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第二代潜艇标准以装备无线电和初级声纳装置为主要分水岭,其安全潜航深度达到120米以上,鱼雷速度达到40节以上,有效攻击距离达到600以上,水下航速达到15节以上,潜航时间达到24个小时以上等主要技术指标。符合这些技术指标的潜艇则称之为第二代潜艇。

晋级潜艇无疑跨入了第二代潜艇行列。首先表现在晋级潜艇的水面排水量首次超过了一千吨,水下排水量达到1487吨。当初霍兰和莱克研制秦级潜艇时,采取大跃进态度结果造出来一艘千吨级的病秧子潜艇,此后二人经过长时间的经验终结,在经历了西汉级和东汉级潜艇的技术积累后,终于克服了千吨级潜艇的技术难关,将晋级潜艇的吨位提升至千吨级别。

晋级潜艇的主尺寸为:81.9mx6.9mx4.3m,建造材料为全部高强度耐压耐腐蚀的镍镉硅特种钢,水线上为黑色舾装,水线下为红色舾装,舰体巨大,犹如一头鲸鱼。因此该级首艇被命名为虎头鲸号【cn-ss-109】。

为了达到二代潜艇的标准,虎头鲸号主机采用迪塞尔07式6缸4冲程柴油发动机4台(用于水面航行),特斯拉c型大功率电机2台(用于水下航行),为了提高速度,首次将蒸汽轮机系统模仿为燃气轮机系统加以改造,组成最初级的燃气轮机推进系统。

这样一来,潜艇使用双推进轴,水面功率达到4000马力,水下为2200马力;驱动潜艇水面航速20.23节,水下航速突破二代技术大关,达到15.12节。

由于帝国海军需要的是可以跟随舰队作战的潜艇,因此霍兰和莱克专门将其改造成舰队潜艇,其燃油装载量达到柴油89t~91t,水面14节航速时,续航距离为3000海里,可以不用补给跟随舰队行动。水下5节航速时,续航时间为24.5小时,突破二代潜艇技术大关。

由于帝国海军部的官员们瞧不起潜艇,尽管潜艇取得了辉煌的战绩,但是他们依然认为那是不道德的行为。

于是,为了改变海军部官员们对潜艇的蔑视,莱克将晋级潜艇的武备做了大幅度提升,450毫米鱼雷发射管8具(其中艏部4具,上层建筑内4具),装载鱼雷12枚,原来的88毫米速射炮改为102mm甲板炮1座,另外搭配有针对人员的12.7毫米重机枪一挺。武备力量提升很大,也使得潜艇人员增至54人。

其中,鱼雷发动机得以大幅度改进,使用活塞式发动机,装载的汽油燃料增加了醇类燃烧剂(甲醇、乙醇等)和新式氧化剂(过氧化氢和硝酸等),使得鱼雷的速度达到40节,有效攻击距离提升至630米,这令潜艇作战更加安全。

鉴于新加坡湾偷袭战中,中华帝国的东汉级潜艇付出了极大的代价,因此霍兰设计晋级潜艇一开始就把安全潜航深度升级了,使其可以下潜至125米,可以躲开水面舰炮的打击,帮助潜艇完成作战后迅速脱离战场,避免被击沉。

在航电系统上,作为二代潜艇的首要标识是先进的无线电系统和声纳探测系统。

无线电系统早在西汉级潜艇上就已经实现了,东汉级潜艇升级后通讯距离进一步扩大,到了晋级潜艇,庞大的潜艇体积足以布置大功率无线电设备,修长的艇身外壳布置了四条天线,使得潜艇的通讯距离超过8000公里,可以跟帝国任何一个海军单位取得联系,随时报告突发状况。

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