212A型潜艇U36号建成典礼
212A型潜艇|U型潜艇的接班人
作为历史上使用潜艇最成功的国家和战败国，德国拥有潜艇被严格限制，直到1957年北约才允许联邦德国（1955年加入北约）建造1000吨级的潜艇。在经历失败的201型、202型潜艇后，德国开始批量建造450吨的205型、206型潜艇，并一直服役到2008年底。上个世纪60年代，建造完206型潜艇后，德国潜艇设计与建造水平上了新台阶，为了不中断潜艇生产线，维持潜艇设计建造队伍，德国吕贝克公司瞄准国际市场，推出了一款出口专供款，这就是大名鼎鼎的209型潜艇。
206与212A,500吨与1800吨
在2000年后法国法国鲉鱼级潜艇大放异彩前，209型与基洛级是国际军贸市场上的大明星，销售数量超过70艘，使用国家达到十多个。209型潜艇采用类似MOKO护卫舰的模块化、家族化设计，可根据客户需求定制1100型、1200型、1300型、1400型、1500型5种型号。该潜艇为单壳体结构，水下最大航速达到23节，居住舒适性好，动力系统为4台MB12V493AZ80型低磁柴油机、1台直流发电机和主推进电机，水下航行动力为铅酸蓄电池组，水声设备与电子系统先进，探测能力强。装备8具533毫米鱼雷发射管，携带14枚鱼雷，可在大深度下发射包括SUT线导鱼雷在内的各型鱼雷。
韩国张保皋级潜艇，实为引进的德国209型
80年代，206型潜艇进入寿命的末期，继任者就是U型潜艇的新传人--212A型AIP常规动力潜艇。随着条约失效，德国可以突破吨位限制，拥有真正意义上的潜艇。1990年，德国海军开始酝酿以209型潜艇1200型潜艇为母型，通过加装燃料电池AIP系统，设计世界上第一艘装备燃料电池AIP系统的潜艇，并换装性能更好的声呐、潜望镜及武器系统等，这就是212型潜艇。德国海军计划采购12艘212型潜艇，1995年开始建造首批4艘。上个世纪90年代欧洲各国竞相削减国防预算，差点波及212项目。
诞生于60年代的209已无法抵挡法国的鲉鱼
1995年，放弃国产S-90潜艇计划的意大利与德国合作，根据需求对212潜艇设计进行了修改，将修改的最终版212型称为212A型。虽然德国采购数量从12艘降至4艘，但由于意大利的加入（2艘），项目成本并未受到太大影响。1998年7月，212A型首艇U-31在蒂森克虏伯船舶系统公司下属的霍瓦兹造船厂（HDW）开工建造，2002年3月20日完工下水，随后展开厂试，2003年4月在波罗的海进行浅水域测试，在2004年8月交付；2006年，德国政府与GSC签约，增购2艘，2008年，意大利也增购2艘，第二批4艘潜艇分别在2015、2016年成军。
活跃在地中海的意大利海军212A型潜艇
214型潜艇|德国外贸潜艇新起点
进入21世纪，原始设计停留在60年代的209型潜艇逐渐落后，为抢占市场，德国利用209型与212A型潜艇的成熟技术，推出了新的出口型产品214型。2001年1月，德国霍瓦兹船厂开始建造第1艘214型潜艇；目前已出口到希腊（4艘）、韩国（9艘）、土耳其（6艘）、葡萄牙（2艘）。214型潜艇满载排水量1860吨，较209型潜艇有所增加，采用模块化设计，装备德国第二代燃料电池模块，由2组120千瓦燃料电池组成。
韩国214型潜艇
采用HY-80或HY-100高强度钢材建造，最大下潜深度达到400米，水下续航距离为2000海里。安装8具533毫米鱼雷发射管，可换装鱼雷、水雷和导弹，鱼雷总数16枚。装备新型ISUS-90作战系统，集中管理传感器信息，并采用开放式体系结构，便于未来升级改装。可以说，214型潜艇设计理念更加先进，某些性能已经超越了德国海军自用的212A型潜艇，充分体现了德国潜艇最高技术水平。
韩国引进生产的214型潜艇工艺细节1
不足2000吨的214型潜艇并不能满足所有客户的需求，为应对日益激烈的国际竞争，德国潜艇更新提速。为参加澳大利亚潜艇招标，他们推出放大版的216型潜艇，遗憾的是输给了最大的竞争对手--法国鲉鱼级。德国人在新加坡的招标中笑到了最后，新加坡订购了4艘218SG型潜艇。如今，东南亚地区也成为装备常规潜艇装备品类最丰富的地区，新加坡周边国家装备了德、法、俄、中生产的5种以上的潜艇。
韩国引进生产的214型潜艇工艺细节2，国产汽车学习一下
212A|第一种装备燃料电池AIP的作战潜艇
212A型潜艇的标志性技术是采用了燃料电池系统，成为世界首款装备燃料电池AIP的潜艇。燃料电池的原理是氢氧化和产生电能，也是水电解的逆运行。首艇U-31号安装了9组燃料电池单元、2个14吨液态氧储存罐及1.7吨气态氢储存器，总功率达到306千瓦，水下续航时间长达21天，水下续航距离1638海里。第2艘开始，更换为2个120千瓦的HDW/西门子PEM（质子交换膜）燃料电池。总体来讲，水下排水量1830吨的212A型潜艇属于中小型潜艇，即便在常规潜艇中也不大，虽然AIP系统功率较小，对于212A是合适的。
212A型潜艇AIP循环
目前世界上比较成熟而且进入应用阶段的AIP技术主要分为三大类：热机系统、电化学系统与小型核反应堆。热机系统主要包括斯特林发动机、闭式循环涡轮机、闭式循环柴油机，前两者现役潜艇均有装备，闭式循环涡轮机只有法国技术成熟，运用在出口巴基斯坦的阿戈斯塔级潜艇上；电化学系统主要是燃料电池，德、意、俄罗斯拥有相关技术，韩国等国也通过引进拥有该技术；小堆系统是基于低功率核动力装置的动力系统。
212A型潜艇柴电循环
2006年4月，一艘212A型潜艇从德国湾出发驶往加的斯湾，使用AIP系统完成了14天的水下航行，验证了该系统的性能。为提升水下航速，除燃料电池AIP系统，蓄电池组也被保留下来，柴电与AIP系统可单独驱动，也可并联驱动。柴电系统由一台4243马力的MTU16 396型柴油机、一台交流发电机、一台功率3875马力的西门子推进电机、蓄电池组、配电设备组成，提供最高20节的水下航速（水面12节），续航8000海里。
印尼海军纳加帕萨209级潜艇“阿鲁格罗”号建造中安装蓄电池组
212A|总体设计
212A型潜艇采用水滴形艇身，潜艇外形十分光顺，严控凸起与开孔，降低湿表面积，抑制流体噪声；艇体表面覆盖特种材料，降低声波与雷达波的发射强度；所有机械设备都经过了严格的降噪设计，主机与辅机集中于整体舱筏，安装在高性能减振基座上，与艇体相连的管路采用挠性连接，减少了机械振动的能量向艇外辐射；搭配七叶大侧斜螺旋桨，降低尾流特征和螺旋桨噪声。
桨毂涡流扩散器（上右）效果原理（下方两小图对比）
最近德国人还为该潜艇加装了桨毂涡流扩散器，进一步提高螺旋桨效率、降低螺旋桨噪声，加上燃料电池AIP在噪音与热辐射方面本就是强项，最大限度提升了潜艇的隐蔽性。该艇采用混合壳体结构，大部分使用单壳体，后段为容纳AIP系统采用混合壳体结构：抗震液氧储存罐位于围壳后方，金属氢化物储存槽位于艇体后下方，均隐藏在耐压壳与轻质外壳之间。
抗震液氧储存罐与金属氢化物储存槽均隐藏在耐压壳与轻质外壳之间，下图可见混合壳体结构，耐压壳直径不同
该艇沿用了209型潜艇的分舱设计，从前到后分为首舱（鱼雷舱+生活舱）、指挥舱（上）与燃料电池舱（下）、动力舱。250米下潜深度对于该型潜艇经常活动的波罗的海完全够用。212A采用X型尾舵与前端围壳舵：X型尾舵在浅海提供更好的水下操纵性；围壳前水平舵与更长的首部下方一样，为声呐提供更好的工作环境。
X型尾舵及操作方法
212A|先进的武器装备
212A型潜艇安装了6具533毫米鱼雷发射管，比较有意思的鱼雷发射管并非位于艇首中央，而是偏居左侧（艇内视角），右侧和上方安装了2个大型水罐（各控制3个鱼雷发射管），罐内装有活塞，能够实现鱼雷的无声发射（也可自航发射）。与此相对应，鱼雷舱的右侧可用来设置床铺，空间较之前的206、209型潜艇有了较大提升。212A型潜艇主要武器包括：
鱼雷发射管并非位于艇首中央，而是偏居左侧
- A184 Mod3鱼雷，意大利白头水下系统公司（WASS）出品，97年研制成功。1991年，法德意三国签署合作备忘录，计划联合研制新款重型鱼雷替代三国的F-17、DM2A3、A184鱼雷，后来三国分道扬镳，德国研制了DM2A4，意大利与法国联合研制了黑鲨鱼雷。
- DM2A4型鱼雷，阿特拉斯电子公司（Atlas Elektronik）研制，是DM2A3型“海鳕”线导长鱼雷的升级款，采用模块化设计的电子控制式高速永磁电动机和锌氧化银电池组，可以50节速度攻击50千米外的目标，把声自导头内的模拟信号处理系统改成了数字信号处理系统。
鱼雷发射管偏置，空出右侧设置了会议室（一般也是卧室、手术室），鱼雷架空空如也，和法国核潜艇截然不同
- Black Shark黑鲨线导鱼雷，原称A184先进型鱼雷，1999年意大利白头公司将其改名为黑鲨，电池由法国Saft（帅福得）公司供货，主要竞争对手为DM2A4，2004年投产。该雷长6.3米，采用声自导与尾流制导，重型反潜/反舰两用鱼雷，头部形状为平顶锥形，螺旋桨为11＋9叶对转桨，4组铝氧化银电池推动，具有快速电池激活功能，10秒内即可完成发射，最大航速超过50节，最大航程90公里。该雷装备意大利海军并出口智利和马来西亚，法国DCNS就黑鲨鱼雷与意大利白头公司有合作，但对黑鲨的性能并不满意，遂自研了F-21鱼雷，设计时德国阿特斯电子集团提供了帮助，Saft（帅福得）公司为F-21鱼雷提供了铝氧化银电池作为动力。
欧洲主流533毫米重型鱼雷
- SeaHake Mod4 ER鱼雷，DM2A4型鱼雷的最新改型，除拥有140公里的鱼雷射程纪录，该鱼雷同时拥有创新的导航和通信技术，从而实现了极其精确的导航和全射程控制。鱼雷的数字声纳系统具有优良的共形阵列，可以掌握复杂的场景，可以管理多个目标，同时识别和抑制任何类型的干扰器和诱饵；该鱼雷可以对多个目标进行分类，声纳的宽角度覆盖可以即时提供全面的操作画面（听语气就是公司官网介绍）。
SeaHake mod4型鱼雷
- IDAS防空导弹，由德国空军IRIS-T红外空空导弹发展的潜艇防空导弹。容器重1400kg，内装4枚导弹，弹重120kg，导弹从容器内发射，容器由鱼雷管发射，出水后导弹从容器中起飞。IRIS-T空空导弹使用红外线凝视成像制导头，具备全向攻击能力以及目标轮廓识别能力。在潜射版上，IDAS在导弹尾部增设与潜艇作战系统连接的光纤电缆，传输指令与探测视频信号，光纤直径0.25mm。IDAS发射前，舰上的导航系统先对导弹上的惯性导航系统进行数据更新，随后导弹从鱼雷管射出，在水下展开弹翼和方向舵。接近水面时启动发动机，在数秒钟内冲出水面，爬升至预先设定的高度，让导弹导航与制导系统开始工作，并转入受控飞行阶段。导弹红外制导头的影像透过光纤回传至潜艇操控台的显示器上，操控人员识别并控制导弹锁定特定目标。此外，导弹本身也具备自主攻击能力。（未完待续，图片来自网络，侵删，谢谢！）
IDAS防空导弹