Jak zbudowany jest KSS-III, czyli Orka po koreańsku [ANALIZA]

Poniższy tekst stanowi drugi odcinek artykułu poświęconego południowokoreańskim okrętom podwodnym typu Dosan An Changho¹ znanych także jako KSS-III. Czytelnikom zainteresowanym tłem historycznym i doktrynalnym tych jednostek polecam lekturę pierwszej części materiału. W finale tryptyku o KSS-III wezmę pod lupę uzbrojenie torpedowe i rakietowe stosowane na tych jednostkach, a także inne elementy wyposażenia.

Marynarka Wojenna Republiki Korei wpisuje się we współczesne kierunki rozwoju okrętów podwodnych z napędem diesel-elektrycznym. Konstrukcje z całego świata rosną jak na drożdżach, ale też dysponują coraz większą autonomicznością, zdolnością do długotrwałego przebywania pod wodą i bardzo pokaźnym wachlarzem środków rażenia. Poniższy tekst jest poświęcony rozwiązaniom technicznym, które koreańscy konstruktorzy zastosowali na wielozadaniowych okrętach podwodnych KSS-III².

Niniejszy materiał powstał po tym, gdy na zaproszenie Hanwha Ocean wybrałem się do Republiki Korei. Tam zapoznałem się z potencjałem badawczo-rozwojowym i produkcyjnym koncernu. Dla pełnej transparentności zaznaczę, że koszty podróży i pobytu ponieśli gospodarze.

Na prośbę Hanwha Ocean i Dowództwa Sił Podwodnych Marynarki Wojennej Republiki Korei niniejszy materiał powstał na bazie informacji z otwartych źródeł, a nie tego, co usłyszałem w Korei. Celem jest upewnienie się, że artykuł nie zawiera informacji niejawnych. Mało kiedy zdarza się, że grupa dziennikarzy zostaje wpuszczona na dopiero co wprowadzony do służby okręt podwodny (w tym wypadku „Dosan An Changho”), a następnie oprowadzona po stoczni, gdzie budowane są kolejne takie jednostki. Ostrożność naszych gospodarzy jest więc w pełni zrozumiała.

¹ By ujednolicić tekst pod względem językowym, w niniejszym materiale stosuję się do poprawionej transkrypcji języka koreańskiego (ang. Revised Romanization) wprowadzonej przez Ministerstwo Kultury i Turystyki Republiki Korei w 2000 roku.

² Gwoli wyjaśnienia – „KSS-III” to nazwa programu, w ramach którego opracowywane i kupowane są okręty podwodne krajowej produkcji dla Marynarki Wojennej Republiki Korei. To też zbiorcza nazwa dla jednostek typu Dosan An Changho, nazywanych tak od prototypu o numerze burtowym SS-083. Miana te będę stosował zamiennie, w taki sposób, jak polskie fregaty typu Wicher (od nazwy pierwszego okrętu) określa się „Miecznikami” (od kryptonimu programu pozyskania wielozadaniowych okrętów nawodnych dla Marynarki Wojennej RP).

Program budowy

W ramach programu KSS-III przewidziane jest zbudowanie dziewięciu okrętów podwodnych w trzech transzach po trzy jednostki. Stępkę pod prototypowy „Dosan An Changho” (SS-083) położono w należącej do DSME (dziś Hanwha Ocean) stoczni Okpo na wyspie Geoje w maju 2016 roku. Wodowanie nastąpiło we wrześniu 2018 r. W sierpniu 2021 r. jednostkę oficjalnie wdrożono do służby. Od tamtej pory koreańską banderę podniesiono na dwóch kolejnych okrętach: „An Mu” (SS-085) oraz „Sin Chae-ho” (SS-086)³. Ten pierwszy został zbudowany w stoczni DSME, a drugi wyprodukował koncern HD Hyundai Heavy Industries.

W numerach burtowych przypisywanych okrętom Marynarki Wojennej Republiki Korei nie występuje cyfra 4. Wszystko ze względu na powszechną w kulturach wschodniej Azji tetrafobię, czyli skojarzenie tej cyfry z nieszczęściem (tak jak na Zachodzie postrzega się liczbę 13). Koreańskie słowa „cztery” i „śmierć” brzmią bardzo podobnie („sa”). W wielu koreańskich budynkach administracji publicznej czwarte piętro jest oznaczane literą „F” od anglojęzycznego „four”, a nie cyfrą. To z tej przyczyny „An Mu” nie nosi numeru burtowego SS-084, lecz SS-085.

Czwarty okręt w rodzinie KSS-III, a zarazem pierwsza jednostka drugiej partii produkcyjnej (Batch 2), będzie nosił nazwę „I Bongchang”⁴. Przypuszczalnie otrzyma numer burtowy SS-087. Stępkę położono w marcu 2023 r., a wprowadzenie do służby jest spodziewane w 2026 r. W lipcu br. położono także stępkę pod wciąż nieznanym z nazwy piątym okrętem (SS-088?). Pod koniec października dokonano cięcia stali do jednostki numer 6 (SS-089?), która będzie ostatnią powstałą w ramach Batch 2. Wszystkie są budowane w należącej do Hanwha Ocean stoczni Okpo na wyspie Geoje.

Jak dotąd Ministerstwo Obrony Republiki Korei nie opublikowało wielu informacji o KSS-III Batch 3. Nie znamy nawet wstępnego harmonogramu budowy, planowanych dat wprowadzenia do służby ani stoczni, w których te jednostki powstaną. Wiadomo jedynie, że ta część programu budowy okrętów typu Dosan An Changho ma zostać uruchomiona na początku przyszłej dekady i potrwa do ok. 2037 r., gdy ruszy program KSS-IV.

³ W źródłach występują inne sposoby zapisu: „Ahn Mu” oraz „Shin Chae-ho”. W tym miejscu pragnę uczulić Czytelnika na takie subtelności, bo w materiałach źródłowych, w tym polskich, można spotkać się ze wszystkimi trzema sposobami zapisu wynikającymi z odmiennych systemów transliteracji języka koreańskiego.

⁴ W innych systemach zapisu owa nazwa, przyjęta na cześć koreańskiego działacza niepodległościowego, brzmiałaby „Lee Bong-chang” lub „I Pongch’ang”.

Architektura okrętu

Okręty typu Dosan An Chango mają konstrukcję jednokadłubową. Choć jednostki te przybrały formę zbliżoną do klasycznego kadłuba typu Albacore, to ze względów praktycznych znaczna część korpusu ma przekrój cylindryczny o stałej średnicy. To cecha wspólna większości współczesnych okrętów podwodnych, wynikająca z kwestii technicznych (bo kadłub o regularnych kształtach ułatwia optymalne rozlokowanie wyposażenia i podzespołów) oraz technologicznych (spawanie i montaż częściowo wyposażonych, cylindrycznych modułów składających się na kadłub sztywny istotnie przyspiesza i ułatwia proces budowy).

Kadłub sztywny (mocny) wykonano z niskowęglowej stali martenzytycznej HY-100. Wysoka granica plastyczności oraz spawalność tego stopu sprawia, że jest powszechnie stosowany w okrętach podwodnych, w tym tak zaawansowanych jak amerykańskie jednostki typu Seawolf z napędem jądrowym. Do koreańskich stoczni dostarcza ją koncern POSCO. Według dostępnych danych KSS-III może zanurzyć się na 500 m, lecz mamy podstawy, by sądzić, że w rzeczywistości okręty te mogą zejść zdecydowanie głębiej.

W jednostkach pierwszej partii produkcyjnej (Batch 1) długość wynosi 83,5 metra, szerokość 9,6 m, a wysokość od kilu do szczytu kiosku 14,7 m. Stosunek długości do szerokości kadłuba to niespełna 8,7:1⁵. Wyporność nawodną określono na ok. 3300 ton, a podwodną na 3700 t. Pod względem gabarytów i masy najbliższymi odpowiednikami KSS-III Batch 1 są francuskie okręty projektu Blacksword Barracuda (82 metry długości, 3300 ton wyporności nawodnej⁶), hiszpańskie typu Isaac Peral (81 m, 2700 t) oraz japońskie typu Taigei (84 m, 3000 t). KSS-III mają też pokaźniejsze wymiary niż chińskie okręty typu 039 i rosyjskie projektów 636.3 Warszawianka oraz 677 Łada.

Już teraz KSS-III należą do największych konwencjonalnych okrętów podwodnych na świecie, lecz ewolucja projektu trwa. Trzy jednostki drugiej serii (Batch 2) zostaną wydłużone o niespełna 6 m, tj. do 89,4 m, zaś wyporność wzrośnie do 3600 t na powierzchni i 4000 t pod wodą. Celem jest wygospodarowanie dodatkowej przestrzeni dla pionowych wyrzutni pocisków balistycznych systemu K-VLS produkowanych przez firmę Babcock. W Batch 1 jest ich 6, natomiast w Batch 2 znajdzie się 10. Jak dotąd opinii publicznej nie poinformowano o gabarytach planowanych okrętów numer 7, 8 i 9 (Batch 3), lecz w źródłach koreańskich pojawiają się hipotezy, że jednostki te mogą być jeszcze dłuższe od dotychczasowych.

Kadłub sztywny posiada hydrodynamiczną obudowę, którą rozciągnięto także na część dziobową i rufową, by nadać im opływową formę. O ile szczegółowe dane o składzie zewnętrznej powłoki są niejawne, to wiemy, że przynajmniej w pewnej mierze składa się z kompozytów zbrojonych włóknem szklanym i węglowym produkowanym przez Kolon DACC Composite. Dzięki tym materiałom redukowana jest sygnatura akustyczna oraz skuteczna powierzchnia odbicia okrętu. Wyjątek stanowi obudowa dziobowego hydrolokatora, która z natury rzeczy musi przepuszczać fale akustyczne do wewnątrz. Między tą obudową a kadłubem sztywnym ulokowano szereg urządzeń i podzespołów.

⁵ Powszechnie uznany za bliski ideału współczynnik 7,52:1 został osiągnięty w stanowiącym uniwersalny układ odniesienia, rewolucyjnym pod względem technicznym okręcie doświadczalnym U.S.S. Albacore (AGSS-569) w konfiguracji Phase IV.

⁶ Dane dotyczą wariantu zakontraktowanego przez Holandię.

Wyposażenie

W przedniej części okrętu znajdują się aparaty torpedowe. Kompleks hydroakustyczny posiada hydrolokatory rozlokowane na niemal całej długości kadłuba, a także sonar z anteną holowaną. Hydrolokatorom poświęcę więcej miejsca w dalszej części tekstu. Dziobowe stery głębokości umieszczono na kiosku, zaś na rufie, przed siedmiołopatową śrubą, znajdują się stery głębokości i kierunku w układzie klasycznym (krzyżowym). Także w tylnej części ulokowano dostarczane przez firmę Babcock wyrzutnie wabików. Ze zrozumiałych względów o systemach samoobrony wiadomo bardzo niewiele.

Dużą część powierzchni kadłuba i kiosku pokryto powłoką anechoiczną. Moduły o nazwie UAT-1K przybrały formę kostek o wymiarach 30x30x7 cm i masie 10 kg. Mają kilka zastosowań. Redukują sygnaturę akustyczną jednostki, a także rozpraszają fale dźwiękowe generowane przez aktywne hydrolokatory, zmniejszając skuteczną powierzchnię odbicia koreańskiego okrętu. W ten sposób skracana jest odległość, z której korzystający z aktywnych i pasywnych systemów hydroakustycznych przeciwnik może wykryć koreańską jednostkę. Ponadto, wyciszenie okrętu tworzy korzystniejsze warunki pracy dla własnych sonarów. W zależności od zastosowanych materiałów powłoka anechoiczna może też redukować opór hydrodynamiczny. Ocenzurowane przed publikacją dokumenty koreańskiego MON wskazują, że dzięki powłoce anechoicznej szumy własne okrętu zredukowano o dwucyfrową wartość wyrażoną w decybelach.

Czytelnika mogą zastanowić powody, dla których nie zastosowano modnego dziś usterzenia w układzie „X”. Klasyczne stery (z hydraulicznymi siłownikami firmy NK) to rozwiązanie sprawdzone i bezpieczne, zwłaszcza w przypadku uszkodzenia lub awarii układu sterowania (np. zablokowania płetwy sterowej w jednym położeniu). Zastosowano je na wyraźne życzenie Marynarki Wojennej Republiki Korei. Pokuszę się o hipotezę, że wzrost manewrowości wynikający z wprowadzenia nowocześniejszego układu „X” mógł być zbyt niewielki, by koreańskie MON oraz marynarze uznali przyjęcie tego rozwiązania za warte technicznego ryzyka. Owa zachowawczość byłaby o tyle zrozumiała, że okręty typu Dosan An Changho to pierwsze pełnowymiarowe jednostki podwodne zaprojektowane od zera w Republice Korei. Ten punkt widzenia może zmienić się w okrętach kolejnych generacji.

Okręty Batch 2 odróżniają się od wcześniejszych zastosowaniem dodatkowego steru strumieniowego w przedziale dziobowym. Rozwiązanie to zwiększa manewrowość przy niewielkich prędkościach, a także ułatwia utrzymanie dokładnej pozycji zastopowanej jednostce (co jest niezbędne np. podczas wspierania działań sił specjalnych desantujących się z okrętu).

Kadłub sztywny o przekroju cylindrycznym podzielono wewnętrznie na pięć przedziałów, z których każdy posiada trzy poziomy. Załoga przebywa na dwóch wyższych „piętrach”. Na najniższym ulokowano m.in. obie baterie akumulatorów, tj. dziobową i rufową, oraz urządzenia pomocnicze. Najbliżej dziobu znajdują się pomieszczenia załogi i magazyn uzbrojenia wystrzeliwanego z wyrzutni torped. Za nimi ulokowano centralę, czasem nazywaną na anglosaską modłę Bojowym Centrum Informacji (ang. Combat Information Center, CIC). To metaforyczny „mózg” okrętu, gdzie znajduje się stanowisko dowódcy oraz konsole operatorskie układów zarządzania walką, obserwacji, nawigacji i łączności.

Stałą załogę stanowi 35 marynarzy, lecz w razie potrzeby na okręcie zmieści się około 50 osób. Wśród dodatkowych „pasażerów” mogą znaleźć się np. żołnierze sił specjalnych. Zdając sobie sprawę z demograficznego kataklizmu, który w ostatnich dekadach trapi Republikę Korei, a także trudności w przyciągnięciu odpowiedniej liczby kandydatów do służby na okrętach podwodnych, zadbano o wygospodarowanie odpowiedniej przestrzeni dla załogi, zaplecze sanitarne (osobne dla marynarzy obojga płci) oraz indywidualne koje dla każdego marynarza.

Choć okręty podwodne siłą rzeczy nie należą do jednostek bardzo przestronnych, to osoba o wzroście przeciętnego Koreańczyka, tj. 170 cm (jak niżej podpisany), ma dość dużą swobodę ruchu nawet w korytarzach. Ponadto, z racji na gabaryty KSS-III są po prostu przestronniejsze niż okręty typów Jang Bogo oraz Son Wonil. Biorąc pod uwagę dużą autonomiczność jednostek typu Dosan An Changho, to podejście ma mnóstwo sensu.

Nad centralą góruje kiosk. Główne narzędzia obserwacyjne stanowią francuskiej produkcji maszty optoelektroniczne Safran Series 30 AOM (ang. Attack Optronic Mast) oraz SOM (ang. Search Optronic Mast). Zastępują peryskopy: bojowy i wachtowy. Maszty optoelektroniczne nie wymagają wykonania otworu w kadłubie sztywnym. W ten sposób minimalizowane jest zagrożenie uszkodzenia kadłuba sztywnego w przypadku uderzenia peryskopem w dno jednostki nawodnej lub inną przeszkodę (np. krę). Uwalniana jest także przestrzeń w centrali.

Optoelektronika umożliwia też jednoczesne wyświetlanie obrazu na wielu ekranach w centrali, a mnogość systemów obserwacyjnych (w tym kamer telewizyjnych i termowizyjnych) pozwala na tworzenie wiarygodnego obrazu świadomości sytuacyjnej w każdych warunkach pogodowych. Co ciekawe, na jednostkach Batch 2 obok wspomnianej optoelektroniki instalowany jest także optyczny peryskop sięgający do centrali. Przyczyny powrotu do tradycyjnego rozwiązania upatrywałbym w potrzebie stworzenia zapasowego systemu obserwacyjnego na wypadek, gdyby kapryśna elektronika odmówiła posłuszeństwa.

Na kiosku ulokowano również maszt podnośny hiszpańskiego systemu wsparcia radioelektronicznego Indra Pegaso, który służy do pasywnego wykrywania oraz identyfikacji celów nawodnych na podstawie ich sygnatury elektromagnetycznej. Znalazł się tam także wyprodukowany przez niemiecką firmę Gabler maszt podnośny do chrap, które zasilają silniki wysokoprężne w powietrze podczas ładowania akumulatorów na głębokości peryskopowej. Ta sama firma dostarcza boje łączności podwodnej.

Zarządzanie walką

Informacje pozyskiwane z wszystkich czujników są zbierane, sortowane, klasyfikowane i wyświetlane na pulpitach operatorskich zestawu zarządzania walką o nazwie Naval Shield ICMS (ang. Integrated Combat Management System) w centrali okrętu. Jego producentem jest Hanwha Systems. Wszystkie konsole są identyczne. W centrali znajdują się również dwa pulpity systemu sterowania i zanurzania (ang. Steering and Diving Consoles, SNDC) produkowane przez francuską ECA Group. Na środku przedziału umieszczono stół nawigacyjny w formie wielofunkcyjnego cyfrowego wyświetlacza dotykowego. Stawianie na nim kubka z gorącą kawą lub herbatą jest niewskazane. Wiele elementów w centrali, np. blok kontroli masztów oraz systemy rozdzielcze zasilania elektrycznego, to produkty KTE Company.

W razie awarii jednej z ośmiu konsol ICMS jej zadania mogą zostać przejęte przez dowolny inny pulpit. Przykładowo, stanowisko, które dotąd było wykorzystywane do nawigacji, może posłużyć do kierowania uzbrojeniem torpedowym, analizy hydroakustycznej lub łączności. Na marginesie – elektronicznemu laikowi takiemu jak niżej podpisany konsola przypomina krzyżówkę stacjonarnego komputera osobistego z automatem do gier. Nowoczesna, ergonomiczna forma urządzenia i duże ekrany wysokiej rozdzielczości to ukłon Hanwha Ocean w stronę marynarzy urodzonych w XXI w.

Szerokie stosowanie dostępnych podzespołów wojskowych (ang. military off-the-shelf, MOTS) i komercyjnych (ang. commercial off-the-shelf, COTS), otwarta architektura oprogramowania i wyposażenia, a także fakt, że ICMS powstał w całości w Korei, gwarantuje producentowi dużą elastyczność w dostosowaniu zestawu do potrzeb użytkownika, jak również ułatwią modernizację w przyszłości. Taka architektura systemu ułatwia też integrację kolejnych czujników i podzespołów. Wszystko, co pokazano nam podczas wizyty w ośrodku badawczo-rozwojowym Hanwha Systems, wskazuje na duży potencjał rozwojowy i modernizacyjny systemu, a także jego wysoką podatność eksploatacyjną oraz wbudowaną redundancję.

Dzisiejsza wersja Naval Shield ICMS instalowana na okrętach typu Dosan An Changho określana jest jako Baseline 2.2. Zestaw jest spokrewniony z systemami oferowanymi przez koncern Hanwha do okrętów nawodnych (jak dotąd firma wyposażyła ponad 100 jednostek różnych typów w zestawy zarządzania walką). Według informacji producenta wersja Baseline 2.0 i późniejsze wykorzystują więcej seryjnie produkowanych podzespołów komercyjnych (COTS) i wojskowych (MOTS) od wyjściowego wariantu zestawu (1.0). Kolejnym będzie Baseline 3.0 przewidziany do okrętów 3. partii produkcyjnej (Batch 3). Można domniemywać, że z czasem do tego standardu będą podnoszone zestawy zarządzania walką we wszystkich KSS-III.

Koreańskie stocznie mają bogate doświadczenie w modernizacji okrętowych systemów walki, zarówno krajowych, jak i zagranicznych. W Marynarce Wojennej Republiki Korei poprawki i modyfikacje wprowadzane są cyklicznie – raz na kilka lat każdy zestaw jest poddawany gruntownym zmianom lub całkowitej wymianie. W niektórych przypadkach, choćby na starszych okrętach typów Jang Bogo (Typ 209) oraz Son Wonil (Typ 214), fabryczny system walki jest zastępowany nowocześniejszymi koreańskimi odpowiednikami o większych możliwościach niż oryginał.

Obecnie Naval Shield ICMS jest zintegrowany z koreańskim taktycznym łączem danych Link-K, które umożliwia wymianę informacji między użytkownikami na lądzie, w powietrzu i na morzu. W grudniu 2022 r. firma Hanwha Systems otrzymała od koreańskiej Agencji Zarządzania Zakupami Obronnymi (ang. Defense Acquisition Program Administration, DAPA) zlecenie opracowania krajowej wersji łącza danych Link 22, a zatem w pełni interoperacyjnego z łącznością NATO. W pierwszej kolejności system ma zostać wdrożony na modernizowanych okrętach typu Son Wonil. Można spodziewać się, że z czasem zagości również w zestawie zarządzania walką Naval Shield ICMS w okrętach typu Dosan An Changho, zwłaszcza tych oferowanych członkom Traktatu Północnoatlantyckiego (w tym Polsce i Kanadzie).

Głównym źródłem informacji dla okrętu podwodnego są hydrolokatory. Na dostarczony przez LIG Nex1 zestaw hydroakustyczny składa się siedem pasywnych i aktywnych sonarów: dziobowy do obserwacji okrężnej, dwa boczne z antenami na obu burtach, kolejne dwa boczne do określenia kursu i odległości do celu, przechwytujący z anteną ulokowaną na kiosku oraz rufowy z rozwijaną z wnętrza kadłuba anteną holowaną. Uzupełnia je aktywny hydrolokator przeciwminowy dostarczony przez francuskiego Thalesa oraz rozlokowane po całym kadłubie szumonamierniki do pomiaru własnej sygnatury akustycznej.

Pełnych możliwości owego zestawu oczywiście nie znamy, niemniej w źródłach koreańskich pojawiają się doniesienia, że marynarze służący na okrętach typu Dosan An Changho dysponują zdecydowanie lepszą świadomością sytuacyjną niż ich koledzy na starszych okrętach typu Son Wonil (zwłaszcza jednostkach, których jeszcze nie poddano modernizacji). Ponadto, zestaw hydrolokatorów ewoluuje. W Batch 1 zastosowano sonar dziobowy z anteną cylindryczną, zaś w Batch 2 zastąpiono ją konstrukcją konforemną (którą Koreańczycy czasem określają mianem „podkowy”). Ponadto, jednostki Batch 2 otrzymują anteny boczne o większej powierzchni niż w okrętach 1. serii.

Napęd i zasilanie

Za centralą znajduje się sekcja napędu niezależnego od powietrza (ang. air-independent propulsion, AIP) z ogniwami paliwowymi z membraną do wymiany protonów (ang. proton exchange membranę fuel cell, PEM FC) oraz zbiornikiem ciekłego tlenu. Cztery ogniwa produkowane przez Bumhan Industries wytwarzają prąd stały o wysokiej gęstości z reakcji utleniania wodoru. Moc elektryczna każdego z ogniw wynosi 150 kW, a kompletnego zestawu 600 kW. Cylindryczne, wykonane ze stali zbiorniki, w których przechowywany jest sprężony, bardzo czysty wodór zasilający ogniwa paliwowe, ulokowano między kadłubem sztywnym a jego hydrodynamiczną obudową. Ogniwa PEM cechuje niska temperatura eksploatacji, szybki rozruch i bezpieczna praca. Jedynym produktem ich działania jest czysta woda. Układ nie generuje spalin, jest bezgłośny i ma minimalny wpływ na sygnatury fizyczne okrętu.

Znamienne, że na modelach redukcyjnych KSS-III prezentowanych na targach przedział napędu niezależnego od powietrza zawsze jest zakryty. Za nim ulokowano przedział pionowych wyrzutni pocisków balistycznych systemu K-VLS. Uzbrojenie rakietowe (w tym pociski balistyczne Hyunmoo-IV-4 wystrzeliwane z pionowych wyrzutni) szczegółowo opiszę w finale tryptyku poświęconego KSS-III.

Najbliżej rufy umieszczono trzy zespoły agregatów z niemieckimi silnikami wysokoprężnymi MTU (16V 396 SE84L o mocy 1200 kW w Batch 1, 12V 4000 U83 generujące 1500 kW w Batch 2) i generatorami prądu stałego firmowanymi przez HD Hyundai Heavy Industries. Głównym źródłem napędu jest silnik elektryczny prądu przemiennego (z wbudowaną przetwornicą napięcia) produkowany przez Hyosung Heavy Industries.

Zespół napędowy w KSS-III może działać w trzech trybach. Gdy utrzymywana jest prędkość marszowa na poziomie kilku węzłów, ogniwa paliwowe zasilają bezpośrednio silnik elektryczny. W razie potrzeby taktycznej okręt może przyspieszyć do kilkunastu węzłów (lub więcej), pobierając prąd stały z akumulatorów. Zasilanie z baterii odbywa się także wtedy, gdy cały wodór zasilający ogniwa paliwowe zostanie zużyty. Gdy zapas energii elektrycznej w akumulatorach ulegnie wyczerpaniu, okręt wznosi się na głębokość peryskopową, podnosi chrapy i uruchamia zespoły agregatów, by naładować baterie.

O ile w KSS-III Batch 1 zespół napędu niezależnego od powietrza sparowano z tradycyjnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, to w Batch 2 zastosowano akumulatory litowo-jonowe typu NMC, tj. z katodą wykonaną z litu oraz tlenków niklu, manganu i kobaltu, grafitową anodą oraz płynnym elektrolitem. Producentem ogniw jest Samsung SDI, zaś moduły i kompletne baterie akumulatorów integruje Hanwha Aerospace. Dzięki błyskawicznemu rozwojowi elektroniki oraz elektromobilności konstruktorzy mogli czerpać pełnymi garściami z know-how wypracowanego w świecie cywilnym. Ogniwa NMC znajdują zastosowanie m.in. w urządzeniach mobilnych oraz samochodach elektrycznych. Istnieje spore prawdopodobieństwo, że Czytelnik posiada np. telefon komórkowy lub komputer osobisty wyposażony w akumulator tego typu.

Rozwiązanie to ma szereg zalet w stosunku do tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które wynaleziono we Francji w XIX w. Akumulatory litowo-jonowe szybciej się ładują, w zależności od typu mogą też dysponować dużą żywotnością (4 tys. cykli ładowania w KSS-III Batch 2 w porównaniu do 2 tys. w starszych akumulatorach). Z racji na wysoką gęstość energii względem baterii kwasowo-ołowiowych (zarówno pod względem masy, jak i objętości) wyraźnie wydłużają czas przebywania pod wodą.

Poruszający się z prędkością marszową KSS-III Batch 2 przepłynie na jednym ładowaniu o 60% dalej niż okręt 1. serii. Czas poruszania się z prędkością maksymalną wydłużono o 200%. Ponadto, akumulatory kwasowo-ołowiowe mogą wydzielać wodór podczas ładowania, tworząc bardzo poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa okrętu. Ulegają też zasiarczeniu i wymagają regularnego uzupełniania elektrolitu. Te niedogodności nie występują w ogniwach litowo-jonowych.

Jednak to nie znaczy, że nowoczesne akumulatory li-ion mają same zalety. Przede wszystkim są po prostu droższe niż tradycyjne ogniwa, choć częściowo rekompensuje to wyższa żywotność. Ponadto, praktyczna gęstość energii jest ograniczona przez konieczność montażu ogniw w specjalnych modułach kontrolujących m.in. ich temperaturę i stan naładowania. Brak tego zabezpieczenia tworzy ryzyko ucieczki termicznej (ang. thermal runaway), tj. niekontrolowanego wzrostu temperatury ogniwa, który może spowodować pożar lub nawet wybuch baterii. Nie muszę dodawać, że na okręcie podwodnym ogień stanowi śmiertelne niebezpieczeństwo, zaś wystąpienie wybuchowej reakcji łańcuchowej w baterii akumulatorów to tzw. bilet w jedną stronę.

Akumulatory stosowane w KSS-III Batch 2 posiadają wielopoziomowy system zabezpieczeń, a koreańskie instytucje eksperckie wielokrotnie testowały te ogniwa w ekstremalnych warunkach takich jak wysoka temperatura, pożar, wstrząsy i zwarcia. Wszystko po to, by zagwarantować użytkownikowi absolutne bezpieczeństwo.

O ile palmę pierwszeństwa w dziedzinie stosowania akumulatorów litowo-jonowych na okrętach podwodnych dzierżą Japończycy z dwoma okrętami typu Sōryū oraz nowymi jednostkami typu Taigei, to w Republice Korei po raz pierwszy połączono ogniwa nowej generacji z napędem niezależnym od powietrza. W perspektywie czasu gęstość energii akumulatorów może osiągnąć wystarczający poziom, by zrezygnować z AIP, lecz według koreańskich konstruktorów obecnie jest na to zbyt wcześnie. Uwolnienie się od wodoru wymagałoby zastosowania akumulatorów o zdecydowanie większej pojemności niż dziś, co czyni tę opcję niepraktyczną z racji na ograniczenia gabarytowo-masowe i tak pokaźnego okrętu. Na prawdziwy przełom w tej dziedzinie musimy poczekać do akumulatorów kolejnej generacji (np. litowo-siarkowych ze stałym elektrolitem).

Dzięki połączeniu ogniw paliwowych i akumulatorów litowo-jonowych okręty typu Dosan An Changho 2. serii produkcyjnej mogą spędzić pod wodą ponad 21 dni, nim powstanie konieczność wynurzenia się na głębokość peryskopową, by skorzystać z chrap. Ta niezależność od wysokoprężnych agregatów daje koreańskim jednostkom zdolność do prowadzenia niezwykle długich patroli bojowych jak na jednostki tej klasy. Prędkość maksymalna na powierzchni wynosi 12 w., zaś pod wodą 20 w.

Przy korzystaniu z napędu niezależnego od powietrza oraz cyklicznym ładowaniu baterii akumulatorów na chrapach koreańskie okręty mogą przebyć nawet 10 tys. mil morskich (18,6 tys. km) pod wodą. To niewiele mniej niż połowa obwodu Ziemi (40,07 tys. km na równiku). Zakładając średnią prędkość marszową na poziomie 10 w., KSS-III mógłby pokonać tę odległość w niespełna 42 dni. Autonomiczność określono na 50 dni, zatem z praktycznego punktu widzenia taki rejs byłaby w pełni wykonalny (choć z pewnością negatywnie odbiłby się na samopoczuciu marynarzy).

Okręty typu Dosan An Changho posiadają duży potencjał do działań ekspedycyjnych, zwłaszcza w porównaniu do klasycznych jednostek z napędem diesel-elektrycznym. Wymienione cechy stanowią też fundament dla jednego z najważniejszych systemów uzbrojenia na KSS-III – pocisków balistycznych krótkiego zasięgu Hyunmoo-IV-4. Środkom rażenia będzie poświęcona kolejna część artykułu.

Autor pragnie serdecznie podziękować red. Jarosławowi Ciślakowi za pomoc w przygotowaniu niniejszego materiału do publikacji.