潜艇AIP系统研究现状及发展趋势

本文系统地介绍了目前世界各国在常规动力潜艇ＡＩＰ系统应用研究的现状；叙述了各种ＡＩＰ系统的原理和特点以及关键技术。在此基础上，对世界各国的潜艇ＡＩＰ技术研究和当前技术现状进行了分析和对比。由此展望了２１世纪各国海军在常规潜艇ＡＩＰ系统装备上的发展方向。     

AIP系统的能量——未来潜艇推进的关键

1 引言常规潜艇的柴电推进系统由柴油发电机和蓄电池组成.水下工作时,潜艇的所有能量由蓄电池提供.为了给电池充电,潜艇必须上浮至水面或伸出通气管,此时,传统潜艇特别容易遭受攻击并很容易被探知.     

德国新型214级AIP潜艇

德国214级新型潜艇的研制基于209级潜艇的成功设计,并吸收212级潜艇的设计要素,是一艘具有不依赖空气的推进装置、采取模块设计和隐身技术的常规动力潜艇。它具有续航力大、隐身性能好、可靠性高以及武器系统强等特点,无疑代表了当今常规潜艇设计技术的发展水平。     

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。     

斯特林发动机－未来的AIP系统

考库姆公司的斯特林AIP系统是目前最成熟的不依赖空气的推进系统，正运行在几型潜艇上。对斯特林发动机系统的研究使得其性能优于其他AIP系统，并且作为瑞典国防装备局的一个长期项目，其发展将满足下一代潜艇的需求目标。考库姆公司在生产Mk2型发动机的同时，开始投资研制用于下一代潜艇的Mk3型发动机，有可能将斯特林AIP系统作为主动力源。Mk3型发动机以Mk2型发动机为基础，但在功率和效率两个方面有所改善，Mk3型发动机计划于2003年开始生产。论述斯特林AIP潜艇的运行经验。包括斯特林AIP系统的设计详细情况，介绍Mk3型发动机研制的计划，工作和结果。     

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。     

AIP方案--现代常规潜艇动力推进系统配置选择趋势

常规柴电潜艇因受其传统推进技术的限制，已难于满足现代海军对其提出的更远续航力和更安静运行状态的基本要求。因此，研究开发新型常规潜艇“不依赖空气推进系统”(AIP)，已成为提高和完善常规潜艇战术使命的必然趋势，现代的AIP系统的初期投资虽然将整个潜艇的总费用增加了15—30％，但其续航能力却提高了5—10倍。     

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。     

国外潜艇燃料电池AIP现状及启示

本文综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展方向,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)最具吸引力.分析了PEMFC主要特点,梳理了PEMFC应用中关键技术,得出发展启示,为潜艇采用FC/AIP技术发展提供针对性的指导.     

120千瓦PEM燃料电池模块——具有AIP系统的升级潜艇的最新技术

六十年代末,德国海军的目标就是提高常规潜艇（非核潜艇）的运行范围,由德国卢卑克的IKL进行的大量研究表明燃料电池可能是这个目标的最合适技术。     

绽放异彩的燃料电池AIP系统——国外常规潜艇燃料电池AIP系统的应用现状

常规动力潜艇亦称为柴-电潜艇,其具有三种航行状态：水面航行状态、通气管航行状态、水下巡航状态.前两种航行状态的动力由柴油机或发电机提供,而真正隐蔽的水下巡航的动力来源于艇上的蓄电池组.由于艇载蓄电池的数量和容量有限,因此,水下巡航的潜艇间隔一段时间（几小时或几天）必须浮出水面,通过柴油机为蓄电池充电.这时,处于暴露状态的潜艇极易被敌方的各型反潜设备捕捉到并受到攻击,从而丧失了对抗的主动权.     

常规潜艇几种主要AIP装置的分析与选择

分别介绍了闭式循环柴油机、热气机和燃料电池三类ＡＩＰ的研制现状。对燃料电池与热气机ＡＩＰ装置的优缺点进行了比较，由于燃料电池在各主要方面均优于热气机，因此国外研究方向已迅速转向前者。最后提出了国外ＡＩＰ系统的研制对我国的几点启示。