編者按:本文簡單介紹了1970年以來日本潛艇發展的脈絡。

早期發展

先簡單提一下1950至1960年代日本國產潛艇的發展。二戰之後,日本重建潛艇部隊的第一步是1955年建成服役、1100噸的親潮號(SS-511),基本上是二戰型潛艇的進一步發展,主要用於技術測試。在1962年,日本又完成兩艘750噸的早潮級(SS-521、522)近岸潛艇,並且編成海自第一個潛艇單位:第一潛水艇隊。在1963年又有兩艘小幅修改後的夏潮級潛艦(SS-523、524)成軍。

無論親潮號、早潮級都是近岸潛艇。由於日本是西太平洋第一島鏈、西方最靠近海參崴的據點。因此。作爲防堵蘇聯龐大潛艇部隊進入太平洋的第一線,自然成爲冷戰時代,日本基於美國反潛體系之下的戰略目標。爲此,早期日本建造的幾艘近岸型潛艇就不再適用,接下來建造的就是大型化的獵殺潛艇(SSK)。

獵殺潛艇”是1950年代美國爲了防堵蘇聯潛艇而提的概念。由於預測蘇聯已經從納粹取得了XXI潛艇以及華爾特封閉循環渦輪等超時代技術,並準備以蘇聯龐大的工業力量大批建造,西方預測萬一“大西洋戰爭”再度爆發,情勢將遠比納粹海狼逞威的時代更加嚴重。在覈潛艇尚未普及的時代,美國提出的封堵措施,就是部署一道由柴電潛艇構成的大洋水下偵測網(注意,直到二戰,潛艇的主要任務都是獵殺水面船隻,而不是對付敵方潛艇),這些柴電潛艇配備二戰以後才逐漸普及的大型聲納來監視海洋情況;爲此,當時不少美國二戰型艦隊潛艇都掛上這樣的大聲納,成爲SSK。

而日本第一種符合美國標準的大型遠洋SSK,是1600噸的大潮號(SS-561),1965年服役,採用雙殼構造。接着,日本又以大潮號爲基礎建造四艘1650噸的朝潮級獵殺潛艇(SS-562~565),在1966至1969年服役。

新技術的醞釀

前述日本潛艇的整體構型,依舊是二戰時代以來的延續。然而在1960年代,美國率先展開一波潛艇構型的革新風潮,隨後也將被西方盟國仿效。在這裏要提到兩個美國潛艇的型號:第一個是1959年開始服役的鯨鬚級(Barbel class),美國最後一代SSK,也是全世界第一個開創淚滴構型、單軸、十字尾舵現代化構型的實用化SSK(先前各國一律是二戰船型構型,第一艘實驗型淚滴潛艇是美國1950年代搞的USS Albacore AGSS-569)。淚滴型是水下高速航行的最佳化流體構型,對降低航行噪音也有諸多好處。“純正”的淚滴型像一顆炮彈,前半部擴張之後到後部逐漸收縮,從頭到尾沒有一處的橫剖面直徑相同;因此,淚滴型船殼的施工相當複雜昂貴。美國洛杉磯級以後的核能潛艇,爲了考量經濟效益,轉而使用折衷的淚滴型,中間的艇體是一大段平行的鋼管;這樣的阻力與靜音性能會略遜於淚滴構型,但施工成本降低幅度十分顯着。

然後是1960年服役的實驗性核潛白魚號(USS Tullibee SSN-597),除了淚滴外型之外,另擁有幾項全世界開創性的特徵:艇首AN/BQQ-1球陣、被球陣擠到靠近兩側的魚雷管佈置,以及追求安靜、但航速慢到只有15節(水下)的核電推進。從那艘悲劇的長尾鯊號(USS Thresher SSN-593)之後,美國所有SSN都用上了球陣以及側面魚雷管的設計。

球型陣的好處不消說,首先是艇首聲納涵蓋方位的最佳化,然後是最大幅度利用艇首的可用空間,使音鼓尺寸在艇首內部達到極大化,故能使用更低、傳遞更遠的聲頻。然而,球陣本身是一個及高難度技術,因爲一個球體的施工精確度要求極高,上面還要大量鑽孔來放置換能器,是複雜昂貴的代名詞;因此,長久以來只有美國核能潛艇使用球陣。球陣另一不適合柴潛的地方在於,它佔掉整個艇首,把魚雷管幾到後面,喫掉了艇內更多空間,導致整個艇體大型化,功率需求也跟着增加。

回到日本柴潛的發展。其實日本在1960年代已經知道美國推出了淚滴型,但這畢竟是嶄新的設計,爲求保險起見,日本當時規劃的大潮號與朝潮級還是繼續採用傳統構造。同時間,防衛廳技研本部(TRDI)便着手研究淚滴構型,當然還有美國的交流。在1967年,第一艘新型獵殺潛艇正式編列預算,這就是劃時代的渦潮級。

渦潮級(1971~1978)

1971年到1978年,日本建造了七艘渦潮級SSK。它與先前的幾型日本柴潛截然不同,使用的是美國濃厚的優美淚滴型艇殼;最早的幾種淚滴型潛艇活像顆炸彈似的,看起來圓滾滾的,無論是美國的飛魚級(Skipjack class)還是渦潮級都有這種特色。渦潮級裝備了衝電子(OkiElectric)公司開發的ZQQ-1集成式陣列聲納,這是日本第一種大型的集成陣列聲納。雖然不是球陣,但ZQQ-1有一個直徑高達3米的圓柱型被動陣列(排了三層換能器單元),佔掉整個艇首,所以六個魚雷管擠到接近艇體兩側中部的位置,這種佈置顯然學自白魚號,在柴電潛艇則是首創。七艘渦潮級前後使用三種ZQQ-1的次型,ZQQ-1/2搭配美製的SQS-4主動聲納,而ZQQ-3則在圍殼前方增加一個AN/SQS-36高頻主動聲納,用來偵測障礙物或水雷。渦潮級的浮航排水量達1850噸,潛航估計超過2000噸。渦潮級的構型後來仍深深影響汐朝級、春潮級。在1970年代,唯一能與渦潮級批敵的SSK,大概只有荷蘭建造的兩艘旗魚級大型遠洋SSK(旗魚級同樣採用類似鯨鬚級的淚滴型外殼)。渦潮級用NS-63耐壓鋼板建造,實用潛航深度超過200米,最大推測達300米。最後兩艘渦潮級又有一些改進,編制人員從80人降到75人。

汐潮級(1980~1989)

在1975年,海自開始籌畫渦潮級的改良型,於是在1980到1989年總共完成10艘汐朝級。汐朝級以後期型渦潮級爲基礎,加長4米,水下排水量大約2450噸,隔音制震設備顯然更好。汐朝級的主機還是跟渦潮級一樣,由川崎重工與德國合作;而汐朝級的主要改良,在於火控與聲納設備。

汐朝級的聲納是ZQQ-4,是ZQQ-3的改良型,艇首擺了一個直徑3米的圓柱被動陣列,圍殼前端加裝一個SQS-36高頻主動聲納;而最重要的改進,就是加入一距美國的AN/BQR-15拖曳陣。BQR-15應該是SQR-15的次型,SQR-15是美國海軍早期使用的拖曳聲納型號,大概1970年代才推出並測試,1983年10月在北卡羅萊納外海被蘇聯K-324核潛艇打斷的就是這個型號。SQR-15偵測距離達到第二匯聚區,牛烘烘地超過100千米;這個1980年代初纔在美國海軍逐漸普及裝用的高檔反潛監視系統,沒幾年就提供給日本,足見美日同盟的等級。當然,汐朝級不是一開始就裝上BQR-15,直到1987年才陸續加裝,拖曳的纜繩就佈置在艇殼外部。

此外,汐朝級配備日本第一種潛艇資料系統(SumbarineComputer Data System),稱爲ZYQ-1,集成了艇上的聲納與武器系統,將聲納回傳的信號自動實施數位化綜合處理,產出一個周邊態勢畫面與目標軌跡追蹤,投射在顯示器上,並且根據目標威脅提出戰術建議(接戰順序或目標分配之類),最後將相關參數自動饋入火控系統。這種結合聲納自動追瞄並處理多個目標、分配攻擊任務並導控多枚魚雷的能力,在1980年代是非常高檔的;除了英美先進核能潛艇之外,在柴潛部分,算得出來的只有日本汐朝、荷蘭海象以及賣給臺灣的海龍、英國支持者(它晚了點,1990年代初才真正服役)有同等級的能力,比起其他歐洲外銷他國的柴潛如西德209、法國奧古斯塔(Agosta)高了一個檔次。1980年代配備拖曳聲納的柴潛也是屈指可數,基本上就汐朝跟海象;臺灣海龍沒有,荷蘭旗魚在1990年代更換整套聲納時,纔算是擁有了拖曳聲納。當然,ZYQ-1比較複雜龐大,會喫掉350噸的排水量

汐朝級基本上分爲前後兩批,前四艘仍使用NS-63鋼板製造,後六艘改用NS-80,所以最大實用的潛航深度來到300米,極限深度超過了400米。後六艘還引進更好的自動航行控制裝置。武器方面,汐朝的六個魚雷管比渦潮級接近艇首一些(渦潮級的魚雷管幾乎要擺到艇體中間了),前四艘只能使用魚雷,後六艘也能發射魚叉導彈(前四艘後來也追加這個能力)。

整體而言,汐朝級跟英國支持者級類似,具備相當於同時期西方許多核潛才用得上的同等級貨色(構型、聲納、火控),只是換了一個柴油引擎而已。對於戰略上需要遠洋作戰、遠距監控的日本海自,這樣的高檔獵殺潛艇纔夠用。

春潮級(1990~1997)

1990年代推出的春潮級基本上又是汐朝級的放大版,還是那種淚滴型船殼。春潮級直徑增加一些,艇體延長1m,水下排水量來到了2700噸,法國紅寶石級核潛也差不多是這個數字(光看這就足以註定紅寶石的靜音性能只能是一場悲劇,哪來地方放足夠的減音隔層與基座?)。春潮級多出來的體積與排水量,主要是進一步提升輪機的隔音制震設施,並且在艇殼外敷設消音瓦。春潮級混用NS-90與NS-110鋼板製造,最大深度可能來到500米。春潮換了功率更大的新主機,電瓶耐力也延長,充滿電之後,能在水下用20節全速衝刺將近一小時。在1990至1997年,共有7艘春潮級服役。

春潮級的聲納系統是美國休斯(Hough)與日本衝電子(Oki Electric)公司合作的ZQQ-5,一樣包含一個艇首的大型圓柱陣列、主動聲納,ZYQ-1拖曳聲納有了完整的艇體配套設計,平時收在內部(汐朝級只能像當時英國核潛般簡單地附在艇外,較容易產生阻力或損壞);而ZQQ5另一個多出來的新東西,是艇體兩側的大型低頻聽音陣列聲納,整體涵蓋面又比汐朝級更好。春潮的火控系統是ZYQ-2,ZYQ-1的發展型。最後一艘春潮級做了一些改良,加裝非穿透式的光電桅杆,爾後又改裝AIP系統(斯特靈MK-2)進行測試,目前當訓練艦。

到今天無疑還是亞洲第一流柴潛的春潮級,已經開始有兩艘轉成訓練潛艇,再過幾年就要開始退役,日本人淘汰潛艇的速率讓人感慨啊!

親潮級(1998~2008)

春潮級之後就是現在比較爲人熟悉的親潮級。在1998至2008年,總共有11艘親潮級加入海自潛艇部隊。

親潮級擺脫了將近30年以來,從渦潮級開始的構型,包括淚滴艇殼、側置魚雷管等;個人認爲,很大一部份因素是考量柴潛的實際效益,以及經濟層面。”淚滴」雖然是潛艇水下航行的最佳化構型,但施工複雜度與成本也高,前面已經敘述過;經常要在水下高速航行的核潛,值得花錢用昂貴的淚滴型,但是柴潛根本沒有這種動力條件,主要的水下航速都是慢速。以空間觀之,淚滴從艇首往後擴張,到艇中間很快又往後漸縮;對於體型有限的柴潛,最好當然是能在額定的長寬之內擠出最大的空間(例如212那種短短胖胖的形狀),此時純正水滴型當然不經濟了。再來,過去的渦潮、汐朝、春潮都是“雙殼”,外殼之內還有一層內殼,艇體中段隆起部位等於是外殼之上的第三層殼;雖然雙殼有着預留浮力大、生存性高的優勢,但是造價與空間就犧牲了;而且雙殼設計的外殼與內殼之間的空間大,需要較多流水開口,雖然渦潮、汐朝、春潮都用高工藝水平的狹長線縫狀流水開口,減阻力效果看似不錯,但終究是一個問題。

基於以上因素,1990年代末期以來,就沒看過採用純正的淚滴構型的新柴潛,西方多數國家都採用單殼主體、在上層或下層增設部分非耐壓區來放置部分設備的複合構型(日本人貌似稱爲葉卷型)。以親潮爲例,明顯是一個較爲寬大的單殼主體,上面搭着一層容積不小的傾斜狀非耐壓區域;所以親潮表面的流水開口數量也比前面汐朝、春潮少了許多。親潮的外觀平直,曲線單純,施工比起過去每一處直徑都不一樣」的淚滴型容易;此外,早期據說親潮這種單純大傾斜平面,以及內傾的圍殼,主要考量就類似雷達隱身飛機,讓聲納波反射到其他方位去,不過這種說法先聽聽就好。總之,比起渦潮、汐朝、春潮四平八穩、優雅流暢的外型,親潮的外觀前衛得多,不過明顯更肥;親潮的肥反應在排水量,水下一口氣達到3500噸。親潮同樣以NS-90混NS-110鋼板製造,不過NS-110使用比例更大,最大深度超過500米。

另一大不同就是魚雷管;過去渦潮、汐朝、春潮把魚雷管擺在兩側,艇首放置大型圓柱聲納。(到目前爲止,柴潛裏就只有渦潮、汐朝、春潮,爲了騰空間放大型聲納,把魚雷管挪到後面兩側)可是到了親潮,魚雷管又跟其他國家柴潛一樣,回到了艇首。這或許也是一種經濟考量,魚雷管前移,更有效利用首部,後面騰出的空間也比較多。不過由於艦型不同,親潮的艇首比較肥,可用空間大於過去的渦潮、汐朝、春潮。親潮的六門魚雷管設在艇首上部,艇首下部放置聲納;從外觀上,可以看到一個橫向的環形聲納陣列突出了艇首。

親潮的聲納系統是ZYQ-6,組成部分包括艇首主/被動聲納,ZYQ-1拖曳陣列聲納(後端設備有改進,陣列水聲單元則不清楚)以及艇體兩側的大型低頻被動陣列。親潮的側面陣是三元子陣式,類似美國在1980年代末開發、用於海狼級的寬孔徑陣列,所以他推測親潮的這個陣列也是美日技術合作的結果。親潮的作戰系統是ZYQ-3,一次能導控六枚魚雷接戰。最後四艘親潮級的戰鬥系統經過改良,使用商規計算機架構來取代過去的軍規舊系統,計算能量大增;而最後三艘親潮還加裝了海上自衛隊在1990年代建置的海幕指揮管制系統(MOF)的終端機,能直接與其他艦艇或自衛隊高層幕僚進行廣泛的數位傳輸。

在火控、聲納、魚雷方面,日本是美國頭等盟國,可以獲得令人眼紅的高檔次技術轉移。無論聲納或火控也好,日本一開始固然可以從美國獲得許多東西,但是日本本身基礎研究與工藝的底子也很好,摸久了這些系統都能獨當一面,自己繼續開發;就像日本當年買進了宙斯盾,現在已經可以獨自開發了開放架構的先進作戰系統給日向級與19DD驅逐艦使用。

雖然跟“前輩們”長得很不一樣,但親潮維持住一個傳統──依舊是當代最頂級的遠洋獵殺柴潛。同時間等級相近的,就是澳洲柯林斯,同樣是滿身精密行頭的大型遠洋獵殺潛艇。英國支持者則在1990年代初成爲英國國防預算刪減的犧牲品,多年後賣給加拿大,只是不知是保存期間處理不良等原因,這幾艘潛艇不僅悲劇還出了人命。

蒼龍級(2009-至今)

目前日本最新柴潛,就是2009年纔開始成軍服役的蒼龍級。蒼龍級的線型繼續沿用親潮,外觀主要區別包括引進X尾舵,以及類似美國新型核潛在圍殼前端的彎角降阻力設計。蒼龍級是日本第一個在設計階段納入AIP的潛艇,主機是斯特靈MK-3。蒼龍的電子與偵測裝備也經過進一步改良,戰鬥系統完全使用開放架構、最新的商規組件。加了AIP艙段之後,蒼龍水下排水量來到了4200噸,是目前全世界最大柴潛。

未來新潛艇

雖然蒼龍級還是頂尖水平,不過在第一艘下水的2007年,日本已經迫不及待展開更新一代潛艇的計畫,主要着重於提高靜音能力、偵測能力與抗衝擊能力等,具體技術包括新一代聲納系統(是否與老美交流一下共型陣、矢量感測技術?待觀察)、新的無軸承推進、外部加掛的彈性籌載(類似法國的SMX系列潛艇)、新的魚雷與反艦導彈等等,並考慮發展燃料電池AIP來取代斯特靈系統,第一艘全新潛艇希望能在2016年服役(所以蒼龍只是親潮之後的過渡型號?)。目前預估到2025年,最後一艘親潮退役,海自潛艇部隊就全部是AIP潛艇了。

魚雷

稍微提一下海自的魚雷。早年海自當然使用美製魚雷,直到1970、80年代,老掉牙的電池推進MK-37(或者改進後用熱力發動機的NT-37)還用得挺快樂;所以川口大叔筆下沈默的艦隊裏,美日雙方潛艇一個個都在用令人噴飯的MK-37,殊不知同時間老美MK-48系列已經爛大街了……..

1990年代日本的主力魚雷則是89式,基本上就是MK-48的日本版,1980年代引進設計。當然,89式一開始一定不叫89式,在1989年定型投產以前,它叫做GRX-2。89式應該是MK-48Mod5,也就是先進能力魚雷(ADCAP)的日本版,中途線導,終端主/被動尋標,最大速率55節以上,最大射程約50千米。最大攻擊深度900米。之後89式有沒有跟老美ADCAP一樣,在1990年代一個個階段地不停升級(現在已經是Mod7),就不清楚了──以日本武器的特性,應該是沒有。

有趣的是,日本水面艦324mm輕型魚雷的資料比較多,外界得知的型號也比較多,基本有追上老美MK-50/54的發展,但魚雷好像又是89式一路用到今天。或許,沒多久會聽到更新的型號。當然,如果是ADCAP的能耐,89式應付大多數威脅也足夠了。

海自的水下對手

基本上,冷戰時代海自跟美國第七艦隊的反潛力量,主要是瞄準了蘇聯太平洋艦隊,包括核潛與柴潛。中國雖然也有相當龐大的柴潛部隊,但由於技術落後而幾乎直接無視;雖然中國隨後也造出少量核潛,但美國對這些從渤海出海在九州就聽到、廣西出海在西貢就聽到」的貨色不太放在眼裏;更何況中蘇1960年就交惡,不再是忠實的盟友,西方在1970年代還想拉攏中國來制衡蘇聯呢!而韓國在冷戰結束之前,基本也沒什麼潛艇部隊可言,更何況都是盟國。

這個單純的年代在冷戰結束以後打破了,中國國力蒸蒸日上,軍事上想要打破美日在亞太地區的絕對封鎖,2000年以後更多新型號潛艇進入服役,活動也日趨積極;韓國則早在1990年代就建立一支擁有9艘209型柴潛、令人無法忽視的水下兵力,2000年代更買進214型,這些潛艇都是在韓國本土裝配,終極目標是建立本國對先進潛艇的技術能力。韓國打算整出9艘214,建立一支18艘潛艇的水下艦隊,這規模擺明是跟海自打對臺。雖然日韓畢竟還是同一陣營,但隨着韓國國力竄起,對於各種新舊問題的摩擦動作越來越硬,使得日本不可能完全不提防。因此,海自面臨一個潛在對手質量大福增加的未來。對日本而言,中日問題的深入性與複雜性顯然不是過去單純依附美國對抗蘇聯集團可比,中國無論在歷史議題或地區性摩擦,都是衝着日本而來,也沒有搞出核子大戰的包袱,這種情況下變數與小規模衝突可能性反而更高。此外,中國在太平洋海岸線更長,完全扼在日本命脈的南方航運線上,這也是日本對於兩岸統一至爲感冒的主因(美國還有關島這個前沿,讓TG前進臺灣也不會太痛)。

以往日本海自長年維持16艘SSK的固定編制,所以每艘服役16年一定從戰鬥序列退出。但是2004年版的新防衛大綱,貌似取消了這個數量上限,理由當然是要對付質量蒸蒸日上的TG潛艇部隊(當然,棒子也是要防一下)。扣掉練習潛艇,計算日本戰鬥序列的潛艇,包括5艘春潮、11艘親潮以及分別在2009、2010進入戰鬥序列的兩艘蒼龍,已經18艘了。如果春潮沒有相應地退役,或許海自潛艇部隊規模真的要開始擴充了。

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