そうりゅう型

そうりゅう型

世界一静かな脅威「そうりゅう型」潜水艦

敵性国家から広大な領海を守る

※文頭写真:1番艦「そうりゅう」(SS-501)。写真:海上自衛隊

現在日本が配備する最新国産潜水艦が「そうりゅう型」です。水中排水量4,200トン、全長84m、全幅9.1m、深さ10.3m、乗員65名と通常動力型(非原子力)潜水艦としては世界最大となっています。建造費は約510億円。

隠密性が命である潜水艦の中でも世界一の静粛性を誇り、速力は水上13ノット(時速24km)、水中20ノット(時速37km)、通常動力型潜水艦は数日の連続潜航が限界でしたが、「そうりゅう型」では非大気依存推進(AIP)搭載により2週間に延びています。

日本の技術を結集した「そうりゅう型」は世界第6位の広大な海洋面積を持つ日本の領海防衛にとって、大変重要な艦艇です。どこにいるかわからない世界一静かな潜水艦が待ち伏せ、中国を始めとする敵性国家を震え上がらせているわけです。

2番艦「うんりゅう」(SS-502)。写真:海上自衛隊
2番艦「うんりゅう」(SS-502)。写真:海上自衛隊

「そうりゅう型」の各艦は次のようになっています。就役年などは艦名より各艦記事をご覧ください。
そうりゅう(SS-501) 第1潜水隊群第5潜水隊(呉)
うんりゅう(SS-502) 第1潜水隊群第5潜水隊(呉)
はくりゅう(SS-503) 第1潜水隊群第5潜水隊(呉)
けんりゅう(SS-504) 第1潜水隊群第3潜水隊(呉)
ずいりゅう(SS-505) 第2潜水隊群第4潜水隊(横須賀)
こくりゅう(SS-506) 第2潜水隊群第4潜水隊(横須賀)
じんりゅう(SS-507) 第1潜水隊群第1潜水隊(呉)
せきりゅう(SS-508)
せいりゅう(SS-509)
平成26年度計画8125号艦(SS-510)
平成27年度計画8126号艦(SS-510) 

「本気の潜水艦には勝てません」

ある海上自衛隊関係者が「潜水艦が本気になったらかないません」と私的な酒席でぼそりといいました。「ヘリを筆頭にした日本の優れた対潜能力をもってしてもですか?」と聞いても「そうですね」との答えでした。「ということは、究極をいうと、潜水艦には潜水艦で対処するしかないのでしょうか?」というと、これにも「極論ではありますが、そうですね」との返答でした。

蛍光灯が発する音と振動すら遮断する徹底した静音性能が「そうりゅう型」の強さです。弾道ミサイルを積んだ原子力潜水艦の攻撃力は絶大ですが、原子炉は常時止めることができませんから、潜航時に電池に切り替えたとしても原子炉は動いていることになります。その「音」が静粛性を損ないます。「そうりゅう型」を含む通常動力(ディーゼル)型は、電池に切り替えて機関を停止できますから静粛性に優れます。

「そうりゅう型」は、スターリング・エンジンによる非大気依存推進(AIP)だけでなく、船体やスクリューの加工・溶接技術など、基本的な建造技術に優れ、隊員の練度も高く、恐らく世界一の静粛性を持っています。

実際に戦争や紛争になって、自分が水上の艦艇に乗っていることを想像してみます。「攻撃力や速度に優れるが、どこにいいるかわかる潜水艦」と「攻撃力に劣り、速度も遅いがどこにいるかわからない潜水艦」であれば、後者の方が背筋の凍る恐ろしい存在です。

「どこにいるかわからない」ということは、常に「下にいるかもしれない」という緊張と対策を強いられます。

中国の漢級原子力潜水艦が航行時に発する音は140~150デジベルといわれます。この数値は、飛行機のエンジン音を近くで聞いている(120デジベル)より大きなものですから、「ドラを打ち鳴らしている」と揶揄されるのもわかります。

潜航して蓄電池に切り替えたり、止まっていればある程度は静かなのでしょうが、「そうりゅう型」が先に探知・追尾し、難なく撃沈するであろうことは疑う余地がありません。そもそも、そのような大きな航行音では中国の港を出航した時点で日米双方に探知されているでしょう。日本は領海における世界一の対潜哨戒精度を有しています。

漢級は元々、技術・研究不足から欠陥を抱え、幾度も放射能漏れ事故を起していますからそれ以前の問題という気もします。

ほとんどの原子力潜水艦は、中国ほどではないにせよ静粛性の低さから、現在のところ「そうりゅう型」からみれば、極端に言って「的」という状態のようです。ただし、世界中の原子力潜水艦の中でもやはり米国のそれは原子力でありながら静粛性も進化しており、大変に優秀だといわれます。

なぜ原子力潜水艦を造らない?

日本の場合は領海防衛が基本ですから、通常動力型潜水艦がここまで進化している現状では、原子力潜水艦は必要ないのではないでしょうか。今後、同盟国や友好国を守るような任務が発生した場合には、弾道ミサイルを搭載した原子力潜水艦の配備も必要になるでしょう。

原子力潜水艦は遠洋において活動したり、核弾頭を含む弾道ミサイルを運用する場合に有効です。領海防衛を任務とする日本は、中国などの敵性国家が侵入してくることに対処するわけですから、基本待ち伏せ作戦になります。

静粛性の低い中国の漢級原子力潜水艦が母港出航時点から探知されてしまうように、海中の音は伝わりやすいですから、とにかく静かに探知されず待ち伏せ地点まで潜航できる方が有利です。

通常動力型は原子力潜水艦に比べ、航続距離に劣りますが「そうりゅう型」は日本を出航し、ハワイくらいまでは到達できるようですから充分といえるでしょう。

通常動力型では世界最大の排水量

「そうりゅう型」の基準(水上)排水量は2,900トン、水中では4,200トンとなっており、通常動力型では世界最大です。オーストラリア向けに建造中のフランス製「シェフラン級」が完成すれば、「そうりゅう型」を上回る排水量となる可能性があります。ただし、同級は元々原子力潜水艦だったものを通常動力型に変更するためほとんど新造ですから、どうなるかわかりません。

「そうりゅう型」はスターリング・エンジンを積むために船体が大きくなったわけですが、それでも狭いといわれます。しかし、11番艦以降はリチウムイオン電池の採用によりスターリング・エンジンが外されますから、その分空間に余裕ができます。武装や隊員の生活空間の向上に振り向けられれば、武装・士気ともに高まることでしょう。

◎各国潜水艦の大きさ
〈フランス〉通常動力潜水艦「シェフラン級」 ※オーストラリアへの輸出で日本の「そうりゅう型」と競合して話題となった。本来は原子力潜水艦だが、それを通常動力型に改修して輸出。数値は原子力型のもの。
>>排水量:約4,765トン(水上)/約5,300トン(水中)、全長:約99m

〈ドイツ〉通常動力潜水艦「216型」 ※輸出用
>>排水量:約4,000トン(水中)、全長:約90m

〈ドイツ〉通常動力潜水艦「214型」 ※輸出用:ギリシャ、ポルトガル、韓国が採用
>>排水量:約1,700トン(水上)/約2,000トン(水中)、全長:約67m

〈ロシア〉通常動力潜水艦「ラーダ型」
>>排水量:約1,765トン(水上)/2,700トン(水中)、全長:72m

〈米国〉弾道ミサイル非搭載型原子力潜水艦「シーウルフ級」
>>排水量:約7,460トン(水上)/約9,150トン(水中)、全長:107.6m

〈米国〉弾道ミサイル搭載型原子力潜水艦「オハイオ級」
>>排水量:約17,000トン(水上)/約19,000トン(水中)、全長:170.67m

◎一部復殻式
「そうりゅう型」を含む潜水艦の多くは超高張力鋼を加工・溶接して、乗員や機材などが配置される内部空間である耐圧船殻(内殻)を造ります。水圧に耐えられるよう、時間を掛けて曲げ、特別な溶接を行います。内殻は水の抵抗を抑える外殻に覆われていて、内外殻の空間がメイン・バラスト・タンクといわれます。内殻を外郭が覆う形を復殻式といい、「そうりゅう型」もこれに分類されますが、側面にフランク・アレイ・ソナーをつけるたため、一部復殻式となっています。
メイン・バラスト・タンクは名称から想像できるように、高圧空気の気蓄器により空気と海水を出し入れすることにより浮力を調節します。

「そうりゅう型」の基本構造。
「そうりゅう型」の基本構造。

「そうりゅう型」の内部配置。元のイラストは三菱重工の防衛・宇宙ドメイン 事業計画書より。
「そうりゅう型」の内部配置。元のイラストは三菱重工の防衛・宇宙ドメイン 事業計画書より。

◎X舵
「そうりゅう型」の外観において特徴的なのがX型の後舵(こうだ)です。普通の十字舵よりも機動性に優れ、損傷に強くなっています。十字舵の場合は垂直・水平軸をそれぞれ別にになっていましたが、X舵では各4面が垂直・水平をそれぞれ分担するため、一枚が損傷しても他の3枚が損傷分を担うことができます。また、着底・沈座の際にも損傷しにくくなっています。

6番艦「ずいりゅう」(SS-505)。写真:海上自衛隊
6番艦「ずいりゅう」(SS-505)。写真:海上自衛隊

非大気依存推進(AIP)

通常、ディーゼル潜水艦の連続潜航可能日数は数日間ですが、スターリング・エンジンによる非大気依存推進(AIP)を搭載した「そうりゅう型」の場合、2週間と格段に延長されています。

「そうりゅう型」潜水艦は、1番艦「そうりゅう」(SS-501)から10番艦「平成26年度計画 8125号艦(SS-510、建造予定)までがディーゼル・スターリング・エレクトリック方式、11番艦「平成27年度計画 8126号艦(SS-511、建造予定)はデーゼル・エレクトリック方式が採用されています。11番艦建造時点において、高性能なリチウムイオン電池装備の目処がたったため、スターリング・エンジンは廃止されました。

◎エンジンで発電した電力で推進
現在の通常動力潜水艦は水上、水中ともに電動機でスクリューを回して推進し、発電のためにディーゼル・エンジンやスターリング・エンジンのような発動機が使われます。エンジンを動かしてスクリューを回すように考えてしまいそうですが、機関はあくまで充電用でありスクリューは電動ということです。

◎ディーゼル・スターリング・エレクトリック方式とデーゼル・エレクトリック方式

上述のようにスクリューを回すのは電動機ですから、発電しなくてはいけません。二つの方式はそこが異なります。前者はディーゼル・エンジンとスターリング・エンジンを使い、後者はディーゼル・エンジンを使います。

ディーゼル・エンジンはよく知られていますが、スターリング・エンジンというのは聞き慣れない名前です。1816年にスコットランドで発明された熱機関の一つで、ガスや空気を加熱・冷却することで動力を発生させるエンジンです。「そうりゅう型」では、酸素とケロシンの燃焼熱によりガスを膨張・圧縮させてピストンを動かします。

ディーゼルのようにエンジンの中で燃料を使用するエンジン(機関)を内燃機関と呼ぶのに対して、スターリング・エンジンは外から冷却・加熱するため外燃機関に分類されます。スターリング・エンジンは燃料の爆発を伴わないため、静粛性に優れています。

ただし、スターリング・エンジンは出力が低いことから、高速用のディーゼルも併用しているため「ディーゼル・スターリング・エレクトリック方式」と呼ばれます。

◎蓄電〜電池の進化でスターリング・エンジンも不要に

潜水艦がその能力を最大限に発揮する水中では静粛性が命です。ディーゼル・エンジンはもとより、静粛性に優れるスターリング・エンジンでも動かしてしまっては、その音を敵に探知されてしまいます。

そのため、水中では蓄電池により推進力を得ます。10番艦までは鉛蓄電池でしたが、11番艦以降はリチウムイオン電池を搭載(予定)します。リチウムイオン電池は、鉛蓄電池に倍するエネルギー密度や優れた充放電回数を持ち、短時間で充電することができます。さらに、鉛蓄電池では満充電近くでは少しずつしか充電できなかったのに対し、その制約もなく、潜水艦の作戦行動にとって大変有益なものです。

リチウムイオン電池の進化を踏まえて、11番艦以降はディーゼル・スターリング・エレクトリック方式+鉛蓄電池から、デーゼル・エレクトリック方式+リチウムイオン電池が採用されることになりました。蓄電池が高性能になれば、静粛性の高い発電装置(スターリング・エンジン)がなくとも長期間潜航が実現し、静粛性も速度も向上します。

さらに、防衛省技術研究本部では電気の化学反応によって燃料となる化学エネルギー(水素、炭化水素、アルコールなど)から電気をつくり出す燃料電池システムも研究されています。車でいえば、ガソリンエンジンにより発電した電気を使用するハイブリッド車ではなく、水素燃料電池を使用したMIRAI(トヨタ)がこれにあたります。

「そうりゅう型」の潜水可能深度/連続潜航

潜水艦は機密情報の塊であり、潜水可能深度も公表されていませんから推測するしかありません。現代の潜水艦の最大潜水可能深度は400〜600mと言われます。日本の潜水艦救難艦の能力などから想定すると「そうりゅう級」が600m以下ということはないでしょう。搭載する89式魚雷の対応深度も900mありますから、それに近いのではないでしょうか。

ディーゼルで発電し、鉛蓄電池に蓄電していたこれまでの潜水艦では数日間の連続潜航が限度であったといわれてます。これに対して原子力潜水艦は空気をつくり出すことができ、理屈ではいつまでも潜航することができます。これに対して、通常型潜水艦でも連続潜航期間を延ばすべく、上述の非大気依存推進(AIP)が導入され、2周間程度の連続潜航が可能になりました。

武装

◎HU-606 魚雷発射管(6門)
「そうりゅう型」の攻撃武装は6門のHU-606 魚雷発射管。ここから発射されるのは国産の89式魚雷、米国のマクドネル・ダグラス社が開発し、自由陣営の多くの国が採用しているハープーン対艦ミサイルがあります。8番艦以降は、潜水艦魚雷防御システム(TCM=Torpedo Counter Measures )を搭載しています。

「89式魚雷」は、防衛省技術研究本部と三菱重工が開発した長魚雷。昭和45年(1970年)〜昭和59年(1984年)に開発され平成元年(1989年)に採用されました。全長約6.3m、直径約533mm、射程距離は約50kmで、900mという深深度に対応しています。誘導方式はアクティブ/パッシブ音響ホーミングであり、有線誘導が可能です。

「ハープーン」は多くの自由諸国に採用された、定評ある米国製対艦ミサイルです。空中発射型、艦艇発射型、潜水艦発射型があり、潜水艦発射型(SSM)の射程距離は約130kmです。専用の装置により水中を航行、海面に出ると装置を外して空中を飛翔しマッハ0.85の速度で目標に向かいます。

6番艦「ずいりゅう」(SS-505)。写真:海上自衛隊
6番艦「ずいりゅう」(SS-505)。写真:海上自衛隊

ネットワーク

様々な部分で前級「おやしお型」から格段に進歩した「そうりゅう型」ですが、大きなマスコミの記事では省かれがちなのが、ネットワーク能力の強化です。「おやしお型」には、武器管制、魚雷発射指揮装置などが搭載され、ある程度のシステム化が行われていましたが、「そうりゅう型」では、それら個艦の各種管制装置を光ファイバーを伝送路として二重化された艦内ネットワークにより共有し、さらに平成11年(1999年)から運用が始まった「海上作戦部隊指揮管制支援システム」(MOFシステム=Maritime Operation Force System)とも連接しています。
ちょっとわかりにくいですが、要するに自艦、僚艦を始めとする海上自衛隊全体の情報が反映された共通作戦図がみられるということです。7番艦「じんりゅう」(SS-507)からはXバンドの通信衛星装置が追加され、さらなるネットワーク性能の強化が図られています。

潜水艦の存在感

犯罪国家である北朝鮮は核開発に邁進してきたわけですが、米韓が合同軍事演習を行っていた平成28年(2016年)の夏、8月24日にある一線を越えました。まずは、同日午前に行われた内閣官房長官記者会見から事実関係をみてみます。

「北朝鮮は、本日午前5時29分頃、北朝鮮東岸の新浦付近から、1発の弾道ミサイルを東北東方向に発射した模様です。発射した弾道ミサイルは、約500キロメートル飛翔し、日本海上に落下したものと推定されます。北朝鮮のミサイルが、潜水艦から発射され、我が国の防空識別圏に打ち込まれたのは、初めてのことであります。詳細は分析中でありますけども、関連情報を総合的に勘案をすれば、今般発射された弾道ミサイルは、潜水艦発射弾道ミサイルであると考えられます。」(抜粋)

なんとなく大手マスコミのニュースを読み/聞き流していると、「また核実験か。困った国だ」というようなやや流し気味な気分になりませんか? そうなるように日本の報道は工夫されていますから仕方ないともいえます。

しかし、これは大変な問題を含んでいます。それはなによりも「潜水艦発射型」であること、次に「ロフテッド軌道」により正確に着弾させているという点です。さらにいえば、日本の防空識別圏内に着弾したこともあります。兎にも角にも第一の潜水艦発射型という点こそ深刻に受け止めなくてはならないのです。

潜水艦の存在はそれほど大きいのです。国力において北朝鮮とは比較にならない大国である日本や米国でも「潜水艦」とついただけで事態が変わります。

◎米国の核抑止力を支える潜水艦
米国は原子力潜水艦「オハイオ級」22隻を世界中に展開しています。この潜水艦には射程11,000kmの潜水艦発射弾道ミサイル、トライデント2の発射管が24発装備されています。どこかの国が米国本土に核ミサイルを発射し、これが大成功して甚大な被害を与えられたとしても、「どこかにいる」オハイオ級潜水艦から報復攻撃を受けることになります。

仮に3分の1が作戦行動可能だとしても、「オハイオ級」7隻×24発で168発の核ミサイルが飛んできます。潜水艦発射型核弾道ミサイルを装備した潜水艦を海に潜ませている、ということは大きな脅威となるのです。

日本の「そうりゅう型」は原子力潜水艦ではありませんが、通常動力型としては世界最大となっています。静粛性が高く、非大気依存推進(AIP)能力も備えており、隊員の練度は抜群、ということで車やカメラと同じように、高い技術と耐久性を兼備した信頼性の高い潜水艦であることは間違いないでしょう。

◎将来に備えて研究は必要
米国、ロシア、英国、フランス、中国は原子力潜水艦を、日本、ドイツは通常動力型を装備しています。日本は現在のところ原子力潜水艦を保有していませんが、空母も含めて原子力動力の艦艇への利用については研究が必要ではないでしょうか。

原子力を動力とする潜水艦は、静止時でも原子炉は動いているため、完全に機関を停止できる通常動力潜水艦に比べて静音性に劣ります。このあたりを日本の技術力を持って研究するというのはどうでしょうか。難しい課題ですが、これに立ち向かうには日本こそふさわしいような気がします。

種別AIP潜水艦
運用者海上自衛隊
そうりゅう型
製造者
母港横須賀、呉
排水量2,950t
全長84m
全幅9.1m
吃水8.5m
速力20ノット
乗員65名
発動機ディーゼル・スターリング・エレクトリック方式/川崎12V 25/25SBディーゼルエンジン×2、川崎コックムス4V-275R Mk3スターリング機関×4。(水上3,900ps、水中8,000ps)
主な兵装水中発射管一式
シュノーケル装置
搭載機
進水2007年-
就役2009年-
退役-

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