说起AIP动力装置大家都知道德国212潜艇的燃料电池以及瑞典的哥特兰的斯特林发动机甚至还有法国阿哥斯塔的MESMA动力系统,最近则有我们网上盛传的我国元级以及俄罗斯的阿穆尔1650,下面就我了解的AIP系统的情况给大家介绍一下,只是资料水平皆有限,抛砖引玉以搏方家一笑。
AIP就是我们所知道的不依赖空气动力装置,有的也译为绝气动力装置,是常规潜艇增大水下航程提高战力当前为止最为有效手段。AIP到目前为止有三种,三种各有利弊,但是有都有共同的有缺点,优点是相对于常规动力AIP有更大的水下航程,一般都为常规动力的3-5倍。缺点是相对于核潜艇他的水下续航力又是有限的,还有就是增加了基地保障设备和设施,人员素质以及人员培训也要求的比较高。AIP动力装置现今发展的就三种:热机,MESMA,燃料电池。
热机就是现在已经服役的瑞典哥特兰潜艇所采用的斯特林发动机,这种发动机属于外然机,相对于柴油机来说,它由于不在燃烧室产生爆点,所以噪声值较小,现今这种发动机由于当前技术以及耐高温材料瓶颈,单台输出功率只有75千瓦,只能装备排水量不高于2000吨的潜艇上,以哥特兰为例,这型潜艇就装两台V4-275R格特林发动机总功率为150千瓦,除艇上电子设备以及正常生活用电以及作战设备耗去电能,能给动力系统提供大约40千瓦的电能,维持5-6节航速两周以上的航程,如果维持水下作战20节的高航速还得需要蓄电池提供的电能。
MESMA是闭式循环气轮机,主要燃料不再是柴油而是乙醇,以及辅助燃烧的液氧,燃烧经过蒸汽发生器产生蒸汽推动气轮发电机。现在我们知道的法国阿哥斯塔90B,也就是卖给巴基斯坦的那些就是采用的这种动力方式,该动力装置同样提供3/5节航速两周以上的水下航程,这样的方式在某些方面接近核潜艇的动力特征,所以听说美国也有意在此种基础上发展自己的AIP。奈何美国的军火商太大,院外集团活动以及成熟的核动力技术等等原因致使美国AIP只是镜中月水中花,不知道台湾有没有这样的福分能在它购买的8艘潜艇上装上美国还没搞好的AIP。
下面我们重点说说燃料电池动力系统,我国的元级以及俄罗斯的阿穆尔1650都是采用这种动力方式,当然最有名也已经证实投入使用的就只有德国的212啦。现在的燃料电池绝大部分是氢氧型,也以212为例,他有9个能提供34千瓦的燃料电池模块,总输出功率300千瓦,能提供该潜艇在2-6节航速下大约3周的水下航程(比上两型多哦)燃料电池还有比以上两型更好的水下安静性,因为燃料电池只是发生化学反应,并没有像以上两型有机械的运动,燃料电池还有比以上动力装置更高的有效功率。但燃料电池也有它固有的缺点,就是高昂的价格和基地保障的复杂以及氢的置备和储存。氢的置备和储存方法有一种是储备甲醇,用甲醇制备氢然后和氧化物发生反映直接产生电能,212潜艇则采用了金属氢化物储备氢的方法,增加了安全性,阿穆尔用什么办法置备氢资料没有记载,但我国的元级储氢方式也不同于德国的金属氢化物,而是用碳纳米管储氢的方法,更不经济,但更安全。
AIP技术和核技术相比算不上一次革命,但绝对算的上是一次非常大的革新,它给发展中国家常规潜艇增加续航力提供了核动力以外的另一个选择,也给现阶段我国潜艇发展提供一次很好的赶超机会,等到AIP模块化,装到R级,明级等老旧潜艇上,我们迎来的将是一次战斗力的飞跃。
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