[科普中国]-AIP动力：潜艇将摆平“空气依赖症”

　　作者：孙武

　　制作：光明网军事科技前沿

　　出品：科普中国

　　说起潜艇，绝大多数人都会想到隐匿于深海之中的这个静默杀手。但是杀手也有自己“烦恼”，在不太漫长的发展之路上，发动机无法长时间离开空气，一直是一个巨大难题，这一点上，像极了过段时间便要升出水面呼吸的鲸鱼。

　　而随着科技的发展，尽管产生了完全可以不依靠空气的核潜艇，但是由于其高昂的造价和超高的维护保养难度，一般国家根本无法支撑。到目前为止，世界上只有美、俄、中、英、法这五大国拥有作为战略威慑力量的核潜艇。在当今时代，由卫星支持、海空一体的现代反潜网络，对常规动力潜艇的生存构成了巨大的挑战。但潜艇已经成为任何一支大国海军都必须重视的战略武器。于是，一种可以摆平潜艇“空气依赖症”的AIP动力潜艇成为当今常规动力潜艇的主流。

　　造型独特的德国AIP动力潜艇

　　AIP：“不依赖空气”的推进技术

　　潜艇的“空气依赖”，主要是因为潜艇在水下的动力来源于电池。而电池是靠柴油机充电的，而众所周知的是，柴油机必须要用空气才能工作。这样就造成了一个急需突破的死循环——空气依赖、柴电动力、隐匿时间，三者的严重不和谐，直接产生了AIP动力的突破。

　　AIP技术的思路很简单，指的是使用不依赖空气推进发动机作为动力的潜艇。特点是可以更长时间的潜伏水下，隐蔽性较普通常规潜艇更优秀。潜艇在水面上仍然使用传统柴油机，潜伏深海时则使用自给自足的AIP发动机。潜艇自己携带压缩液态氧气，代替空气中的氧，提供给AIP发动机。这一点正好规避了常规潜艇的难题，避免了电池用完，潜艇就开不动；氧气耗尽，船员就没法呼吸。

　　AIP系统的研制最早可追溯至1935年，在第二次世界大战中，德国的潜艇部队采用“狼群”战术，在长时间的隐匿和跟踪中寻找战机的硬性要求，逼迫他们首次挑战这个技术难题。他们给出的解决方案是，尝试在潜艇中使用过氧化氢作为柴油机的水下氧气来源。正如化学公式2H2O2==2H2O+O2↑，产生的氧气可以供给柴油发动机工作，但是弊端确是保存过氧化氢的不稳定性和制造成本高昂。

　　冷战前后，全球各国对AIP动力潜艇进行了大量的研发工作，相继投入了大量的财力和人力，从而使AIP技术在20多年的时间里得到迅速发展。这一次走在世界前列的，依然是热衷潜艇的德国人。1992年，世界上第一种燃料电池AIP潜艇，212级潜艇诞生，标志着AIP潜艇进入了人类历史。该型潜艇在具备燃料电池的基础上，将柴油发电机在一个摆动甲板平台上的双重柔性座上安装，起到了隔噪音和隔振的作用。这使得它的生存和隐匿能力更加提升。

　　“苍龙”号是日本第一艘不依赖空气动力装置（AIP）潜艇

　　常规动力潜艇将迎来“全面AIP化”

　　在今年的4月份，一条消息引起了世界军事科技界的关注。本来选择购买日本AIP动力潜艇的澳大利亚，准备放弃订单，改选法国。不少网友惊讶于法国潜艇技术的同时，更多的是感叹当今AIP技术已逐步走入国际市场，成为各个国家发展常规潜艇的必须条件。

　　反观日本的军售失败，这是日本打破武器出口三原则后，第一次有机会出口成套大型武器系统的机会。此前虽计划出口印度的SP-2水上飞机实际上无法成为武器。日本此前做了长期和充分的公关，甚至拉上美国施加影响力。日本潜艇在日本制造的武器中也属于比较有亮点且“价格公道”的产品。然而人算不如天算，澳大利亚根据自己的经验做出了选择，依然没有给日本机会。但是，日本的“苍龙”级AIP动力潜艇还是在亚洲有一席之地。

　　作为二战战败国，日本被规定无法研制核动力潜艇。处心积虑的日本军方就将目光投向了AIP动力潜艇，在不被国际社会制裁的前提下，拥有媲美核潜艇的隐匿续航能力，正是他们梦寐以求的。“苍龙级”潜艇型采用了所谓的“雪茄形”线型，艇体上层建筑的外表面也敷设了声反射材料，装备了4台斯特林发动机，水下连续潜航至少2周而不必上浮水面，低于4节时持续潜航时间可进一步延长到3周左右。这样优异的性能，也是日本敢于军售的重要原因。

　　在全球各国中，美国、中国、俄罗斯、法国等国均拥有自己的一套完整的AIP动力潜艇研发体系，可谓各树一帜，各有不同。在全球军售领域不断拓展加深的今天，AIP动力潜艇将慢慢走向普遍化，各国将陆续拥有该型潜艇，换句话说，常规动力潜艇AIP化的日子，不再遥远。