近日,全軍首支AIP潛艇部隊創(chuàng)造常規(guī)潛艇遠(yuǎn)航距離最遠(yuǎn)、極限深潛深度最大、邊界條件下?lián)舫翆嶓w靶船等多項海軍紀(jì)錄的消息,引起人們廣泛關(guān)注。
軍事評論員彰海雄告訴科技日報記者,“AIP潛艇的優(yōu)勢是水下續(xù)航時間明顯增長,可以一周甚至兩三周不用上浮充電。這使常規(guī)潛艇的隱蔽性顯著增強(qiáng),更加神出鬼沒”。
普通常規(guī)動力潛艇一般使用柴油發(fā)動機(jī)和電動機(jī),在水面航行或通氣管航行時,使用柴油發(fā)動機(jī)提供動力,同時給蓄電池充電。在水下航行時,使用電動機(jī)推動潛艇前進(jìn)。因此也稱為柴電潛艇,然而柴油機(jī)的運(yùn)行離不開空氣,因此每次水下巡航時其蓄電池用盡后,就必須浮出水面,或者采用通氣管運(yùn)行柴油機(jī)為蓄電池充電。因而,普通的常規(guī)動力潛艇的水下續(xù)航時間有限,大約為10—100個小時。由于每隔一段時間就要上浮充電,導(dǎo)致其隱蔽性較差,水下憋氣的功力不夠。
而裝備AIP系統(tǒng)后,常規(guī)動力潛艇充電時無需從空氣中獲取氧氣,在水下就可以充電。AIP潛艇因續(xù)航時間長、隱蔽性好、靜音性優(yōu)等特點,同時提升了打擊的突然性,被譽(yù)為世界潛艇發(fā)展史上一大技術(shù)突破。彰海雄表示:“AIP潛艇是僅次于核潛艇的水下殺手,戰(zhàn)斗力更強(qiáng),但價格更高,比較適合一些中等海洋國家和海洋強(qiáng)國使用。AIP潛艇是未來常規(guī)潛艇發(fā)展的方向?!?/p>
目前世界范圍內(nèi)廣泛使用的AIP系統(tǒng)主要有三種,第一種是斯特林發(fā)動機(jī)AIP系統(tǒng),第二種是燃料電池AIP系統(tǒng),還有一種是閉式循環(huán)柴油機(jī)AIP系統(tǒng)。第一批裝備AIP的常規(guī)潛艇是瑞典哥特蘭級潛艇。它采取的就是斯特林發(fā)動機(jī)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行可靠性高,造價和運(yùn)行費(fèi)用相對較低,但存在單機(jī)功率較低、設(shè)計制造和使用要求較高、噪音難以避免等缺點。德國采用的是燃料電池AIP技術(shù),其工作原理簡單,只要有足夠的氫氣和氧氣供應(yīng),就可以長時間連續(xù)運(yùn)行,并且安裝和維護(hù)簡單,關(guān)鍵是其運(yùn)行噪音極低。212型潛艇是德國設(shè)計的一型常規(guī)動力攻擊潛艇,也是全世界第一種采用燃料電池的AIP潛艇。目前,采用閉式循環(huán)柴油機(jī)AIP系統(tǒng)的潛艇也不少,比如荷蘭的海鱔級潛艇。但該系統(tǒng)的工作效率低、氧氣消耗量大、排出的熱量多,最大缺點就是工作時噪音很大。
AIP潛艇雖然續(xù)航能力大大增加,但還是無法回避持續(xù)潛航能力受限的問題。那么,世界各國針對這些問題有何技術(shù)突破和展望呢?
“基于AIP動力系統(tǒng)的原理,AIP潛艇始終無法避免上浮換氣、充電和補(bǔ)充燃料的問題。因此,最佳的解決方案就是采用核潛艇,但核潛艇過于昂貴,并且也不可能大范圍擴(kuò)散,所以對于大部分海洋國家而言,配備AIP潛艇幾乎是其唯一的選擇?!闭煤P壅J(rèn)為,“為了破解這些短板,各國也在進(jìn)行一些努力。一是擴(kuò)大噸位,裝載更多的燃料和電池,同時提升AIP系統(tǒng)的能量效率,拓展續(xù)航力;二是采用更好的靜音和隱身技術(shù),使?jié)撏Цy以被發(fā)現(xiàn);三是利用一些戰(zhàn)術(shù)技巧,在夜間或在己方控制海域內(nèi)上浮,以規(guī)避敵方探測襲擊;四是開發(fā)更先進(jìn)的AIP動力系統(tǒng)。從宏觀上看,燃料電池AIP系統(tǒng)更有潛力,靜音效果更佳,預(yù)計各國會加大這方面的研究力度,或成為未來AIP潛艇動力的主流。”