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Development & History

ＡＩＰ開発史

　ケベック級潜水艦（ロシア名：プロジェクト６１５）は、世界最初のＡＩＰ（大気独立型推進）方式の実用潜水艦である。

　従来のディーゼル・エレクトリック推進の潜水艦は水上ではディーゼル機関で航行しながら蓄電池を充電し、水中では電動モーターによって推進するするが、この方式では速力を上げると蓄電池の電力があっという間に尽きてしまうし、水中航続距離も短く、水中での行動が著しく制限されてしまう。

　そこで、研究されたのが空気に依存しない推進方式で、原子力機関もＡＩＰの一種と言える。原子力機関以外では、ＣＣＤ（クローズド・サイクル・ディーゼル）や燃料電池、スターリング機関などがある。

　旧ソ連ではこの種のＡＩＰ機関の研究に熱心で、まだ潜水艦が実用化され始めたばかりの１９１２年には、既にクローズド・サイクル・ディーゼル方式（ＣＣＤ方式）のＡＩＰ研究を開始している。さらに、１９３０年代には実用型ＣＣＤ型システムを開発可能なまでになっていた。

　実際、Ｍ−９２潜水艦（プロジェクト８０）はＲＥＤＯと呼ばれるＣＣＤ機関を搭載し、試験に従事していた。計画は、ナチスの侵略によって計画は大幅に遅れることになった。しかし、戦争中もＡＩＰ研究が続けられ、戦後になってＭ−９２は、ＲＥＤＯの発展型ＹｅＤ−ＶＶＤエンジンに換装している。

　一方、プロジェクト８０と平行してプロジェクト９５と呼ばれる計画も進行していた。プロジェクト８０がＹｅＤ−ＶＶＤエンジンを採用したのに対して、プロジェクト９５ではＹｅＤ−ＫｈＰｌエンジンを採用し、大戦中にＭ−４０１と呼ばれる実験用潜水艦によってテストされた。

　また、大戦後、ソ連はドイツのワルター・タービンの技術も入手している。ソ連はワルター・タービンを搭載した実験艦ホエール級（プロジェクト６１７）を建造した。しかし、ワルター機関は使い物にならず、またドイツの技術から得るものは無かったので、ソ連のＡＩＰ潜水艦の開発にはほとんど影響を与えなかった。事実、ワルター・タービン艦は翌年に爆発事故を起こし、ワルター機関は破棄された。

ケベック級の開発

　戦前または第二次世界大戦中、沿岸防衛用の潜水艦はＭ級が主力であった。このＭ級潜水艦の改良型がプロジェクト９６で、１９４２年に出現したさらなる改良型をプロジェクト１０５という。これらの潜水艦は、戦後の沿岸防衛用潜水艦の基礎となった。

　１９４４年、戦術技術要求（ＴＴＺ）が出され、水上速力１６ノット、水中速力８ノット、艦首に４門、艦尾に２門の魚雷発射管を備えた３００トンクラスの沿岸防衛用潜水艦の開発が要求された。さらに、１９４６年には船体規模が４００トンクラスに拡大している。

　この要求を満たすために、２種類の潜水艦が開発された。１つはプロジェクト６１２で、従来型のディーゼル・エレクトリック機関を採用し、Ｍ級潜水艦の直接的な後継艦と言えるプロジェクトである。もう１つは、ＣＣＤ方式のＡＩＰ機関を採用したプロジェクト６１５（ケベック級）で、Ｍ−４０１（プロジェクト９５）から発展した艦である。

　ケベック級のカタログデータは非常に高性能であった。そのため、ソ連の次期沿岸防衛用潜水艦としてＣＣＤ機関を搭載したケベック級が建造されることになった。

　ケベック級の設計作業は、ＴｓＫＢ−１８設計局が担当し、１９５３年５月にケベック級のプロトタイプ「Ｍ−２５４」（プロジェクト６１５）が完成した。

設計

　ケベック級の船体はサドルタンク式で、ジェラルミン製のセイルを有する。船体内部はＡ、魚雷室　Ｂ、居住区・電池室　Ｃ、発令所・居住区・ギャレイ　Ｄ、居住区・液体酸素タンク　Ｅ、Ｍ−５０ディーゼルエンジン　Ｆ、３７−Ｄディーゼルエンジン　以上７つの区画に分かれている。

　ケベック級の最大の持ち味はＡＩＰ（大気独立型推進システム）艦であるということである。そのため、長時間浮上する必要が無い。ケベック級は、ＡＩＰ機関にクローズド・サイクル・ディーゼル（ＣＣＤ）方式を採用している。

　ＣＣＤ方式は基本的に酸素とアルゴンのような不活性ガスを混合した「人工空気」を使って、水中でも通常のディーゼル機関を駆動しようとするもので、酸素含有量は大気と同じ２１パーセントに保たれる。ディーゼルエンジンから出た排気は、二酸化炭素・不活性ガス・水蒸気の混合物で、３５０〜４００度の温度がある。これをまず８０度程度に冷却し、セパレーターを通して不活性ガスを回収、次に海水に混合して二酸化炭素を溶解させてから艦外に放出する。

　ケベック級は３軸推進で中央軸に３２−Ｄディーゼルエンジンを装備し、左右軸にそれぞれ加速用にＭ−５０航空用ディーゼルエンジンを装備する。また、無音潜航用にＰＧ−１０６（６８軸馬）電動モーターと２３−ＭＵ　６０セル電池を装備している。ただし、このＭ−５０ディーゼルエンジンは運転寿命が３００時間と非常に短い。

　全ディーゼルエンジンは緩衝材付きの据付台座に載せられ、特にディーゼルエンジンでの潜航時の航走雑音の低減に配慮している。

　武装としては、５３ｃｍ魚雷発射管を艦首に２門装備していた。

生産型「プロジェクトＡ６１５」

　プロトタイプのＭ−２５４の試験中に、いくつかの問題点が明らかになった。

　まず、Ｍ−５０ディーゼルエンジンの信頼性の低さと、運転寿命の短さが問題になった。また、液体酸素の気化による水中航続距離の減少も問題であった。

　そのため、これらの欠陥を改良した生産型のプロジェクトＡ６１５が開発されることになり、設計は新しく開設されたＴｓＫＢ−１６設計局に移された。

　主な改良点は、２つあった液体酸素タンクを１つに統合し、気密性を向上させたことと、Ｍ−５０ディーゼルエンジンの出力を７００馬力に落として運転寿命の倍増させたことである。また、左右軸には新型のクラッチが装備された。逆に、電動機の出力は６８馬力から１００馬力にパワーアップされている。

　武装も、５３ｃｍ魚雷発射管の数が４門に倍増、予備の魚雷を搭載できるようになり、魚雷の搭載数が８本になった。

ＡＩＰの問題

　１９５５年、ケベック級潜水艦の配備が開始された。しかし、部隊での運用を通して、ケベック級のＡＩＰ推進機関の問題が再びクローズアップされた。

　ケベック級は、高圧酸素タンクを搭載し、その酸素でディーゼルエンジンを駆動するクローズド・サイクル・ディーゼル（ＣＣＤ）方式のＡＩＰ機関を採用していたが、高圧酸素の取り扱いは非常に難しく、その配備期間を通して、頻繁に発生する火災と、爆発事故に悩まされた。

　１９５０年代後半には改良型のプロジェクトＭ６１５が開発され、改良工事が施されたが事態はそう改善せず、依然として信頼性は低いままであった。

　そのため、プロジェクト６３３（ロメオ級）潜水艦やプロジェクト６３１潜水艦へのＣＣＤ機関の採用は中止となった。

歴史

　ケベック級、１９５３年〜１９６２年にかけてレニングラードのスドメク造船所（第１９６造船所）において３１隻（計画では９６隻＋）が建造された。うち、１番艦Ｍ−２５４はプロトタイプのプロジェクト６１５で、最終艦Ｍ−３６１は改良型機関を搭載した試験艦で、プロジェクト６３７と呼ばれる。なお、プロジェクト６３７を含まず、プロジェクト６１５だけなら、建造数は３０隻となる。

　ケベック級は１９６０年代を通して現役に留まっていたが、その信頼性の低さが災いし、次第に現役を退いていった。最後の艦が退役したのは、１９７０年代前半のことである。

　信頼性の低さが問題となった一方で、ＡＩＰ機関を搭載したケベック級が卓越した性能を有していたことも事実である。１９６１年には、ケベック級のＭ−３２１がバルト海を潜航したまま１周することに成功した。さらに、１９６２年にもＭ−３５６が同じ偉業を成し遂げている。これらの記録は、従来のディーゼル潜水艦の能力を遥かに超えるものであった。

　しかし、海軍の関心が原子力潜水艦に移ったため、ケベック級の後継艦が建造されることは無かった。ちなみに、次にＡＩＰ機関を搭載した実用潜水艦が建造されたのはロシアでは無くスウェーデンで、１９９６年にゴトランド級が就役している。世界初のＡＩＰ潜水艦ケベック級の就役から、実に４３年後であった。

建造艦データ

Variants

　・　プロジェクト６１５：　プロトタイプ。Ｍ−２５４がこれに当たる。

　・　プロジェクトＡ６１５：　生産型。

　・　プロジェクトＭ６１５：　改良型。

　・　プロジェクト６３７：　発展型ＡＩＰ機関の試験艦。Ｍ−３６１がこれに当たる。

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AD2003/08/12 Update