そうりゅう型潜水艦

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そうりゅう型潜水艦
JS Hakuryu (SS-503) arrives at Joint Base Pearl Harbor-Hickam for a scheduled port visit, -6 Feb. 2013 (YP255-023).jpg
艦級概観
艦種 潜水艦
艦名 瑞祥動物(縁起の良い動物)
「龍」の名(○○りゅう)
建造期間 2005年 - 建造中
就役期間 2009年 - 就役中
前級 おやしお型潜水艦
次級 最新
性能諸元
排水量 基準:2,900トン
水中:4,200トン
全長 84.0m
全幅 9.1m
深さ 10.3m
吃水 8.5m
機関 ディーゼル・スターリング・エレクトリック方式
(水上:3,900ps/水中:8,000ps)
12V25/25SBディーゼル機関 2基
川崎/コックムス4V-275R MkIIIスターリング機関 4基
推進電動機 1基
スクリュープロペラ 1軸
速力 水上:13ノット / 水中:20ノット
航続距離
潜航深度 未発表
乗員 65名
兵装 HU-606 533mm魚雷発射管
89式 魚雷
ハープーン[1] USM
6門
C4I ZYQ-31指揮管制支援ターミナル
情報処理装置(TDBS)
ZQX-11潜水艦戦術状況表示装置
ZYQ-51潜水艦発射管制装置
レーダ ZPS-6F 対水上捜索用 1基
ソナー ZQQ-7 統合式

そうりゅう型潜水艦(そうりゅうがたせんすいかん、英語: JMSDF SS Sōryū class submarine)は、海上自衛隊が運用する通常動力型潜水艦の艦級。

海上自衛隊初の非大気依存推進(AIP)潜水艦であり、13中期防の4年度目にあたる平成16年度(2004年度)予算より取得を開始した潜水艦(SS)であることから、16SSとも呼ばれる。

来歴[編集]

海上自衛隊と技術研究本部では、1950年代中盤より非大気依存推進(AIP)システムの開発に着手した。まず昭和29年度から31年度にかけて、新三菱重工と共同で軽量小型高圧燃焼ボイラー・タービン(KRT)の開発が行われた。これは液体酸素と燃料を小型のボイラーで高圧燃焼させ、蒸気タービンを駆動する方式であった。また同時期には、川崎重工も液体酸素を用いた閉サイクル・ディーゼルの研究を行っていたが、前者は酸素の取り扱いと起動時間の問題、後者はさらに経費と期間を要することから、いずれも研究は中止された。その後、技術研究本部では、昭和37年度より燃料電池の研究を開始した。当初はナトリウムアマルガム燃料電池が検討されていたが、水銀の質量が過大であったため、昭和42年度より酸素-水素型に転換した。昭和49年度までに試作・試験を行い、多孔性ニッケル・カーボン二重層電極、8セル構成で出力9キロワット、電圧6ボルト、容量1,500アンペアの燃料電池を開発した[2]。これらの成果を踏まえて、昭和51年度計画潜水艦(51SS)への燃料電池の搭載も検討されたが、液体酸素の取り扱いに関する用兵側の不安を払拭できなかったこともあり、断念された[3]

これらの経緯も踏まえて、技術研究本部は、燃料電池よりもスターリングエンジンのほうが潜水艦用AIPシステムとしては実現性が高いと判断し、昭和61年度より基礎研究を開始した。同方式は、スウェーデンコックムス社において1983年よりプロトタイプ試験に着手されており、1988年には前量産型の4V-275R Mk.Iモデルをネッケン級潜水艦(A-14型)ネームシップに搭載しての洋上試験を実施、1992年には量産型のMk.IIモデルを搭載したゴトランド級(A-19型)が起工されていた[4]。このことから、技術研究本部では、平成3年度から9年度にかけての技術研究で、同級搭載機と同じMk.IIモデルを輸入し、独自試作の液体酸素タンクなどと組み合わせたうえで、「係留区画」と呼ばれる部分船殻模型に設置し、地上試験運転を行った。平成11年度より、スターリング機関発電システム2組(それぞれに4V-275R Mk.II×2基)および液体酸素タンク2基を備えた増設区画を試作して、平成12年度から13年度にかけて、「あさしお」にこれを搭載する特別改装を行った[5]。平成13年度中に性能確認試験を終了、平成14年度から本格的な実証試験が実施された。この実績を踏まえて、平成16年度計画艦より、スターリングAIPシステムの搭載が開始されることになった。これによって建造されたのが本型である[2]

船体[編集]

セイル前方にはフィレットが付されている

海上自衛隊では、平成5年度計画のおやしお型(05SS)より部分単殻構造・葉巻型船型を導入した。これは、非核動力潜水艦が活動するような低速域については涙滴型船型と同等の流体力学的性能を確保しつつ、長大な側面アレイ・ソナーを耐圧殻に直接固定できるように配慮した設計であり、本型でも踏襲された。船体の基本設計は05SSと同様であるが、長さ11メートルのAIP区画を挿入したにもかかわらず、艤装の高密度化によって全長は2メートル程度の延長で収まっている。船型についても、05SSと比べると艦首や艦尾の曲線が変更され、セイルをやや前方に移動させ、その基部にフィレットと呼ばれる流線形の覆いを追加するなどの改良を加えており、第2世代の葉巻型船型ということができる。なお、AIP区画の挿入によって船体内は6区画とされ、セイルへの昇降は第1防水区画から行うように変更されている。また前部脱出筒と魚雷搭載口は、将来装備予定の個人脱出スーツ(Mk.10)の寸法に配慮して分離された[6]

ターゲット・ストレングス(TS; レーダーでのRCSに相当する概念)低減のため、水中吸音材・反射材の装備やセイルの傾斜構造化を行った点では05SSと同様だが、本型では、入射音を音源と異なる方向に全反射させる反射材が開発され、船体全てが水中吸音材または反射材で覆われることになった[7]。またフィレットの設置も、水中抵抗の低減とともに、乱流による雑音発生の低減による水中放射雑音削減に益しているとされている[6]

X舵

外見上の最大の変化が後舵装置(X舵)の採用である。従来は、回頭を担当する垂直舵(縦舵)と姿勢制御を担当する水平舵(横舵)による十字型舵を採用してきたのに対し、X舵ではこれらを45度ずつ傾けた形で装着して、4枚の舵すべてに回頭と姿勢制御の両方の役割を担当させるものである。この方式は機動性に優れるほか、舵面が1枚が損傷しても他の3枚で分担できることから冗長性にも優れ、また着底・沈座時にも舵面が損傷しにくいというメリットがある。以前、アメリカ海軍が実験潜水艦「アルバコア」で試験を行ない、同国での採用は見送られたもののヨーロッパを中心に採用例が多く、例えばスウェーデン海軍では1960年代末のシェーオルメン級(A-11B型)より採用している[8]。本型での採用は、機動性向上によって艦型の大型化を補うことを狙ったものであった[7]

機関[編集]

上記の経緯により、本型ではスターリング発電機による非大気依存推進(AIP)システムが導入されている。本型で搭載されたシステムは、「あさしお」やスウェーデン海軍A-19型で搭載された4V-275R Mk.II(連続定格出力65キロワット)の発展型である4V-275R Mk.III(連続定格出力75キロワット)を4基用いており、第4防水区画の上層にスターリング発電機が両舷2基ずつ、下層には液体酸素タンクが両舷に1基ずつ配置されている。なお4V-275R Mk.IIIは川崎重工業ライセンス生産化されている[2][5]

ただしスターリングAIPシステムは出力が低い低速機(4~5ノット程度)であるため、高速力を発揮する際には、従来通りのディーゼル・エレクトリック方式が用いられる。ディーゼルエンジンとしては、はるしお型(61SS)以来用いられてきたV型12気筒の高速4ストローク機関である川崎重工業12V25/25Sの小改良型である12V25/25SBが搭載された[9]

AIPとともに本型で導入された新機軸の1つが永久磁石同期電動機である。従来の潜水艦では直流電動機を採用してきたが、既に進化の極致に達していた。一方、一般産業界では、電力用半導体素子技術や制御技術の進歩を背景として、大型交流発電機を半導体電力変換装置によって可変速運転するシステムが発展していた。このシステムは、速度切替の機構操作が不要であり、また整流子・ブラシ・界磁励磁回路・スリップリングがなく、保守が容易であるなど多くのメリットを備えていたことから、世界的にも珍しい潜水艦用交流電動機装備が開発されて搭載されたものである[10]

なお当初は、5番艦(SS-505)から、主蓄電池としてリチウムイオン蓄電池を搭載することで、艦の巡航速度を改善し高速航行可能な時間を増大させる予定となっていた[11][12]。リチウムイオン蓄電池は、従来の鉛蓄電池と比べて、水素ガス発生の危険がなく、2倍以上の重量容積あたりエネルギー密度と、1.5倍以上の繰り返し充放電回数を持ち、充電時間が短く、放電による電気容量の低下を抑えられるなど優れた特性を持っていた。特に充電時間については、鉛蓄電池では発電機出力に余裕があってもそれ以下の電流量で充電せざるをえず、また完全充電に近づくと少量ずつしか充電できないために、作戦海域で満充電することがほとんど不可能であったのに対し、リチウムイオン蓄電池ではこれらの制約を受けないことから、潜水艦にとっては非常に望ましいものであった。ただし財政上の理由により、実際の搭載は平成27年度計画で概算要求された11番艦以降となった。搭載にあたっては、鉛蓄電池を単純にリチウム電池に置き換える手法と、AIPを廃して、その分もカバーできるようリチウム電池を搭載する手法が検討されている。後者のほうがより高コストではあるが、AIPよりもリチウム電池のほうが出力が大きいことから、AIPのように低速で長時間潜航を行えるのと同時に、在来潜・AIP潜では想像もできなかったような高速での連続航行をも可能とすると期待されている[13]

さらに防衛省は、スターリング機関の後継の2020年代の次世代潜水艦用AIPシステムとして、2006年度から2010年度まで「次世代潜水艦AIPシステムの研究」の名目で燃料電池システムを研究したが、予測より水素吸蔵合金の技術的進展が遅滞し調達コストが高価になる見込みとなったため、事後の政策評価において、開発移行については技術進展を踏まえつつ十分な検討が必要であると結論付けられた[14]

因みに、PEFC燃料電池も、SOFC燃料電池も、灯油や天然ガスやアルコールを水蒸気改質して、水素を作り出すことができるので、水素吸蔵合金は必ずしも必要ではない。(家庭用燃料電池は都市ガスを改質して水素を作り、水素吸蔵合金はついていない)寧ろ、問題は燃料電池の寿命が潜水艦の寿命より短いため、船殻を切断しないで、燃料電池を交換する設計の困難さにある。[要出典]

装備[編集]

逆探ソナー

装備面での最大の変化がネットワーク化である。海上自衛隊の潜水艦では、ゆうしお型(50SS)より潜水艦指揮管制装置(05SSでは潜水艦情報処理装置)を導入したものの、これは基本的に武器管制システムおよび魚雷発射指揮システムであり、情報処理は各センサーが独自に保有するデータベースによって個々に行われていた。これに対し、本型のシステムでは、主要なセンサーや武器が基幹信号伝送装置(SLI)と称される二重の光ファイバーによるLANによって連接され、情報処理装置(Target Data Base Server, TDBS)をサーバとして、情報管理を共通化している。端末装置としては、水冷式の潜水艦情報表示装置(MFICC)が6基配置される。また、これらのネットワーク化システムによって生成された情報を意思決定に反映するためのインタフェースとしてZQX-11潜水艦戦術状況表示装置(Tactical Display System, TDS)が導入された。ここにセンサー情報や航海情報、さらにはMOFシステムから配信されるノンリアルタイムの情報まで全てを集約することで、従来の対勢作図盤よりも多くの情報を迅速に表示できるほか、乗員間での共通戦術状況図(CTP)共通作戦状況図(COP)の生成も可能となった[5]。また艦外のネットワークへの連接のため、ZYQ-31 指揮管制支援ターミナル(C2T)が搭載された。これはおやしお型後期型から装備化されたものであるが、同型はネットワーク化されていないために、C2Tで得た情報はその端末上でしか表示できなかったのに対し、本型ではC2TとTDSが連接されたことから、TDSの画面にその情報を重畳表示できるほか、SLIを介して各コンソールでも見られるようになった。また、艦の情報を上級司令部に送信することもできる[15]。このほか、7番艦からは新たなXバンド衛星通信装置が装備された[16]

ソナーシステムはZQQ-7(2番艦以降ではZQQ-7B)に改良されている。これらは、基本的には05SSのZQQ-6と同様、艦首アレイ、側面アレイ、曳航アレイおよび魚雷警報装置(逆探ソナー)で構成されているが、艦首アレイについては、利得向上のため、従来の円筒アレイに対してカージオイド指向性を形成するようなかご形構造とされている。また潜望鏡は従来の光学式2本から、従来型と非貫通式潜望鏡1型(イギリス、タレスUK社製非貫通式潜望鏡CMO10を三菱電機でライセンス生産)各1本へ変更された[5]

兵装としては、艦首上部に6門のHU-606 533mm魚雷発射管を装備している。89式長魚雷及び、対艦ミサイルを搭載している[5]。また8番艦(SS-508)からは新たに潜水艦魚雷防御システム(Torpedo Counter Measures :TCM)が装備される予定である[17]。魚雷発射指揮装置としては潜水艦発射管制装置ZYQ-51が搭載されているが、これはSLIに連接されてサブシステムとなっている。

配備[編集]

2014年(平成26年)現在、10番艦まで計画されており、価格は約513億円(平成26年度予算10番艦)となっている[18]

同型艦一覧
艦番号 艦名 建造 起工 進水 竣工 所属
SS-501 そうりゅう 三菱重工業
神戸造船所
2005年
(平成17年)
3月31日
2007年
(平成19年)
12月5日
2009年
(平成21年)
3月30日
第1潜水隊群第5潜水隊
呉基地
SS-502 うんりゅう 川崎造船
神戸工場
2006年
(平成18年)
3月31日
2008年
(平成20年)
10月15日
2010年
(平成22年)
3月25日
SS-503 はくりゅう 三菱重工業
神戸造船所
2007年
(平成19年)
2月6日
2009年
(平成21年)
10月16日
2011年
(平成23年)
3月14日
SS-504 けんりゅう 川崎造船
神戸工場
2008年
(平成20年)
3月31日
2010年
(平成22年)
11月15日
2012年
(平成24年)
3月16日
第1潜水隊群第3潜水隊
(呉基地)
SS-505 ずいりゅう 三菱重工業
神戸造船所
2009年
(平成21年)
3月16日
2011年
(平成23年)
10月20日
2013年
(平成25年)
3月6日
第2潜水隊群第4潜水隊
横須賀基地
SS-506 こくりゅう 川崎重工業
神戸工場
2011年
(平成23年)
1月21日
2013年
(平成25年)
10月31日
2015年
(平成27年)
3月予定
SS-507 じんりゅう 三菱重工業
神戸造船所
2012年
(平成24年)
2月14日
2014年
(平成26年)
10月8日
2016年
(平成28年)
3月予定
SS-508 平成24年度計画
8123号艦
川崎重工業
神戸工場
2013年
(平成25年)
3月15日
2015年
(平成27年)
10月予定
2017年
(平成29年)
3月予定
SS-509 平成25年度計画
8124号艦
三菱重工業
神戸造船所
2013年
(平成25年)
10月22日
2018年
(平成30年)
3月予定
SS-510 平成26年度計画
8125号艦

艦名[編集]

「そうりゅう」は、大日本帝国海軍の御召艦「蒼龍(初代)」、航空母艦蒼龍(二代目)」と同じく、蒼いを指し、「うんりゅう」は航空母艦「雲龍」と同じく、雲間を飛ぶ龍を指す。海上自衛隊は「海象(海の自然現象)と水中動物の名」を潜水艦の命名基準としていたが、2007年(平成19年)11月5日付けで行われた命名付与基準の改正で「瑞祥動物(縁起の良い動物)の名」が使用できることとなり、「龍」を用いた命名はこれに基づく[19]

輸出の可能性[編集]

オーストラリア海軍中国海軍アジアにおける活動の活発化を鑑みて、コリンズ級潜水艦の代替として4,000トンクラスの大型潜水艦の導入を計画している。ドイツ216型潜水艦の他にスペインフランスの潜水艦の調査が行われていたが、2011年に日本が武器輸出三原則政策を緩和したため、そうりゅう型も検討対象に加えられている。計画の責任者を務めている退役海軍大将は、海上自衛隊の杉本正彦海上幕僚長と会談しており、そうりゅう型が有力な候補であるとコメントしている[20]

2013年2月には、防衛省は情報・技術供与の可否も含めて検討に入った。同年3月11日、オーストラリアの軍関係者が、そうりゅう型に使用される特殊推進機関などの技術を、オーストラリアに供与する可能性が高くなったことを明らかにした[21]

ただし、オーストラリアのアボット政権は、公約で次期潜水艦を国内で建造すると表明しており、そうりゅう型の完成型を輸入することは、この公約に反することになり、オーストラリア内で反発が強まる恐れがある[22]。しかし、アボット首相は地元経済への影響という観点から判断することはないと強調しており、あくまで軍事的な観点から判断するとしている[23]

また、日本政府にも、機密性の高い潜水艦を他国に輸出することに慎重論がある[24]。しかし、2014年9月時点のオーストラリア政府内では、日本の潜水艦は高い評価を得ているとされる[22]

2014年10月16日、オーストラリアのジョンストン国防相は、江渡聡徳防衛大臣との会談で、オーストラリアが計画する潜水艦建造への協力を正式に要請した[23]

出典[編集]

  1. ^ 政策評価内の主要性能対比表では15SS(おやしお型)の装備を「ハープーン」と表記しているのに対し、本級では「ハープーン級」と表記している。
  2. ^ a b c 阿部安雄「機関 (海上自衛隊潜水艦の技術的特徴)」、『世界の艦船』第665号、海人社、2006年10月、 124-129頁、 NAID 40007466930
  3. ^ 中名生正己「海上自衛隊潜水艦整備の歩み」、『世界の艦船』第665号、海人社、2006年10月、 111-115頁、 NAID 40007466930
  4. ^ 多田智彦「各国で開発進むAIP潜水艦 (特集・次世代の潜水艦) - (次世代潜水艦をめぐる8つの話題)」、『世界の艦船』第618号、海人社、2003年11月、 102-105頁、 NAID 80016160017
  5. ^ a b c d e 幸島博美「機関/ウエポン・システム (特集 新型SS「そうりゅう」のすべて) -- (新型潜水艦「そうりゅう」の技術的特徴)」、『世界の艦船』第713号、海人社、2009年11月、 92-99頁、 NAID 40016812492
  6. ^ a b 幸島博美「船体 (特集 新型SS「そうりゅう」のすべて) -- (新型潜水艦「そうりゅう」の技術的特徴)」、『世界の艦船』第713号、海人社、2009年11月、 84-91頁、 NAID 40016812491
  7. ^ a b 小林正男「「うずしお」から「そうりゅう」へ-運用者から見た海自潜水艦の発達 (特集 新型SS「そうりゅう」のすべて)」、『世界の艦船』第713号、海人社、2009年11月、 75-81頁、 NAID 40016812489
  8. ^ Bernard Prezelin (1990). The Naval Institute Guide to Combat Fleets of the World, 1990-1991. Naval Institute Press. p. 490. ISBN 978-0870212505. 
  9. ^ 「巻頭カラー特報 海自現有潜水艦全タイプに乗艦!」、『世界の艦船』第767号、海人社、2012年10月、 1-15頁、 NAID 40019418422
  10. ^ 幸島博美「海上自衛隊潜水艦の技術的特徴 (特集 海上自衛隊の潜水艦)」、『世界の艦船』第767号、海人社、2012年10月、 78-87頁、 NAID 40019418456
  11. ^ 防衛省平成18年度事後の事業評価 潜水艦用新型主蓄電池の研究(要旨) (PDF)
  12. ^ 防衛省平成18年度事後の事業評価 潜水艦用新型主蓄電池の研究(本文) (PDF)
  13. ^ 小林正男「潜水艦 (特集 新防衛大綱と26中期防) - (新中期防の新造艦)」、『世界の艦船』第795号、海人社、2014年4月、 88-91頁、 NAID 40019988898
  14. ^ 平成23年度 事後の事業評価 評価書一覧 次世代潜水艦用AIPシステムの研究
  15. ^ 東郷行紀「「そうりゅう」に見る最新潜水艦のネットワーク化 (特集 新型SS「そうりゅう」のすべて)」、『世界の艦船』第713号、海人社、2009年11月、 100-103頁、 NAID 40016812493
  16. ^ 23年度防衛費 重要施策を見る3、朝雲新聞(ここでは6番艦とされているが7番艦の誤植である)
  17. ^ 『わが国の防衛予算 平成24年度概算要求』、防衛省公式サイト
  18. ^ 平成26年度概算要求の概要 - 防衛省
  19. ^ 海上自衛隊訓令第30号”. 海上自衛隊. 2014年1月18日閲覧。
  20. ^ http://www.smh.com.au/opinion/political-news/seventy-years-after-deadly-raid-japanese-submarines-may-partner-australian-fleet-20120708-21pkx.html
  21. ^ “日本と豪州、潜水艦技術で協力へ:中国の海洋活動にらみ”. NNA.ASIA. (2013年3月12日). http://news.nna.jp/free/news/20130312aud002A.html 2013年3月14日閲覧。 
  22. ^ a b “豪が潜水艦購入間近か―日本、戦後初の武器輸出”. ウォール・ストリート・ジャーナル. (2014年9月8日). http://jp.wsj.com/news/articles/SB10001424052970204707704580141643283765392 2014年10月12日閲覧。 
  23. ^ a b “豪潜水艦建造で日本の協力要請、優れた静穏性に関心”. Reuters. (2014年10月17日). http://jp.reuters.com/article/worldNews/idJPKCN0I51R420141016 2014年10月20日閲覧。 
  24. ^ “国産潜水艦技術を初の輸出、豪と協議開始へ”. 読売新聞. (2014年10月6日). http://www.yomiuri.co.jp/politics/20141006-OYT1T50162.html 2014年10月12日閲覧。 

関連項目[編集]

外部リンク[編集]