不依赖空气推进
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不依赖空气推进（又称AIP动力，英文Air-Independent Propulsion）是指一种可以使潜艇在不需要使用通气管或浮出水面来获取空气中的氧气而仍然可以运作轮机从而运作整个潜艇的技术。不依赖空气推进技术通常可以将潜艇的自持力增大约1倍以上，但造价高昂且稳定性仍然受到怀疑。尽管通常来说不依赖空气推进技术尽管是在传统的柴电动力上进行升级，但现阶段仍然有很大难度，这使得目前只有少数国家掌握不依赖空气推进技术。目前，已明确拥有该项技术的只有俄罗斯、德国、瑞典、法国、西班牙和日本。有传言說中国也拥有该技术，但官方并未证实。
尽管从广义上说核动力也应该属于不依赖空气推进技术的一部分，但世界上普遍将核动力，柴电动力和不依赖空气推进动力分列为三种现代潜艇动力，即普遍上所说的AIP潜艇不包括核潜艇。
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[编辑] 内部氧气供给
[编辑] 历史
1935年，苏联第18中央设计局的设计师S.A.Bazilevskiy提出了在潜艇中使用不依赖空气系统并在M-92号潜艇上实验，并取得了大量的实验数据。不过那时该项技术并未成熟，该设计师将不依赖空气技术也仅仅作为一种实验课题提出。
第二次世界大战中德国沃尔特公司尝试在潜艇中使用压缩过氧化氢作为柴油机水下的氧气来源。原理是在水下运作的时候通过燃机的热能加热以高锰酸钾作为催化剂的过氧化氢从而制造出氧气供给柴油机使用。后来德国建造了少数这种不依赖空气推进潜艇，其中一艘U-1407艇在战争末期被遗弃战后又被英国人重新服役改名为陨星号（HMS Meteorite），之后英国根据陨星号又建造了两艘相同的潜艇探索者号（HMS Explorer）和神剑号（HMS Excalibur）。
战后苏联又重新开始了过氧化氢燃料的实验，但由于过氧化氢在转化氧气时的极端不稳定而最后被放弃。苏联和英国在看到美国已经拥有潜艇可用的核反应堆之后都开始了自己的核动力研究而放弃了进一步的研究。但这项推进系统仍然在苏联和英国的鱼雷之中使用，然而这种不稳定的燃料依然造成了英国皇家海军西顿号和俄罗斯海军库尔斯克号核潜艇的惨剧。
[编辑] 闭式循环柴油机
闭式循环柴油机技术是让潜艇柴油机可以像在水面运作一样在潜行的时候运作，通常来说是通过使用制氧剂，或压缩液态氧气来提供柴油机所需的氧气。由于金属会在纯氧环境中燃烧，所以通常来说闭式循环柴油机中运作所需氧气都回加入杂质气体，比如氩气或者柴油机产生的废气。
苏联非常看重这种技术，在冷战时期建造了30艘特殊动力的Q级潜艇——潜艇拥有三台燃机，两台为正常燃机，一台为闭式循环燃机，通过压缩液态氧气提供燃机需氧。但这种技术的不稳定使得Q级潜艇的名声非常差，其中M-256艇因火灾引发液态氧气爆炸使得潜艇沉没，而因此Q级也被冠上了“打火机”的外号，全部Q级艇在20世纪70年代前期被全部解体。
德国海军205型艇U1号也是建造用于进行闭式循环柴油机的艇，实验中潜艇动力输出可以达到3000马力（2.2兆瓦）
[编辑] 斯特灵式轮机系统
瑞典Kockums造船公司为瑞典海军建造了三艘安装了斯特灵式轮机系统的试验性哥特兰级潜艇。这种潜艇所装的斯特灵式轮机系统以液态氧搭配柴油机作为动力原理并加装75千瓦的发电机作为推进电力并为电池充电。这种不依赖空气推进系统可以让1500吨的潜艇的潜航自持力达到9节14天。
Kockums公司也将这种斯特灵式轮机系统出口给日本，日本新型潜艇将会装备这种斯特灵式轮机系统。其中的苍龙号潜艇已于2007年12月5日下水并将于2009年3月交付海军。
[编辑] 燃料电池
西门子公司设计出了一种输出功率可以达到30至50千瓦的燃料电池。德国海军的212A型艇中将9个这种电池作为一组电池组装备于潜艇中。而后209型和214型也使用了这种技术，在这些潜艇上装备的是输出功率为120千瓦的电池组。[1]
[编辑] 使用不依赖空气推进系统的潜艇
直至2008年第一季度，装备不依赖空气推进系统的潜艇（潜艇级别）有：
- 法国与西班牙合作研制的鲉鱼级潜艇（1700吨排水量）；
- 德国209-1400型潜艇（使用燃料电池），服役于德国海军；
- 德国212型潜艇（使用燃料电池），服役于德国海军；
- 德国214型潜艇（使用燃料电池），服役于德国海军；
- 德国阿穆尔级潜艇（外销型达拉级潜艇）
- 日本春潮级朝潮号（使用斯特灵式轮机系统），现服役于日本海上自卫队。
- 日本苍龙号潜艇（使用斯特灵式轮机系统），现服役于日本海上自卫队。
另外瑞典销往新加坡海军的2艘瓦斯特哥特兰级也将改装斯特灵式轮机系统。还有人认为中国的041型元级潜艇很可能装备了从瑞典进口的斯特灵式轮机系统，但官方没有证实，不过中国官方承认中国的七一一研究所研制了一种用于潜艇的“特殊发动机”。
其他接受AIP改装的船厂：
- 德国Nordseewerke公司（闭式循环柴油机）
- 瑞典Kockums公司（斯特灵式轮机系统），该公司由蒂森克虏伯（ThyssenKrupp）公司具有。
[编辑] 参考文献
[编辑] 外部链接
- Underseas Warfare article on AIP
- Seapower article
- Auxiliary nuclear reactor for Canadian submarines .PDF
- Siemens fuel cells for submarines .PDF
- Research paper describing Siemens submarine fuel cells .PDF
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| 柴电动力（常规动力） ·zh:核动力;zh-cn:核动力;zh-hk:核子動力;zh-tw:核子動力 ·zh:不依赖空气推进;zh-cn:不依赖空气推进;zh-hk:絕氣推進;zh-tw:絕氣推進 |
