渦潮級傳統動力攻擊潛艦

日本海自在1970年代推出的渦潮級柴電攻擊潛艦,在當時是一種劃時代的新型設計。

──by captain Picard

艦名/使用國 渦潮級傳統動力攻擊潛艦/日本

(うずしお型/ Uzushio class)

承造國/承造廠 日本/

SS-566、568、570、572:川崎重工神戶廠

SS-567、569、571:三菱重工神戶廠

尺寸(公尺) 長72 寬9.9 浮航吃水7.5 高10
排水量(ton) 基準1850

潛航2450

動力系統/軸馬力

川崎MAN V8V24 / 30MATL柴油機*2/水面4200,呼吸管3900

川崎SG-4(SS-566、567)/4B(SS-568~573)發電機*2

富士SM-4(SS-566、567)/4B(SS-568~570)/4C(SS-571、572)推進電動機*1/水面3400,水下7200

單軸五葉片螺旋槳

航速(節) 水面12

水下20

續航力(海浬)

5500(12節)

最大潛深 200~300
水面偵測/反制系統 ZPS-4/5平面搜索雷達*1

ZLA-5電子支援系統

水下偵測/反制系統 ZQQ-1(SS-566、567)/2(S-568~570)/ZQQ-3(S-571~572)艦首聲納系統 (包含AN/SQS-4艦首主動聲納、艦首被動陣列聲納) 

SQS-36(J)聲納(S-571~572)

作戰系統

乘員 SS-566~570:80

SS-571~572:75

艦載武裝

HU-602 533mm魚雷發射器*6(管內裝填六枚,艦內可攜帶10枚,使用美製MK-37或Type-72直航反艦魚雷 、日本72式反艦魚雷與80式反潛魚雷)

數量

共七艘

艦名 編列年度 開工時間 下水時間 服役時間 除役時間 備註
SS-566 渦潮

(うずしお/Uzushio)

昭和42(1967) 1968/9/25 1970/3/11 1971/1/21 1987/3/24
SS-567 卷潮

 (まきしお/Makishio)

昭和43(1968) 1969/6/21 1971/1/27 1972/2/2 1988/3/11
ATSS-8001 ex SS-568 磯潮

(いそしお/Soshio)

昭和44(1969) 1970/7/9 1972/3/18 1972/11/25 1992/3/25 1989/3/24轉為特務/訓練艦,編號改為ATSS-8001
ATSS-8002  ex SS-569 鳴潮

 (なるしお/Narushio)

昭和45(1970) 1971/5/8 1972/11/22 1973/9/28 1993/3/15 1990/6/8轉為特務/訓練艦,編號改為ATSS-8002
ATSS-8003  ex-SS-570 黑潮

 (くろしお/Kuroshio)

昭和46(1971) 1972/7/5 1974/2/22 1974/11/27 1994/3/1 1991/3/20轉為特務/訓練艦,編號改為ATSS-8003
ATSS-8004  ex-SS-571 高潮

(たかしお/Takashio)

昭和47(1972) 1973/7/6 1975/6/30 1976/1/30 1995/7/26 1992/6/6日轉為特務/訓練艦,編號改為ATSS-8004
ATSS-8005  ex-SS-572 八重潮

 (やえしお/Yaeshio)

昭和48(1973) 1975/4/14 1977/5/19 1978/3/7 1996/8/1 1994/8/14日轉為特務/訓練艦,編號改為ATSS-8005

 


 

二次大戰時代,日本帝國海軍擁有一批非常優秀的潛艦,例如日本的伊級大型潛艦比起德國U型潛艇噸位更大、裝備更完善,自然擁有較佳的持續戰力與航行能力;況且當年日本潛艦部隊還擁有一項秘密武器──無論是威力、射程或速度都遙遙領先敵方的95式氧動力「長矛」魚雷。然而,日本卻始終惦記著華勝頓裁軍條約造成的日本主力艦總噸數劣勢,滿腦子只想著運用潛艦消耗美國海軍作戰艦艇以彌補主力艦數量的不足,對於潛艦真正擅長的通商破壞卻不聞不問。於是,日本潛艦部隊一開始就被放錯地方,加上許多相關科技落後、戰術惡劣以及美國海軍在反潛上的出色表現,日本潛艦部隊在戰爭中對 整體戰局的影響不大,可是卻蒙受慘重損失,幾乎全軍覆沒,鋒頭完全被在太平洋上耀武揚威的美國潛艦部隊搶去。

二次大戰結束後,日本在美國的庇護下默默地重建其經濟與軍事力量。由於武器無法外銷,日本國防工業的許多成就都被埋沒,往往沒有得到國際間應有的重視。就在這種情況下,日本海上自衛隊(以下簡稱日本海自)悄悄地重建了一支傲視亞洲的一流潛艦兵力。由於接受了美國的技術傳承,日本潛艦都是性能優異、裝備精良的狠角色。此外,日本海自以全世界最高的汰換潛艦速率聞名, 在1970年代海自確立維持16艘現役潛艦的陣容之後,大致維持每年補進一艘新潛艦、淘汰一艘最老潛艦的速率進行更替,平均每艘潛艦的役齡僅16年,是全球最短(2010年底新防衛大綱頒佈後,海自將潛艦部隊陣容擴充為22艘,因此潛艦平均役期將有所延長)。再加上長年與美國海軍交流與切磋,提供日本潛艦部隊不少經驗與戰技,因此這支裝備精良、訓練有素的部隊擁有極為強大的戰力。

海自潛艦部隊的創始

在1955年,二次大戰後日本第一艘國產柴電潛艦親潮號(SS-511) 成軍,其浮航排水量1100ton;在1962年,又有兩艘750ton的國產小型潛艦早潮級(SS-521、522)進入海自服役,緊接著在1963年又獲得兩艘小幅修改自早潮級的夏潮級潛艦(SS-523、524)潛艦。上述最早期日本潛艦噸位較小,僅適合近岸防禦。為了防堵蘇聯海軍艦艇與潛艦從海參威進入西太平洋,日本的潛艦開始師法同時期美國海軍的獵殺潛艦(SSK),朝大型化、遠洋化發展,以有效擔負遠程哨戒任務。日本第一艘大型化的 國產獵殺潛艦,是1965年服役的大潮號潛艦(SS-561),基準排水量達1600ton,艦首設有六具533mm魚雷管,艦尾則有兩具324mm反潛魚雷發射器;1966至1969年, 又有四艘改良自大潮號的朝潮級(SS-562~565)潛艦進入海自服役,排水量略增為1650ton。上述日本國產潛艦的構型,基本上都是二戰水平的延續。

命名方面,日本海上自衛隊的潛艦一向依照日本艦名中的「天文地理名」的「潮部」, 這個慣例沿襲至今。在日本帝國海軍時代,屬於天文地理名的「潮部」依當時準則而用於驅逐艦上;而當時潛艦都只有番號而無命名,大型潛艦就是「伊」再加上號碼,中小型潛艇則為「呂」加上號碼。戰後日本海自則將「潮部」用於潛艦的命名上。

嶄新的渦潮級

完成朝潮級之後,日本海自開始規劃一種構型截然不同、全面引進最尖端技術的柴電獵殺潛艦。第一艘新潛艦的預算於1967年編列;在1968年9月25日,第一艘新式潛艦在川崎重工神戶廠開工建造,這就是渦潮級的首艦渦潮號(SS-566)。在推出當時,渦潮級堪稱全世界最頂尖的柴電獵殺潛艦,無論外觀或內部的偵測、射控都與1950、60年代水平的潛艦大不相同。日本海自原本規劃建造八艘渦潮級,不過最後一艘由於中東石油危機引發的經濟蕭條而取消,因此最後只有七艘完工服役。七艘渦潮級前後分為三種設計次型,前兩艘是S118(SS-566、567),第三至第五艘(SS-568~570)是S119,最後兩艘(SS-571、572)是S119A。

渦潮級的淚滴造型有如一顆砲彈,最早採用淚滴設計的美國核能潛艦(如飛魚級)

也有類似特徵。注意艦首設置了龐大的ZQQ-1被動聲納音鼓,魚雷管因而被擠到兩側。

渦潮級的頓位在當時柴電潛艦中算是比較大的,潛航排水量2450噸。渦潮級的基本設計明顯參照了美國海軍最後一種柴電攻擊潛艦──在1959年開始服役的 白魚級(Barbel class)。白魚級的艦體構型 是美國海軍在1950年代測試的淚滴型、圓柱斷面構造,具有阻力低、航速高的優點;美國海軍從1960年代陸續服役的飛魚級(Skipjack  class)核能攻擊潛艦開始,就全面採用這種新構型,取代二次大戰以來的類船型潛艦構型。事實上,早在1960年代 白魚級開始服役時,日本就已經注意到美國這種新式潛艦;然而,基於保險起見,日本在1960年代建造的幾種潛艦仍繼續沿用以往的類船型構造。同時間日本防衛廳技術研究本部(TRDI)則開始研究淚滴船型,並與向美方獲得相關技術與操作資料,經過幾年研究與評估之後,才用到新造的渦潮級上。

渦潮級的艦體採用流線的淚滴構型,尾部設置十字形控制翼,高效率的單軸螺旋槳位於艇尾最末端,這些都是當時最尖端的設計;渦潮級的前水平舵設置在帆罩上,避免水流聲響干擾到艦首聲納運作。渦潮級採用雙殼結構,相較於單殼結構具有預備浮力較大、緩衝空間多、較耐戰損的優點,但在相同外部體積下的內部壓力殼容積減少,導致整體體積必須放大。渦潮級的艦體採用雙殼設計 成,總共有三層甲板(以往傳統構型的海自潛艦只有兩層甲板),內部空間比先前的海自潛艦大得多;渦潮級艦內由前而後劃分為五個水密艙區,單艙進水時仍能確保上浮。艦體材料方面,最早兩艘渦朝級主要使用過去的NS-46耐壓鋼板 (屈服強度451MPa,約46kgf/mm2,最大厚度42mm),並在部分耐壓殼體結構引進耐壓強度更高的NS-63耐壓鋼板 (屈服強度617MPa,約63kgf/mm2,最大厚度65mm) (同時期美國核能潛艦使用的HY-80高張力鋼的屈服強度為56 kgf/mm2) ,最大實用潛深估計為200m,最多可潛至300m;三艘(SS-568,S119設計)開始就全面以NS-63製造耐壓殼結構(外部非耐壓殼仍使用NS-46),外部艙蓋數量從先前五個降為四個,潛航深度進一步增加。 以往潛艦後部耐壓殼上方用來更換蓄電池的艙口都要用鉚丁接合,而渦潮級的電池更換艙口則兼作升降機艙口,如此可省略換裝電池後重新接合艙口的手續。

動力方面,渦潮級配備兩具西德MAN與川崎重工(Kawasaki)合作的V8V24 / 30MATL柴油機(轉速850rpm,浮航單機輸出2100軸馬力,呼吸管航行時單機輸出1950馬力) ;發電機方面,艦上配備兩具川崎製造的SG-4發電機 (功率1420KW),功率比先前朝潮級的SG-3增加18%,從三號艦(SS-568,即S119設計)開始改用轉速降低至2000rpm的SG-4B發電機;水下推進則依靠一具富士重工製造的SM-4推進電動機,其中前兩艘(SS-566、567,S118型)使用SM-4,三艘S119(SS-568~570)使用SM-4B,兩艘S119A(SS-571、572)使用SM-4C,水下輸出7200軸馬力,推動一具單軸五葉片螺旋槳,螺旋槳直徑從以往日本潛艦約2m大幅增加為3.6m。渦潮級最高潛航速度達20節,浮航速度12節 。早期渦朝級的SG-4發電機使用阻抗式電壓調節器(field regulator),S119三號艦開始(SS-568起,S119設計)的SG-4B型改用固態的晶體閘流管(Thyristor)斬波器(chopper) ,沒有機械接點,可以改進運轉效率、降低熱消耗以及切割磁力線的噪信,並且改由遠隔遙控操作,提高自動化程度。

渦潮級的SM-4系列主推進電機由兩個機組(tandem)結合而成,最大總功率7200軸馬力,其運作組態如下:

1.在低速力(轉速24~60 rpm)時,使用一群主蓄電池,推進電機兩部轉子串聯繞接

2.第1中間速力(轉速100~155 rpm)時,使用兩群主蓄電池併聯,推進電機兩部轉子串聯繞接

3.第2中間速力(轉速100~155 rpm)時,使用兩群主蓄電池併聯,推進電機兩部轉子並聯繞接

4.高速力(轉速158~234 rpm)時,使用兩群主蓄電池串聯,推進電機兩部轉子並聯繞接

渦潮級裝備的新設備包括緊急上浮的高壓水櫃吹除裝置、可循環吸收二氧化碳再利用的乙醇胺空氣清淨裝置等。比照同時其最新型美國潛艦設計,渦潮級裝備操縱桿形式的操縱裝置,能自動在三度空間調整航向(橫向與縱向);從二號艦(SS-567)起又新增了自動針路保持?置以及自動深度調整?置,可自動微調維持航向與深度,並可以自動進行舵面配平(trim),在當時算是很高的自動化水平。前五艘渦潮級編制80名人員 ;最後兩艘(SS-571~572,S119A設計)由於使用許多改良裝備,人員編制進一步降至75名。

一艘浮航中的渦潮級。

偵測方面,渦潮級配備當時日本先進的ZQQ-1艦首被動陣列聲納系統 ,由日本沖電子(Oki Electric)公司生產,具有被動搜索、截收與測距功能;其被動陣列主體是一個位於艦首、直徑達10尺(3.048m)的圓柱型陣列,陣列上的換能器共排成三層。 七艘渦潮級潛艦分別採用ZQQ-1的三種次型,分別是ZQQ-1/2/3;頭兩艘渦潮級(SS-566、567,S118設計)採用ZQQ-1聲納,三至五號艦(SS-568~570,S119設計)使用ZQQ-2聲納,而最後兩艘(SS-571~572,S119A設計)則使用ZQQ-3聲納系統 ,並且另外在帆罩內加裝一具技術來自美國的SQS-36J主動聲納,用於近距離障礙探測、水雷迴避等。ZQQ-1/2聲納系統搭配的主動聲納是美製SQS-4型。渦潮級廢除了過去的魚雷發射指揮裝置(Torpedo Data Computer,TDC),射控工作由CRT顯控台負責。

為了在艦首騰出空間來安裝 ZQQ-1/2/3巨大的被動陣列聲納,渦潮級又從美國引進另一項當時罕見的設計:把過去向來設置於艦首的魚雷管移至艦舯 兩側,傾斜向外發射。全世界第一種採用側置魚雷管構型的,是1950年代初期美國建造的梭魚級(Barracuda class)獵殺潛艦(SSK),艦上龐大的BQR-4聲納音鼓佔據了整個艦首,使得魚雷管必須向後挪;此外,1960年服役的美國海軍 白鲑魚號(USS Tullibee SSN-597)核能攻擊潛艦 則是第一種採用這種配置的核能攻擊潛艦,該艦裝置美國第一種球型陣列聲納,巨大的音鼓佔滿了整個艦首空間,使得魚雷管必須挪到後方。之後美國新推出的核能潛艦都採用球型陣列聲納,連帶也沿用這種側置魚雷管 。而渦潮級則是日本第一種仿效美國SSK配置的潛艦,並延續到接下來的汐潮級與春潮級。渦潮級配備六門HU-602型533mm魚雷管,除了管內裝填的6枚之外,魚雷庫另可攜帶10件武器,能使用當時海自制式的美製MK-37反潛魚雷,或者1972年起服役的日本國產72式533mm無導引反艦魚雷,或1980年起服役的日本國產80式483mm電力推進反潛魚雷 (詳見汐潮級潛艦一文)。

由以上觀之,渦潮級堪稱是日本第一種「獵殺潛艦」,艦首裝置了巨大的聲納音鼓 來搜索敵方潛艦,配備導向反潛魚雷,並極端注重靜音航行能力,在在反映出當年日本海自潛艦部隊配合美國海軍的戰略架構,係以阻絕蘇聯潛艦大舉進入太平洋作為優先任務 ;而渦潮級無論是構型、佈局與裝備水平,在當時都屬於世界一流。總之,渦潮級為日本日後的潛艦技術奠定了良好的基礎 ;1980年代陸續建造的10艘汐朝級潛艦,基本上就是渦潮級的進一步改良版,繼續沿用流線的淚滴型艦殼,配備更精良的聲納、戰系射控系統,而在下一代的春潮級則是汐朝級的進一步加長改良版。七艘渦潮級在1987至1996年陸續除役,除了前兩艦之外,後五艘(SS-568~572)在服役末期都曾轉作為海自訓練艦隊的特務/訓練潛艦,發揮服役末期的剩餘價值。日本海自對訓練作業十分重視,艦隊中都常態編制了專職的訓練艦隊,編納從第一線汰除的水面艦艇與潛艦。

第十雄洋丸事件

在1974年11月9日,東京灣上發生第十雄洋丸液化石油氣(LPG)船與賴比瑞亞貨輪撞船的 嚴重意外事故,相撞後第十洋雄丸燃起大火,熊熊燃燒的殘骸漂浮在東京灣上,嚴重影響航道以及沿岸城鎮(如川崎市)的安全,而日本的海上消防單位也無法撲滅船上猛烈的火勢。在11月22日,海上自衛隊下達擊沈第十雄洋丸的指令,並派遣榛名號(DDH-141)直昇機驅逐艦、兩艘高月 級驅逐艦高月號(DD-164)與望月號(DD-166)、春風級驅逐艦雪風號(DD-102)、渦潮級潛艦鳴潮號(SS-569)以及P-2J反潛巡邏機對第十洋雄丸進行擊沈處分。這支艦隊在11月26日抵達現場,27日下午1時45分開始擊沈處分,然而整個過程並不順利:水面艦群首先對第十洋雄丸進行兩輪各36發5吋砲射擊,而效果有限。在11月28日中午,海自P-2J巡邏機對第十雄洋丸投擲12枚127mm炸彈(9發命中)以及16發反潛炸彈(9發命中),隨後鳴潮號潛艦在下午展開魚雷射擊,先後射擊四發MK-37魚雷,但是第一枚因機械故障沈沒,第二枚因為定深調整不當而從船體通過(經多日燃燒後,第十雄洋丸吃水已經變淺),第三與第四枚命中 並引爆,但由於MK-37魚雷威力不足,還是無法立刻讓第十雄洋丸沈沒;另一種說法則是第一枚魚雷故障、第二與第三枚魚雷命中,第四枚魚雷從船底下方穿過。隨後,在場的海自艦艇繼續實施砲擊,第十雄洋丸終於在 當天晚上6時47分沈入海中。