潜艇用闭式循环柴油机AIP装置研究综述

本文介绍了潜艇用闭式循环柴油机AIP系统的工作过程及其相关优势劣势及技术难点,并阐述了其历史发展过程,重点对其应用前景进行了展望。考虑到潜艇用动力电池目前仍存在的一系列技术缺陷,闭式循环柴油机作为一类技术成熟、成本低廉的潜艇AIP动力装置,目前仍有一定的应用前景。     

俄罗斯非核动力潜艇推进系统的选择与发展趋势

给出了俄罗斯(前苏联)非核动力潜艇推进系统的选择及推进系统的组成和参数,介绍了俄罗斯(前苏联)非核动力潜艇柴油机功率、主推进电机功率、最大水面和水下航速的发展变化,给出了潜艇推进系统的主要形式和舱室布置,并对俄罗斯(前苏联)非核动力潜艇AIP装置,包括闭式循环柴油机装置、闭式循环蒸汽动力装置、电化学发电机装置的研究和设计进行了重点介绍。同时,结合各种潜艇推进系统,对俄罗斯非核动力潜艇推进系统的发展趋势作出了分析。     

非核动力潜艇的AIP系统日趋成熟

AIP（不依赖空气推进系统）是常规潜艇极有前景的动力装置。它可以减小常规潜艇的暴露率，从而显著提高艇的生存能力。它还能提高艇的战术灵活性。详细介绍了几种AIP系统（第二代和第三代斯特林发动机和燃料电池、闭式循环柴油机及最新的基于闭式兰金循环发动机的MESMA系统）原理、特点及其在常规潜艇上的应用。     

潜艇AIP作战使用需求分析

潜艇的作战效能与保持潜航和不被探测的能力紧密相关，为了提高隐蔽性，增加水下续航力，研究了一种不依赖空气的推进系统（AIP）。它包括闭式循环柴油机、燃料电池、低功率核反应堆和斯特林发动机等。潜艇第一代混合动力装置一般采用在原型潜艇上添加一个容纳整套AIP系统的加舱来实现。本文从潜艇作战需求出发，对常规潜艇的AIP系统提出了作战使用要求，并对配装于其加舱中的各型电池组数进行了定量分析。     

无人驾驶潜艇的AIP技术

无人驾驶潜艇能进一步突现潜艇的作战优势。为使无人驾驶潜艇长期保持深潜状态，进一步提高其作为作战平台的隐蔽性和生存能力，本文分析了新一代水下推进动力AIP技术现状、性能特点和发展趋势，探讨了AIP在无人驾驶潜艇中应用的可能性。针对无人驾驶潜艇对AIP装置的要求，并对比现有各AIP装置的特点，认为目前闭式循环柴油机系统最适合作为自主研制的无人驾驶潜艇的推进动力。     

潜艇低特征信号的闭式循环柴油机AIP系统

开发出的几种AIP动力系统已达到可供使用的阶段。其中闭式循环柴油机是费效比最好的一种，陆基试验和海上试验结果均表明，闭式循环柴油机AIP系统适合于超静运行。回顾了开发商、发动机制造商和潜艇设计建造商合作研制的闭式循环柴油机系统。其主要组成部分是目前的“现成商品”高压柴油机、再循环气体吸收器以及相关的水处理系统和集成监控系统。讨论了包括降噪治理效果在内的该系统的各个方面，介绍了荷兰“海鳝”1400级潜艇的闭式循环柴油机，利用英国维克斯造船工程公司的方案鉴定计算机程序，对在柴油机开式和闭式循环运行情况下的AIP潜艇进行了分析。闭式循环柴油机也可以选择用作核潜艇在冰下航行时的一种应急备用设备。     

安静型潜艇的AIP动力系统及其废气管理

介绍了常规动力潜艇推进系统及不依赖于空气的动力系统(AIP),比较了闭式循环柴油机、斯特林发动机、闭式蒸汽轮机装置以及燃料电池等4种基本AIP系统各自的特点,分析了自主式水下动力系统废气排放对潜艇性能,尤其是隐蔽性的影响,最后阐述了AIP系统废气的吸收、压缩式处理方法。     

非核动力潜艇AIP嵌入舱段设计

<正>3闭式循环蒸汽动力装置嵌入舱段1948年,苏联СКБ-143结构设计局设计了以德国XXVI型潜艇闭式循环蒸汽动力装置技术和设备为基础的617型潜艇。其动力装置包括大功率压缩机、300kW功率直流电站、燃料和滑油储存箱、过氧化氢储存箱等,32个过氧化氢储存箱布置在龙     

使用Mg+CO2无气体产生燃料和氧化剂组合的闭式循环汽轮机装置

外热源式AIP装置使用无气体产生燃料,可从根本上解决AIP装置燃烧产物气体排放问题,大幅度提高AIP潜艇隐蔽性。提出了使用Mg和CO2无气体产生燃料和氧化剂组合的闭式循环汽轮机装置,装置主要由Mg粉和CO2储存与供应系统、闭式循环汽轮机系统等2个子系统组成,对系统运行和构成,以及存在的主要技术难点进行了研究。     

国外常规潜艇AIP技术现状及发展趋势分析

论述了AIP潜艇的几种形式、基本原理、组成及特点、发展概况,以及各国AIP潜艇的装备情况,对几种形式的AIP技术特点进行了比较,重点介绍了瑞典SE/AIP技术研究动态和发展趋势,提出了AIP技术是未来常规潜艇的发展趋势,SE/AIP技术具有广阔的发展前景。     

怎样选择3种AIP

阐述3种AIP动力装置的组成、工作原理,分析对比了各种AIP的方案特点,提出对我国常规潜艇AIP的看法.     

AIP系统装艇的重要性及有关问题

潜艇系统的吸引力在于对潜艇总体性能影响很小的情况下，达到所需要的动力装置性能。因此，AIP潜艇的总体尺度和重量比动力装置的其他性能（如效率）更重要。此外，在对AIP系统总体性能的影响进行对比后，在选择某一特定系统时，系统的商业性，可操作性和可维修性需要慎重考虑和比较。     

基于U-212潜艇的第5代非核动力潜艇初步设计

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。     

国外常规潜艇AIP系统技术现状及发展趋势

本文论述了潜艇AIP系统的分类、基本原理、结构组成、技术特点及发展现状,对AIP系统的性能参数和国外AIP潜艇的装备现状进行了比较分析,介绍了FC/AIP系统的技术研究动态和发展方向,提出FC/AIP技术更符合未来常规潜艇超静音、大潜深、长续航力的发展趋势。     

以液化天然气作为燃料的斯特林发动机

阐明AIP的斯特林发动机采用液化天然气和氧作为燃料是合适的，而用柴油作为燃料是不可取的论据。对潜艇AIP动力装置的废气排放问题作了讨论，提出了将燃烧产物冷凝或将废气返回到燃烧室的两种处理方案。关于使用液化天然气的新观点，使AIP动力装置产生重要的改变，提高了斯特林发动机的工作效率。     

国外潜艇AIP技术发展现状与趋势分析

论述了典型AIP技术特点、基本原理、系统组成及发展现状,通过对五种典型AIP技术特点与参数对比,分析未来常规潜艇AIP技术的发展趋势。重点介绍了燃料电池AIP动力系统的应用现状并分析其在常规潜艇中的应用前景。     

艇用非气体燃料的AIP动力装置

讨论各种形式的非气体燃料的AIP动力装置，其中包括利用金属，非金属作燃料的动力装置，介绍美国，俄罗斯在AIP动力装置方面取得的成果及发展趋势。     

世界排位前十的党规潜艇

据考,现今,世界上有43个国家和地区共约有800余艘常规潜艇。根据新技术建造性能和实力(如AIP技术动力装置系统、增加潜艇水下航行时间、降低潜艇暴露率、提高潜艇的隐形性能、增强自身安全保护能力和隐蔽攻击能力、安静性、威慑力等),在世界常规潜艇排位前10名的是：     

世界排位前十的常规潜艇

据考,现今,世界上有43个国家和地区共约有800余艘常规潜艇.根据新技术建造性能和实力(如AIP技术动力装置系统、增加潜艇水下航行时间、降低潜艇暴露率、提高潜艇的隐形性能、增强自身安全保护能力和隐蔽攻击能力、安静性、威慑力等),在世界常规潜艇排位前10名的是:     

俄罗斯电化学发电机AIP潜艇的设计与发展

本文叙述了俄罗斯基于电化学发电机的AIP潜艇装置发展状况,介绍了俄罗斯(苏联)电化学发电机AIP潜艇及AIP装置设计,对俄罗斯AIP潜艇的现状进行了分析,并对其未来发展做了预测和展望。