基于U-212潜艇的第5代非核动力潜艇初步设计

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潜水艇的简单介绍

潜水艇的简单介绍潜水艇，又称为潜艇或潜船，是一种能够在水下航行的船舶。

它通过在船体内部保持负压，使得船体浮力减小，从而使整个船体浸没在水下，实现潜航的目的。

潜水艇的设计和结构非常复杂，通常由船体、动力系统、控制系统、武器系统和生活支持系统等组成。

船体是潜水艇的主体，一般采用圆柱形或鱼雷形的设计，以减少水流阻力。

船体内部设置有舱室，包括控制室、机舱、生活区等，以容纳船员和各种设备。

动力系统是潜水艇的核心部分，它提供潜水艇前进和潜航的动力。

目前常用的动力系统有核动力、柴油电力和燃料电池等。

核动力潜艇以核反应堆作为能源，具有长时间和长距离潜航的能力；柴油电力潜艇则使用柴油发电机产生电能，驱动电动机进行推进；燃料电池潜艇则利用燃料电池直接将氢气和氧气转化为电能，驱动电动机工作。

控制系统是潜水艇的大脑，负责操纵和控制潜艇的各种运动。

它包括导航系统、操纵系统、通信系统等。

导航系统通过GPS、惯性导航仪等设备确定潜艇的位置和航向；操纵系统则控制潜艇的舵、螺旋桨等部件，实现航向和速度的调节；通信系统则用于与指挥中心和其他舰艇进行通讯。

武器系统是潜水艇的重要组成部分，它使潜艇具备了攻击敌方舰艇和目标的能力。

常见的武器系统有鱼雷、导弹和水雷等。

鱼雷是常用的反舰武器，通过发射鱼雷对敌方舰艇进行打击；导弹则具有更远射程和更大破坏力，可以对陆上目标进行攻击；水雷则用于布设在水下，等待敌方舰艇接触后自动爆炸。

生活支持系统是潜艇的保障系统，它提供船员在潜艇内部的生活和工作所需的各种设施和服务。

生活支持系统包括供氧系统、供水系统、食品储存和处理系统等。

供氧系统通过氧气生成装置提供船员所需的氧气；供水系统则负责提供饮用水和冷却水等；食品储存和处理系统则保证船员在潜艇内部有足够的食物供应。

潜水艇是一种具有重要战略意义的水下舰艇。

它通过先进的设计和技术，使得船员能够在水下进行长时间的隐蔽潜航和执行各种任务。

潜水艇的存在和发展，对于维护海洋安全和国家利益具有重要意义。

战后德国常规潜艇发展揭秘

战后德国常规潜艇发展揭秘德国海军212A型潜艇进行海试1913年德国率先研制出潜艇专用柴油机。

并建造出柴油机-电动机潜艇，这种动力形式一直被常规潜艇采用至今。

此后德国一直保持常规潜艇建造技术上的优势。

并建立了一支强大的水下力量。

在两次世界大战中战果显赫，相信大家对邓尼兹的“狼群战术”都有所了解。

德国是第二次世界大战的战败国。

潜艇的发展在战后由此停止。

前西德在1955年加入北约后，才开始重建潜艇工业。

逐渐成为世界常规潜艇设计、建造、出口大国。

205型常规潜艇205型潜艇是德国战后建造的第一型潜艇，由霍瓦兹造船厂于1966年建造，数量只有2艘，带有试验的性质。

舷号分别为U11和U12，于1968年和1969年服役。

潜艇采用非磁合金钢建造，潜深达到159米。

随着时间的流逝，这2艘潜艇已经另做它用，继续发挥余热：U11艇1988年改作靶艇；U12艇改作声纳训练平台。

205型潜艇水上排水量419吨，水下排水量450吨；艇长43.9米，吃水4.3米，水上航速10节，水下航速17节；人员编制22人。

柴一电推进，采用2台MTU 12V 493 AZ80 GA 31L 柴油机，持续功率882千瓦；2台810千瓦交流发电机；1台西门子公司的电机，持续功率1.32千瓦，单轴推进。

艇上的武器装备主要包括：8具533毫米口径鱼雷发射管，发射“海豹”线导鱼雷，主动寻的时射程13千米，航速35节；被动寻的时射程28千米，航速23节；战斗部重260千克。

艇上安装有雷达预警电子支援系统、电信公司的MK8火控系统、汤姆逊无线电公司的“卡里普索II”型对海搜索雷达(I波段)、阿特拉斯公司的SRSM1H 主／被动高频声纳。

206A型常规潜艇继205型潜艇之后，德国发展了206A型潜艇，1973～1975年服役。

共建造12艘，其中霍瓦兹造船厂4艘、北海造船厂8艘。

这两家造船厂日后垄断了德国潜艇的制造。

206A型潜艇的舷号从U15到U30，序号并不连续，原因不得而知——也许像我国的水面舰艇和潜艇的舷号也并不连续一样。

非核动力潜艇AIP嵌入舱段设计

热场强度具有重要意义。最后，燃料和氧化剂消耗的减少能降低潜艇的运行费用。
１舰船物理场．２
ＡＰ潜艇的舰船物理场强度应小于常规柴一Ｉ电
动力潜艇才有竞争力。ＡＰ潜艇的舰船物理场主要Ｉ特征是指噪声、电磁辐射（括热场）化学废物排包和放等。没有运动部件的电化学发电机ＡＰ装置要比Ｉ
…
造
中外船舶科技
２１０１年第４期
非核动力潜艇ＡｌＰ嵌入舱段设计
李大鹏
（海军工程大学，湖北武汉４０３）３０３
摘
要：讨论Ｔ￣核动力潜艇ＡＰＩＩＥｌ装置的设计原则及需考虑因素，介绍了闭式循环柴油机装置、闭式循环蒸汽动力装置、电化
百余年的常规柴一电动力潜艇又一次焕发了生机。
潜艇ＡＰ装置的研制要兼顾两个方面：一是ＩＡｌ于新型非核动力潜艇的设计；二是尽量考虑Ｐ用对在役非核动力潜艇加装ＡＰ目前世界上大多数Ｉ。国家拥有的非核动力潜艇大部分没有安装ＡＩ，Ｐ而这些潜艇仍将继续服役相当一段时期。因此当ＡＰＩ潜艇已经成为发展趋势时，先考虑的是在现役非首核动力潜艇上加装ＡＰ以延长其服役寿命，高其Ｉ提战斗性能，而不是建造新型Ａｌ艇。Ｐ潜对潜艇进行ＡＰ改装时，Ｉ可将ＡＰ和反应物储ｌ存系统一起做成舱段，入潜艇中部。改装后的潜嵌

俄罗斯红宝石设计局公布第5代攻击型潜艇概念

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第３５卷
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参考文献：
［１］孙智民，季林红，沈允文．２Ｋ —Ｈ行星齿轮传动非线性动力学［Ｊ］．清华大学学报（自然科学版），２００３，４３（５）：
到混沌运动状态。
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分析系统通向混沌的路径，探讨混沌现象产生的原因，对消除、抑制系统已有的混沌运动，降低混沌运动对系统所产生的危害，对稳定系统的工作性能，提高产品质量、维护和延长设备寿命等是非常有价值的，并对研究整个传动系统的动态特性具
ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙＯｉｌｔｈｅｑｕａｓｉ — ｓｔａｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｐｌａｎｅｔａｒｙｇｅａｒ

澳大利亚何以瞧不上高性价比的德国潜艇

2016.07武器装备2016年4月26日，由法国造船局（DCNS ）设计的“短鳍梭鱼”潜艇中标澳大利亚潜水艇项目。

叱咤两次世界大战的德国潜艇惨淡出局，这结果既出人意料又在情理之中，是德国潜艇性能不够、技术不强，还是另有隐情，我们一探究竟。

绿灯全开，只为澳大利亚这顿大餐自2012年，澳大利亚启动该国最大的国防项目，研究未来30年潜艇项目的技术需求，拉开了澳大利亚下一代潜艇招标和生产的序幕。

之后德国蒂森克虏伯船舶系统公司、日本三菱重工和川崎重工、法国海军造船局(DCNS)先后积极投标。

德国投标方案是在其畅销产品214型潜艇基础上进行改进，推出澳大利亚“定制版”216型潜艇。

日本的投标方案是以日本海上自卫毛东秋澳大利亚何以瞧不上高性价比的德国潜艇队现役的4000吨级“苍龙”级潜艇为基础进行改进。

法国DCNS提案则是将5000吨级的“梭鱼”级核潜艇的动力系统改为常规动力。

为了赢得澳大利亚潜艇招标，德国蒂森克虏伯船舶系统公司希望通过购买澳大利亚政府造船企业ASC造船厂，以便“复制”德国在澳大利亚的造船企业，打造太平洋先进的制造中心，来建造、维护和出口战舰给澳大利亚区域联盟。

蒂森克虏伯推动中标的行动已经达到了德国政府和行业的最高水平，德国总理默克尔已经把德国不讨论其国防工业的规则放在一边来支持投标。

为支持森克虏伯船舶系统公司投标，德国政府已经给澳大利亚提供了史无前例的接近德国海军保密技术并让德国政府自己审核该公司建造澳大利亚潜艇的成本以确保澳大利亚纳税人获得物超所值的产品。

而德国潜艇业务最大的供应商西门子公司已经承诺至少将向澳大利亚制造商提供为其永磁同步电动机零件的50%业务外包。

西门子公司还发运300万美元潜艇发动机样机以期同昆士兰科技大学和国防部国防科研集团开展长期研究合作。

颠覆设计理念，引领世界潜艇潮流自1898年以霍兰号为代表的现代潜艇诞生以来，伴随着科技的进步和战争的实际需要，现代潜艇经历了一次次战争的洗礼和科技的进步。

各国AIP潜艇比较

各国AIP潜艇比较（瑞哥特兰；德209、212；俄阿穆尔；法阿戈斯塔；法西鮋鱼；日苍龙）20世纪下叶，电化学发动机在航天器上得到实践应用，随后引起了潜艇设计者的注意。

这种不依赖氧气的工作模式是常规潜艇的理想动力来源，引起各国的争相研究。

C-273号柴电潜艇试验中使用燃料电池的AIP系统的212型潜艇早在19世纪上叶，电化学发动机作用原理已经被发现，但直到20世纪下叶，电化学发动机才在航天器上得到实践应用，随后引起了潜艇设计者的注意。

一些国家由于各种原因不能或不愿建造核潜艇，特别是德国和瑞典，只向国际市场推出范围较窄的柴电潜艇，因此，他们提供的产品，即使不能在所有参数上达到核潜艇的水平，也必须在一系列性能上相当接近，才具有较强的竞争力。

另外，造船专家对单纯发展核潜艇制造业的合理性产生了怀疑，现代化核潜艇造价惊人(平均单价13-23亿美元)，战斗使用和维修保养费用较高，销毁难度较大，潜艇设计师们被迫考虑研制其替代型产品。

众所周知，潜艇战斗效能在很大程度上是由其隐蔽性所决定的，也就是说，潜艇必须能长时间地在水下停留，噪声水平要低。

当然，在水下续航性能上，没有哪种潜艇能与核潜艇相抗衡，而且，近年来，核潜艇在降低声纳场水平方面，成绩也比较突出。

但是，现代化柴电潜艇同样也需要大幅降低噪声水平。

因此，提高非核动力潜艇战斗效率的问题开始提上日程。

关键是要提高水下续航时间，要想达到这一目的，必须建造、使用和掌握厌氧能源装置，只有它才能够保障常规潜艇较长时间的水下航行。

苏联率先进行了这方面的研究，到50年代中期前，苏联是厌氧能源装置方面无可争议的先锋，共进行了几种类型单发封闭循环柴油发动机的试验，批量生产了装配这种能源装置的A615型潜艇。

当然，由于发动机性能不够完善，潜水员培训水平不高，潜艇经常处于失火和爆炸的危险之中。

不过，类似能源装置发展方向本身则是非常有前景的，可惜，随着核潜艇时代的到来，其研制热潮暂时冷却下来。

二战德国海军潜艇型号与作战序号对照表

德国海军潜艇型号与作战序号对照表IA型潜艇：U-25, U-26IIA型潜艇：U-1 U-2 U-3 U-4 U-5 U-6IIB型潜艇：U-7 U-8 U-9 U-10 U-11 U-12 U-13 U-14 U-15 U-16 U-17 U-18 U-19 U-20 U-21 U-22 U-23 U-24 U-120 U-121IIC型潜艇：U-56 U-57 U-58 U-59 U-60 U-61 U-62 U-63IID型潜艇：U-137 U-138 U-139 U-140 U-141 U-142 U-143 U-144 U-145 U-146 U-147 U-148 U-149 U-150 U-151 U-152VII型潜艇：U-27 U-28 U-29 U-30 U-31 U-32 U-33 U-34 U-35 U-36VIIB型潜艇：U-45 U-46 U-47 U-48 U-49 U-50 U-51 U-52 U-53 U-54 U-55 U-73 U-74 U-75 U-76 U-83 U-84 U-85 U-86 U-87 U-99 U-100 U-101 U-102VIIC型潜艇：U-69~U-72 U-77~U-82, U-88~U-98, U-132~U-136, U-201~U-212, U-221~U-232,U-235~U-291,U-301~U-316, U-331~U-394, U-396~U-458, U-465~U-486, U-551~U-683, U-701~U-722, U-731~U-768,U-771~U-779, U-821~U-822, U825, U-826, U-901,U-903~U-907, U-921~U-928, U-951~U-994,U-1051~U-1058, U-1101, U-1102, U-1131, U-1132, U-1161, U-1162, U-1191~U1210VIIC/41型潜艇：U-292~U-300, U-317~U-328, U-827, U-828, U-929, U-930, U-995, U-997~U-1010,U-1013~U-1025, U-1063~U-1065, U-1103~U-1110, U-1163~U-1172, U-1271~U-1279,U-1301~U-1308VIIC/42型潜艇：（没有建造）VIID型潜艇：U-213 U-214 U-215 U-216 U-217 U-218VIIF型潜艇：U-1059 U-1060 U-1061 U-1062IX型潜艇：U-37 U-38 U-39 U-40 U-41 U-42 U-43 U-44IXB型潜艇：U-64 U-65 U-103~U-111 U-122~U-124IXC型潜艇：U-66~U-68, U-125~U-131, U-153~U-166, U-171~U-176, U-501~U-524IXC/40型潜艇：U-167~U-170, U-183~U-194, U-525~U-550, U-801~U-806, U-841~U-846, U-853~U-858,U-656~U870, U-877~U-881, U-899, U-1221~U-1235IXD型潜艇：U-177~U-182, U-195~U-200, U-847~U-852, U-859~U-864, U-871~U-876 IXD1型潜艇：（没有作战序列）IXD2型潜艇：（没有作战序列）IXD/42型潜艇：（没有作战序列）XA型潜艇：（没有作战序列）XB型潜艇：U-116 U-117 U-117 U-119 U-219 U-220 U-233 U-234XI型潜艇：（没有作战序列）XII型潜艇：（没有作战序列）XIII型潜艇：（没有作战序列）XIV型潜艇：U-459 U-460 U-461 U-462 U-463 U-464, U-487 U-488 U-489 U-490XV型潜艇：（没有作战序列）XVI型潜艇：（没有作战序列）V-80型潜艇：（没有作战序列）V-300型潜艇：（没有作战序列）WA 201型潜艇：（没有作战序列）WK 202型潜艇：（没有作战序列）XVIIB型潜艇：（没有作战序列）XVIIG型潜艇：（没有作战序列）XVIIK型潜艇：（没有作战序列）XVIII型潜艇: （没有作战序列）XIX型潜艇：（没有作战序列）XX型潜艇：（没有作战序列）XXI型潜艇：U-2501~U-2531, U-2533~U-2546, U-2548, U-2551, U-2552, U-3001~U-3041, U-3044, U-3501~U-3530XXII型潜艇：U-2321~U-2371, U-4701~U-4707, U-4709~U-4712XXIII型潜艇：（没有作战序列）XXIV型潜艇：（没有作战序列）XXV型潜艇：（没有作战序列）XXVI型潜艇：（没有作战序列）XXVII型潜艇：（没有作战序列）XXVIIB型潜艇：（没有作战序列）XXVIIF型潜艇：（没有作战序列）“海狗”型潜艇:（没有作战序列）K-227型迷你潜艇：（没有作战序列）帝国的末日科技，所有尚在计划中或者计划成型但并未生产的潜艇型号XXVIa型潜艇：（计划之中，没有生产）XXVIb型潜艇：（计划之中，没有生产）XXVIc型潜艇：（计划之中，没有生产）XXVId型潜艇：（计划之中，没有生产）XXVIe型潜艇：（计划之中，没有生产）XXVIII型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXa型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXb型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXc型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXd型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXe型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXf型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXg型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXh型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXk1型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXk2型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXk3型潜艇：（计划之中，没有生产）XXIXk4型潜艇：（计划之中，没有生产）XXX型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXI型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXII型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXIII型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXIV型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXV型潜艇：（计划之中，没有生产）XXXVI型潜艇：（计划之中，没有生产）UA型潜艇：（计划成型，但并没有生产）UB型潜艇：（计划成型，但并没有生产）UC1型潜艇：（计划成型，但并没有生产）UD1型潜艇：（计划成型，但并没有生产）UD2型潜艇：（计划成型，但并没有生产）UD3型潜艇：（计划成型，但并没有生产）。

基于斯特林发动机的第5代非核动力潜艇方案设计

基于斯特林发动机的第5代非核动力潜艇方案设计李大鹏;王肇曦【摘要】对于使用斯特林发动机的第5代非核动力潜艇，研究了不同排水量下的潜艇设计方案，得到了水下最大航速、水下经济航速、水下低噪声航速、水下不间断续航力、斯特林发动机需求功率等主要技战术性能指标之间的关系，并对不同水下排水量的潜艇设计方案进行了比较。

本文对于使用斯特林发动机用于第5代非核动力潜艇设计具有参考价值。

%Aimed at the 5th generation of no-nuclear submarine with the Stirling engine, the project designs of different submarine mass are investigated, relationships between maxmam underwater navigation velocity, economic underwater navigation speed, low noise underwater navigation speed, continuous underwater navigation speed, required power of the Stirling engine and other main technical and tactical performance parameters are obtained, as well as the project designs of different submarine mass are compared in this paper.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P9-14)【关键词】第5代非核动力潜艇;斯特林发动机;方案设计【作者】李大鹏;王肇曦【作者单位】海军工程大学，武汉 430033;海军北海舰队，山东青岛 110000【正文语种】中文【中图分类】U6640 引言非核动力潜艇可以显著减少了使用通气管航行时间，增大潜艇不间断水下续航力，降低潜艇的暴露率。

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ａｎｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｐｅｅｄａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｔａｃｔｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｉｆｆｔｈｆｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｏｎｏ — ｎｕｃｌｅａｒ
ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ～ｎｏ＝ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｓａｒｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗ讲ｌｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｄｖａｎｔａｇｅｓ．ＳｔｉｒｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅＡｌＰｐｌａｎｔｓｂｅｃａｍｅｔｈｅｒｓｔｃｈｏｉｃｅ
ｓｕｂｍａｒｉｎｅ，ｓｕｃｈａｓｒｅｑｕｉｒｅｄｐｏｗｅｒｏｆｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎ￣ｍａｘｉｍａｌｕｎｃｌｅ ’ ｍａｔｅｒｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，
ｏｆｉｆｆｔｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｎｏ — ｎｕｃｌｅａｒｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．ＧｅｒｍａｎｙＵ－２１２ｓｕｂｍａｒｉｎｅｉｓｕｓｅｄａｓｄｅｓｉｇｎ
关键词：Ｕ一２１２第５代非核动力潜艇中图分类号：初步设计
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３ — ４８６２（２０１５）０４．００２２．０４
ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＦｉｆｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＮｏ — ｎｕｃｌｅａｒＳｕｂｍａｒｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＣｌａｓｓＵ．．２１２Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ
船电技术Ｊ应用研究
、ｂ１．３５Ｎｏ．４２０１５．４
基于Ｕ．２１２潜艇的第５代非核动力潜艇初步设计
李大鹏，尉斌，陈铝，唐成旺，肖常硕，董安辉
（海军工程大学动力工程学院，武汉４３００３３）摘要：提出了斯特林发动机以其在潜艇ＡＩＰ装置上的综合性能优势，将是第５代非核动力潜艇动力装置
０引言
为延长潜艇水下不问断航行时间、提高隐蔽
艇。第５代非核动力潜艇的最大特点，是水面和水下航行状态下都采用单一的全工况发动机，这表明ＡＩＰ装置已经作为潜艇主动力装置，且是唯
一
性，世界主要潜艇建造国家纷纷研发和使用了潜艇水下航行时不依赖外界空气供给的动力装置，
的首要选择。以德国Ｕ．２１２级潜艇为设计原型，对使用斯特林发动机的第５代非核动力潜艇进行初步设计，
通过估算，得到了潜艇动力装置功率与潜艇排水量、航速之间的关系，给出了在不同潜艇排水量下的动力
装置需求功率、最大水下航速、经济航速、续航力等技战术参数。
ＬｉＤａｐｅｎｇ，ＷｅｉＢｉｎ，ＣｈｅｎＬｙｕ，ＴａｎｇＣｈｅｎｗａｎｇ，ＸｉａｏＣｈａｎｇｓｈｕｏ，ＤｏｎｇＡｎｈｕｉ
（Ｎａｖａｌｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｂｅｉＷｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．Ｂｙｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｏｗｅｒｏｆｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｎｄｓｕｂｍａｒｉｎｅｍａｓｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕ－２１２，＂５ｔｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｎｏｏ — ｎｕｃｌｅａｒｓｕｂｍａｒｉｎｅ，＂Ｓｔｉｒｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅ，＂ＡＩＰ：ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎ