高科技助潜艇隐身

中国科学院 周 颖

高科技助潜艇隐身

中国科学院 周 颖

AIP潜艇因具有续航时间长，隐蔽性好，静音性优，打击威力强等优点，被誉为世界潜艇发展史上一大技术突破。1995年，瑞典“哥特兰”级潜艇下水，AIP首次进入人们的视野。AIP是“不依赖空气推进装置”的英文缩写，即“无需从空气中获取氧气的潜艇常规动力装置”，如今它已日渐风靡各国海军并大有引领常规潜艇发展之势。

水下续航时间和隐蔽性是潜艇一决胜负的关键。常规动力潜艇在水下航行时用蓄电池提供动力，一旦蓄电用尽就要浮出水面或采用通气管状态为发电机充电，这就导致常规动力潜艇潜航时间短和隐蔽性差。通常而言，现役常规潜艇水下只能持续航行10小时～100个小时。随着科学技术的进步，雷达等探测器材性能日益增强，纵然常规潜艇为了增加隐蔽性，通常选择夜间上浮充电，仍难逃脱对方反潜飞机和舰艇搜寻探测；加之其上浮充电时噪音很大，导致隐蔽性较差。装备AIP后，常规动力潜艇充电时无需从空气中获取氧气，在水下就可以充电，这就意味着潜艇潜航时间更长。综观目前多国海军各种AIP潜艇的研制和使用统计，装设AIP系统的绝大多数潜艇在水下潜航时间一般都在15天～20天以上，比非AIP常规动力潜艇潜航时间增加了几倍甚至十几倍。因为无需浮出水面或使用通气管，降低了潜艇的暴露率，充电噪音也大大降低，隐蔽性也有了质的提高。资料显示，AIP使常规潜艇的作战效能成倍提高，已经接近于“准”核潜艇。在役潜艇可以通过加装AIP模块，从而“摇身一变”成为AIP潜艇。

目前世界范围内广泛使用的AIP系统有多种，其中最主要有两种，一种是燃料电池，另一种是斯特林发动机。

燃料电池AIP技术只要有足够的氢气和氧气供应，就可以长时间连续运行，具有效率高，振动噪音小，输出功率大，工作温度低，安装和维护简单等特点。典型代表是德国和韩国。

斯特林发动机AIP的优点在于结构紧凑，技术简单，运行可靠性高，灵活性较好，造价和运行费用相对较低。但它受限于其自身工作原理，存在单机功率较低，设计制造和使用要求较高的缺点。另外，其瞬间提速或减速能力较弱，不利于潜艇的机动性。在潜深较大时，需要用压缩机将废气加压后才能排出舱外，提高了振动噪音等级和能耗。该技术最先达到实用化水平，典型代表是瑞典海军的“哥特兰”级潜艇与日本海上自卫队的“苍龙”级潜艇。

两种技术“各有千秋”，主要取决于对技术的掌握情况和操控维护水平。燃料电池AIP潜艇水下续航时间相对比较长，可达15天～20多天，但是管理和控制相对比较难，爆炸等危险性大些；而斯特林发动机AIP续航时间稍微短些，例如日本“苍龙”级发动机续航时间一般为15天，但是操控起来相对简单。从目前来看，差别并不是特别大，只要技术掌握得好，安全性和运作效果都不错。

值得一提的是，中国的AIP技术走得是完全自主研发的路径。经过十多年发展，中国版的斯特林发动机已经达到了世界先进水平。