aip系统

AIP潜艇有何优势？ 039D常规动力潜艇早在2021年时就在不断传出消息，当时互联网上流传出了一张围壳形似“蘑菇头”的039型潜艇，于是国内外的很多军迷都猜测这是中国的039D潜艇项目。 之后我国东海舰队在演习中发布了一张潜水兵聚餐的照片，照片左侧有一张“蘑菇头”的潜艇海报，很多外媒以此作为依据，认为我国的039D已经正式服役。 AIP潜艇 对此有很多媒体甚至直接将039D称之为中国最先进的AIP潜艇，称其在很多方面的性能参数已经达到了世界一流水准。所谓的AIP潜艇，是指不用空气作为推进动力的潜艇的总称，是一个很大的潜艇技术类别。 AIP潜艇的最大优势是可以大幅度的提升潜艇的潜行时间。正常的常规动力潜艇都是烧柴油的，柴油要想燃烧就得混合空气，因此常规动力潜艇如果不使用AIP技术。 潜艇内的空气根本就不禁烧，潜艇往往在下潜不到半周后就得上浮补充空气。 潜艇上浮对于其隐蔽有极大的影响，可能其一次上浮就会被卫星捕捉到，从而被猜出战术目的。 此外潜艇潜水功力不足在军舰对峙中也是一大劣势，像古巴导弹危机中，美苏军舰在对峙的时候美军就是开着水面舰艇守株待兔，等着苏联潜艇憋不住了自己浮上来。对于以隐蔽性作为战斗力的潜艇来说，一旦上浮就意味着失去了作战能力。 后来解决潜艇潜水功力不足问题的是两项技术，一项是将核反应堆装上潜艇，也就是我们常说的核潜艇，另一种就是AIP技术了。 相较于一般的常规动力潜艇，核潜艇因为动力输出的过程中全程不需要空气，因此潜艇内部的空气问题被彻底解决。只是因为人体机能的限制，潜艇的潜行时间依旧有上限，世界上的最长潜行时长是中国潜艇创造的90天。AIP潜艇和普通常规动力潜艇相比，能将潜行时间延长至2~3周，甚至能达到1个月，是一个相当巨大的提升。 很多人看到这可能会问，既然核潜艇在潜行时间上提升了这么多，为什么有核潜艇技术的国家还要服役AIP潜艇？ 其中原因主要有二，第一是常规动力潜艇更加便宜，核潜艇的价格往往在10~20亿美元之间，像美国的海狼级核潜艇的单艘造价就超过了33亿美元。但AIP潜艇的造价相当低，往往只需要数亿美元。第二就是AIP潜艇更加安静，核潜艇因为无法关闭核反应堆因此噪音最低都在110~120分贝之间。 常规动力潜艇的噪音往往在110分贝以下，像俄罗斯的基洛级常规动力潜艇，噪音就能降低到100分贝左右。 对于常规动力潜艇来说，核动力潜艇最大的优势是航程，反过来说，如果潜艇没有航程上的需求，那么常规动力潜艇就比核动力潜艇好用，这恰好很符合我国的反介入/区域拒止战略。 中国国防战略 我国在国防建设上的基本国策就是反介入/区域拒止。 也就是出了远海我们管不着，但我们能靠着各种武器让我国近海区域内没有别国介入的能力。 在这种国防战略下，039系列潜艇的研制就很重要了。039B是我国第一款具备了AIP技术的常规动力潜艇，这款潜艇的下水时间都是2004年了，可见中国正式发展AIP技术其实也没有多长的时间。039B潜艇当时用的是瑞典的斯特林AIP系统，这在当时已经足够先进。之后我国在这套系统上修修改改，也就有了传说中的039D。 从综合性能上说，039D肯定是达到了“静若处子”的状态，噪音和潜行能力在AIP潜艇领域都算是世界前列。 此外说到039潜艇就不得不说到我国的一款导弹，那就是鹰击-21。鹰击系列原本是为水面舰艇准备的，但后来也衍生出了当潜射导弹的用法。像鹰击-18导弹，原本是上舰052D和055的导弹，后来也当了潜射导弹。因此有很多军迷推测，鹰击-21也会成为一款潜射导弹。 鹰击-21可以说是世界上在役的射程最远的舰载巡航导弹，最远射程达到了1500公里。一般正常的舰载导弹射程都在300~600公里，鹰击-21的出现可以说是完全打破了海战规则。 将039D部署在第一岛链之外，搭配上鹰击-21，我国已经具备了在整个第二岛链内的反介入/区域拒止能力。从用途上看039D无疑非常适合这个任务，一方面它作为常规动力潜艇足够便宜，在战时可以大量、快速地建造。 另一方面它的噪音很低，且潜航时间很长、隐蔽能力极强。如果敌人无法在我国近海周围找到039D，它的战术部署就会处处受到掣肘。再加上鹰击-21导弹的射程极远，这就让敌人的安全范围进一步远离中国沿海。 039D的问题 不过最大的问题是039D是否具备垂直发射的能力，我国的潜艇很缺乏垂发巡航导弹的能力，潜艇发射导弹得依托鱼雷管。 如果我国潜艇要想打击水面舰艇，就得浮上水面发射导弹，这在很大程度上限制了我国潜艇的战斗力。 如果距离敌舰很远还好，但若是距离敌舰很近，潜艇这一次上浮就可能被锁定，自身的生存能力会受到极大的影响。所以039D的性能是否能得到翻天覆地的变化，在很大程度上还得看它的垂发能力。

　　不依赖空气推进装置
　　AIP的英文原文是air independent propulsion意思是“不依赖空气推进装置”，如今它已为人们普遍接受，日渐风靡各国海军并大有引领常规潜艇发展之势。 众所周知，当今世界上大约有40多个国家和地区拥有800艘左右的潜艇，其中常规动力潜艇就有700余艘。与核动力潜艇相比，常规动力潜艇机动灵活、噪音小、造价低，但它有一个致命的弱点：不能在水下作长时间的航行，必须经常上浮至海面“呼吸”，即在通气管状态下使用柴油机为蓄电池充电。这样很容易被对方雷达侦察到，同时柴油机为蓄电池充电时的噪声，也极易被对方水声器材探测到，因而大大增加了常规动力潜艇的暴露率，使其生存能力受到严重的威胁。 为减少暴露率，增加隐蔽性，早在二战期间，德国及前苏联就曾涉足AIP动力装置的研究；进入21世纪以来，AIP动力装置更如繁花般怒放，逐步在各国潜艇上 “安家落户”。
　　①勇开先河的“哥特兰”
　　1995年2月，世界上第一艘装备斯特林发动机的AIP潜艇“哥特兰”号下水， 1996年7月，该艇正式服役于瑞典皇家海军。虽然这仅是一艘水下排水量近1500吨潜艇，但却标志着常规动力潜艇一个时代的开始。“哥特兰”与其他常规动力潜艇的最大不同就在于：艇上装备有两台功率各为75千瓦的V4－275R型斯特林发动机，每台功率为65千瓦。除了供应艇上的正常照明、电子设备工作及生活设施所需的75－85千瓦外，剩余的45－55千瓦的能量可用于推进潜艇，使其获得大约6节左右的水下航速，并可保持该航速连续航行15天。该发动机另一个令人叫绝之处是，发动机上的吸收装置可把废气与水充分搅和后排出艇外，不会在周围环境中形成气泡，从而减少尾迹，降低红外辐射。“哥特兰”级潜艇的高度自动化，使全艇艇员只有25人，这是现今各型AIP潜艇中人员最少的。 该级艇的反潜、反艇作战能力也相当强，艇上装备有瑞典最新型的指控系统和功能齐全的综合声纳系统；艇艏上方布置有水平排列的4具533毫米鱼雷发射管，下方则是两个水平排列的400毫米鱼雷发射管，分别可发射2000型高速线导鱼雷和TP43－Ⅱ型线导反潜鱼雷，共可携带鱼雷18枚。此外，在不影响携带鱼雷数量的情况下，还可利用外挂装置携带22枚水雷。
　　②另辟蹊径的“212型”
　　212型AIP潜艇是德国海军研制的。它采用了由燃料电池和柴电动力组成的混合动力装置。燃料电池动力系统主要包括9个模块单元组成的质子交换膜燃料电池模块组、液氧存储罐及在金属氢化物中存储的氢，每个燃料电池模块单元的输出功率为34千瓦。试验证明，用燃料电池作为动力，可使212型潜艇的水下最大航速达到8节以上，并可持续航行7天以上。艇上另一套动力系统是由柴油发电机组、推进电机、蓄电池组和配电设备等组成的常规推进系统。上述两套系统既可单独工作，也可以同时进行工作。两套系统同时工作时，水下的持续最大航程超过16 83海里，是209型潜艇的4倍以上。 212型潜艇艇体采用的是低磁钢材料，同时艇上还装有高性能的消磁系统，可及时地进行消磁处理，使艇始终保持低磁的特征。艇的外表及升降装置表面均涂敷有新研制的、可吸附声波和雷达波的特殊材料，可以有效地降低敌声纳和雷达的探测距离，从而使该艇的隐形性、安静性都名列世界一流。艇前部装有6具533 毫米鱼雷发射管，可发射新式智能化鱼雷，既能反舰，也可用于反潜。鱼雷携带量为24枚（必要时也可装24枚水雷）。212型首制艇早于1998年就已开工，但正式服役却要到2003年。
　　③呼之欲出的“阿穆尔”
　　作为研制AIP潜艇的先驱者，前苏联早在20世纪50年代就建造了几十艘使用闭式循环柴油机的Q级潜艇。1988年10月，前苏联海军又进行了装燃料电池的“卡特兰”号潜艇的试验。1991年俄罗斯海军又在“比拉鱼”型潜艇上试验成功低温氢氧燃料电池。下一步，俄罗斯将正式向外推出的一种新型潜艇就是“阿穆尔”级 AIP潜艇。该级艇上采用的是碱性燃料电池系统，同时还有一套柴电动力装置。整套燃料电池动力装置的功率为300千瓦，能保证以水下3．5节的速度持续航行20天。 AIP系统的应用为“阿穆尔”出色的隐形性奠定了可靠的保证。其良好的水滴形、极为光滑的艇体表面敷有大量的消声瓦以及对高噪声设备加装消声器、隔音罩等手段使其噪声降到最小。同时艇上取消外露设备，实在无法取消的也搞成升降式，使其被雷达侦察到的概率大为减小。该级艇的自动化程度和电子设备也都处于世界先进水平。当然，最令西方国家感到畏惧的是艇上强大、众多的武器装备：直径533毫米的53型线导鱼雷、中近程SS－N－15潜对潜导弹、最新研制的潜射反舰导弹、“针”式轻型潜空导弹，以及各型先进水雷（最多可携带30枚）。同时，该级艇上装备的快速装填装置更是令西方常规潜艇望尘莫及。
　　④前景广阔的AIP
　　除上述3种极具特色的AIP潜艇外，世界其他各国的AIP潜艇也如同雨后春笋，蓬勃发展。 荷兰的“海鳝”级潜艇采用的是闭式循环柴油机AIP和电力推进所组成的混和推进系统。AIP系统包括两台400千瓦的闭式循环柴油机；电子推进系统包括3台柴油发电机组，一台主推进电机及两组蓄电池。混合推进系统大大增加了该级潜艇的潜航时间，提高了隐蔽性和作战能力。 2002年下水的巴基斯坦“阿戈斯塔”90B型第3艘将加装AIP系统，与前面所述的AIP不同，艇上装设的这套闭式循环汽轮机AIP装置，最大功率200千瓦；当它以4节航速航行时，水下续航时间可增加3－5倍。 法国还将开发功率为600千瓦的闭式循环汽轮机，并计划将功率进一步提高到 1300千瓦。日本、澳大利亚、意大利、英国等也纷纷加入研制、加装AIP推进装置潜艇的行列。 新世纪的水下战场，装备有形形色色、先进AIP推进装置的潜艇必将大展雄姿，而且不再采用混合推进装置，将最终过渡到全AIP推进装置上。

不依赖空气推进系统（AIP）是指潜艇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AIP（Air
Independent
Propulsion）系统主要利用自身携带的氧气（通常为液氧），为热机或电化学发电装置提供燃烧条件，完成能量转换，提供水下航行所需的推进动力。
　　目前，国外常规潜艇的AIP系统主要分为两大类：热机系统和电化学系统。其中热机AIP系统主要包括闭式循环柴油机(CCD/AIP)、斯特林发动机
(SE/AIP)、闭式循环汽轮机(MESMA/AIP)、核电混合推进系统(SSN/AIP)；电化学AIP系统主要是聚合物电解质膜燃料电池（PEM
/AIP），包括碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池。但目前国外技术较为成熟、或者已进入实用阶段，能够大幅提高常规潜艇水下作战能力的AIP系统主要是闭式循环柴油机、斯特林发动机、闭式循环汽轮机和燃料电池这四种。这些AIP系统有的已经成功进行了试验，有的已经装备新型潜艇。