Skocz do: droga do u212 | u31 | napędowa rewolucja | uzbrojenie | systemy elektroniczne
 | todaro i sciré | dane taktyczno-techniczne

Niemiecka flota podwodna w dobie post-zimnowojennych zmian w polityce obronnej, stanęła w obliczu nowych zadań i zagrożeń. Co więcej, jej zawężony dotychczas obszar działań operacyjnych, został nagle i radykalnie rozciągnięty na nowe, odległe rubieże.

Pozostające w linii okręty podwodne typu 206 (U 15-18, U 22-25, U 29 i U 30), w chwili obecnej mają za sobą po około 30 lat służby. Choć poważnie zmodernizowane do standardu 206A i wciąż nieźle sprawujące się w działaniach patrolowych na Bałtyku i Morzu Północnym, nieograniczone operowanie na Atlantyku, czy Morzu Śródziemnym przekracza już ich możliwości techniczne. Przyczyną tego stanu rzeczy są: mała wyporność, zasięg i napęd zależny od dostępu powietrza z zewnątrz. Nie bez znaczenia dla możliwości taktycznych „dwieście szóstek” jest też niska (jak na współczesne realia) skrytość działania, wynikająca między innymi z konieczności częstego ładowania baterii, do czego konieczne jest uruchomienie hałaśliwych silników wysokoprężnych, zwanych potocznie dieslami.

Aby sprostać nowym wymaganiom i podtrzymać zdolność do wypełniania sojuszniczych zobowiązań wobec partnerów z NATO, Deutsche Marine zamówiła cztery (na razie) jednostki nowej generacji, wchodzące sukcesywnie do linii. Aby prześledzić historię ich pojawienia się, trzeba sięgnąć do wydarzeń sprzed... 30 lat. Dzisiejszy typ 212A powstał bowiem, jako efekt prac rozpoczętych jeszcze w latach 70. XX wieku, których realizacja była systematycznie odkładana w czasie. Nie trzeba dodawać, że głównie z przyczyn finansowych...

Przekrój okrętu typu 212A [Kliknij na obrazku, aby zobaczyäź°owi骳zenie.]

DROGA DO U212

W 1972 roku rządy Norwegii i Republiki Federalnej Niemiec podpisały list intencyjny w sprawie wspólnego rozwijania nowego typu okrętu podwodnego, mającego w dekadzie lat 80. zastąpić będące w służbie jednostki typów 205/206 (Niemcy) i 207 (Norwegia, te bardziej znane jako Kobbeny). Dwa lata później powstały pierwsze projekty koncepcyjne. Po stronie niemieckiej prace prowadziło biuro projektowe stoczni Nordseewerke oraz Ingenieurkontor Lübeck (IKL, kryptonim „typ 210”), a po norweskiej (kod „P6071”) służby techniczne floty Sjøforsvarets Forsyningskommando (Dowództwo Zaopatrzenia Materiałowego). Niestety, początkowe wysokie tempo prac zostało spowolnione, w wyniku rozbieżności w koncepcji budowy okrętu. Jakkolwiek na początku 1974 roku istniały jeszcze realne szanse na doprowadzenie współpracy do szczęśliwego finału, tak już rok później widmo fiaska było wyraźne. Główną przyczyną niepowodzenia było forsowanie przez stronę niemiecką projektu zaawansowanej technicznie jednostki, wyposażonej w pomocniczy system napędowy działający w cyklu zamkniętym. Ponieważ praktyczne prace nad takim napędem, prowadzone przez Siemensa, Howldswerke Deustche Werft i Nordseewerke były wówczas w powijakach, prawdopodobieństwo niepowodzenia, a przynajmniej opóźnień było wysokie. Również wzrost kosztów opracowania takiego okrętu, związany z dodatkowymi pracami badawczymi nie zachęcał Norwegów. Po serii negocjacji, w roku 1977 nastąpił przełom – Niemcy definitywnie wycofali się z kooperacji. Ich dążenie do opracowania U-boota napędzanego ogniwami paliwowymi, przerodziło się w nowy projekt, znany jako typ 211. Prace nad 211 były rozwijane w latach 80., a budowa serii ujęta w planach modernizacji floty w dekadzie lat 90. Niestety uzasadnienie wydatków na budowę nowych okrętów podwodnych, w dobie odwilży przyniesionej świadomością rychłego rozpadu „Imperium Zła”, okazało się niemożliwe. Projekt typu 211 „powędrował do szuflady”, a flota musiała się zadowolić techniczną modernizacją 12 z 18 okrętów typu 206. Przyczyna zarzucenia budowy jednostek typu 211 leżała nie tylko sferze finansowej. Prace nad systemem ogniw paliwowych, zapewniających większą autonomiczność wymagały czasu. Prototypowa instalacja lądowa, zlokalizowana w stoczni HDW, ruszyła na przełomie lat 1984/1985. Niedługo potem rozpoczęto przygotowania do testów próbnej instalacji na okręcie. W porozumieniu z dowództwem ówczesnej Bundesmarine, do celów eksperymentalnych wytypowano okręt U 1 (drugi, pierwszy wycofano po skandalu z korodującą stalą niskomagnetyczną, a potem złomowano), należący do typu 205. Na początku 1988 roku U 1 wprowadzono do krytej hali stoczni, gdzie dokonano adaptacji okrętu na pływające stanowisko testowe nowego systemu napędowego. Jednostka otrzymała zbiorniki wodoru na zewnątrz kadłuba sztywnego, zbiornik tlenu na pokładzie przed kioskiem oraz oczywiście same ogniwa, urządzenia sterujące i pomocnicze, zainstalowane w dodatkowej sekcji kadłuba wstawionej przed kioskiem. Próby morskie rozpoczęły się latem 1988 roku na Bałtyku. Pierwotna wersja napędu osiągała moc zaledwie 7 kW, którą sukcesywnie zwiększano poprzez rozbudowę struktury ogniw, aż do osiągnięcia około 100 kW. Dzięki zebranym doświadczeniom, można było opracować użytkową wersję systemu, która różniła się znacznie od prototypu.

W mniej więcej tym samy czasie, HDW przy współudziale IKL, rozpoczęło prace koncepcyjne nad nowym typem okrętu, na podstawie wstępnych założeń technicznych określonych przez dowództwo floty. 6 lipca 1994 roku GEC - German Submarine Consortium (utworzone przez: Howaldtswerke-Deutsche Werft (HDW), Thyssen Nordseewerke GmbH (TNSW), Ferrostaal AG oraz Thyssen Rheistahl Technik GmbH) podpisało kontrakt z federalnym Biurem Rozwoju Uzbrojenia (Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung - BWB), dotyczący opracowania szczegółowego projektu i budowy czterech jednostek z opcją poszerzenia zamówienia o kolejną serię. Umowa uprawomocniła się 31 lipca 1995 roku, po zatwierdzeniu przez rząd funduszy w budżecie federalnego ministerstwa obrony. Czas ten wykorzystano na zamknięcie fazy definicyjnej, która doprecyzowała założenia konstrukcyjne. Do realizacji skierowano projekt znany jako 212A, stanowiący pierwszą generację niemieckich okrętów wyposażonych w ogniwa paliwowe. Kolejna odmiana, określana jako 212B otrzyma nowszą i bardziej wydajną wersję tego systemu. Do tej pory nie złożono oficjalnego zamówienia na drugą serię U-bootów.

Do nadzoru na realizacją kontraktu, GEC utworzyło Grupę Roboczą U212 (ARGE U212), która jako główny kontrahent, ponosiła odpowiedzialność za koordynację, nadzór i kontrolę różnych działań, związanych z wszelkimi aspektami przedsięwzięcia (technicznymi, terminowymi, finansowymi i organizacyjnymi). ARGE U212 z kolei powołało do życia „ciało wykonawcze”, czyli Kierownictwo Projektu (PM U212). Jego zadaniem jest bezpośredni nadzór nad pracami i komunikacja pomiędzy partnerami z GEC oraz stroną rządową i dowództwem floty.

U 31

W celu obniżenia kosztów oraz przyspieszenia prac, budowę rozdzielono pomiędzy uczestniczące stocznie, stosując system blokowy. Kilońska HDW wyprodukowała sekcje dziobowe, natomiast TNSW z Emden sekcje rufowe oraz mieszczące się „kilońskich” częściach, moduły centrali okrętów. Każdy z zakładów złożył z tych komponentów po dwie jednostki. Pierwszą i trzecią „zmontowało” HDW, druga firma zbudowała egzemplarze parzyste. Gotowe, wyposażone części zostały przetransportowane na pokładach pontonów i przeholowane przez Kanał Kiloński. Odpowiedzialność za próby odbiorcze spadała na stocznię dokonująca ostatecznego scalenia. Prace przy jednostce prototypowej rozpoczęto 1 lipca 1998 roku w HDW. Uroczysty chrzest U 31 miał miejsce 20 marca 2002 roku, natomiast wodowanie w zasadzie ukończonego U-boota odbyło się miesiąc później.

„Inicjację” okręt przeszedł na początku 2003 r. w Centrum Szkolenia Morskiego HDW, gdzie w ciągu czterech tygodni załoga zapoznała się z jednostką i jej systemami. Po przeszło roku prac przygotowawczych, 7 kwietnia 2003 U 31 wyszedł na pierwsze próby morskie. Cykl testów ogólnookrętowych przeprowadzonych na Zatoce Kilońskiej i zachodnim Bałtyku obejmował min. próbne zanurzenia na wodach płytkich i sprawdzian napędu (w tym niezależnego od powietrza atmosferycznego opartego na ogniwach elektrochemicznych). W ich trakcie na pokładzie zaokrętowano również specjalistów z HDW oraz Biura Technicznego Deutsche Marine. Po ich zakończeniu okręt powrócił do macierzystej stoczni, został ustawiony na podnośniku, a następnie dokonano oględzin i przygotowano do kolejnego etapu prób. W końcu lipca U 31 opuścił Kilonię i udał się w rejs na wody norweskie, gdzie operował w oparciu o bazy w Kristiansand, Stavanger i Bergen. Próby (prawdopodobnie w okolicach Skageraku) objęły głębokie zanurzania, testy systemów hydroakustycznych, kierowania ogniem oraz próbne strzelania. Zakończyły się w marcu 2004 roku, po czym okręt przeszedł ostateczne prace związane z usuwaniem wykrytych usterek. Uroczyste przejęcie przez flotę zaplanowano na 30 kwietnia 2004 roku, jednak tak się nie stało. Choć brak oficjalnych informacji, można przypuszczać, że kilkumiesięczne opóźnienie było wywołane przyczynami technicznymi. Biorąc pod uwagę fakt, iż w grę wchodziło przejęcie prototypu serii jednostek o wysokim skomplikowaniu konstrukcyjnym, nie należy się dziwić zaistniałej sytuacji. Pomimo szerokiego zastosowania komputerowych narzędzi wspomagających projektowanie, wiele spraw jest trudnych do przewidzenia i to właśnie one „wychodzą” w morzu.

Półtora roku później do U 31 dołączył bliźniaczy U 32 i po zakończeniu procesu testów obie jednostki podniosły banderę w bazie Eckernförde w dniu 19 października 2005 roku. Trzeci okręt - U 33, wszedł do służby 19 kwietnia bieżącego roku. U 34 uzupełni resztę po zakończeniu prób w końcu roku. „Dwieście dwunastki” zajmą miejsce w 1. Dywizjonie Okrętów Podwodnych u boku czterech starych jednostek typu 206A (U 25, U 26, U 28 i U 30).

Konstrukcja opisywanych okrętów jest zupełną nowością w porównaniu do U-bootów budowanych dla Deutsche Marine w latach minionych. Nowoczesny układ hydrodynamiczny i awangardowe rozwiązania w rodzaju usterzenia rufowego, nie stanowią jednak rewolucji w stosunku do wcześniejszych dokonań GEC na niwie eksportowej. Rozpowszechniony przez Szwedów układ usterzenia rufowego w kształcie litery „X” (wymyślili go amerykanie i zastosowali na przebudowanym Albacore), został zastosowany na serii okrętów dla norweskiej marynarki (mowa o typie Ula / P6071, od którego się wszystko zaczęło). Pozwoliło to zebrać cenne doświadczenia praktyczne, które utwierdziły projektantów w przekonaniu o słuszności tego systemu. Awangardowy kształt kadłuba, o bardziej pełnotliwych obwodach, zrywający z dotychczasową linią zapoczątkowaną starym typem 201 i powtarzaną przez 205 i 206, pojawił się zaś po raz pierwszy na eksportowych Dolphinach, zbudowanych dla marynarki wojennej Izraela. Oczywiście kształt kadłuba nie jest ten sam, nie ulega jednak wątpliwości, że Dolphin był doskonałym „poligonem doświadczalnym”, a prowadzone w ramach jego rozwoju modelowe badania hydrodynamiczne, zostały wykorzystane przy pracach nad „dwieście dwunastką”. Zupełnym novum jest za to bardzo „odważny” kształt obudowy kiosku. Tak zaawansowane rozwiązania konstrukcyjne w tej dziedzinie były dotąd obserwowane jedynie na sowieckich okrętach z siłowniami jądrowymi. Opracowaniem tego unikatowego kształtu zajęli się inżynierowie z TNSW. Ich badania również początkowo wykorzystywały zdobycze z okresu projektowania Dolphinów, świadczą o tym pierwsze publikowane rysunki typu 212, jednak efekt końcowy odbiega bardzo daleko od pierwowzoru. Zmiany objęły także przeniesienie dziobowych sterów zanurzenia z dziobu, na obudowę kiosku. Do testów prototypów sterów dziobowych i ich skuteczności w rejonie śródokręcia oraz wpływu na działanie kompleksu hydrolokacyjnego, wykorzystano doświadczalny okręt typu 205 – U 12. Ta stara jednostka posłużyła też, jako pływające laboratorium dla urządzeń sonarowych przeznaczonych dla typu 212.

Przekrój okrętu typu 212A. 1 - śruba napędowa, 2 - linia wału, 3 - silnik Permasyn, 4 - rufowy właz awaryjny, 5 - agregaty prądotwórcze, 6 - zbiorniki tlenu, 7 - baterie paliwowe, 8 - konsole systemu kierowania walką, 9 - centrala, 10 - pomieszczenia załogowe i socjalne, 11 - tratwa ratunkowa, 12 - dziobowy właz awaryjny, 13 - luk załadowczy uzbrojenia, 14 - wyrzutnie torped, 15 - antena stacji DSQS-21DG, 16 - akumulatory, 17 - blok elektroniki. [Kliknij na obrazku, aby zobaczyäź°owi骳zenie.]

212A zbudowano w półtorakadłubowym układzie konstrukcyjnym. Oznacza to, że na pewnej długości kadłub sztywny stanowi bezpośrednią barierę przed otaczającą wodą, zaś w części pozostałej otoczony kadłubem lekkim, czyli łączy w sobie cechy konstrukcyjne jedno i dwukadłubowca. Precyzyjne rzecz ujmując, układ jednokadłubowy obejmuje część dziobową, aż do krawędzi spływu obudowy kiosku (patrz rysunek), pozostałą część wykonano jako dwukadłubową. Głównym materiałem konstrukcyjnym jest stal niskomagnetyczna o podwyższonej wytrzymałości ("Comabt Fleets of the World" podaje jako markę typ 1.3964), wyprodukowana przez KTN/Cerek. Pozwala to na bezpieczne zanurzanie jednostki do głębokości około 400 m., jednak biorąc pod uwagę współczynniki bezpieczeństwa, wartość ta jest zdecydowanie wyższa. Pomimo zastosowania stali o obniżonej sygnaturze magnetycznej, dla pełniejszego zabezpieczenia przed wykrywaczami anomalii magnetycznych oraz zapalnikami min morskich, zastosowano system demagnetyzacyjny firmy STN Atlas. Średnica kadłuba sztywnego w części dziobowej wynosi 6800 mm, w rufowej spada do 5750 mm. Oba krańce są zakończone półsferycznymi grodziami skrajnymi, natomiast wnętrze nie jest podzielone na przedziały za pomocą grodzi wewnętrznych. Stanowi to typowe rozwiązanie, powielane we wszystkich konstrukcjach opracowanych na potrzeby niemieckiej floty w okresie powojennym (tak samo jest na naszych Kobbenach). Wnętrze sekcji o większej średnicy posiada dwa pokłady, na rufie jest tylko jeden. Patrząc od dziobu przestrzeń kadłuba zajmują: na górnym pokładzie - pomieszczenia załogowe i socjalne, na dolnym - bateria wyrzutni torpedowych wraz z system załadunku i transportu wewnętrznego, poniżej cele baterii akumulatorów. Na śródokręciu pokład górny zajmuje centrala z Bojowym Centrum Informacyjnym, stanowiska kontrolne siłowni, poniżej rozmieszczono bloki elektroniki oraz baterie paliwowe. Dalej, ku rufie na pojedynczym pokładzie ustawiono generator dieslowski, silnik elektryczny oraz wszelkie urządzenia pomocnicze siłowni. Łączą się z nimi nierozerwalnie zbiorniki reagentów pomocniczego systemu napędowego. Dwa masywne zbiorniki kriogeniczne do przechowywania tlenu oraz kilkanaście mniejszych mieszczących wodór. Dla zwiększenia bezpieczeństwa załogi zlokalizowano je na zewnątrz kadłuba sztywnego, co stało się przyczyną zmniejszenia jego średnicy w części rufowej.

Wspomniane już usterzenie, zarówno dziobowe, jak i rufowe, zostało zaprojektowane jako płytowe, bez podziału na statecznik i ster. Tworzywem konstrukcyjnym są materiały kompozytowe. Technologię ich wytwarzania, jak również gotowe egzemplarze przygotowano w TNSW. Klasyczne napędy hydrauliczne sterów, zastąpiono elektrycznymi, opracowanymi także przez TNSW, które cechuje dziesięciokrotnie (!) mniejszy pobór energii, niż u poprzedników. Powierzchnia zewnętrzna kadłuba lekkiego została pokryta nowoczesną okładziną anechoiczną, wyprodukowaną w formie cienkich, konforemnych paneli, dopasowanych wzorcowo do konkretnego fragmentu poszycia. Oprócz niej, poziome powierzchnie pokładu powleczono tworzywem antypoślizgowym, koniecznym ze względu na jego obłe kształty.

Załoga U-bootów ma „luksusowe” jak na ten rodzaj służby warunki. Każdy z 27 członków załogi ma własne koje, całe wnętrze jest klimatyzowane za pomocą instalacji firmy Noske Kaeser. Bardzo dużo uwagi przywiązano do bezpieczeństwa żeglugi pod wodą i związanych z tym sytuacji awaryjnych. Na „dwieście dwunastkach” zainstalowano system RESUS (REscue system for SUbmarineS) opracowany przez EADS Space Transportation GmbH. RESUS zapewnia możliwość natychmiastowego, awaryjnego wynurzenia w przypadku uszkodzenia pokładowego systemu szasowania balastów, pożaru na pokładzie, naruszenia szczelności kadłuba lub zablokowania mechanizmów obrotu sterów w położeniu „zanurzenie”. W skład systemu wchodzi zestaw generatorów gazowych rozmieszczonych w rejonie dziobowych i rufowych, głównych zbiorników balastowych, elektroniczny moduł sterujący oraz szeregu zdalnych aktywatorów zainstalowanych w różnych częściach wnętrza. W sytuacji awaryjnej dowolny członek załogi może uruchomić RESUS. Wówczas pracę rozpoczynają generatory, w których czynnikiem roboczym jest hydrazyna (proces jest nieodwracalny – raz zapoczątkowany trwa do zatrzymania pracy wytwornic gazu). Liczba niezbędnych generatorów jest kontrolowana przez urządzenie elektroniczne, sprzężone z pokładowym miernikiem zanurzenia. Wytwarzany gorący gaz, po schłodzeniu jest wtłaczany do górnych części balastów, wypierając znajdującą się tam wodę. Wydajność systemu jest bardzo wysoka i pozwala na natychmiastowe wynurzenie z pełnego przedziału głębokości operacyjnych. RESUS jest skuteczny, jednak aktywacja systemu zmusza do dokowania okrętu w celu wymiany generatorów.

Typ 212A wyposażono też w system przeciwpożarowy Weier firmy Zettler. Czystość powietrza monitoruje system produkowany przez Rhode & Schwarz.

Do ewakuacji załogi służą dwa luki w dziobowej i rufowej części oraz pneumatyczna tratwa ratunkowa umieszczona w sferycznym pojemniku pod pokładem, tuż przed kioskiem. Indywidualne środki ratunkowe obejmują kombinezony ratunkowe opracowane przez bfa See & Luftausrüstung GmbH & Co KG dla każdego załoganta.

Okręt podwodny U 32 - wygląd w okresie prób morskich. Norwegia 2005 r. [Kliknij na obrazku, aby zobaczyäź°owi骳zenie.]

NAPĘDOWA REWOLUCJA

Kolejną nowością, po hydrodynamice i konstrukcji kadłuba jest zespół napędowy. Zastosowany hybrydowy napęd, składa się z generatora spalinowo-elektrycznego, baterii akumulatorowych, ogniw paliwowych i głównego silnika napędowego. Całość działa, jak konwencjonalny system elektryczny.

Generator elektryczny służy do wytwarzania prądu stałego, służącego do ładowania baterii. Na 212A jest to zespół prądnicy firmy Piller, napędzanej przez turbodoładowany silnik wysokoprężny MTU 16V396SE o mocy 1040 kW. Silnik cechuje duża tolerancja na skoki ciśnienia wydalanych spalin, a cały zespół wysoka skuteczność, która skraca czas potrzebny na odnowienie poziomu naładowania baterii. Dzięki zastosowaniu masztu powietrznego, silnik może pracować, gdy okręt znajduje się na głębokości peryskopowej. Chrapy charakteryzują się nowoczesną, kompozytową konstrukcją klasy „non penetrating mast”, czyli nie naruszającej struktury kadłuba sztywnego. Bardzo precyzyjnie dobrano też przekrój poprzeczny masztu – tylko w minimalnym stopniu zaburza powierzchnię wody i generuje drgania. Został opracowany przez włoską Riva Calzoni.

Energię elektryczną gromadzą baterie akumulatorów sodowo-fenylenowych firmy Hawker. Napięcie prądu wynosi 300 lub 600V.

Pojedyncze ogniwo paliwowe, typu montowanego na okrętach serii 212A. Na zdjęciu egzemplarz ze zdjętą hermetyczną obudową.

Najciekawszym komponentem zespołu napędowego jest system pomocniczy, działający bez dostępu powietrza atmosferycznego – ogniwa paliwowe. Sercem ogniw, czyli elektro-chemicznych „konwerterów energii”, są produkowane przez Siemensa polimerowe membrany elektrolityczne PEM (Proton Exchange Membrane lub Polymer Electrolite Membrane). Wykonane w formie kwadratu, zawierają elektrolit stały (elektrody są wykonane z platyny i węgla), który przewodzi jony wodoru do katody, gdzie reagują z tlenem. Wodór trafia do ogniwa, wywołując kolejne reakcje chemiczne: platynowy katalizator na anodzie "wyrywa" z gazu elektrony, a dodatnio naładowane jony "rozpuszczają się" w elektrolicie. Obojętny elektrycznie tlen, doprowadzany do katody przechwytuje swobodne elektrony powodując powstanie prądu stałego. Ujemnie naładowane jony tlenu reagują w elektrolicie z protonami również znajdującymi się w elektrolicie, wytwarzając wodę. Powstający stały prąd elektryczny zostaje przekształcony na prąd zmienny. Jak długo do ogniwa paliwowego dopływa wodór i tlen, tak długo wytwarza ono prąd elektryczny, ciepło i wodę, jako efekt uboczny.

Tlen jest przechowywany w fazie ciekłej, w specjalnych zbiornikach wyprodukowanych w kooperacji przez HDW i Linde. Zbiorniki oprócz niezbędnej armatury, są zaopatrzone w wyparowniki, wykorzystujące ciepło reakcji do pracy. Wodór jest magazynowany w stalowych cylindrach, które dzięki swojej konstrukcji umożliwiają przechowywanie gazu o znacznej objętości w relatywnie niskiej temperaturze i ciśnieniu. Cała armatura „wodorowa” znajdująca się wewnątrz kadłuba sztywnego posiada zdwojone ścianki dla podniesienia bezpieczeństwa. Siła elektromotoryczna pojedynczego ogniwa wynosi około 0,7 V, a natężenie prądu elektrycznego w obwodzie 650A. Napięcie jest zwiększane przez połączenie ze sobą szeregowo wielu ogniw, przekładanych nieprzepuszczalnymi dla elektrolitu, lecz przewodzącymi prąd elektryczny, membranami - podnosząc w ten sposób ich wydajność. Membrany są połączone w pakiety i „opakowane” stalowym, ciśnieniowym pojemnikiem o formie prostopadłościennej. Ogniwa w trakcie pracy wytwarzają temperaturę jedynie około 80^oC i osiągają sprawność w granicach 65%, czyli zdecydowanie wyższą niż silniki cieplne. Wśród urządzeń pomocniczych najeży wspomnieć o systemie chłodzącym przekazującym ciepło reakcji do ogrzewania wspomnianych zbiorników wodoru, co pozwala jeszcze zwiększyć sprawność do około 70%, o systemie azotowym, wykorzystywanym w czasie długiego odstawienia ogniw (wówczas ogniwa są wypełniane azotem, dla wygaszenia wszelkich reakcji) oraz zbiornik na odpady, czyli wodę. Dopóki woda powstająca w wyniku reakcji pozostaje w zbiorniku i nie jest wydalana za burtę nie ma potrzeby kompensacji wywarzenia okrętu pod wodą. To oraz fakt, że system nie posiada części ruchomych sprawia, że jego praca jest całkowicie bezgłośna.

„Dwieście dwunastki” otrzymały dziewięć ogniw Siemensa, z których każde rozwija moc 34 kW. Służą one do bezpośredniego napędzania silnika głównego w reżimie pływania ekonomicznego oraz niektórych odbiorników energii na pokładzie. Teoretycznie mogą też służyć do ładowania baterii, lecz nie jest to praktykowane. Możliwości w zakresie ciągłego przebywania pod wodą przy udziale ogniw, zademonstrował ostatnio U 32, który przez dwa tygodnie (pomiędzy 11 a 25 kwietnia br.) pozostawał w zanurzeniu, ustanawiając swoisty rekord dla konwencjonalnych okrętów podwodnych.

Silnik elektryczny Siemens Permasyn.

Równie nowoczesny jest główny silnik napędowy – Permasyn, również dzieło Siemensa. Jest to synchroniczny silnik elektryczny prądu zmiennego ze stałym wzbudzeniem magnetycznym. W porównaniu z silnikami prądu stałego ma prostszą, bardziej kompaktową budowę i mniej części ruchomych. Charakteryzuje się też większą niezawodnością pracy i mniejszą emisją hałasu. Permasyn pracuje przy zasilaniu prądem stałym, dostarczanym z akumulatorów do wszystkich obwodów za wyjątkiem obwodu sterowania samym silnikiem, które odbywa się za pomocą prądu przemiennego. Sterownik silnika przekształca prąd stały z baterii akumulatorów w prąd przemienny trójfazowy, a dzięki większej możliwości zmian częstotliwości, silnikiem można sterować w szerszym zakresie. Zapewnia to dużą elastyczność i w połączeniu ze śrubą wolnoobrotową wysoką skrytość działania. Konstrukcja Permasyna jest odporna na wstrząsy i zapewnia ograniczenia wycieków czynników roboczych. Silnik rozwija moc 2850 kW. Koncern Siemensa dostarczył też szafy rozdzielcze, system rozruchowy dla silnika wysokoprężnego (diesla) oraz ICMS, czyli Zintegrowany System Kontroli i Monitoringu. Zawiaduje on w wysoce zautomatyzowany sposób urządzeniami napędowymi oraz innymi systemami technicznymi, choć w razie potrzeby możliwe jest natychmiastowe przejęcie kontroli przez operatorów systemu. W jego skład wchodzi osiem podstacji, rozmieszczonych w różnych częściach okrętu, z których dane spływają do stanowiska operatorskiego w CMK, wyposażonego w cztery kolorowe monitory obrazujące dane dotyczące systemów technicznych jednostki. Konsole urządzenia wyprodukowała firma Fiat AVIO.

Wszystkie urządzenia w siłowni są elastycznie posadowione i izolowane akustycznie, ograniczając emisję drgań na konstrukcję kadłuba.

Na końcu krótkiego wału napędowego znajduje się pojedyncza śruba sześcioskrzydłowa zupełnie nowej konstrukcji, choć niektóre zdjęcia wskazują, że część okrętów może mieć „typowe”, siedmiopiórowe o silnie zakrzywionych piórach.

Zapas tlenu i wodoru, pozwala, przy wykorzystaniu energii z ogniw paliwowych na osiąganie zasięgu 420 Mm pod wodą przy prędkości 8 w. Na powierzchni wzrasta on do 8000 Mm, przy tej samej prędkości, oczywiście przy użyciu napędu spalinowo-elektrycznego wykorzystującego olej napędowy do diesla. Okręty mogą pływać z prędkością maksymalną 20 w. pod wodą (przy wykorzystaniu energii z baterii akumulatorów) i 12 na powierzchni.

UZBROJENIE

Okręty mogą zabierać na pokład 12 sztuk uzbrojenia „długiego” odpalanego z aparatów torpedowych kalibru 533,4 mm. W dziobowej części jest ich sześć, w dwóch rzędach po trzy. Producentem wyrzutni jest stocznia HDW, która w swoich zakładach stworzyła specjalną linię produkcyjną dla tych urządzeń. Do wystrzeliwania środków bojowych zastosowano nowoczesny system hydrauliczny, opracowany także przez HDW. Spręża on w specjalnym cylindrze wodę zaburtową, która z kolei wypycha pocisk z rury wyrzutni. Zastosowanie tej instalacji, spowodowało przesunięcie bloku wyrzutni w kierunku lewej burty tak, że są umieszczone asymetrycznie w stosunku do płaszczyzny głównej kadłuba.

Zasadniczym orężem „dwieście dwunastek” jest elektryczna torpeda STN Atlas elektronik DM2A4 Seehake. Pocisk jest daleko posuniętą modernizacją wcześniejszej Seehecht. Jej cechą szczególną jest budowa modułowa, dzięki której można zwielokrotnić liczbę srebrowo-cynkowych baterii akumulatorów, pozwalających na osiąganie większego zasięgu. Stąd długość Seehake waha się od 4,00 do 6,98 m. Torpeda jest wstępnie naprowadzana przez operatora na pokładzie okrętu, za pośrednictwem kabla światłowodowego, po czym w fazie ataku kierowanie przejmuje autonomiczny system naprowadzający torpedy. W jego skład wchodzą dwa hydrolokatory: pasywny i aktywny. Pierwszy z nich poszukuje celu, gdy pocisk został odpalony bez naprowadzania przewodowego, lub po jego zerwaniu. Po uchwyceniu kontaktu, naprowadzanie jest kontynuowane przez precyzyjny sonar aktywny. Zasięg maksymalny wynosi 50 Mm, przy prędkości poszukiwania 35 w. Zasięg spada wraz ze wzrostem prędkości do wartości maksymalnej – 50 w. Ładunek bojowy stanowi 250 kg silnej mieszanki wybuchowej.

Główne uzbrojenie - torpeda elektryczna DM2A4 i jej przekrój (od lewej widać: głowicę naprowadzania, baterie akumulatorowe, elementy sterowania, silnik napędowy i kasetę ze światłowodem).

Opisywane U-booty są przystosowane do transportu zewnętrznych pojemników, z minami typu DM-41 (podobne wykorzystuje typ 206A). Są to miny denne z zapalnikiem mechanicznym, akustycznym, magnetycznym, ciśnieniowym lub zdalnie inicjowanym, w zależności od wersji. Mina ma masę 771 kg, z czego na ładunek bojowy przypada 535 kg.

Wśród perspektywicznych wzorów uzbrojenia, należy wymienić pocisk przeciwlotniczy odpalany z wyrzutni torpedowych - IDAS (Interactive Defence system for Air-attacked Submarines). IDAS został opracowany w HDW, przy współpracy z norweską kompanią przemysłową Kongsberg Defence AS. Broń ta zdaje się być bardzo atrakcyjnym środkiem obronnym przeciwko śmigłowcom ZOP. Naprowadzanie pocisku odbywa się za pomocą głowicy optycznej, z której obraz jest przesyłany do zanurzonego U-boota, za pomocą światłowodu. Operator kieruje pocisk w stronę zagrożenia, po czym pracę rozpoczyna głowica radiolokacyjna. Próbne odpalenia IDASa z okrętu podwodnego typu 206A miały miejsce w 2004 roku. Nie wiadomo kiedy (i czy w ogóle) system wejdzie na uzbrojenie. Producent podaje rok 2009 jako datę osiągnięcia gotowości operacyjnej. HDW pracuje też nad systemem artyleryjskim Murena, wykorzystującym działko Mauser kalibru 30 mm i teleskopowy maszt typu peryskopowego.

Większość opracowań podaje informację o zastosowaniu wyrzutni celów pozornych HDW-WYSS C-303, szerzej znanej pod eksportowym oznaczeniem CIRCE. I tu pojawia się problem. Jakkolwiek pokrywy wyrzutni całkowicie „stapiają” się z powierzchnią kadłuba lekkiego, nie pozostawiając wystających elementów, ich obecność zdradza prostokątny obrys z dużą ilością nitów łączących pokrywę z wyrzutnią. Jest to dobrze widoczne na eksportowym Papanikolisie (typ 214, dla Grecji) i Manthatisi (typ 209SAN, dla RPA), jednak nie na „dwieście dwunastkach”. Możliwe, że pojawią się w przyszłości lub w formie konforemnych pojemników nakładanych na powierzchnię kadłuba – takie rozwiązanie testowano na U 11 (typu 205), przebudowanym na pływający cel podwodny, wykorzystywany w ćwiczeniach ZOP.

SYSTEMY ELEKTRONICZNE

Podstawowym środkiem wykrywana i wskazywania celów, nawigacji i łączności podwodnej, jest kompleks hydrolokacyjny CSU 90 (DBQS 40) opracowany przez STN Atlas Elektronik. Jego głównymi komponentami są:

• dziobowy hydrolokator aktywno-pasywny średniej częstotliwości CHA typu DSQS-21DG;
• aktywno-pasywny hydrolokator dalekiego zasięgu niskiej częstotliwości FAS 3-1;
• pasywny hydrolokator PRS 3-15;
• aktywny hydrolokator przeciwminowy MAS typu L₃ NDS-3070 Scout;
• telefon podwodny CIA;
• hydrolokator pomiaru szumów własnych ONA;
• pasywny hydrolokator TAS-3 z linearną anteną holowaną;

Schemat przedstawiający składowe kompleksu hydrolokacyjnego CSU-90 i konsole operatorów - opis znajduje się w tekście. [Kliknij na obrazku, aby zobaczyäź°owi骳zenie.]

Sonar DSQS zapewnia obserwację dookrężną, jego cylindryczna antena znajduje się w dolnej części dziobu, poniżej wyrzutni torped. Anteny sonaru FAS 3-1 rozmieszczone są wzdłuż burt jednostki i zapewniają obserwację na flankach. Jest to najważniejszy element kompleksu przez wzgląd na znaczny zasięg i skrytość działania w reżimie pasywnym. Do pomiaru odległości na średnich i krótkich dystansach służy antena PRS 3-15. Telefon podwodny zasadniczo zapewnia łączność pod wodą, jednak w sytuacjach szczególnych może służyć do lokalizacji obiektów na ekstremalnie bliskich dystansach. Anteny urządzenia pomiaru szumności własnej, zlokalizowano w różnych częściach kadłuba, min. blisko śruby napędowej.

CSU 90 jest uzupełniony innymi środkami obserwacji technicznej. Nawigację na powierzchni i głębokości peryskopowej zapewnia znana stacja radiolokacyjna Kelvin Hughes ELNA 1007. Śledzi ona 50 celów jednocześnie i ma zasięg 250 km dla celów powietrznych, natomiast zasięg wykrywania celów nawodnych zdeterminowany jest horyzontem radiolokacyjnym. Radar pracuje w paśmie I. Kolejnym, radiolokacyjnym urządzeniem, tym razem działającym biernie, jest system rozpoznania radiotechnicznego EADS FL-1800U. Urządzenie przechwytuje emisje elektromagnetyczne i prowadzi ich analizę, przesyłając dane do systemu kierowania walką. FL-1800U jest systemem bardzo ważnym, głównie ze względu na nie demaskujący tryb pracy. Działa w zakresie częstotliwości 2-18 GHz. Anteny urządzenia wykorzystują oddzielny maszt wyprodukowany przez Gabler Maschinenbau GmbH (ciśnieniowa typu USK800/4) oraz zintegrowaną antenę GPS, osadzoną na maszcie SERO 14.

Obserwację optyczna zapewnia peryskop bojowy typu SERO 15 wyposażony w kanał dzienny i dalmierz laserowy oraz maszt optroniczny SERO 14. Ten drugi łączy w sobie kanał dzienny, termowizyjny, dalmierz oraz antenę odbiornika GPS. Obraz jest stabilizowany dwupłaszczyznowo i może być przesyłany do monitorów systemu kierowania walką. Oba urządzenia wyprodukował Carl Zeiss Optronics GmbH.

Uzupełnienie stanowią systemy łączności radiowej różnych częstotliwości z antenami Aeromaritime Systembau, łączności satelitarnej Inmarsat-C oraz nawigacji inercyjnej LITEF GmbH typu PL 41 Mk4. Urządzenia łączności są zintegrowane w ramach systemu opracowanego przez Hagenuk Marinekommunikation GmbH (należy do EADS).

Jedynie maszty peryskopów posiadają studnie przechodzące przez kadłub sztywny, pozostałe wykonano jako „non pentrating masts”. Maszty radaru i anten komunikacyjnych wykonała Riva Calzoni.

Nadzór nad współdziałaniem systemów bojowych i elektronicznych zapewnia zintegrowany system dowodzenia i kierowania walką MSI-90U Mk2. To najnowsza odmiana znanego z pokładów izraelskich Dolphinów i norweskiego typu Ula, systemu MSI-90U/U1 Kongsberga. Wykorzystuje on cztery uniwersalne konsole Thalesa dla obsługujących go oficerów, połączone za pomocą szyny danych ze wszystkimi ośrodkami pozyskiwania informacji (czyli kompleksu hydrolokacyjnego, nawigacyjnego, peryskopów, systemów łączności i rozpoznania radiotechnicznego oraz IMCS) i oczywiście systemami bojowymi. MSI przetwarza dane i w syntetycznej formie graficznej przedstawia na monitorach. Pozwala to dowódcy na podjęcie właściwej akcji. System może też działać w trybie automatycznym. Całość charakteryzuje tzw. otwarta architektura, czyli możliwość dołączenia nowych urządzeń lub rekonfiguracji systemu, w oparciu o istniejącą sieć połączeń i szynę danych. Oczywiście system jest też podatny na zmiany w oprogramowaniu sterującym. Obecnie możliwości systemu pozwalają na symultaniczne (jednoczesne) śledzenie 25 celów i naprowadzanie na nie ośmiu torped.

Do szkolenia podwodniaków, w bazie Eckernförde zbudowano kompleks szkoleniowy, wyposażony w zespół symulatorów centrali okrętu oraz poszczególnych podsystemów. Trenażery wyprodukował EADS, a precyzyjniej STN Atlas Elektronik.

TODARO I SCIRÉ

22 kwietnia 1996 roku ministerstwa obrony Niemiec i Włoch podpisały list intencyjny w sprawie pozyskania okrętów typu 212A dla włoskiej Marina Militare. Prowadzone później rozmowy miały na celu doprecyzowanie ilości i sposobu budowy jednostek. Ostatecznie strony podpisały kontrakt, na mocy którego włoska stocznia koncernu Fincantieri Navali Italiani S.p.A w Muggiano (koło La Specia), zbudowała dwa okręty, według takiej samej dokumentacji technicznej, z opcją na budowę kolejnej pary. Z rozwiązania tego jak dotąd nie skorzystano.

Włoska flota zdecydowała się na przystąpienie do programu niemieckiego, kosztem własnego projektu następcy typów Nazario Sauro i Salvatore Pelosi, czyli S90. Współpraca z Niemcami pozwoliła zaoszczędzić fundusze (na projektowaniu, fazie rozwojowej oraz dzięki wspólnemu serwisowi) oraz przyspieszyć pojawienie się nowych okrętów w linii. Formalne zamówienie u producenta złożono w marcu 1998 roku. Krótko później rozpoczęto prace związane z prefabrykacją materiałów konstrukcyjnych. Oficjalne położenie stępki (lub jak wolą inni – pierwszej sekcji kadłuba) miało miejsce 3 lipca 1999 roku.

Okręty są właściwie tożsame z niemieckimi krewniakami. Pewne różnice dotyczą uzbrojenia i peryskopów. Włosi jako główne uzbrojenie wybrali torpedy WASS (Whitehead Alenia Sistemi Subacquei) A 184 Mod.3 Black Shark. Jest to ciężka torpeda z napędem elektrycznym i naprowadzaniem przewodowym. Jej nowoczesna konstrukcja charakteryzuje się cichobieżnym systemem napędowym współpracującym z nowoczesnym pędnikiem w postaci przeciwbieżnych śrub z silnie zakrzywionymi piórami oraz zespołem nowych, zwartych baterii srebrowo-cynkowych. Ponadto zastosowano nową główkę naprowadzającą z wielozakresową, aktywno-pasywną stacją hydroakustyczną ASTRA wykazującą dużą odporność na środki przeciwdziałania przeciwnika. Liczba zabieranych torped nie uległa zmianie.

Włoskie okręty otrzymały w miejsce SERO 14, maszt optroniczny Kollmorgen model 86. Również i on integruje w sobie kanał optyczny, termowizyjny oraz antenę systemu rozpoznawczego.

Drobne zmiany zaszły też w niektórych elementach mniej istotnego wyposażenia – zastosowano zamienniki dostarczone przez rodzimych producentów.

„Dwieście dwunastki” Marina Militare posiadają najnowsze śruby sześciopiórowe, jednak Włosi, w przeciwieństwie do Niemców skrzętnie skryli ten fakt, oblekając je na czas ceremonii wodowania brezentem.

Prototypowy Salvatore Todaro zakończył niedawno cykl prób odbiorczych i uroczyście podniósł banderę w dniu 29 marca w stoczni Muggiano.

W chwili obecne marynarki Niemiec i Włoch nie podjęły decyzji o dalszym prowadzeniu budowy okrętów typu 212A. Można się spodziewać, że program będzie kontynuowany wraz pojawieniem się kolejnej generacji ogniw paliwowych, jako typ 212B. Nie jest też wykluczone, że następcy będą miały większą wyporność i nowe wzory uzbrojenia i elektroniki.

DANE TAKTYCZNO-TECHNICZNE:

tekst: Tomasz Grotnik (tgrotnik@box43.pl)
zdjęcia: HDW, TNSW, Siemens AG, STN Atlas, Tomasz Grotnik, Internet