紅寶石級攻擊核潛艇(紅寶石級核潛艇):技術特點,艦體設計,船電設計,動力設計,武裝

紅寶石級攻擊核潛艇（英語：Rubis-class Nuclear-powered attack submarines，法語：Classe Rubis sous-marins nucléaires d'attaque，以項目代號簡稱為SNA 72）是法國海軍隸下的小型攻擊型核潛艇，亦為法國海軍第一代攻擊型核潛艇。

本級艇是全球最迷你的攻擊核潛艇，潛航排水量僅2700噸左右。較小的艦體雖然限制了武器籌載、動力輸出、持續航行能力以及乘員起居空間等，但也使紅寶石級擁有較佳的操控性與靈活度，適合在水文複雜的地中海作戰。

基本介紹

中文名：紅寶石級攻擊核潛艇
外文名：Rubis-class Nuclear-powered attack submarines
建造：DCNS
前型：達芙妮級潛艇
次型：梭魚級攻擊核潛艇
服役：1979年
衍生型：紫水晶級攻擊核潛艇
國家：法國

技術特點,艦體設計,船電設計,動力設計,武裝設計,性能數據,改進升級,本級艇,外銷替換,

技術特點

艦體設計

紅寶石級較小的艦體雖然限制了武器籌載、動力輸出、持續航行能力（因為裝載不了太多乘員生活所需的物資）以及乘員起居空間等，但也使紅寶石級擁有較佳的操控性與靈活度；不過，雖然紅寶石級的建造成本比其他大型攻擊核潛艇低得多，但武器籌載量、出航值勤天數也比較低。紅寶石級過小的艦體也帶來另一項明顯的困擾，艦體內部沒有空間安裝完善的隔音、減噪、制震設施，導致輪機裝備傳入海中的噪音過大。除了核能動力系統外，紅寶石級擁有一具SEMT-Pielstick/Jeumont Schneider 8 PA4 V 185 SM柴油機作為緊急動力。

船電設計

紅寶石級的戰鬥系統包括戰術資料系統（Systeme d'Armes Tactique，SAT）以及DLA-2B/3武器控制系統，水面用電子裝備包括Kelvin Hughes 1007 I頻平面搜尋雷達、Thomson-CSF的DRUA- 33導航雷達以及Thomson-CSF的DR-3000U D/K頻電子支援系統（定位精確度在1度以內），潛望鏡中包含測距儀以及紅外線熱影像儀。本級艦的聲納系統包括Thomson Sintra Sonar的DMUX-20多功能低頻聲納系統（包含艦首球形被動陣列聲納、側面被動陣列聲納等）、DUXX-5低頻被動測距與聲納訊號截收器以及DSUV-62C低頻被動拖曳陣列聲納。

動力設計

紅寶石級採用核能/電力推進，反應器帶動蒸汽渦輪後並非直接帶動大軸，而是先帶動發電機，產生電力之後供應包括推進器在內的各系統，優點是降低噪音並提高整體的能源運用性，缺憾則是動力效率低，最大極速僅25節，使早期的紅寶石級成為當時全球航速最慢的攻擊核潛艇之一。紅寶石級的動力核心是一具CAS 48一次迴路壓水式反應器，具有結構緊緻、體積小巧、重量輕的特點，整個冷卻系統採用自然對流循環而不使用任何加壓幫浦以減低噪音，最大輸出為9500軸馬力，推進器為單軸七葉片螺旋槳。

CAS 48反應器的燃料棒鈾濃度很低（只比一般核能電廠高一些），每隔五至七年就必須更換一次，而核能潛艇更換燃料棒是一項費時又麻煩的大工程，必須停役入塢並切開壓力殼才能從爐心中將燃料棒取出。如此，紅寶石級服役周期內的總值勤時間減少，維修成本增加；雖然法國海軍認為更換反應器燃料的周期大致與艦上設備翻修升級的步調同步，對實際值勤效率的影響不大，然而經常對壓力殼施工可能損及其完整性與強度，接縫處較不平滑，會減少潛航深度、增加航行阻力與噪音，甚至影響安全性（如果壓力殼切割不當，其上張力分布就會不均勻，強度較弱的焊接處較易產生疲乏甚至破裂）。

武裝設計

本級艦的武裝為艦首四具533mm魚雷管，採用法制潛艇慣用的氣壓活塞連桿彈射系統，以高壓氣體推動活塞將武器打出。與其他國家採用高壓空氣或高壓海水的魚雷發射系統相較，法國獨特的活塞彈射連桿系統結構相對簡單，不需要額外的進水系統，減少了壓力殼的開洞；然而，由於活塞連桿的彈射初速大，武器的後部需施予保護措施，而連桿末端系以一個套管與武器連線，占據了額外的長度，連帶導致此型魚雷管使用的武器尺寸受到限制；此外，活塞連桿的推動速度不能改變，且使用時噪音較高。除了魚雷發射管四枚魚雷/飛彈之外，艦上魚雷艙能儲存10件武器，使用ECAN L5 Mod 3與ECAN F17 Mod 2反艦/反潛雙用魚雷。較老舊的ECAN L5 Mod 3採用主/被動聲納歸向，速度35節時射程18km，最大攻擊深度550m，彈頭重150kg。而ECAN F17 Mod 2則是較新型的魚雷，採用線導以及終端主/被動聲納歸向，航速40節時射程20km，最大攻擊深度600m，彈頭重250kg。

紅寶石級另一重要武器是EADS Aerospatiale（現MBDA）著名的AS-39潛射飛魚（Exocet）掠海反艦飛彈，採用終端主動雷達導引，火箭推進，射程約50km，彈頭重165kg。此外，紅寶石級的魚雷管也具有布雷能力，使用的水雷為F-29型，魚雷艙最多能存放32枚。由於早期的ECAN L5魚雷性能較差，對付潛航深度、速度均大的蘇聯核潛艇十分吃力，故早期紅寶石級主要還是以魚雷與飛魚反艦飛彈擔任反水面任務，直到後來換裝較為先進的ECAN F17 Mod 2魚雷，才擁有像樣的反潛實力。紅寶石級的武器控制與裝載系統為DCN Ruelle公司提供的SWHLS，這是從海豚級潛艇（Dhpane）開始，法國潛艇長年使用的武器控制系統系列。

性能數據

參考數據
水上排水量	浮航2385(紅寶石級最初狀態)/2410(紫水晶級/紅寶石級改良後)噸
潛航排水量	潛航2670(紅寶石級最初狀態)/2730(紫水晶級/紅寶石級改良後)噸
潛航深度	300米以上
全長	72.1米(紅寶石級最初狀態)/73.6米(紫水晶級/紅寶石級改良後)
全寬	7.6米
艇體結構	單層外殼
動力系統	1×GEC Alsthom CAS 48壓水式反應器/9500 1×EMT-Pielstick/Jeumont Schneider 8 PA4 V 185 SM輔助柴油機
推進	單軸七葉片螺旋槳
水上極速	20節
潛行極速	25(紅寶石級最初狀態)/28(紫水晶級/紅寶石級改良後)節
自持力	30晝夜
乘員	70人

船電武裝
主要武裝	4×533mm機械彈射式魚雷發射管 (管內裝填四枚，艦內可攜帶10枚，使用ECAN L5 Mod 3/ECAN F17 Mod 2魚雷與AS-39飛魚反艦飛彈，或者32枚FG-29水雷)
雷達	1×Kelvin Hughes Type-1007平面搜尋雷達 1×Thomson-CSF DRUA-33導航雷達
聲納	1×Thomson Sintra Sonar DMUX-20多功能低頻聲納系統 (包含艦首球形被動陣列聲納、側面被動陣列聲納等) 1×DUXX-5低頻被動測距與聲納訊號截收器 1×DSUV-62C低頻被動拖曳陣列聲納
作戰系統	SAT戰術資料系統 OPSMER指揮控制支援系統 DLA-2B/3武器控制系統
其他	1×Thomson-CSF DR-3000U電子支援系統

改進升級

紅寶石級從第五艘紫水晶號（FNS Amethyste S-605）起做了一些改良，故從紅寶石級中獨立出來而成為紫水晶級（Amethyste class）。紫水晶級的改良要項除了聲納、電機系統外，最重要的是改用較為流線的圓形艦首來降低航行阻力，故艦體長度與排水量略增，最大航速增至28節；此外，紫水晶級也對前四艘紅寶石級受到詬病的靜音能力儘量做出改進。法國最初打算建造四艘紫水晶級，不過後兩艘的建造計畫在1991年便遭到取消。

前四艘紅寶石級在翻修時都提升至紫水晶級的標準，其中FNS Saphir（S-602）於1989~1991年進行改良，首艦紅寶石號（FNS Rubis Amthyste S-601）的改良在1991~1993年間進行（該艦在1992年2月完成改裝，卻在同年7月在碰撞意外中受損，再度回到船塢中整修），FNS Casabianca S-603於1992~1994年進行改良，而FNS Emeraude S-604則是在1994~1996年間進行改良。

本級艇

S 601FS Rubis		1983
S 602FS Saphir		1984
S 603FS Casabianca		1987
S 604FS Emeraude		1988
S 605FS Amethyste		1992
S 606FS Perle		1993

外銷替換

DCN也曾以紅寶石級為基礎開發了外銷用的綠寶石型（Turquoise）傳統動力潛艇，基本上就是紅寶石級的柴電版，功能包括反潛、反艦、布雷、情報蒐集以及特種任務等等，並能選配DCN、Air Liquide、Bertin、IZAR、Framatome-Thermodyn與TechnicatomeMesma等歐洲公司合作的Mesma閉循環推進系統（AIP）來延長水下航行時間，人員編制降至45人。由於柴電推進系統占的空間以及編制人員比核動力系統少，使得綠寶石型擁有比紅寶石級更多的空間來儲存物資，故海上連續作業時間增為60天。綠寶石曾被DCN拿去競標80年代澳大利亞的新一代攻擊潛艇案，不過第一階段就被淘汰。

紅寶石級的替代者是2006年簽約、2007年底開始建造的梭魚級攻擊核潛艇，預計建造六艘。不過梭魚級的建造時程比原訂大幅延後，六艘最初預計在2015至2018年間陸續成軍，至2007年已經延後到2017至2027年（最後一艘交付時間已經延後到2032年），這意味紅寶石級的服役時間從原本預定的25年大幅增加至30~34年。DCN表示如果增加每次進塢維修的檢查範圍與維護更新，紅寶石級還是可以撐得下去，不過如此不僅維修頻率要比以往增加，剩餘壽命的維持成本也會暴增。

紅寶石級攻擊核潛艇