资料图：图为瑞典斯特林发动机（SE）（右）及在潜艇上应用（左）及舱段示意图。
前不久，有媒体在一篇中国海军人物报道中，首次对外证实中国常规潜艇不仅装备“不依赖空气推进技术（AIP）”，而且时间已长达10多年之久。对此，海军军事专家李杰在接受科技日报记者采访时说：“AIP的出现被称为常规潜艇技术的飞跃性革命。经过10多年的发展，我国常规潜艇AIP技术不输其他国家。”
■潜艇发展史上一大技术突破
李杰告诉记者，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（Gotland-class）潜艇下水，AIP首次进入人们的视野。
李杰表示，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航行10~100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15~20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。李杰告诉记者，AIP可以是常规动力潜艇的“后装”系统，也就是说，在役潜艇可以通过加装AIP模块，从而“摇身一变”成为AIP潜艇。
图为瑞典斯特林发动机（上组图）与德国质子交换膜（PEM）燃料电池（FC）（下组图）对比示意图。
■斯特林式发动机完全自主研发
据李杰介绍，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，一种燃料电池（FC），另一种是斯特林发动机（SE）。
燃料电池AIP技术不受卡诺循环（Carnot cycle）限制，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（Sōuryū-class）潜艇。
对于两种技术哪种更为先进时，李杰说，“各有千秋”，主要取决于对技术的掌握情况和操控维护水平。他告诉记者，燃料电池AIP潜艇水下续航时间相对比较长，可达15~20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。“就像核技术一样，只要各个环节都严格管控，就不会出现问题或将危险降至最低。”
值得一提的是，中国的AIP技术，走的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。
对于“美国全部都是核潜艇，中国为何还要研制AIP这种常规动力潜艇”的疑问，李杰表示，一艘核潜艇从建造、全寿命周期保障费用到退役处理费用等全部总费用，大约是一艘常规潜艇的10倍，出于军费上的考虑，以及制造和使用核潜艇受到政治和社会因素的制约，比如有些浅海海域不适合核动力潜艇活动，世界上大多数拥有海军国家的潜艇都选用常规动力作为潜艇推进动力。“以中国为例，常规潜艇主要用于近海海域，而核潜艇则更适合在中远海海域活动，性能和用途不相同，但两者缺一不可。”他说。
联系电话