505到U-550號潛艇則未按布雷任務設計。其近親為IXC/40型潛艇。

IXB型潛艇

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乘員 48-56 人

艇長 76.5 米

水面最高航速 18.2 節

水下最高航速 7.3 節

水上航程 12000海里/10節航速

水下航程 64海里/4節航速

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設計下潛深度 230 米

魚雷發射管數量 6具（艇首4具/艇尾2具）

魚雷總數 22枚（或44枚水雷）

武備 105毫米甲板炮，備彈110發；20毫米機炮x2

排水量 1051噸（水面）/1147噸（水下）

IXB型艇是IX型艇的一種改進型艇，其排水量比後者稍大，航程也相應地增加1500海里。IXC型艇則在此基礎上做了進一步改進。

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IXB型潛艇中的U-100號艇

該型艇可以說是大戰期間德軍潛艇中最為成功的艇型，平均每艘該型艇都有擊沉10萬噸各類船隻的戰績。艇上攜帶有23枚魚雷，這使得潛艇指揮官能夠針對同一護航船隊進行夜以繼日的持續攻擊。

IXB型潛艇中最著名的應該說是U-123號艇，正是該艇的指揮官Hardegen於1942年初揭開了美國海岸攻擊行動（「鼓點」戰役）的序幕。而Hessler指揮的U-107號艇則創下了戰爭期間攻擊護航船隊的最高記錄，在非洲的弗里敦附近海域，該艇取得了擊沉船隻噸位共計10萬噸的戰績。

同為該型艇的還有：U-64號、U-65號、U-103號、U-104號、U-105號、U-106號、U-107號、U-108號、U-109號、U-110號、U-111號、U-122號、U-123號及U-124號艇。

IX型潛艇

乘員 48 人

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艇長 76.8 米

水上排水量 1120 噸

水下排水量 1232 噸

水面最高航速 18 節

水下最高航速 7 節

水上航程 13450 海里/10節航速

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水下航程 63 海里/4節航速

設計下潛深度 150 米

魚雷發射管數量 6具（艇首4具/艇尾2具）

魚雷總數 22枚

武備 1 門105mm炮; 1 到4挺20mm機槍

這種艇型是在1935-1936年作為一種遠洋潛艇設計建造的，同時又是從IA級艇改進而來，其作戰下潛深度為100米，最大下潛深度為200米，並在吃水線以下安裝有6具魚雷發射管（艇首4具，艇尾2具），共可攜帶魚雷22枚。該型艇具有與VIIC型艇類似的水上飛機和方向舵，艇內的控制室和指揮塔圍殼內則分別安裝有1部和2部潛望鏡，但從IXC型艇開始取消了上述設計。

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IX型艇具有5個外部魚雷艙（其中2個位於艇首，3個位於艇尾），可額外存儲10枚魚雷。執行布雷任務時，該艇可攜帶TMA型水雷44枚或TMB型水雷66枚，但實際上多數IXC型艇並不適合執行布雷任務。該艇裝備一門105毫米甲板炮，備彈110發，其防空武器的配置在大戰期間則不盡相同。

VIIC型潛艇

乘員 44-52 人

艇長 67.1 米

水上排水量 769 噸

水下排水量 871 噸

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水面最高航速 17.7 節

水下最高航速 7.6 節

水上航程 8500 海里/10節航速

水下航程 80 海里/4節航速

設計下潛深度 220 米

魚雷發射管數量 5具（艇首4具/艇尾1具）

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魚雷總數 14枚

武備 1 門105mm炮; 1挺20mm機槍

VIIC型潛艇是由極為成功的VIIB型潛艇改進而來，兩者具有相同的引擎設計和馬力，但比後者更大的體積和排水量使得VIIC型艇的航速不及VIIB型。除了幾艘後來的潛艇以外所有的VIIC型艇都裝備有5個魚雷發射管（4個位於艇首，1個位於艇尾），而諸如U-72、U78、U-80、U-554和U-555號都只在艇首裝有2具魚雷發射管，U-203、U-331、U-351、U-401、U-431、U-651號則沒有艇尾魚雷發射管。

VIIC型潛艇自1941年以來就是二戰中德國潛艇部隊的主力，在整個大戰期間它的建造工作就一直沒有終止過。第一艘服役的VIIC型潛艇是1940年的U-69號。VIIC型潛艇是一種威力巨大的戰斗機器，幾乎在所有有德國潛艇活動的海域都能見到它的身影。

VIIC型潛艇投入使用時正是「快樂日」即將結束的時候，1943年底到1944年，它不得不面臨盟軍即將發動的反潛總攻勢。

也許最為成功的VIIC型潛艇是U-96號，它在許多有關德國潛艇的影片中都出現過，還有一些防空潛艇。1944到1945年間，這些潛艇大多安裝了通氣管，VIIC/41型潛艇甚至做了更大改進，而大型布雷潛艇VIID則是由VIIC直接改裝而來。

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VII型潛艇

乘員 44 人

艇長 66 米

水上排水量 769 噸

水下排水量 865 噸

水面最高航速 17 節

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水下最高航速 8 節

水上航程 8500 海里/10節航速

水下航程 80 海里/4節航速

設計下潛深度 150 米

魚雷發射管數量 5具（艇首4具/艇尾1具）

魚雷總數 14枚

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武備 一門88 mm炮; 1到4挺 20mm機槍

VII型潛艇的首艇於1936年6月下水,其改進型艇在整個戰爭期間都得到了廣泛使用，從未有哪個國家能象德國VII型潛艇那樣被建造如此之多。它最初的艇型發展成為VIIB型潛艇，其航程與操縱性能得到了很大改進, 在魚雷射程內的攻擊也顯得相當有效。在此基礎上做的進一步改進使得後來的VIIC型潛艇成為德國海軍最具攻擊力的潛艇。最後的VIIC/41型潛艇的下潛深度在戰後很長時間內沒有任何一個國家的潛艇可以匹及。另外，VII型潛艇的某些改型也用於布雷(VIID) 及成為其他潛艇補給燃料和魚雷的補給艇(VIIF)。

II型潛艇

乘員 25 人

艇長 44 米

水上排水量 314 噸

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水下排水量 460 噸

水面最高航速 12 節

水下最高航速 4 節

水上航程 5650海里

水下航程 56海里

設計下潛深度 100 米

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魚雷發射管數量 3 具(艇首)

魚雷數量 6枚

武備 20mm機槍

II型潛艇，綽號"獨木舟",是納粹德國建造的首型潛艇。1935年凡爾賽條約被撕毀後，建造出來的該型潛艇的首艇由於其嚴重的易燃性在航程上受到很大限制。而其後的改進型則大大提高了潛艇的航程。潛艇無法持續3到4周運送物資，但它們可以在魚雷用盡後回港補充。II型艇以後的潛艇均在外型上縮小了尺寸，從而使得某些能力受限，但艇員則感謝這一設計，因為潛艇的操縱變的更加容易。同時，潛艇的水下航速和堅固性都得到了前所未有的提高。

I型潛艇

乘員 43 人

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艇長 72.4 米

水上排水量 862 噸

水下排水量 983 噸

水面最高航速 18.6 節

水下最高航速 8.3 節

水上航程 7900海里/10節航速

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水下航程 78海里/4節航速

設計下潛深度 330 米

魚雷發射管數量 6具（艇首4具/艇尾2具）

魚雷數量 14枚魚雷/或28枚TMB水雷

武備 一門20 mm機關炮

I型潛艇對於德國海軍而言並不是一型設計非常成功的潛艇，主要是因為它是德國的一個工程小組為土耳其海軍設計建造的，故而其主要目的是為後來德國海軍大型遠洋潛艇的建造打基礎。

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第一艘完工的I型潛艇是U-25號，該艇於1936年2月14日在德國不萊梅下水，第二艘是U-26號，於一個月後下水。雖然該型潛艇武備強大，但不幸的是海上抗風浪性能無法令人滿意：水面和水下航行時不夠穩定；下潛速度慢；水下操縱性能不佳，同時還發現該艇的性能極不穩定。戰爭期間多次作戰巡邏任務的中途放棄都是因為艇上發生的大大小小的故障造成的。這種潛艇令鄧尼茨大傷腦筋，他在1939年12月20日的作戰日記中寫到：

「U-25，這種從戰爭一開始除了作短途巡航之外就只能呆在碼頭的潛艇，最好還是回到自己的碼頭去。」

1940年8月底，在第二艦隊服役的這兩艘潛艇相

7. 為什麼國產潛艇都是雙殼體有技術或工藝方面的原因嗎

雙層殼體為了增大在海下的抗水壓能力，是工藝方面的原因，中國的特種鋼材相對於美俄來說，屈服硬度不夠延展性能一般，單層殼體不能的承受海底壓力。只能設計為雙層殼體。

8. 德國212級常規潛艇的結構是怎樣的

總體設計要求

德國海軍對212級潛艇提出了如下設計要求：兩套混合動力系統，即燃料電池系統與柴-電動力系統同時配備。配備燃料電池AIP系統後，水下續航力比一般柴電潛艇的續航力至少提高4倍以上。裝備燃料電池AIP系統後，水下最大航速不低於6節。燃料電池AIP系統的主要設備均安裝在長度不超過6.5米的分段中。潛艇的作戰性能保持不變。潛艇的總航程保持不變。212A級均達到這些要求。

艇型結構

212A級潛艇的艇型是長寬比最佳的水滴形線型。首部略向下沉，使被動聲吶基陣有良好的工作環境。尾部呈尖錐形。艇體中部偏前部位有一小型指揮台圍殼，圍殼具有良好的流線型，其上裝有水平舵。尾操縱面為X型。

德國常規潛艇按傳統長期採用單殼體結構型式。但212A級潛艇則一反常規，採用了雙殼體結構。耐壓體由前後兩個直徑不同的圓筒組成。圓筒之間採用加厚板製成的耐壓錐體連接，耐壓殼體前後兩端均採用模壓球形封頭。前段直徑較大，其底部與非耐壓殼體合二為一，殼體內設雙層鋪板；後段直徑較小，只設一層鋪板。耐壓殼體用高強度低磁不銹鋼製造，殼體內未設高強度耐壓隔壁。

總體布置

212A級潛艇按照用途可劃分為4個艙室：I艙是居住艙與武器艙；Ⅱ艙是指揮艙；Ⅲ艙是燃料電池艙；Ⅳ艙是動力艙。除了動力艙外，其餘各艙均分三層布置。

I艙上層是艇員住艙；中層前部布置有6具魚雷發射管，後部左舷為備用魚雷存放區，右舷為住室，廚房和餐廳；下層為蓄電池室，其前方布置有縱傾平衡水艙。

Ⅱ艙上層是操縱控制和作戰指揮中心；中層前部布置有各類電子儀器室，後部為艇務操縱設備；下層布置有貯存室、液艙和其他設備。

Ⅲ艙位於耐壓圓錐分段內。氫氧貯存櫃布置在動力艙外的甲板下面，氫貯存櫃布置在動力艙外下部的舷間。燃料電池系統的主要設備亦分3層布置。

Ⅳ艙上層前部安裝有柴油發電機組及其配套的輔助設備，這部分設備裝在一個無需人操縱的專用密封艙內。後部安裝推進電機及其相應的附屬設備；下層布置有燃油艙、淡水艙、縱傾平衡水艙等多種液艙。

該級艇的首部非水密空間比較大，被動聲吶的圓柱形聲吶基陣布置在底部；探雷聲吶基陣布置在頂部。艇的尾部布置有軸系、螺旋槳及尾舵操縱桿等設備。指揮台圍殼內布置有攻擊潛望鏡、搜索潛望鏡、通氣管裝置、雷達天線、鞭狀天線桅桿等升降裝置，還有偵察聲吶基陣和拖曳線列聲吶的收放裝置等。壓載水艙分別布置在舷間、首部和尾部。

動力裝置

212A級潛艇的動力裝置是由燃料電池動力系統和柴-電動力系統組成的混合動力系統。燃料電池動力系統由9組固態聚合物燃料電池、14噸液氧貯存櫃和1.7噸氣態氫貯存櫃等三部分組成。燃料電池裝置本身由熱交換器、排出泵、冷卻水泵、催化劑罐、燃料電池電子設備、開關板、斬波器、逆變器、冷卻水箱和廢水箱等設備組成。

該系統的工作原理是，將氫燃料和氧化物放到特殊燃燒室內進行電化學反應，直接轉換成電能，輸出的直流電直接驅動電動機，電動機帶動槳軸，推進潛艇航行。該系統無需發電機及變壓器、電能轉換率達60％。

212A級潛艇採用的聚四氟乙烯燃料電池的輸出功率為每組34千瓦，總功率306千瓦。

柴電動力系統由柴油發電機組、蓄電池組和配電設備組成。柴油機是德國MTU公司生產的1台16V396型廢氣增壓高速柴油機，功率3120千瓦，轉速2000轉／分。發電機是帶串聯整流器的無電刷交流永磁同步電機；推進電機為低轉速直流電動機，額定功率2850千瓦，最高轉速200轉／分。

柴電動力系統中的蓄電池組能滿足潛艇高低速航行及全艇電網供電要求。

212A級潛艇安裝有新型的潛艇集中操縱控制系統。該系統由計算機、匯流排、感測器、指令裝置、顯控台和控制板組成。將船、機、舵的操縱控制綜合為一體，由1人在中央控制台操縱，可控制潛艇的深度、航向、航速、縱傾和補重等參數與狀態，操縱控制過程完全自動化。

電子設備

212A級潛艇裝備的聲吶系統主要有，DBQS-40聲吶系統，包括一個中頻探測柱面陣、一套TAS-3型拖曳線列陣和一套FAS-3中低頻舷側陣；主動高頻探雷使用MOA3070聲吶；艇上還裝有被動測距聲吶和偵聽聲吶。探雷避雷聲吶系統是一部高解析度的主動聲吶，它能對水雷進行精確定位，保證潛艇避開水雷安全航行。本艇的雜訊監測控制系統的水聽器布置在艇的各個重點部位，它能隨時監測該處的雜訊。

主要電子設備包括1台雷達偵察儀，1台FL1800U型電子對抗儀。雷達偵察儀的天線安裝在潛望鏡上，隨其一同升降。導航系統主要有1007型導航雷達，攻擊潛望鏡、搜索潛望鏡、衛星導航定位系統，無線電綜合導航系統：電羅經、計程儀和測深測冰儀等。通信系統包括高頻單邊帶電台、超高頻和甚高頻收發信機、高頻接收機、中、低頻接收機和水聲通信機等。艇上還安裝有可伸縮的棒狀天線，主要用於收發信號。

武器系統

212A級潛艇首部裝有6具533毫米魚雷發射管，發射裝置採用水壓式，發射深度與該級艇的下潛深度一致。既可採用液壓方式發射，又可採用自航方式發射。裝載的魚雷是前聯邦德國研製的DM2A4重型魚雷，備雷12枚。該型魚雷是由STU型與SST-4型魚雷改型後重新設計的。魚雷的動力裝置是大功率熱動力推進系統，還裝有新研製的智能化電子系統和改進的聲學系統與引信系統。

艇上備有自動化魚雷快速裝填裝置。該級艇能攜載24枚水雷，這些水雷布置在位於非耐壓殼體內兩側的兩個特製的玻璃鋼水雷輸送布放裝置內。布雷是通過水雷投擲器進行的，由艇內操縱，可在淺海區有效地執行布雷使命。

該級艇裝有MS1-90U型火控系統，該系統可實現對多批目標運動要素解算和兩批目標的攻擊，並具有模擬訓練功能。它還能對武器系統實行集中控制和管理。

技術特點

結構布置合理

212A級潛艇船體外形平滑光順，流體性能極佳，不僅阻力小，機動性好，在給定的功率下能獲得高航速和好的操縱性，而且濕表面積小，可減少被主動聲吶探測時的反射面積，從而增加了潛艇的隱身性。

前聯邦德國潛艇以往通常採用單殼結構形式，但212A級潛艇進行了新的嘗試，採用雙殼體結構。

艇體採用高強度低磁不銹鋼，結構之間焊接工藝高超。由於結構布局合理，艇體材料性能先進，所以該級艇的結構具有較好的抗沖擊能力。

隱身性設計卓有成效

為了降低212A級潛艇的目標特徵，設計時採取了一系列行之有效的措施。在降低本艇雜訊方面，主要採取了以下措施：

除了採用流體雜訊極小的最佳流線型艇體外，在外殼幾乎未設突出附體，甚至艇體與指揮台圍殼上的開孔也減少到最少。對於指揮台圍殼大切口、升降裝置開口、主壓載水艙進排水口、魚雷發射管出口等較大的開孔，都裝設了活動蓋板。因蓋板能自動啟閉，並採取無縫連接，故使開孔處的渦流雜訊降低。

尾部裝有性能先進的大側斜低雜訊7葉螺旋槳，使潛艇的三大雜訊源之一的螺旋槳雜訊大幅度下降。

艇上的所有機械設備都經過嚴格的降噪設計。為了減少振動機械和結構向艇外傳遞振動能量，所有的設備均安裝在高效能的彈性減振基座上。與艇體相連的所有系統的管路都採用局部撓性連接。

對另一主要雜訊源（動力系統雜訊源）進行了重點設計，將主輔機集中布置在密封的動力室內，採用整體「浮筏」技術進行專門減振降噪。僅此一項措施，就使結構雜訊降低了40分貝，傳遞力減少了97％以上，大大地增加了潛艇的安靜性。

在減小本艇的反射強度方面，採取了多項措施，如：在外殼體與升降裝置外表面塗敷了新型的吸收聲波和雷達波等特種塗料，使敵方聲吶與雷達的探測距離明顯縮小；除了外殼體採用低磁鋼材料外，在艇上安裝了可靠的高性能消磁系統，它能隨時監測本艇的磁場強度，並發現磁異常現象，可及時為本艇消磁，從而能縮減敵方磁探測器和磁引信武器的作用距離。

212A級潛艇安裝了燃料電池動力系統後，相對向海水輻射的熱能很少，因此，其紅外特徵很小。該系統基本不向艇外排放廢物，尾流特徵亦很小；其聲信號特徵比柴·電推進裝置的聲信號低些，燃料電池動力系統能超安靜運行。

混合動力系統性能優越

212A級潛艇的燃料電池動力系統用於水下長時間巡航，水下續航力成倍增長；柴-電動力系統用於該艇作戰時高速航行。該級艇使用的燃料電池尺寸小、無腐蝕、功率密度大，使用壽命長。單靠燃料電池航行時，航速可達8節。當以4.5節航速潛航時，該電池還可提供11千瓦的生活用電。同時續航力可達1250海里。潛航時間達278小時。

柴電動力系統的發電機重量輕、體積小、功率高。推進電機配備有性能良好的無級調速裝置，可任意調節該艇的航速。僅使用柴-電動力系統的蓄電池組供電時，水下最大航速達21節，續航力提高8％，以4.5節巡航速度航行時，續航力只提高3％，表明這種改進的蓄電池組最適用於大電流放電。

上述兩種動力系統既可單獨使用，又可聯合使用，並能相互補充。同時工作時，使潛艇的水下持續航行時間增加到364小時以上，續航力達到1638海里，比209級1200型潛艇的水下續航力提高了4.4倍。使該級艇的生命力與戰鬥力有很大提高。

電子設備配置完善、功能齊全

212A級潛艇的綜合聲吶系統由三部聲吶組成。被動探測聲吶是一部全方位的中頻聲吶，主要用於對中、近距離目標進行探測和跟蹤，可同時跟蹤4批目標，顯示其真實方位、相對方位和方位／時間記錄；被動測距聲吶用於測量中遠距離目標的方位和距離，對目標實施精確定位。

在探測跟蹤4批目標的同時，將信號傳遞給火控系統；不過該聲吶只能在兩舷-60舷角范圍內工作。偵察聲吶是一部高頻聲吶，主要用於捕捉突然出現的魚雷等高頻脈沖信號。上述3部聲吶能覆蓋聲信號的大部分頻段，能接收除低頻和超低頻外的所有海上目標信息，對所收到信息進行分類處理和顯示。

低頻探測聲吶系統由2部聲吶組成：舷側陣聲吶是一部中、低頻被動探測聲吶，基陣長約28米，布置在兩舷的下部。它只能在兩舷方向探測和跟蹤目標，而探測距離較遠。

拖曳線列陣聲吶是一部低頻和超低頻的被動探測聲吶，陣長40多米，用拖纜拖於指揮台圍殼後面。該聲吶主要用於遠距離目標的探測，探測距離可達100千米以上。

本艇雜訊監測控制系統的水聽器，在發現雜訊超標和異常時，能對異常雜訊特性進行及時分析，並採取相應的措施加以消除，以避免本艇雜訊超標而被敵人發現。

212A級潛艇上裝備的1007型雷達具有良好的探測能力，主要用於導航和對海搜索，兼有對空目標搜索和指示能力。該級艇的攻擊潛望鏡是209級潛艇潛望鏡的改進型。兩根新型潛望鏡改善了光學通道的性能，較大地提高了光傳輸能力和解析度。在搜索潛望鏡上加裝了紅外探測和微光夜視裝置，提高了潛望鏡的觀測精度和夜間觀測能力。

魚雷性能優良、發射方式靈活

212級潛艇裝備的DM2A4重型魚雷由水壓式發射裝置發射，發射深度可達200米，發射方式液壓與自航兩便。該型魚雷的性能有很大提高，具有航速快、射程遠、聲學性能好等特點，還具有「智能化」自導處理能力。

該型魚雷既能攻擊水面目標，又能攻擊水下潛艇，因此，212A級潛艇是一艘既能反潛，又能反艦，還能攻勢佈雷的最現代化的常規潛艇。

212A級常規潛艇以其潛航時間長（2～3周），隱蔽性好，作戰能力強而著稱於世。這是其他常規潛艇所不具備的優勢，將倍受各國海軍青睞。

該級潛艇不僅將成為21世紀德國海軍的主力，而且將是未來國際軍貿市場繼209級潛艇之後德國推出的又一個出口型「拳頭」產品。該級潛艇必將成為世界潛艇發展史的新里程碑。

此外德國在212級基礎上還設計了一級改進型AIP潛艇，命名為214級。該級潛艇也面向國際市場，並於1998年取得希臘海軍3艘的訂單，首艇由德國建造，將於2006年交付，後續艇交由希臘船廠建造。

212A級潛艇長55.9米，寬7米、吃水6米；水上排水量1450噸，水下排水量1830噸；水面航速12節，水下最大航速20節，AIP推進時，最大潛航速度8節；續航力為1250海里；下潛深度200米；自持力49天；艇員編制27人。德國214級常規潛艇

214型設計的許多初始數據是在分析德國海軍和其他國家潛艇的性能數據的基礎上得出的，外形是對流體動力和目標強度參數進行優化處理之後加以確定的，在此基礎亡確定了指揮台圍殼的最佳幾何形狀。

當214型以2-6節航速進行水下巡邏時，燃料電池系統能使其在水下連續潛航3個多星期。在通氣管狀態以6節速度航行時，燃油儲備可使其具有12000海里續航力及12個星期的海上續航時間。

214型的長時間水下自持力依靠混合推進系統來完成，包括燃料電池AIP系統、主推進電機／柴油發電機組和兩組大功率鉛酸蓄電池等。主推進電機是永磁電機，其功率比212型的功率增加了20-30％。

214型潛艇配備西門子研發的第二代BZM—120型質子膜燃料電池系統，它由兩組功率各120千瓦的燃料電池模塊構成。由於它比德國首艘212型（U—31）的第一代PEM燃料電池更為先進，因此持續航行時間達到U—31號的三倍。

214型布置了8具533毫米首魚雷發射管，可發射STN阿特拉斯魚雷和反艦導彈，魚雷與反艦導彈裝載總數為16枚。裝備的ISUS90型作戰指揮控制系統，可利用高性能的數據匯流排把聲吶、攻擊潛望鏡等感測器、魚雷和反艦導彈發射系統以及艇上的導航系統與中心計算機聯系起來，接收並分析所有輸入數據信息，並把各種數據信息經處理後自動形成作戰指令。

該系統的基本感測器是聲吶系統，它由探測目標距離和方位的主動聲吶、中頻圓柱狀被動聲吶、中低頻的舷側陣被動聲吶、DTA50數字式低頻拖曳陣聲吶以及計算目標數據的被動測距聲吶等幾部分組成。

艇上的探雷聲吶系統可為潛艇提供近距離的導航數據。另外，還裝備了一個帶有光學測距儀、熱成像感測器和綜合ESM或GPS設備的光電桅桿，以及一個帶有光學測距儀的攻擊潛望鏡。作為自衛手段，則是魚雷對抗系統。

214型的減振降噪特性十分突出，艇上採用低雜訊機械和設備，保證了安靜運行。此外，裝備的西門子公司研製的永磁型主推進電機具有穩定性能，在調整航速過程中，不會產生瞬態的轉換雜訊，從而降低水下聲信號的特徵強度。

另外，機艙內的所有機械設備都被安裝在一個在聲學方面與耐壓艇體絕緣的整體浮筏式減振基座上，艇上的管系和電纜也採取了相應的減振措施。外部艇體表面上的開口，採用擋板結構以便盡可能地減少海水流動雜訊。這些有效措施使214型自身形成了一個安靜的水下平台。

此外，最佳的外形及塗在艇體外表面的專用聲波能量吸收塗層材料也對大幅度降低水下目標強度發揮了很大的作用，從而減少了被敵人探測的幾率，增加了自身的聲吶探測范圍。

在總布置方面，對人機環境給與了格外重視，前部配備供30名艇員居住的標准艙室，每個艇員都有自己的固定床位。艇員居住艙室的後面則是位於中部的指揮與作戰情報中心，聲吶顯示屏、武器以及潛艇控制系統的控制台都設置在指揮與作戰情報中心內。在該中心與艇員住艙之間設置了耐壓艙壁。尾部沒有布置艇員艙室，在那裡實行的是無人操作，主要布置的是與推進裝置和潛艇操縱有關的系統和設備。

214型潛艇長65米，寬6．3米，吃水6米；排水量水上1700噸，水下1980噸；潛深超過400米；航速水下最高。動力裝置，裝備2台MTUl6V396柴油機主機，其功率為6．24兆瓦，此外，還裝備1台西門子電機；武器8具533毫米首魚雷發射管，可發射STN阿特拉斯魚雷和反艦導彈，魚雷與反艦導彈裝載總數為16枚；編制30人；自持力50天。

9. 潛艇為什麼有單殼體和雙殼體之分！

前蘇聯633型R級常規潛艇橫剖面圖雙殼體潛艇是指有兩層殼體的潛艇，即外圍是非耐壓倉（可儲水），內部是耐壓倉，保護設備與人員。 指揮室圍殼也屬於上層建築范疇。潛艇的上層建築用來容納柴油機的進、排氣管系、高壓空氣瓶組、可伸縮的導纜鉗、帶纜樁、系泊羊角、失事救生浮標、救生平台等等多種設備。它還起著連接首尾端結構，保證潛艇外部縱向連續性的作用。其構成的上甲板結構，也是人員在艇外操作時的甲板通道。所以，上層建築是雙殼體潛艇非常重要的，不可或缺的組成部分。 雙殼體結構潛艇的上層建築較大，旁邊是退役後的國產033型常規潛艇，看著拆的挺慘其實只是拆除了上層建築和圍殼部分。這艘艇也不是要報廢，而是重新整修，現在該艇作為潛艇博物館在上海東方綠洲主題公園展出。還有一幅是在塢修的一艘033艇，也拆除了上層建築，露出內部眾多的管系和高壓氣瓶等裝置。雙殼艇的上層建築空間有多大，一看便知。 由於上層建築屬於非耐壓非水密結構，潛艇在水下時這部分空間處於自由浸水狀態。為了保證潛艇在上浮下潛時，水能夠自由流暢 退役的國產033型常規潛艇的進出，上層建 拆掉上層建築的常規潛艇築上就必須開立一定數量的流水孔。因而，上層建築內自由浸水面積大的潛艇，開立的流水孔數量就多。上層建築小的潛艇，流水孔開口數量自然就少。雙殼艇因為主壓載水艙布置在舷間，艇體寬度增大，為了滿足潛艇水下航行性能的需要，保證潛艇線型的流暢，現代雙殼體潛艇（國產潛艇採用雙殼體結構）的上層建築和外殼體往往形成光順曲線，成為一體。所以雙殼體艇的上層建築自由浸水面積較大，為了保證潛浮時上層建築內的剩水能夠及時的流出，上層建築上的流水孔開口數量也就較多。 單殼艇的上層建築左邊塗成陰影的為單殼體潛艇的上層建築區域，與雙殼艇相比上層建築空間要小的多。而像右邊這艘單殼體結構的美國弗吉尼亞級攻擊核潛艇，除了一個圍殼外就沒有其 弗吉尼亞級攻擊核潛艇他上層建築部分，其流水孔就更少，只有在艇首等部位有不起眼的開口。 單殼體艇因為主壓載水艙只布置在首尾端，沒有舷間結構，所以單殼艇的上層建築外型線不需要像雙殼艇那樣，為了顧及水下航行需要，和艇體形成整體流線型，上層建築空間也就比雙殼艇要小的多。流水孔開口數量也就很少，個別極端的如美國人那樣，只有一個圍殼為上層建築空間的潛艇，流水孔的開口數量就更稀少，只有在圍殼和艇艏部有少量的難以觀察到的流水孔。讓很多人覺得西方潛艇艇表開口很少，外形也顯得異常光滑。實際上這是東西方兩個潛艇設計流派，採用不同的殼體結構形式所造成的差異。我國潛艇的設計體系傳承自前蘇聯，在設計思想和建造工藝上基本一脈流傳,殼體結構上也和前蘇 燃油壓載水艙聯一樣，選用了雙殼體結構，上層建築上的流水孔就比較多。 壓載水艙通氣閥雙殼體艇燃油壓載水艙（可作超載燃油艙）的通氣閥、通海閥示意圖。下潛時位於底部的壓載水艙通海閥打開，水從通海閥進入水艙內，水艙內的空氣通過上部打開的通氣閥進入上層建築內，再由上層建築上的流水孔外溢到艇體外，如果流水孔數量過少，或者開口面積不夠，進入上層建築的空氣將難以及時外泄到艇體外，壓載水艙會形成一定的空氣墊，影響水艙進水速度，延緩潛艇下潛時間。 對於雙殼體潛艇來說，流水孔開口較多是有不得已的緣由的。如果流水孔開口面積過小，雙殼艇在下潛過程中，壓載水艙通過通氣閥排出的空氣將難以迅速的由流水孔溢出艇外，這會影響潛艇的快潛品質。早期的潛艇因為水面航行為主，為了避免航空反潛的威脅，就非常重視潛艇的快潛指標。在上層建築上不但有眾多的流水孔，甲板上也開立密密麻麻的通氣孔，以加速潛艇的下潛速度。現代潛艇雖然以水下航行為主，通氣孔已經大為減少，有的徹底取消，但是為了保證潛艇臨戰時一定的下潛速度，合理的流水孔開口數量是必須的。 雙殼體艇的上層建築空間大，所處位置又高於潛艇的重心和穩心，當潛艇上浮時，如果流水孔開口面積不合理，會造成嚴重的 039AB元級AIP潛水艇的流水口依然醒目背水（上層建築內的水在潛艇上浮時候沒有及時流出艇體，而滯留在上層建築內），占據總噸位5%-10%左右的上層建築背水容積，對雙殼艇上浮時本就脆弱的橫穩性會造成巨大的影響，對潛艇上浮經過穩性瓶頸區時的安全不利。如果海面海情大，潛艇橫穩出現問題，容易出現過大的橫傾，甚至發生整艇傾覆，對艇內人員和潛艇都會造成嚴重的威脅。 右邊這艘F級雙殼體潛艇在緊急上浮後，上層建築內的水通過圍殼與艇體上的流水孔及時外泄到艇體外，如果流水孔開口面積不合理，大量背水無法流出艇體，滯留在上層建築內，雙殼體潛艇上浮過程中脆弱的橫穩將難以保持，一旦潛艇失穩造成傾覆會嚴重威脅潛艇的安全。 另外，還要考慮到當潛艇水下失事或出現嚴重故障時，潛艇會用緊急上浮法，以最快速度上浮至水面。此時潛艇的上浮速度和出水的角度都會非常大，流水孔開口面積不夠就會造成更嚴重的背水，幾百噸乃至上千噸（戰略核潛艇的上層建築容積可以占總噸位的15%，以92艇為例如果水下滿排達到9000噸，上層建築容積將達1350噸）的剩水將徹底破壞事故潛艇的橫穩性。失事後的潛艇自救能力本就十分脆弱，一旦上浮後潛艇出現傾覆，事故潛艇殘余的生存力將徹底喪失，毀艇傷人的嚴重事故將無法避免。 前蘇聯F級潛水艇緊急上浮國產039（宋）型潛艇使用的擋板縱縫流水孔，雖然有阻力系數高的問題（由於擋板的存在打斷了流體的均勻性，加劇了流水孔內外流體的交換，增加了艇體邊界層的厚度，提高了潛艇的粘壓阻力，對潛艇的快速性不利。）但對於水下戰術航速要求不高的常規潛艇影響並不大。而擋板流水孔通過在縱縫開口中增加豎立擋板的方式，用簡單的工藝較低的建造成本，就解決了雙殼艇薄殼體板上連續開口的工藝問題，成本低經濟性好，對於大量建造的常規潛艇是適用的。畢竟039型設計時期還是上世紀的80年代中期，當時國內的經濟環境比較困難，國防費用相當拮據，裝備研發過程中成本控制也是設計中需要兼顧的。 039A/B型元級雖然採用了AIP動力，但是其水下最高航速的可持續性與柴電動力潛艇變化不大。AIP混合動力的水下長航時間是慢速指標，一般不會超過4-6節。元級繼續採用擋板縱縫流水孔也就可以理解了。實際上元級上的流水孔與宋級相比， 美國·弗吉尼亞級攻擊核潛艇也有了明顯的改進。在元級第三艘上，可以發現艏艉部分流水孔的擋板檔距很小，擋板向前外側的角度很大。這種新設計的擋板形式,能抑制較高航速下流水孔內外流體的交換強度，改善流水孔區域流場的均勻性，減小擋板流水孔的阻力系數，降低艇體的粘壓阻力，提高元級的水下快速性。 移出廠房的美國弗吉尼亞級攻擊核潛艇（右圖）艇表開口少，艇體光順度非常優秀。對於單殼體潛艇來說，控制艇表開口有著較為明顯的優勢。 1）結構簡單 與雙殼體艇相比，單殼體艇因為少了一層外殼體，也沒有了雙殼體艇復雜的舷側空間結構，所以結構相對簡單。在工程施工量上要比雙殼體艇少。就單純的工程角度而論，單殼艇的建造公時、佔用人工和建造材料都會比雙殼體艇少。假設兩艘單、雙殼體艇性能相近的前提下，採用單殼結構有利於減少建造時間，擴大建造產量，降低單艇建造成本。 （2）水下快速性好 與雙殼體和個半殼體以及混合殼體結構相比，在耐壓艙室容積相同的前提下，單殼體艇的濕表面積最少。因為單殼體艇的耐壓艇體外沒有包覆物，耐壓艇體直接裸露，濕表面積就是耐壓艇體的浸濕面積。而其他的殼體結構，在耐壓艇體外或多或少都包覆有比耐壓艇體直徑更大的輕外殼，大大增加了艇體的浸濕表面。其中雙殼體艇的濕表面積最大，因為雙殼體潛艇從艏至艉都完整的包覆有輕外殼，舷側空間也最為寬裕，外殼體直徑往往比耐壓艇體要增加1.6-2米之多，所以其浸濕表面積要比耐壓艇體裸露的單殼體艇大的多。濕表面積越大潛艇在水下與水接觸的面積越多，摩擦阻力也就越高。潛艇的總阻力值中摩擦阻力佔比84%左右，濕表面積大的潛艇阻力大，水下快速性差。單殼體艇因為最小的浸濕表面積，水下快速性也最佳。 單殼體艇主壓載水艙只有艏艉段有，儲備浮力低一般只有13%左右，低的甚至不到7%。儲備浮力低當然有其弊端（後面詳細展開），但是也有其優勢。與雙殼體艇30%左右的大儲備浮力相比，單殼體艇在水下的滿排噸位就要小的多。打個比方，兩艘水上正常排水量同為6000噸的單雙殼體艇，到了水下單殼艇的滿排最多增加13%的儲備浮容積和4%左右的其他非耐壓非水密結構容積，此時單殼艇水下滿排不過7020噸。雙殼體因為高達30%的儲備浮容積和10%以上的非耐壓非水密容積（雙殼體艇上層建築較大），水下滿排將達到8400噸之巨。換句話說兩艘水上排水量相同的單、雙殼體艇，到了水下雙殼的要比單殼的多帶1380噸的水。在同等推進功率下，水下噸位少的潛艇自然跑的更快，因此單殼艇的水下快速性遠比雙殼艇要優秀的多。 對於潛艇來說，水下最高航速指標有重要意義，關系著潛艇能否及時到達指定地點，去完成指揮部下達的重要任務。在潛艇佔位攻擊和逃避敵反潛力量追剿過程中，較快的航速指標也能提高潛艇的攻擊成功率和規避成功率。所以，讓潛艇擁有良好的水下快速性幾乎是每個國家海軍的基本要求。在這點上，單殼體結構潛艇具備原生性的無以復加的優點，是其他殼體結構潛艇不能比擬的。 （3）下潛速度快、艇表開口少艇體光順度好、聲反射面積小隱蔽性好 單殼艇的主壓載水艙容積小，只有艏艉端有兩組主壓載水艙，儲備浮容積不過13%左右。相比雙殼體艇的十幾個主壓載水艙，單殼體艇從水面狀態轉入水下狀態的時間少下潛速度快。現代潛艇逐漸以水下航行為主，但是非核動力潛艇水面航行時間還是較長的，為了避免敵航空反潛力量攻擊，提高潛艇生存力，一定的下潛速度還是較為重要的，在這點上單殼體艇因為主壓載水艙容積小，儲浮少下潛時間快，有一定的優勢。 單殼體艇的壓載水艙少，上層建築等非耐壓非水密部位的容積也小（詳細見《國產潛艇的洞洞為什麼那麼多》此處不再贅述），這些部位的艇表開口數量也就比雙殼體艇要少的多，艇表開口較為容易控制，在改善艇表光順度上比較有利。這對於提高潛艇的水下快速性，降低高航速下的流體噪音，提高本艇聲納有效工作距離有利。 在相同耐壓艙室容積下，單殼體艇的濕表面積最小，這在上面已經有論述就不再贅述了。浸濕表面積少，就意味著聲反射面積小，敵主動聲納入射強度就低，敵對我潛艇的搜索距離和跟蹤距離就小。便於規避敵反潛兵力的搜索和魚雷末主動導引頭的搜索跟蹤，對於提高潛艇隱蔽性，規避敵方反潛武器攻擊都較為有利，能提高戰時潛艇的生存力。 單殼體潛艇的弊端。 （1）儲備浮力小、不沉性差、生命力低。 單殼體艇的耐壓艇體直接暴露在外，耐壓艇體沒有任何保護。在發生撞擊事故和遭受反潛武器打擊下，耐壓艇體容易破損並導致艙室內進水。單殼體艇的主壓載水艙又小，儲備浮力只有13%左右。西方國家的單殼艇又採用大分艙結構，一旦耐壓艇體破損進水，失事艙室的進水量，往往比該艇的儲備浮力大的多。潛艇要依靠自身排除壓載水艙所獲得的浮力重新上浮到水面很難，失事潛艇容易喪失自救能力後座沉海底，給潛艇和艇內官兵的安全帶來較大的威脅。 單殼體艇的主壓載水艙少而且過於集中，艏艉段兩組壓載水艙如同時遭到損失，潛艇將立刻失去所有儲備浮力，潛艇的不沉性將徹底喪失。如果艏艉組壓載水艙中的一組失去水密性，則容易使潛艇失去縱傾平衡。比如艉組壓載水艙失事，就會導致潛艇大角度尾傾，嚴重影響潛艇潛航時的安全。一旦是首組壓載水艙失事，則會出現大角度首傾，在這種情況下，潛艇要以正常姿態回到水面幾乎不是可能的。如果潛艇失事時航速較高，事故潛艇的首傾角度往往難以挽回，潛艇容易撞擊海底或者突破極限深度，造成嚴重的毀艇事故。 所以單殼體艇與其他殼體結構特別是雙殼體艇相比，生命力要差的多，這同樣也是其殼體結構特性所決定的。 （2）均衡難度大、操作要求高、肋骨內置、對線形適應能力差。 單殼艇主壓載水艙少，又分布在艏艉端，潛艇進行均衡的難度較大，在上浮下潛或者潛航過程中，艇體均衡的操縱能力較差，對操作要求較高。這就對潛艇的自動化操縱性能有了較高的要求，對舵信人員和指揮部門長也有較高的業務要求。 單殼艇耐壓艇體上的環形抗壓肋骨是內置的，當潛艇進行內裝時，大量的電纜、管路要進行穿肋作業，增加了工藝復雜性，提高了工程難度。突出的環形抗壓肋骨又占據了寶貴的耐壓艙室容積，也會影響艙室內一些設備的布置。 單殼艇對線型的適應能力差，要把又厚又硬的耐壓殼體板，加工成帶復雜曲率的線型（比如純水滴型）在施工工藝和施工難度上要求都很高。採用純水滴線型的單殼艇耐壓艙室長度短，帶曲率的耐壓艙室形狀也較為復雜，給艙室的功能性安排和艙室內的設備布置都帶來了很多困難。這對於提高潛艇作戰性能，改善艇員生活環境，控制建造成本，降低建造難度都非常不利。所以美國的大青花魚、長頜須魚和日本的渦、夕、春等採用純水滴線型的潛艇，就都用了雙殼體結構。而美國也在鰹魚級後就放棄了在單殼體潛艇上採用純水滴線型的做法，用建造簡單的拉長水滴線型代替了最初的純水滴線型。