不依赖空气推进
外观
不依赖空气推进(英语:Air-Independent Propulsion,通称“AIP”)是指无需获取外界空气即能长时间地驱动潜舰的技术。尽管核潜艇也符合其定义,但一般AIP指以化学能驱动者,亦有将“AIP系统”定义为20世纪80年代发起来应用于常规潜舰水下长时间潜航推进系统之总称[1]:592。最早将其实验成功者为纳粹德国的赫尔穆特·瓦尔特教授,但AIP技术一直到冷战结束的1990年代,基于斯特林发动机、闭式循环汽轮机系统和燃料电池的等技术的成熟才真正实用化。加装AIP系统的潜舰得以减少其通气管航行时间,增加水下续航力,降低暴露率。由于目前AIP系统所提供的输出功率尚未达到取代潜舰常规柴电动力的程度,因此一般仅作辅助动力之用[1]:592。
历史
[编辑]最初期的潜舰依赖人力驱动,很快便会耗尽舰内的氧气,因此必须大部分时间航行于海面,或使用某种形式的呼吸管,之后潜舰动力转为机械驱动,在潜航时使用蓄电池供电推进,在水面航行时则以柴油机推进,同时给蓄电池充电[2]:8。这种限制促成开发无须氧气即可燃烧之能源需求,西班牙工程师纳奇索·蒙图里奥尔于1867年便成功开发出第一种能以化学能驱动的潜舰——“伊古帝涅二号”[3]:85[4]。
然而AIP系统的真正发展一直到第二次世界大战末期,德国海军开发装设由赫尔穆特·瓦尔特博士设计的“瓦尔特”汽轮机的新型潜艇才开始。瓦尔特早在1923年便注意到过氧化氢在没有空气的情况下可以使燃料燃烧[5]:75,后于1925年以此申请了第一个专利——“高温气体混合物在汽轮机中进行绝热压缩的热动力循环”[2]:8。
使用AIP技术的潜舰列表
[编辑]原产国 | AIP技术类型 | AIP设施制造商 | 船型 | 用户 | 服役情况 |
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中国 | 斯特林 | 中国船舶重工集团711研究所 | 032型潜舰 | 中国人民解放军海军 | 1艘服役中 |
中国 | 斯特林 | 中国船舶重工集团711研究所 | 039A型潜舰 | 中国人民解放军海军 | 订购20艘,服役15艘 |
中国 | 斯特林 | 中国船舶重工集团711研究所 | 汉果级潜舰 S-26T麒麟级潜舰 |
巴基斯坦海军 泰国皇家海军 |
variante da esportazione del tipo 039A/041 Yuan, 8 + 3 da realizzare |
法国 | MESMA | 海军集团 | 哈利德级潜舰 | 巴基斯坦海军 | 3艘服役中[6] |
法国 | MESMA | 海军集团 | 鲉鱼级潜艇 | 无 | 出口型号[7] |
法国 | 第二代燃料电池 | 海军集团 | 鲉鱼级潜艇 | 无 | 出口型号[7] |
法国 | 第二代燃料电池 | 海军集团 | 短鳍梭鱼级潜艇 | 澳大利亚皇家海军 | 12艘建造中 |
德国 | 质子交换膜燃料电池 | 西蒙子-蒂森克虏伯 | 海豚级潜艇 | 以色列海军 | 5艘服役中,1艘建造中 |
德国 | 质子交换膜燃料电池 | 西蒙子-蒂森克虏伯 | 209型潜艇(1400型) | 无 | 可能进行改装 |
德国 | 质子交换膜燃料电池 | 西蒙子-蒂森克虏伯 | 212A型潜艇 | 联邦德国海军 意大利海军 挪威海军 |
订购8艘,6艘服役中 4艘服役中 4艘建造中 |
德国 | 质子交换膜燃料电池 | 西蒙子-蒂森克虏伯 | 214型潜艇 | 希腊海军 大韩民国海军 葡萄牙海军 土耳其海军 |
订购6艘,4艘服役中 订购9艘,7艘服役中 2艘服役中 6艘建造中 |
德国 | 质子交换膜燃料电池 | 西蒙子-蒂森克虏伯 | 无敌级潜舰 | 新加坡海军 | 订购4艘,2艘建造中 |
日本 | 斯特林 | 川崎重工业-萨博考库姆公司 | 春潮级朝潮号潜舰 | 海上自卫队 | 已除役 |
日本 | 斯特林 | 川崎重工业-萨博考库姆公司 | 苍龙级潜艇 | 海上自卫队 | 8 in servizio di 13 previsti |
印度 | 磷酸燃料电池 | 国防研究及发展组织 | 虎鲨级潜舰 | 印度海军 | 2艘建造中, 鲉鱼级印度型 |
俄罗斯 | 燃料电池 | 红宝石设计局 | 拉达级潜艇 | 俄罗斯海军 | 1艘服役中,2艘建造中 |
俄罗斯 | 燃料电池 | 红宝石设计局 | 677E阿穆尔级 | 未服役 | 拉达级潜艇出口型 |
俄罗斯 | 燃料电池 | 红宝石设计局 | 卡琳娜级潜舰 | 未服役 | 研发中 |
西班牙 | 质子交换膜燃料电池 | 阿苯哥 | S-80级潜舰 | 西班牙海军 | 4艘建造中 |
瑞典 | 斯特林 | 萨博考库姆公司 | 哥特兰级潜艇 | 瑞典海军 | 3艘服役中 |
瑞典 | 斯特林 | 萨博考库姆公司 | 西约特兰级潜艇 | 瑞典海军 | 4艘退役后改装 |
瑞典 | 斯特林 | 萨博考库姆公司 | 南曼兰级潜舰 | 瑞典海军 | 西约特兰级改型,2艘服役中 |
瑞典 | 斯特林 | 萨博考库姆公司 | 射手级潜舰 | 新加坡海军 | 西约特兰级改型,2艘服役中 |
瑞典 | 斯特林 | 萨博考库姆公司 | A26型潜艇 | 瑞典海军 | 2艘研制中 |
原产国 | AIP技术类型 | AIP设施制造商 | 船型 | 用户 | 服役情况 |
---|---|---|---|---|---|
纳粹德国 | 开放式循环 Walter | 日耳曼尼亚船厂-瓦尔特制造厂 | VS 80 | 德国海军 | 1 esemplare |
纳粹德国 | 开放式循环 Walter | 日耳曼尼亚船厂-瓦尔特制造厂 | U-Boot Tipo XVIIB | 德国海军 | 无 |
纳粹德国 | 闭式循环 | 日耳曼尼亚船厂 | U-Boot Tipo XVIIK | 德国海军 | non realizzato |
纳粹德国 | 闭式循环 | 日耳曼尼亚船厂 | U-Boot Tipo XXVIIK | 德国海军 | non realizzato |
德国 | 闭式循环 | 北海造船厂 | U-1 (S180) | 联邦德国海军 | retrofit |
英国 | 开放式循环 Walter | 维克斯-阿姆斯特朗公司 | HMS Meteorite | 英国皇家海军 | ex U-1407 |
英国 | 开放式循环 Walter | 维克斯-阿姆斯特朗公司 | classe Explorer | 英国皇家海军 | 2 basati sul Tipo XXVI non realizzato |
西班牙 | 开放式循环 | Narcís Monturiol | Ictíneo II | 私用 | 无 |
俄罗斯 | 闭式循环 | Stefan Drzewiecki | Pochtovy | 俄罗斯帝国海军 | 无 |
苏联 | 闭式循环 | 无 | progetto 95 M-401 | 苏联海军 | 无 |
苏联 | 闭式循环 | 红宝石设计局 | tipo M «Maljutka» (progetto 96) | 苏联海军 | 无 |
苏联 | 闭式循环 | 红宝石设计局 | 615型潜舰 | 苏联海军 | 无 |
苏联 | 开放式循环 Walter | 孔雀石设计局 | progetto 617 Whale | 苏联海军 | 无 |
美国 | 开放式循环 | 费柴尔德 | SS X-1 | 美国海军 | 无 |
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 马远义; 许建主 (编). 现代潜艇设计原理与技术. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社. 2012. ISBN 978-7-81133-783-9 (中文).
- ^ 2.0 2.1 李大鹏. 潜艇AIP装置. 北京: 国防工业出版社. 2015. ISBN 978-7-118-09787-0 (中文).
- ^ Hall, R. Cargill; Astronautics, International Academy of; Society, American Astronautical. History of rocketry and astronautics: proceedings of the third through the sixth History Symposia of the International Academy of Astronautics. Published for the American Astronautical Society by Univelt. 1986-11-01 (英语).
- ^ A steam powered submarine: the Ictíneo. LOW-TECH MAGAZINE. 2008-08-24 [2019-05-06] (英语).
- ^ 张海波; 杨金成. 現代潛艇技術. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社. 2002. ISBN 7-81073-337-0 (中文).
- ^ AGOSTA: Pakistan' s tailor-made transfer of technology (PDF). 2014-09. (原始内容 (PDF)存档于2015-03-22) (英语).
- ^ 7.0 7.1 I sottomarini della classe Scorpène sono disponibili con 3 sistemi AIP: batterie Li-Ion, MESMA e FC2G; tuttavia gli esemplari venduti al Cile, alla Malaysia, all'India e al Brasile sono sprovvisti del sistema AIP di DCNS.