常规潜艇的_芯动力_AIP原理比析.pdf

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1、MILITARYTECHNOLOGY军事技术■常规潜艇的“芯动力”——AIP原理比析●章明编者按：2005年10月19日，继瑞典“哥特兰”(A-19)级潜艇（题图）之后，排气系统与普通柴油机不同外，其工作原德国212A型潜艇U-31和U-32号正式加入海军行列。作为世界最先进的两级常理与目前常规动力潜艇所使用的普通柴油规动力潜艇，最让人感兴趣的是它们所装备的新型AIP系统，那么，AIP系统为机是一样的。其工作原理是：用潜艇自带什么总是吸引着人们的眼球呢？的氧气代替空气中的氧，将废气中的二氧近年来

2、，随着科学技术的进步，反潜要是聚合物电解质膜燃料电池（PEM/化碳经过冷却和吸收后排到艇外，部分二探测装备和技术迅猛发展，各型声纳、磁AIP），包括碱性燃料电池、质子交换膜燃氧化碳作为工质参加循环工作；同时用氩探仪、天基雷达、激光探测器、红外探测料电池。但目前国外技术较为成熟、或者气取代空气中的氮气，改善循环气体的燃仪等新型反潜设备投入使用，大大降低了已进入实用阶段能够大幅提高常规潜艇水烧质量。其具体工作流程是：将氧气和氩常规潜艇的作战效能。这其中的主要原因下作战能力的AIP系统主要是闭式循环柴

3、气按一定比例混合成相当于空气成分的气就是常规潜艇水下航行时，蓄电池储备电油机、斯特林发动机、闭式循环汽轮机和体输入到柴油机的气缸中，然后柴油与氧能极其有限，当电能消耗到一定程度时，燃料电池这四种。这些AIP系统有的已经气发生燃烧反应，产生的热能推动活塞运就需要上浮至通气管航行状态利用柴油发成功进行了试验，有的已经装备新型潜动进而带动曲轴运转，产生机械能。燃烧电机组对蓄电池进行补充充电。而此时是艇。以下就目前这四种AIP系统，剖析并后的废气从柴油机排出，温度大约在常规潜艇最容易暴露的时刻，这也是常

4、规比较其工作原理和优缺点，同时设想我国350～400℃之间，主要成分是二氧化碳、潜艇最致命的弱点之一。因此，增大常规未来常规潜艇的可能选择。水蒸气、氩气和部分氧气。这些废气经过潜艇水下续航力和续航时间，减小通气管喷淋冷却器被冷却到100℃左右，其中的闭式循环柴油机系统航行状态的暴露几率，提高隐蔽性，一直水蒸气被冷却成水，剩余废气进入一个吸是常规潜艇设计者和使用者长期为之奋斗闭式循环柴油机（CCD/AIP）除了进、收器。二氧化碳与吸收器喷淋的海水混合的目标。不依赖空气推进系统（AIP）是指潜艇柴油

5、机主机箱在水下不依赖外界的空气也能提供推进动力和其他动力的能源系统。常规潜艇的氧气、二氧化碳及氩气AIP（AirIndependentPropulsion）系统主二氧化碳氧气要利用自身携带的氧气（通常为液氧），为及氩气热机或电化学发电装置提供燃烧条件，完氩气成能量转换，提供水下航行所需的推进动喷淋制冷装置吸收器力。水二氧化碳及氩气目前，国外常规潜艇的AIP系统主要水分离器分为两大类：热机系统和电化学系统。其出水口中热机AIP系统主要包括闭式循环柴油机（CCD/AIP）、斯特林发动机（SE/AIP

6、）、闭式循环汽轮机（MESMA/AIP）、核电混合推进系统（SSN/AIP）；电化学AIP系统主闭式循环柴油机系统工作流程简示图水水及二氧化碳2006.335■军事技术MILITARYTECHNOLOGY并被吸收，由海水管理系统排出艇外。这套系统与柴油机的工作深度、潜艇下潜深度均无关系。部分经过处理的废气补充氧气和氩气后，再进入柴油机参加循环工作，整个过程均使柴油机在闭式循环的工况下工作，可由一台中央计算机控制并管理。技术实现的难点和重点其一是将废气中的水蒸气和二氧化碳排出是实现闭式循环的关键所

7、在。其中水蒸气可以通过冷其他AIP系统的主机时间长；燃料可以通却成水加以解决，但是二氧化碳的吸收排用，此AIP系统所用柴油与普通常规潜艇海上空中反潜力量是现今除却是难中之难，主要方法是碱溶液吸收所用的一样，可广泛采购，不存在后勤供潜艇生存的“克星”法、再生吸收剂吸收法和海水溶解法，其应问题；随时可以在闭式循环和开式循环中最好的应是海水溶解法，原料取之不两种工况下进行自由转换，因为该系统所竭，用之方便，实现难度较小。其二是使用柴油机与普通柴油机一样，所以可以进柴油机在使用循环气体的情况下能保证足行

8、自由转换，增加潜艇使用的灵活性；由够的燃烧质量，产生足够大的功率。虽然于可以使用大量成熟技术，且水上、水下循环气体中的二氧化碳经过吸收排除，但均可使用，耗油率较低，维修费用相对较是整个循环气体中二氧化碳的浓度依然很低，因此是AIP系统中最经济的一种形式；高，势必影响柴油机的效率，因此通过加工作不受潜艇下潜深度影响。入少量氩气来克服。存在的缺点和不足工作效率低、氧主要的技术优点柴油机技术成熟，气消耗量大、排出的热量多，按13000海性能比较可靠，寿命长，目前此AIP系统里的续航能力计算，一艘209