潜水半个月不上浮是种怎样的体验？中国的AIP潜艇就是这样~ （潜艇探秘05）
潜艇是秘密武器，如果经常浮出水面，就会增加暴露率，容易被敌人的反潜兵力追踪和攻击，这样的话，潜艇的海上生存能力和作战能力都会明显降低。那么，为了提高潜艇的水下机动能力，该怎么办？
最早尝试过作为潜艇动力来源的有压缩空气、人力、蒸气、燃油和电力等等。第一次世界大战之前，机作为动力来源。柴油机负责潜艇在水面上航行以及给电瓶充电的动力来源。在水面下，潜艇使用预先储备在电瓶中的电力航行。不过由电瓶所能储存的电力必须提供全舰设备使用，即使用低速航行，也只能维持很短的时间，之后必须浮上水面充电，这个时候，潜艇的隐蔽性能就大大降低了。
1930年，德国沃尔特（Walter）博士提出了以过氧化氢做为燃料的动力机系统，经过数年的研究和试验，在二战末期，沃尔特发明了“沃尔特式动力机”，其原理是通过燃烧过氧化氢推动内燃机工作，由于过氧化氢燃烧产生氧气，所以不需从外界补充氧气。由于过氧化氢容易发生自燃反应，沃尔特式动力机技术不过关，因此德国只生产了几艘XYIIB潜艇。
第二次世界大战前荷兰研发了一种通气管装置，后经德国进一步改良而应用在潜艇上。基本构造是以可伸长的通气管将外界的空气引导至柴油机，保证柴油机正常工作，柴油机工作中产生的废气也由通气管排出。之前，潜艇换气和充电作业必须浮出水面，由于目标过大容易暴露，这类作业只能在夜间进行。采用通气管之后，潜艇只需将通气管伸出海面就可进行充电，不仅降低了潜艇被发现的概率，也扩展了潜艇可以充电的时机。减少了暴露率，提高了隐蔽性。
第二次世界大战之后，随着电子设备的不断更新，即便是通气管状态航行也很难不被雷达发现，所以许多国家开始研究其他可能的替代动力来源，以延长潜艇在水面下持续作业时间。如在柴电动力的基础上自带氧化剂或者是其他不需要氧气助燃的设备，或是由新的动力来源为电瓶充电与驱动电力马达。从上世纪50年代开始，国际上就致力于常规潜艇新型动力装置的研究工作，重点集中在两个方面，一是如何能使柴油机在水下缺氧的情况下连续不断地长时间工作，推动潜艇进行水下机动。一般的柴电潜艇，如果在水下进行攻击或规避时用20节高航速进行机动，不到一、两个小时蓄电池就没有电了，潜艇不得不浮出水面充电。就是用低速航行，每天也要浮出水面一、两次，启动柴油机和发动机，给蓄电池进行充电。二是如何能使蓄电池的工作效率提高，放电时间延长，保证潜艇能在水下长时间航行。
经过几十年的研究，像不依赖空气的动力装置（AIP）已进入实艇使用阶段。所谓技术就是（Air-Independent Propulsion）“不依赖空气的动力”技术的英文缩写词。这种技术可以包括：闭式循环柴油机系统，“斯特林”发动机、新型蓄电池和采用新型油料推进的装置等。我们都知道，像普通的常规潜艇，主要是采用柴油机和电动机作为主动力，柴油机是通过柴油雾化与空气混合后燃烧所产生的爆发力来推动潜艇前进的，所以没有空气和氧气，柴油机就不能工作。柴油机不工作，蓄电池就无法充电，潜艇也就不可能在水下航行，这样的潜艇实际上就成了水面舰艇。与普通的常规潜艇有啥区别呢？AIP潜艇是指潜艇在水下航行的时候利用自己携带的氧为（热机是能将热源提供的一部分热量转化成为对外输出的机械能的机器）或提供燃烧条件，完成能量转换，进而给潜艇提供推进动力和电能。采用API动力有啥好处？德国的212型潜艇是全世界第一种采用燃料电池的AIP潜艇，采用这种动力之后，212型潜艇水下航母能够达到8节以上，可持续航行至少7天以上，在过去，常规潜艇能在水下呆个三四天就很不错了。
氢氧燃料电池
另外，瑞典多年来从事“斯特林”绝氧闭式循环发动机的研究也已取得显著进展。这种发动机所需要的氧以液态形式储存，斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。由于无需外部空气，潜艇可长时间潜航，装备“斯特林”发动机后，潜艇续航力可达数千海里，能在水下连续航行2-3周不用上浮，从而大大提高了潜艇的水下机动能力。
AIP 瑞典斯特林发动机
就目前来说，为有效降低暴露率，提高水下机动能力，国际上采用的先进技术主要有三种：采用核动力装置，采用核和常规联合动力装置，研制新型常规动力装置。核和常规联合动力装置更多是一种构想，还没有进行大量实艇试验。曾经设想在一艘潜艇上既保持柴电动力装置，又增加一个小型核动力舱段，在水面状态或通气管状态航行时，就使用柴电动力，在水下就使用核动力装置，由于造价高昂和技术复杂等原因，这种方案没有被采用。采用核动力装置的潜艇被称为核潜艇，目前已被广泛应用。在这种动力设置下，潜艇一次下潜可连续在水下航行三、四个月不用上浮，十几年才需更换一次燃料，水下机动性能非常好，但造价太高，技术复杂，一般国家难以承受。相对来说，很多国家都致力于研制新型常规动力装置，近年来服役的新型潜艇大多都具备AIP动力，咱们中国也不例外。
AIP 闭式循环发动机
回顾历史，潜艇曾在二战中发挥过重大作用，作为一个大国，中国发展潜艇也是不容置疑的，但就像发展航母一样，咱们中国是这条路上的后来者，不过后来并不代表落后。现在咱们也有了国产斯特林发动机，潜艇战力得到极大提升，这对于稳定并维护中国的周边安全形势有至关重要的作用。另外中国的AIP潜艇在国际军售中也颇为它国青睐，我们有理由相信中国自己的潜艇会越来越好！
“潜艇探秘”系列文章：
一艘潜艇干掉236艘舰船，当时的潜艇为什么这么能战斗？潜艇探秘02
开通打赏功能：长按下方第一个二维码，选择“ 识别图中二维码 ”开始打赏！谢谢你的赞助和支持！