中国海军的039B型潜艇
目前,全世界能独立生产AIP潜艇的国家不超过7个,中国也是其中之一。例如,我军的039B潜艇上就安装有一种号称'不依赖空气推进'的AIP动力系统,这能够使得潜艇在不上浮换气的情况下仍能够以较低时速行驶,那么AIP技术究竟是什么呢?
所谓AIP,即Air Independent Propulsion的单词开头字母缩写,翻译成中文的意思是'不依赖空气推进',顾名思义是指不需要获取外界空气中的氧气,仍能够长时间驱动潜艇前进的技术。但是这并不表示安装有AIP动力装置的潜艇就不需要上浮换气了,这型潜艇的水下续航时间一般能比常规动力的柴电潜艇长上一倍多,但是和核动力潜艇相比仍然逊色不少。但安装有AIP动力装置的潜艇仍然可以在水下拥有长时间潜航的能力,算是对常规动力潜艇的升级改造版,而相应的AIP动力装置造价也不便宜,介于常规动力潜艇和核动力潜艇之间。
德国海军的212型潜艇
目前国际上明确表示掌握AIP技术的国家有俄罗斯、德国、瑞典、法国、西班牙、日本和中国,美国由于核潜艇技术发达,并不需要依赖常规动力潜艇在浅水区域的作战能力,所以并没有发展AIP动力技术。
如果换一个角度说,核动力潜艇使用的也是AIP技术的一种,只不过核潜艇因为动力方式特殊被单独归为一类。像是英国、俄罗斯这些拥有核潜艇的国家,虽然不像美国那么极端,但也对装有AIP动力装置的潜艇没有迫切的生产需求,一般仅会在船厂经费紧张时生产用于出口的AIP型号。
日本按理在二战战败后禁止生产任何可用于远洋作战的潜艇,狭义而言只有核动力潜艇,但AIP动力装置的特殊性使得仅供近海防卫作战的柴电动力潜艇也能够远航,所以日本海上自卫队近年来大力建造的'苍龙'级潜艇一直以来饱受争议。
(日本海自第12艘苍龙级潜艇下水)
AIP动力技术分为三大类,闭式循环柴油机(CCD)AIP、斯特林发动机(SE)AIP和燃料电池(FC)AIP。
【闭式循环柴油机AIP】
这种AIP技术通过制氧剂和压缩氧气的供应来完成柴油机的燃烧,但存在一定的安全隐患,技术内涵也不够深,发展前景不够长远。苏联海军对这种AIP技术就十分看重并先后建造了30多艘使用CCDAIP技术的Q级潜艇,但其中一艘M-256曾因液氧爆炸而沉没,使得苏联最后放弃了闭式循环燃油机AIP技术。
苏联海军的Q级潜艇M-296
【斯特林式发动机AIP】
SEAIP技术在国际上应用程度最广,中国的032、039(A / B)型潜艇、瑞典的'哥特兰'级、日本的'苍龙'级也都采用斯特林发动机AIP技术。相比于闭式循环柴油机直接用氧气来维持柴油机燃烧并推进潜艇前进,SEAIP动力装置采用了液氧搭配柴油机为75KW的发动机发电,并用电动机推进潜艇,所使用的燃机为外燃机,不需要进行气体交换。这么做的好处是安全、高效和静音,更好的动力输出方式不仅提升了安全性,提升了能量转化率,电动机的使用更是让水下潜艇的潜航变得十分安静,很难被敌方声呐发觉。
日本海上自卫队的'苍龙'级潜艇
装有SEAIP动力装置的潜艇在水下的潜航自持时间最长可以达到半个月之久。目前国际主流的潜艇AIP技术,就是采用的是斯特林式发动机AIP技术。
【燃料电池AIP】
FCAIP直接使用燃料电池组供电,不经由任何化学能量传导手段,是三种AIP技术中最为高效的,目前仅德国海军军中的部分潜艇(212A、214以及209-1400)能够见到燃料电池AIP动力装置的身影。