觀點投書:潛艦在台建造組裝應注意事項

報載本月22日國內台船及中科院已啟動潛艦國造專案,筆者曾在1981—1988七年間參與駐荷蘭當地監造海龍海虎潛艦建造工程,返國後亦負責結案任務五年,迄自軍旅退休為止,此間因長期現場累積的經驗,就潛艦在台建造組裝,提出應注意事項,或能供目前參加專業人仕參考。

材料的耐壓要求

 

專業工程人員皆知潛艦建造的工程難度是高於太空科技的, 印度可以發射各型衛星甚至即將完成登月任務, 唯迄今仍無法擁有自行設計的潛艇。

吾人在平地上所承受的壓力是一個大氣壓(14。7 psi,1 Bar )愈往天空壓力愈小,以至於大氣層外的真空,相反愈往海底走壓力愈大,每下潛10公尺就會增加1個Bar, 若下潛200 公尺則所承受的壓力就達20 Bar(294 psi),再以建造安全係數1。5倍計,採用的材質就須能受壓近500磅/平方英吋的海水壓力,緣此,通海的管路,閥門,配件也要能承受此等重大壓力,不僅壓力殼而已。國內配合廠商的生產製造皆應考量此等能力。

焊接的工藝水準

 

潛艦壓力殼建造時灣板焊接時每圈小環(Ring)一定要焊成真圓, 幾個小環再焊接成環面(Section)亦然,否則艦體在深海中因失圓造成應力集中;四面八方來的壓力很容易使艇殼瞬間崩裂,所以壓力殼製作所需焊工等級要求極高(6G以上認證)焊接前所需預熱的環境要求亦然,至於艇殼前端(魚雷管發射處)的製作其複雜度更勝於壓力殼 (記得當時的承造船廠也是外包委由歐洲製造阿利安火箭的工廠RDM製作,因該廠擁有特殊的工作母機)。壓力殼中段使用鋼板的厚度達56mm,不可不慎。

裝備籌獲的完備無缺

作戰用潛艦建造是一種綜合型的工業高科技,舉凡全世界有能力自行設計建造的國家皆是經過百年以上的研發而成(老共是唯一例外,但也歷經六十餘年的持續研發。韓國,印度等算不上,因皆以完整的材料包,技術包,人力包技轉仿造而成)。傳統潛艦出任務時數十人要在艦內執行任務,少則幾天多則月餘,且大部分時間要潛在海中, 艇內除了要有深海中推進,航海,通訊,電力設施外其他的基本生活設備如空調,空氣分析,淡水機,食膳設備等亦不可或缺更遑論聲納魚雷等武器系統。目前世界上亦少有單一國家能完全自主供應所有艦內數千項的裝備及配件,且絕大部分屬敏感性物資;皆需出口管制。自建時所有設備的獲得都應予重視,絕非解決所謂部分紅區裝備就無虞。

 

重量(配置)的嚴密控制

若不曾實地進入艦內參觀傳統式潛艇,是無法想像艇內各種裝備,儀器,管路,線路的錯綜複雜安裝排列,每寸空間皆會充分運用到極致。一般來說建造時皆會在旁製作一全尺寸模型以為安裝曦裝時的依據。

潛艦建造時重量控制是不允許有任何差錯的,否則爾後就會遭逢”潛不下,浮不起”的窘境。前西班牙自行建造S-80潛艦,雖有法,美的全力支援;歷經12年迄今仍無法下潛,主要原因就是因為加裝絕氣系統(AIP)時未詳細計算重量及配置,致船身短了近10公尺長度,迄今仍閒置碼頭無法進行下一步工程。

 靜音(減震)的極致要求

如同前行政院長唐飛所言,「若造出一艏噪音大的潛艦就如造就了一標靶供敵方殲滅」,鑑於當今反潛儀具之普遍精進,噪音大的潛艦極易被偵測出位置,幾顆深水炸彈,水雷或魚雷就可將該艇輕易解決,潛艦噪音控制技術極為高深,舉凡構型的確定,裝備的選用,防震的設施,甚至塗料的採用皆應作深入研究。國內廠家是否俱備軍用規範(mil pec。)的認證亦應考量

 艦上系統的精密介接

想像2000餘噸的艦艇在水下以超過30幾公里的時速航行,而此種推進動力卻要以近500顆(每顆超過半噸重)的鉛酸蓄電池串聯電力;經由主馬達產生的旋轉動力來推動大軸。此種直流電力在陸地上的使用是很少見的。艦上各種直流電力的控制更要精密無誤(艦上主機僅用於水面航行及水面航行時充電予主電瓶儲存)。潛艦的下潛或浮出是以高壓排水系統及各型液壓系統控制,液壓系統及其他數十種各式系統的複雜度更是艱難無比,各系統間的匹配介接更不能有任何閃失。

品管,測試的完整落實、出海測試場所的選定

潛艦建造時,美系的規範是軍規(milspec。),劍龍艦是採北約AQAP IV軍用規範。在台建造亦應就此有所規範依循,另各種測試品管文件亦應及早建立。

潛艦在廠建造期間及完成後,各種系統皆要依技術手冊,品管需求逐項完整測試,,缺一不可。始能下水進行碼頭港邊測試及出海試車。猶記得當初劍龍艦在荷建造完成後仍受制於政治困境,無法執行全艦噪音及消磁等測試(部分歐洲北海測試場所仍不許我方使用),事後由我方以先行扣款方式,返台後再由雙方在台海四周覓得合適海域實施完成。。猶記得為了尋覓噪音測試海域就曾偕同荷蘭專家多人,耗費數月之久始定案。

結論

總體而言,潛艦在台建造組裝,在沒有設計包,材料包,技術包,人才包的困境下如何如質如期完成,絕對是一項艱難至極的挑戰與任務。憶及30餘年前我方曾派遣近百技術人員赴荷監造,訓練,實習並就近蒐集爾後自行建造技術資料,事隔多年,當初人才已逐步凋零,唯所收集資料仍保存至今,且劍龍級兩潛艦我方人員業已優質地操作,維修近30年,已成為我國國防武力的有利資產(就如同德國的209系列,荷蘭海象級,法國天蠍級等等),此種資產得來不易,理應加以維護並予發揚精進,主其事者若能設法將以往人才再次集中運用或顧問,則不失為有效可行途徑,畢竟傳統式潛艦早在30年前,除靜音技術,絕氣推進,戰系能力外其他系統早已在當時發展為極為成熟極致的工藝技術,並未殷時間而有所變動。

林林總總、姿意不才寫出上述建造實務面諸端,或能拋磚引玉激起專家先進提出更多精闢桌議,供專案參與人員借鏡參考。

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版主語: 造潛艦不同於一般的造艦......需要更用心及更專心.......這篇給大家參考...

 資料來源: http://www.storm.mg/article/240799

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