03型常規動力攻擊潛艇(W級)

03型常規潛艇首艇「新中國15號」,是第一艘蘇聯技術轉移在中國建造的613型常規潛艇

(西方代號威士忌型)。圍殼側面的舷號「56-110」是1969年的1月10日解放軍授予該艇的榮譽

舷號,也就是1956年1月10日毛澤東主席在江南造船廠視察仍在建造中的該艇的日期。

一艘在上海江南造船廠建造中的03型常規潛艇,注意旁邊有一個用於下一艘潛艇的原型殼體分段。

1949年蘇聯613型潛艇的剖面圖,應為613 II型,指揮塔前部裝有57mm火砲而指揮塔後裝置

25mm火砲。注意前部與艇體中部結合部位是一個台階狀基座,用來設置主動聲納。

然而這種設計在潛艇座底時就很溶液壓壞聲納。 

中國海軍1954年6月成立時從蘇聯接收的首批兩艘Srednyaya 級潛艇:新中國11號(421,後方)

與新中國12號(422,前)。此照片攝於1950年代青島潛艦基地。

中國在1954年7月從蘇聯接收的兩艘Srednyaya 級潛艇之一「新中國12號」(422),是解放軍潛艇部隊

1954年6月成立以來的第一批潛艇之一。  

中國在1950年代末期向蘇聯購買的二手二戰型兩艘Srednyaya 級潛艇「新中國13號」(423號),是

中國海軍潛艇部隊草創時期的兵力。背景有一架Be-6水上飛機。

 

──by captain Picard

艦名 03常規動力攻擊潛艇

(Type-03/613型)

使用國/船廠 中國/江南造船廠(13艘)、武昌造船廠(8艘)
尺寸(公尺) 長75.2  寬6.3   吃水4.3
排水量(ton) 浮航1050

潛航1342

動力系統/軸馬力

37-D 12汽缸柴油機*2/4000

PG-101主推進電動機*2/2500~2700

PG-103經濟航行電機/200

雙軸螺旋槳

航速(節) 水面15.2

水下13

續航力(海浬) 水面:9000海里/9節
最大潛深(公尺) 300
水面偵測/反制系統

潛望鏡組

ФлаГ「旗幟」或накат「湧浪」對海和低空搜索雷達

水下偵測系統

ταмир-5л型主動聲納

марс-24киГ「火星」被動聲納陣列,

作戰系統
乘員 53
艦載武裝

533mm魚雷發射器*6(前四後二,可攜帶12枚魚雷或22枚水雷)

雙聯裝25mm火砲*2(5艘)

數量 共21艘(6113 IV型5艘,613 V型16艘),1956年起服役,1990年代除役

 


 

中國海軍潛艇部隊的創立

1949年中華人民共和國成立後,中國人民解放軍海軍主要作戰任務包括配合攻佔國民政府控制的沿海島嶼,以及對抗國府海軍對中國大陸沿海地區航運與經濟活動的封鎖與騷擾,保衞領海與海上交通線。

在1950年代,中國的經濟困難,工業能力也不足以建造遠洋艦艇;因此,解放軍海軍發展的重點是「空、潛、快」,集中力量發展海軍航空兵、潛艇和小型快艇(包含火砲型護衛艇與魚雷艇),在當時困難的條件下以有限的資源,儘快地建立起一支海防力量。朝鮮戰爭期間,靠著蘇聯援助的Mig-15戰鬥機,以及隨後引進的Mig-17戰鬥機,解放軍海軍組建了支持近海防禦的航空兵力。

草創期的人民海軍以先前國府海軍投誠的船艦作為草創的兵力,主要局限於近海作業;而新成立的海軍航空兵要跟解放軍空軍一同與國府爭奪台灣海峽的制空權,無力對海軍水面船艦提供充分的空中掩護。在缺乏空中掩護的情況下,能隱蔽在水下的潛艇是最好的「戰略武器」,可以在沒有制空權的情況下繼續於水下遠航,在隱蔽狀態下向敵方船艦發動突襲。基於這種認識,解放軍海軍在1950年就決定組建潛艇部隊。

1950年10月初,毛澤東主席親自給蘇聯共產黨第一書記斯大林發電報,希望蘇聯協助中國海軍訓練潛艇艇員。在1951年2月,蘇聯政府答覆,同意為中國培訓潛艇艇員和必要的指揮人員、基地人員,並提供訓練用潛艇;最初培訓地點在海參崴基地,後改在旅順口。1951年4月,人民解放軍海軍為籌建潛艇部隊,從各艦隊、海校、炮校和海直機關,總共挑選275名幹部與士兵組成潛艇學習隊,派往蘇聯駐旅順口老虎尾的潛艇基地受訓成為潛艇人員。中國派去的第一批去學員,教育程度都不高,絕大部分是小學生或者初中生;而蘇聯潛艇科目是整個蘇聯海軍要求最高的崗位,潛艇人員必須掌握航海、機電、通信、聲納、雷達、魚雷、槍炮等二十多個專業,近百門課程。由於這些學員教育程度太低,引起了蘇聯教官的不滿(第一次上課時介紹潛艇基本原理時,蘇聯教官發現大部分學員竟然連阿基米德原理都沒聽說過,甚至不知道阿基米德是誰,認為這種學員根本沒法教);在蘇聯教官的強烈要求下,同年中國又從全軍挑選100多名接受過大學、高中程度的學員到潛艇學習隊,去學習技術含量較高的崗位。受訓過程中,受訓的中國潛艇學員在蘇聯 Shchuka級潛艇上練習在1953年4月,中國以川北軍區領導機構和旅順潛艇學習隊成員為基礎,在青島開始修建潛艇基地。 

在1953年夏天,蘇聯海軍贈送了一艘Srednyaya 級潛艇給中國海軍,這是1949年毛澤東出訪蘇聯時,通過和蘇聯會談,由前蘇聯政府贈送的。Srednyaya 級又稱S級,當時被蘇聯海軍非正式暱稱為史達林級(Stalinets),1930年代蘇聯在德國協助下設計建造的潛艇,浮航排水量840~860噸,潛航排水量1040噸。這艘S級潛艇鏽跡斑斑且「缺胳膊少腿」,已經自主航行能力,是人民解放軍海軍歷史上的第一艘潛艇。1953年8月20日,解放軍海軍潛艇學校在青島成立。 

1954年6月24日,解放軍潛艇部隊在旅順口接收首批蘇聯製潛艇「新中國11號」

與「新中國12號」的交接升旗儀式。

解放軍海軍的Srednyaya 級潛艇群,是解放軍潛艇部隊草創時最初的裝備。

1954年6月19日,解放軍海軍以旅順潛艇學習隊為基礎,組建了第一支潛艇部隊—海軍獨立潛艇大隊;五天後在6月24日,海軍獨立潛艇大隊正式接收2艘蘇聯有償轉移的Srednyaya 級(簡稱S級)中型潛艇(S-52與S-53,分別在1940與1941年下水),這是「六四協定」(見下文)轉移的蘇聯現役潛艇之一,排水量約860噸級。S-52號被中國命名為「新中國11號」(舷號421),S-53被命名為「新中國12號」(舷號422);在6月28日,「新中國11號」與「新中國12號」在解放軍海軍人員操作下從旅順口基地出發前往青島。此外,同時中國又從蘇聯接收兩艘兩艘Malyutka級小型潛艇(簡稱M級),潛航排水量大約200噸,命名為「國防21號」與「國防22號」。同年7月,又接收蘇聯在中有償轉移的2艘,開始執行遠航巡邏警戒任務;此外,也從蘇聯租借兩艘 Shchuka級潛艇(S-121與S-123)。兩艘1954年7月接收的Srednyaya 級潛艇中,;而兩艘1954年6月24日接收的M級。至於兩艘租借的Shchuka級潛艇(S-121與S-123)則沒有重新命名。

1955年6月,中國再從蘇聯購入兩艘Srednyaya 級(S-24、S-25),其中S-24命名為「新中國13號」(舷號423),S-25被命名為「新中國14號」(舷號424)。在1955年9月,獨立潛艇大隊改編為潛艇第一支隊,潛艇部隊在1958年底擴編為3個支隊。

在1956年,中國又向蘇聯購得第二批兩艘M級小型潛艇(屬於M-XV,分別是原蘇聯M-278和M-279),分別命名「國防23號」與「國防24號」。其中「國防24號」最初舷號204,後來改為418,隸屬於東海艦隊,在1959年12月1日於演習中不幸與東海艦隊衡陽號護衛艦相撞而沉沒。

1959年7月,中國海軍三艘潛艇(414、425、426號)締造了第一次遠航,達22天。

四艘Srednyaya 級潛艇在解放軍海軍服役到1963年左右。 

 

國產潛艇的開始:六四協定

1952年4月中旬,解放軍海軍司令員肖勁光和副司令員羅舜初率領中國政府代表團訪問蘇聯,討論「海軍訂貨協定」。1953年初,海軍副司令羅舜初再次赴蘇聯,經幾輪談判,於1953年6月4日在莫斯科簽訂了「關於供應海軍裝備及在軍艦製造方面對中國給予技術援助的協定」,簡稱「六四協定」,是中國與蘇聯簽署的第一個關於海軍技術與裝備出口的協議。根據「六四協定」,蘇聯向中國有償提供購買六艘艦艇,包括四艘自豪級(Gordy class)驅逐艦(中國稱為6607型,)與2艘C型(斯大林級)常規潛艇。除了前述六艘移交的現成二手船艦之外,協定中蘇聯需在1953年至1955年間移交中國6種艦艇的全套器材、設備及圖紙資料,包括建造四艘6601/50型(西方代號Riga)護衞艦(後來中國稱為01型護衛艦,西方稱為成都級)的設備、24艘6602(P-6型)木質大型魚雷快艇(中國稱為183型)所需材料設備、四艘份6604/122БИС獵潛艇(中國稱201型)、四艘份6605/254К(T-43型)基地掃雷艦(之後蘇聯又提供了改進型254М基地掃雷艦)、10艘份6606/151型江河掃雷艇(後來實際上只接收了圖紙資料),以及三艘613中型潛艇(西方代號Whisky型)。其中,中國仿製613型潛艇的型號為6603型,簡稱03型潛艇。

1954年7月,第一機械工業部(一機部)部長黃敬批准,確定由江南造船廠建造03型潛艇;前3艘的艇體由蘇聯提供半成品(分段)在中國組裝。江南造船廠廠長鄭重、黨委書記黃濤、總工程師王榮璸對於建造03型潛艇的工作,立即全面佈置,包括任命薛開國為「03」潛艇產品總建造師兼監造組組長,周明甫、吳全福、沈校良、徐坤元為副總建造師。此外,派出25名人員,赴蘇聯實習03潛艇的建造工作。

蘇聯613型潛艇(威士忌級)

早在1940年代初期,蘇聯就開始研究新一代中型常規潛艇來接替原本的S級。第二次世界大戰結束後,戰勝的美、英、蘇聯等國急著爭奪德國潛艇設計人員和技術資料。其中,二戰末期納粹德國革命性的Type XXI潛艇引發盟國的高度關注。相對於先前納粹德國的Type VIIC型潛艇,XXI有許多重大革新,包括增加電池容量、提高在水下耐航時間,改善艇體流線設計使之更適合長時間在水下航行(是第一種潛航速率比浮航速率更快的潛艇),採用成套的通氣管(snorkel)設備使潛艇能在水下航行時開啟柴油機充電;艇上設備的操縱自動化程度進一步提高,液壓魚雷裝填系統能在10分鐘裝填全部6個向前的魚雷管。先前Type VIIC平均每潛航3至5個小時就要上浮為主電池充電;而Type-XXI型潛艇以 4-8節的低速潛航時,平均每隔2-3天才需充電一次。Type XXI充電一次後能直接從法國基地以潛航方式穿越比斯開灣,而Type-VIIC則需要三次上浮充電。此外,Type XXI內部人員起居設施也更好,擁有冷藏食物的冰箱、淋浴設備等。

當時,蘇聯正在進行中的中型潛艇計畫,就參考了從納粹德國俘虜的Type XXI型潛艇技術指標,修改了原本的計畫,成為613型。在1946年1月,蘇聯海軍司令部批准了613型潛艇的戰術技術任務書,並做出了論證修改設計任務書的決定,包括增大了排水量、提高航速和續航能力指標。613型預先研製階段的總設計師為B·H·別列古多夫,到了正式研究階段則改為Я·Е·葉夫格拉夫負責,由當時第18中央設計局負責設計。613型的設計工作由天青石設計局(Lazurit Design Bureau)負責。

1947年至1948年間,蘇聯海軍批准了613型潛艇的方案設計和技術設計,並在1949年開始建造,西方代號威士忌級(Whiskey),簡稱W級。首艘613型在1950年3月於高爾基市的船廠開始建造,1950年10月下水,1951年12月服役。當時斯大林非常重視潛艇的發展,因以美國為首的西方海軍擁有絕對的海空優勢;在當時導彈武器還沒出現,而在水下的潛艇是唯一能避開西方空中優勢而正常航行作戰的武力。因此,蘇聯計畫建造建造高達336艘常規潛艇,在1949年至1958年間實際建成了236艘613型潛艇;另有資料指出,這236艘包含出口給中國的21艘03型,所以實際上蘇聯自己裝備的是215艘;其中,高爾基市紅色索爾莫沃工廠建造了113艘,黑海造船廠建造了72艘,列寧格勒的波羅的海工廠建造19艘,共青城建造了11艘。最後一艘613艇由波羅的海工廠建造,1958年6月交付。

613型的結構設計綜合戰前蘇聯就推出的С級(斯大林級)中型潛艇,以及德國Type XXI的技術特徵。與先前蘇聯潛艇相較,613型最大的革新,是裝備來自德國的通氣管技術,使潛艇可以在水下利用通氣管航行充電,大幅減少在水面上的暴露。德國Type XXI型潛艇著重在多冰況的北大西洋使用,主要作業方式是在水面(通氣管)長航行抵達伏擊海域後再下潛游獵,因此艇首採用前傾很大的弧形首柱,力於克服零碎浮冰和壓浪。而蘇聯設計613潛艇主要著眼於冰況複雜的北方海區航行,所以沒有採取類似德國Type VIIC的單耐壓殼結構,保留了較傳統的雙耐壓殼形式,同時參考部分Type XXI型艇雙耐壓殼的鋼結構設計。相較於Type XXI,蘇聯613潛艇艇首柱的前傾程度減小,保持二戰潛艇的船形破浪艇首。613型潛艇的船體設計與早期潛艇相同,為橢圓和不規則的對稱形狀;1940年代末期,潛艇最大潛深只有100至200米,在此情況下這種截面的耐壓結構完全可行。

由於缺乏大量的海上反潛作戰經驗,早期613潛艇的指揮塔圍殼後部的甲板仍依照二戰前期的主流設計布置火砲,可根據任務選擇23毫米、57毫米或76毫米火炮。為安裝火砲,砲位下面的耐壓殼和耐壓艙內加強了結構,佔據了不少耐壓殼內外空間。到了二戰後期,盟國海軍一系列新型反潛技術已經能夠很好地追蹤水下航行的潛艇,但軸心國海軍並沒有充分意識到這個問題的嚴重程度。因此德國在建造XXI型潛艇時,雖然採取較為流線的造型降低阻力與聲噪,但依舊不夠徹底,例如仍保留防空砲台。而二戰期間缺乏反潛作戰經驗的蘇聯海軍,同樣沒有積累這些經驗;當美國和西方海軍開始設計外形更為光滑的新型潛艇(完全取消防空砲座),同時期蘇聯仍然維持二戰時代德國不合時宜的經驗(雖然一些有遠見的蘇聯設計人員已經提出很好的設想,但不被當時主流接受)。1951年朝鮮戰爭期間,蘇聯潛艇在日本海追蹤美國艦隊時,多次被美方反潛艦隻跟蹤,此時蘇聯才真正意識到潛艇技術發展與西方已經出現差距。

613型前後分為五種型號:613 I型在指揮塔後部裝備一座雙管25mm火砲;613 II級指揮塔前部裝備一座57mm雙管火砲、指揮塔後部裝備一座25mm雙管火砲;613 III型將火砲移除;613 IV型又在指揮塔前方裝回一座25mm火砲;最後的613 V型取消火砲,並改用流線型的指揮塔以及通氣管。中國引進的613型是IV型與V型兩種。

1950年代中期以後,蘇聯修改部分613型,在指揮塔後方加裝P-5反艦導彈發射器(北約代號SS-N-3c Shaddock),總共有裝置一枚、2枚、四枚等衍生型號,需要浮至水面上發射,發射前發射器向上升起。第一艘加裝P-5導彈的613型潛艇在1956年推出,只裝備一枚。1958到1960年,蘇聯改裝六艘Project 644,裝備兩個P-5反艦導彈發射器,稱為644型;在1960到1963年,又有六艘613型加裝四枚P-5反艦導彈,稱為665型;這些P-5導彈發射器都是水平安裝在指揮塔後方,需要浮至水面上發射,發射前發射器向上升起。613型外加反艦導彈使穩定性惡化,因此不算成功的改裝,很快就除役了;有四艘反艦導彈型613型拆除導彈,改裝成雷達哨戒潛艇,稱為640型,此外還有2艘改作為漁業研究和海洋水文研究用途。

除了中國之外,613型潛艇也出口給埃及、敘利亞、阿爾巴尼亞、保加利亞、印尼、波蘭北朝鮮等國。到1982年,蘇聯海軍還殘存約60艘613型,到美蘇冷戰結束、蘇聯解體時全數除役。

建造過程

在1955年3月,以席姆初日尼柯夫為首的36名蘇聯專家抵達上海江南造船廠,參與03型潛艇的建造和指導工作。1955年4月14日。首艘03型潛艇(編號「新中國第15號」)在江南造船廠開工。

在施工現場,首先將已經由蘇聯製造完成、屬於耐壓船體艇艏段第二圈殼板彎的兩個半圓組件,吊放在圓錐形裝配台上拼裝,由蘇聯專家耐壓船體裝配組長勃利伐洛夫和船台工藝工程師高佳葉夫向工廠技術人員和工人作示範操作。每艘潛艇分成12個立體分段,先後合攏成5個總段,然後進行總段間對接;整個船體焊接完成後,根據潛艇的下潛深度的水壓,對全船耐壓區域進行注水泵壓強度試驗。而主輔機、軸系的安裝、艙室絕緣和電纜敷設等工作,都是在泵壓試驗完成後,從船體上切割出的可拆板開口中吊入艇體安裝。

焊接是「03潛艇項目」產品的關鍵技術;在蘇聯專家的指導下,採用CXJ1-4鋼板,連同配合的焊條、焊絲和焊劑。中方挑選3~5級的焊工進行培訓,考試合格後參加03型潛艇的焊接工作。經X和Y射線的透視拍片檢查,03型潛艇焊接合格率達到88.7%。潛艇軸系定位工作採用光學方法找軸系中心;軸系照光時間,從首制艇的20餘天到第四艇起縮減到6天。

03型潛艇首制艇於1955年9月29日進行水壓試驗,在12小時試驗期間,耐壓區通過額定的氣壓(0.5∼5千克/平方釐米)以及液壓(1~20千克/平方釐米);實驗後檢查結構,除上層建築幾根撐腳擠壓彎曲外,其它部位都沒有出現裂縫、漏水等現象,説明耐壓體設計強度和焊接質量良好可靠。03型首制艇於1956年10月19日開始工廠航行試驗和國家航行試驗。

毛澤東與上海市長陳毅在1956年1月10日前來江南造船廠視察試建造中的

首艘03型潛艇。

首艘03型潛艇「新中國15號」,原舷號115。艇首56-110是1969年的1月10日解放軍

授予該艇的榮譽舷號,是毛澤東1956年1月10日在江南造船廠視察該艇的日期

1956年1月10日,中國國家主席毛澤東在上海市長陳毅的陪同下,前來江南造船廠視察正在船台上建造中的首艘03潛艇;當工人和技術人員對毛澤東表示:「我們不但要學會裝配,而且要自己製造,還要趕上和超過別的國家」;這是毛澤東一生中唯一一次親自視察的潛艇。1956年3月26日,03型潛艇首製艇「新中國15號」下水,舷號為115號。在1957年10月27日,「新中國15號」完工交船,是第一艘在中國建成的潛艇。1969年的1月10日(文化大革命期間)毛澤東主席上海視察「新中國15號艇」13周年之際,解放軍海軍授予該艇「56-110」的榮譽舷號,這是解放軍海軍迄今為止,唯一一次授予榮譽舷號的潛艇。

03型從第四艘艇起,工廠從放樣、下料開始到整個建造工作完全由中方人員負責,蘇聯方面僅提供材料與艇上設備。通過03型潛艇的轉讓製造,中國工廠與設計部門學會了建造潛艇的工藝和技術,也學會了以工藝計劃為中心,按工藝階段和工藝項目組織生產的科學方法;同時,建立了一系列質量檢查制度,為江南造船廠建造現代化艦船奠定了基礎。

首艘03型潛艇於1957年交付中國海軍使用,之後總計建造21艘,其中前5艘是裝備火砲的Ⅳ型,後16艘是取消火砲、改進指揮塔流線外型的Ⅴ型。第一個建造03型潛艇的是江南造船廠,共13艘;之後位於內陸的武昌造船廠也加入,建造了8艘。後來中國又新建更多03型,出口給阿爾巴尼亞、孟加拉國、埃及、巴基斯坦各4艘。

在1970年代以後,隨著後續更大型、真正實現國產化的033型潛艇日漸普及,03 型潛艇陸續轉為預備役或固定在港口作為訓練艇使用,在1990年代以後全部退役。

作為中國第一種自行生產的潛艇,03型的轉讓製造促進中國軍用艦艇製造技術的進步,實現了常規潛艇的「從無到有」,培養了一批潛艇設計人員及船廠技術工人,解決了大量製造潛艇的相關技術課題,為後續引進性能更好的6633型潛艇(北約代號Romeo,中國稱為033型)並實現從材料到配套裝備的全面國產化,奠定了堅實的基礎。  

並實一艘中國早期潛艇照片,從圍殼的編號「452」判斷,可能是一艘裝有

火砲的早期型03型潛艇。

潛艇基地裡的03型艇群。

從後方看一艘03型潛艇,這是取消火砲的613 V型。

總體設計

03型(613型)是中型潛艇,水面排水量為1050噸,水下排水量為1350噸,艇長75.2米、寬6.3米、型深4.9米;水下最大航速13節,水面航速15.2節(一說18節),自持力30晝夜,編制艇員52人。

03型潛艇(蘇聯613型)的結構與二戰時代的常規潛艇類似,採用雙殼結構,線型兼顧水面航行與水下航行。耐壓區域由兩個圓桶耐壓殼段組合而成,下方圓筒直徑較大而上方圓筒較小;而非耐壓殼體佈置有10個主壓載水櫃和4個燃油櫃。613型全部耐壓殼體都是由СХл-1或МС-1高屈服強度鋼板焊接而成;由於潛艇耐壓殼體為不規則截面,使得建造工藝較為複雜,需要採用平台和月牙隔板支撐,為建造工作帶來很大困難,這些問題在中國建造的03型上依舊存在。

03型(613型)耐壓艙區(包含上、下兩筒)由前而後是艇首魚雷艙、前蓄電池艙、指揮艙、後蓄電池艙、主機艙、推進電機艙和尾魚雷艙;各艙段之間有球面耐壓艙壁隔離,艙壁上設置水密門讓人員通行。指揮艙和前、後艙夠作為救生艙,萬一潛艇發生進水事故或戰損,透過關閉水密門保持這些艙室不被淹沒。前艙區上層甲板是前生活艙,下層為蓄電池艙。前部生活艙區靠近指揮艙的後部,佈置了衞生間、廚房、士兵餐廳以及多層的艇員鋪位。

03型(613型)潛艇中部是指揮艙,布置了潛艇導航、魚雷火控、觀察(潛望鏡與雷達屏幕等)和通信設備,此外操縱潛艇水平舵和方向舵的裝置也設置於指揮艙;而其餘用來控制潛艇沉浮的閥門開關、水泵開關等,都分散佈置在緊靠水櫃的艇首魚雷艙和後機艙側壁,沒有佔用指揮艙空間。指揮艙後方有一間小型隔艙,設置無線電通信裝備,安裝有短波無線電通信機。耐壓殼體的下層甲板是蓄電池艙。

613型延續二戰前的潛艇結構,下層電池艙非常低矮,有效空間較小。電池艙前部到艇首的空間因採用尖削的收縮造型,無法容納電池;下層後部空間因耐壓殼內淨高小,全部被機艙佔據。潛艇底層前、後電池艙之間是一個設備艙,用來布置潛望鏡以及其他大型伸縮桅杆的基座;潛望鏡等大型桅杆從指揮塔圍殼一路穿透指揮艙,直通到艦底的設備艙。在二次世界大戰之前,蘇聯海軍一直努力增加潛艇桅杆的高度,以增加潛望鏡航行狀態的深度,因此需要較大的耐壓殼淨高來佈置桅杆。艇首魚雷艙布置四個533豪米魚雷發射管,分上下兩排(2x2),上排兩具魚雷發射管口在水線以上,下排發射管位於水線以下後部魚雷艙位於機艙後部,並列設置二個向後發射的533毫米魚雷管,發射管口同樣在潛艇水面水線上,離水面很近。因此,艇首上部兩個魚雷管與艇尾兩個魚雷管都在水線以上,能作為魚雷裝填開口,沒有吊裝設備的小型船舶也能再外海為潛艇補充魚雷,裝填時魚雷從魚雷發射管口倒著塞進去。

03型(613型)前部龍骨(底下)與艇體中部龍骨結合的部位設有一個台階狀基座,在此位置裝置主動聲納;此種聲納是蘇聯根據二次大戰時期英國提供的樣機仿製而成。布置在此位置是因為尖削的艇首空間狹窄,沒有地方容納聲納陣列。此外,主動聲納主要用於對水下目標進行測距和測向,布置在艇首下方不影響使用。不過,這樣的布置破壞艇體流線,增加流水通過的噪音;而在淺水的波羅的海操作時,613潛艇經常需要坐底潛伏,下方突出的台階聲納罩容易被壓壞。因此,後期改進的633型潛艇上完全取消了這種台階構造。

03型(613型)潛艇艇首安裝可向後收縮的水平舵,艇尾設置面積較大的固定式水平安定面和水平舵。兩個螺旋槳推進器布置在艇尾安定面和水平舵之間;把舵布置在螺旋槳之後雖然能使舵效提高、增加操控性,但也增加了潛艇噪聲水平。把水平舵不置在艇首,可在緊急情況下利用舵效加速下潛,同時也方便佈置艇首舵的動作機構;靠泊時,舵面折收,避免撞上碼頭或緊鄰的船艦而毀損。613型艇首舵面摺疊機構是典型的二戰形式,水平向後摺疊縮入首非耐壓殼體區內。

一艘停在碼頭的03型潛艇 

一艘浮航中的03型潛艇;此為較晚近的彩色照片,已經從早年中國潛艇

的海軍藍改成黑色塗裝。 

推進系統

03型(613型)潛艇的推進系統包括2台2000馬力的37Д型12缸柴油機、2台功率各1250~1350馬力的ИГ-101型主推進電機,以及2台功率各75KW(100馬力)的ИГ-103型直流經濟航行電機(簡稱經航電機)。通過柴油機航行(浮航或通氣管航行狀態)時,柴油機通過離合器和變速箱直接帶動推進電機;在充電狀態時,柴油機帶動推進器的同時,也主蓄電池充電,此狀態下推進電機通過離合器連接柴油主機,以發電機狀態工作,被柴油機驅動而產生電能。當採用電機航行時,離合器將柴油機和電機分開,蓄電池向主推進電機供電使之轉動,帶動螺旋槳推進器。03型潛艇的蓄電池分佈在前、後電池艙,總共112塊。當主電機全部依靠電池供電時,能夠以13.1節航速潛航13.35海里;而利用經濟航行電機以2節航速潛航時,水下續航能力達335小時。03型(613型)坐底潛伏時間最長可達約200小時,在1940年代屬正常水平。03型潛艇完全照搬613型這些設計,在隨後的30年中沒有多少改動。

613型潛艇是蘇聯第一種安裝獨立經航電機的潛艇;經航電機主要用於低速和極低速航行,能將潛艇的聲噪降至最低水平,遠遠低於淺海背景噪聲,很難被探測到。蘇聯考慮到潛艇主推進電機噪聲水平無法降到海洋背景以下,在西方海軍擁有強大反潛兵力警戒的海區活動時很容易發現,所以選擇安裝低功率的經航電機,採取極低速航行方式來避免被敵方聽到。使用經航電機航行時,航速僅有2、3節;在此情況下,潛艇舵效很低,操縱性大幅下降;如單靠舵效應轉彎,轉彎半徑會達幾千米,根本無法有效活動;此時,613型這樣的雙軸推進設計就能強化操控性,透過控制兩側經航電機輸出造成兩個螺旋槳的轉速差來轉向,即便在航速僅1節的情況下仍能靈活轉向。為降低機械噪聲,經航電機是通過皮帶傳動(而非變速箱)。在低功率、低速情況下,皮帶傳動可以滿足輸出指標,而且不會因高速高温而燒燬。

為減小機械振動噪聲,613型潛艇的柴油機和推進電動機組安裝在彈性基座上,但其設計簡單,消聲效果有限。在水面航行以及為蓄電池充電時,就開啟柴油機組;而在水下以通氣管狀態航行時也使用柴油機。由於通氣管供養與排氣能力的限制,使用通氣管航行時需要限制航速,否則會造成通氣管供氣不足、柴油機組消耗艇內空氣以及一氧化碳濃過高等危險情況。在1960年代初期,蘇聯常規潛艇在日本海以水下通氣管航行時,就曾發生供氣不足的事故。

613型的柴油機和電機是獨立軸聯,一側的柴油主機只連結同側推進電機;如果其中一側柴油主機發生故障,另外一側柴油機無法與該側電機進行機械連軸。萬一一側柴油主機故障,就將故障側的柴油機與推進電機的離合器脫開,該側只採用電機推進;此時另一側推進器仍由柴油主機驅動,2個螺旋槳分別由不同方式帶動,轉速難以匹配。對於這個問題,蘇聯設計了專門的轉速調節電路,使推進電機跟隨柴油機驅動的轉速來變化。這能在一定程度上彌補動力結構的不足(傳動系統無法由任一側柴油機同時驅動兩個螺旋槳與推進電機),不過在1950年代就已不是最好的解決方案。外界推測中國的03型潛艇後期型號很可能在這方面有所改進。

武器系統

中國近海區域以淺海居多,包括黃海和東海。在平均水深只有50米的淺海中,潛艇活動深度受限制;因此在潛艇對潛艇的作戰中,可以採用直航魚雷攻擊。一般情況下,潛艇經由聲納確定目標舷角後,調整到與目標相同的深度,然後對發射的數枚魚雷裝定不同的深度,形成垂直方向上的射擊扇面,可增加攻擊的命中率(常規潛艇高度8米、核潛艇高度約10米,在淺水域要逃脫攻擊扇面並不容易)。然而在大洋深海環境下,潛艇可在最大深度之內的三度空間自由機動,最大潛深通常在200米以上,基本上不可能以無導引的直航魚雷進行攻擊,必須使用二戰末期以降問世、能自動搜索與追蹤目標的聲自導魚雷來接戰。

蘇聯613型潛艇主要武器是魚雷和水雷,最初配備53-38、53-38у、53-39型瓦斯熱動力直航反艦魚雷,以及зт-80電力推進直航反艦魚雷。二次世界大戰後,蘇聯開始研製多種新型魚雷;1951年至1961年,613型潛艇陸續裝備53-51、53-56、53-57和53-61瓦斯熱動力魚雷,在1950年裝備САЗТ-50聲自導魚雷,1958年裝備СЗТ-53聲自導魚雷。在「六四協定」中,蘇聯配套613/6603型潛艇輸出給中國的只有53-51瓦斯熱動力直航魚雷,只能拿來攻擊水面船艦。之後中國自行研製魚-3與魚-4聲自導魚雷,中國潛艇部隊才具備深海反潛作戰的能力。包含魚雷管內預先裝填以及魚雷艙再裝填的空間,艇上能攜帶12枚魚雷或22枚水雷。

03型(613型)潛艇作戰系統與二戰時代相當,以魚雷火控指揮儀為中心;艇上聲納、雷達、導航、潛望鏡等都是圍繞魚雷火控指揮儀來服務。使用直航魚雷攻擊時,通常是多雷齊射、各雷之間有一定散射角來提高命中率,而這些複雜計算需要在數秒內完成。613型潛艇上的機電式射擊指揮儀在二戰時代,算是自動化程度很高的設備,依靠電子線路和機電裝置完成射擊諸元,包括魚雷射擊扇面中線、有利散射角,以及達到散射角的各雷轉角等。這種純機電式火控指揮儀沒有自動化的數據連接,潛艇通過本身聲納獲得目標參數,或者通過無線電、水下聲力電話接收鄰近友艦傳來的目標報文,由人工轉動魚雷火控儀的向量碼盤設定指揮儀後,解算出射擊諸元。613型艇的機電式魚雷射擊指揮儀只有一個目標通道,同時間只能對付一個目標。

二戰後聲自導魚雷出現後,蘇聯自己的潛艇射擊指揮儀上增加了聲自導設定裝置;不過在「六四協定」由於並未轉讓生自導魚雷給中國,因此轉讓技術的6603型艇上只有直航魚雷射擊解算功能,沒有聲自導魚雷設定。直到中國自行研發聲自導魚雷,才加上了配套的聲自導魚雷設定裝置。老式潛艇發射聲自導魚雷只需要修改魚雷發射裝置的尾蓋和射擊指揮儀,改裝並不複雜。除探測系統外,03型潛艇與後來蘇聯根據1959年「二四協定」轉讓技術的6633型潛艇(北約代號Romeo,中國稱為033型)並沒有本質的區別,許多設備也能通用。

除了魚雷之外,早期的03型也跟蘇聯613型一樣,裝備水面使用的火砲,通常配置兩門25毫米雙管火炮。後期型的03型則將火砲取消。

1988年前後,多數03型潛艇退役或被封存,沒有來得及改裝發射潛射反艦導彈(西方推測後來的033型有一部份改裝可發射反艦導彈)。

導航/通信裝備

潛艇在水下航行時,需要準確地確認自身船位,才能避免迷航和找不到目標。

二次大戰前的潛艇,水下導航措施與水面船舶無異,航行途中靠磁羅經和航海鍾計算保持船位,並在上浮時通過天文潛望鏡和六分儀來修正航道。潛艇的任務航線通常被分為很多段,每一段航行完後上浮校準航向和確定位置;第一次確定了潛艇位置後,艇長會在海圖上標出現位置到下一個對準點之間的航線,然後就在水下航行,憑藉定時察看羅經來監視是否偏離航向,同時通過海航鍾、水下計程儀默算潛艇是否已經到了下一個對準點的時間和位置。潛艇在水下航行到預計抵達下一個對準點的時間後,伸出導航潛望鏡讀六分儀的校準結果,標出本次測量的實際船位,根據與實際上此次的對準點的位置標出航線;抵達第二個對準點之後,再展開下一段航行,如此反覆地分段航行、修正,直到潛艇抵達作戰海域。

在每段航行之間,僅僅憑藉磁羅經和航海鍾推算艇位非常粗糙,標定時往往發現與本次對準點的誤差很大;即便採用天文導航校準,也會因為修正偏航所花的時間而錯失戰機。在二次大戰大西洋之戰最為關鍵的階段,盟國由於反潛兵力成長(尤其是普遍裝備長程反潛巡邏機),反潛作業海域大幅增加;這使得德國潛艇的「狼群」被迫減少上浮觀察次數和水面航行時間來避免被攻擊,如此就擴大了導航偏差,經常導致潛艇就位時,發現潛艇跟目標的位置、距離比先前預計的相差好幾海里。由於直航魚雷射程只有10公里左右的情況下,這樣大的偏差幾乎相當於根本沒有佔位成功。由於當時潛艇水下航速比水面船隻慢太多(通氣管尚未普及),德國潛艇艇長不得不利用惡劣氣候和夜間在水面航行,搶佔船隊前方的有利陣位,結果暴露在盟國護航船艦的攻擊之下,損失很大。直到陀螺羅經(即慣性導航)開始裝備潛艇後,水下航行的導航誤差大幅減小,德國潛艇才能能夠較為準確地在潛航情況下,正確抵達伏擊區域。

蘇聯海軍為讓潛艇具備大洋上獨立作戰的能力,為613型潛艇裝備較為先進完善的導航設備;當時常規潛艇上較少使用精密的陀螺慣性導航羅經,而613型上配備了КУПС-3型陀螺羅經,結合ГОН-23М光學反射磁羅經和ГОМ-III型轉輪計程儀測量艇速,在數天內無需上浮校正,也能達到連續天文導航的定位精度。然而,據當時參與03潛艇工程技術人員回憶,當時「中蘇訂貨協定」並不包括慣性導航羅經,所以中國建造的第一艘03型潛艇上就沒有這些設備。對於中國海軍來説,當時潛艇主要在黃海、東海和南海活動,單純確定艇位並不困難,利用傳統磁羅經和計程儀就能滿足多數情情況的作戰要求。

潛艇高精度導航關係到利用海下海牀地形進行航行和作戰,前提是需要詳細調查作戰水域的水文資料。而當時中國最大的問題就是缺乏水文資料,對海牀探查仍不完善。613型潛艇主要靠龍骨下的НЭл-3型迴聲探測儀測量龍骨下水深,再結合導航系統,就可以大致判明所處位置的海牀情況,而這些資料可以用來完善中國在該水域的潛艇用水下海圖。

除配備了傳統的磁羅經和水下計程儀外,613型潛艇還配備了РПН-47-03型無線電定向儀,具備偵察與導航能力;此一無線電測向天線設置在指揮塔圍殼後角高聳的固定刀型桅杆上,潛航時伸出水面來探測無線電信號,由信號判斷來自於那個無線電台站(可能是己方或其他國家),標定電台方位,然後利用甚長基線等方法推算艇位。傳統的天文導航需要用對空潛望鏡觀察天文星體來確定船位,在遭遇惡劣天氣時就無法進行;此時,就可利用無線電導航信號來確定艇位。當時無線電導航台站還沒有完全建立,無線電系統必須具備測向能力和事先記錄台站的波段與位置。冷戰期間,蘇聯海軍電子偵察船隻和飛機還記錄了民用廣播電台和電視台站的情報,因此海軍潛艇可以利用這些情報來判斷自身位置。蘇聯當時認為,中國海軍潛艇可能會依靠本土無線電台站,以及記錄的日本、韓國和台灣的無線電台站進行導航,因此配合6603型潛艇輸出無線電定向儀給中國。

除了探測無線電定向儀還具備截收敵方電子信號的功能;在潛望鏡出水或上浮前,先行伸出這個天線,探查附近海面是否有電磁信號(例如雷達波束);如果收到電磁信號,意味附近海域很可能有敵方反潛艦艇或飛機活動,潛艇應避免貿然出水而遭到攻擊。

水上/水下偵測裝備

潛艇上探測敵方船艦、潛艇,最重要的設備就是聲納。613型潛艇艇首配備蘇聯仿英國的марс-24киГ「火星」被動聲納陣列,安裝在龍骨台階下。攻擊時,先用「火星」被動聲納進行噪聲測向;聲納兵通過耳機監聽,觀察是否有航行特徵的噪聲出現。如果監聽到此類噪聲,則採用比幅儀器,偵察視角內各個方向的聲強信號,特徵信號聲最強大的方向就是目標舷角,陣列舷角鮑登線會被投射到方位盤上標示。計算魚雷射擊諸元不僅需要測量目標舷角及變化,還要測量出目標距離。理論上,被動聲納不能直接單獨測量出目標距離,而是透過潛艇機動,在不同的位置上不斷測量目標聲學信號舷角,將各個位置上測得的舷角延長,相交點附近就是目標大致位置,然後在海圖上比較潛艇本身航跡以及與目標聲學信號舷角等信息(因為不同位置上的目標舷角資料是先後測得,考慮到目標同時間也在移動,因此需要進行一系列解斷),計算出目標射擊諸元。因此,潛艇作戰演化出了很多計算目標運動要素的方法,如兩方位兩要素法;三方位一要素法,以及四方位法和濾波估計法等,這些方法也成為後來現代潛艇火控系統編寫計算機軟件的演算法。中國的03型艇在後來的改進中,安裝了用來被動解算目標動態的模擬計算設備,加快了被動解算過程。

潛艇攻擊時,相較於被動聽音測距/目標動態分析,更為精確快速的距離測量是採用主動聲納測距。潛艇一旦打開主動聲納,就表明準備發動攻擊(且暴露了自身位置),因此主動聲納通常也稱為攻擊聲納。蘇聯自身的613型潛艇在1954年之前,已經裝備了ταмир-5л型主動聲納;而中國引進的6603型艇最初沒有配備主動聲納;直到1959年中國從引進蘇聯的633型潛艇(中國稱為6633型,即033型),才引進ταмир-5л型攻聲納。不久後,ταмир-5л型攻擊聲納也安裝到了03型艇上。根據蘇聯方面的資料,613型潛艇上的主動聲吶作用距離約為10鏈左右,僅能滿足魚雷攻擊的戰術要求。

水上探測方面,中國03型與蘇聯613型都採用ФлаГ「旗幟」對海和低空搜索雷達,一般作為航海雷達使用,作戰時可用來測定水面目標方位和距離。中國海軍一部份03型艇部分安裝了天線孔徑更大的накат「湧浪」雷達。由於貿然使用雷達容易被敵方的無線電截收、測向系統定位而暴露位置,因此潛艇在作戰中更多使用潛望鏡,通常只在能見度不佳者進出港口和狹窄水道時使用雷達。

潛望鏡方面,03型的指揮攻擊潛望鏡和對空潛望鏡都與蘇聯613型相同。指揮攻擊潛望鏡能在潛航狀態伸出,觀察和搜索海面;而相比之下,對空潛望鏡的光學鏡頭與觀察範圍比攻擊潛望鏡更大,能夠用於天文導航。指揮潛望鏡的目鏡以及操作面板比天文潛望鏡複雜,有連接偵察照相機的鏡頭接口,用來拍攝偵察目標和戰鬥的結果。潛望鏡的劃分扳能夠用來測量目標大小和大致距離。潛望鏡桅杆座上有刻度和傳感器,轉動潛望鏡時,能自動向射擊指揮儀送出舷角和裝定提前角,這些都是二戰期間的發明。在取得至這些技術前,蘇聯潛艇依靠艇長操縱潛望鏡、目視讀出方位標尺,然後口頭通報火控操作人員進行魚雷射擊諸元裝定。

此外,03型艇安裝了факел型敵我識別應答器;當雷達波束掃描到應答器天線時,應答天線會自動發出回答信號,同時也偵收對方信號;如果在規定的數秒延時內沒有收到對方應答,或者應答信號3次都不對,則判斷為不明或敵方目標,此裝置會自動啓動艇內戰鬥警報。1960年代初中蘇關係惡化後,蘇聯撤走專家,中國潛艇製造上的最大困難,就是包括雷達、敵我識別器等電子設備。

服役經歷

1956年起03型潛艇裝備部隊後,中國沿海防禦大大加強,中國海軍自此具備了伏擊伏擊國府海軍大型艦艇的能力。在隨後幾年中,不斷有03型艇建成服役;到1960年代初,03型潛艇部隊已經形成了一定的作戰能力。此時國府海軍大型艦艇也逐漸減少靠近中國大陸沿海的活動,主要依靠小型艦艇進行襲擾(1954年11月14日,國府太平號護航驅逐艦在浙江省外海一江山島附近水域遭四艘解放軍魚雷艇伏擊中雷沉沒,讓國府海軍對解放軍魚雷顧忌大增;而吃水淺的小型船艦比較不容易被魚雷擊中),此外也經常派出獵潛艦沿中國大陸領海線活動,企圖偵察和伺機攻擊中國海軍潛艇。

蘇聯海軍使用613型潛艇伴隨艦隊活動時,通常將其部署在水面艦編隊外側的水天線附近,使用水面雷達警戒水天線另一側的低空和水面,為艦隊提供低空延伸預警。佈置在這樣的距離上,潛艇也沒有脱離編隊防空導彈的掩護,敵方反潛飛機不敢靠得太近來進行反潛獵殺,使艦隊和潛艇構成相互依託。而中國海軍很少採用大編隊行動,1970年代以前,中國潛艇行蹤非常隱密低調,很難斷定是否曾經直接與國府海軍交戰;不過,從國府海軍獵潛艦1960年代頻繁出動的情況看,中國海軍的6603型潛艇當時可能非常活躍。

1960年代至70年代,台灣曾經盛傳不明潛艇在本島近海活動的消息,台灣軍方認為這些不明潛艇大部分是前來偵察的中國海軍潛艇。

 

二次大戰末期1945年8月8日,蘇聯對日本宣戰,隨後進佔整個中國東北(日本成立的滿州國),包含旅順。1945年11月8日,甫成立的中華人民共和國政權成立了大連市政府,11月25日成立旅順市政府,但此時旅順港仍為蘇聯控制,成為旅順市政府無法管轄的地區。依照1950年2月14日中華人民共和國與蘇聯簽署的「中蘇友好同盟互助條約」,旅順港的海軍基地應于1952年底完全交給中國所有,同日也簽署「關於中國長春鐵路、旅順口及大連的協定」,協議約定旅順口地區的民事行政應直屬中華人民共和國政府管轄。協議約定旅順口地區的民事行政應直屬中華人民共和國政府管轄。在1952年9月,中國政府考慮到當時遠東緊張的局勢(朝鮮戰爭正在進行),向蘇聯政府提出請求,雙方共同利用旅順海軍基地的時間延長至中日和蘇日締結和約時為止。在1955年(朝鮮戰爭於1953年結束),蘇聯完全從旅順、大連區域撤軍,旅順港在內的區域回歸中國。