水下殺手憋氣功夫一流：我國AIP潛艇脱胎換骨，可秘密潛航一個月_風聞

作者|  科羅廖夫

來源|  科羅廖夫的軍事客廳

近年以來039型潛艇多次出現在公眾視野中，引發諸方對其展開討論，而039A/B型的AIP技術則成為關注的焦點，那麼這款“大洋黑洞”潛艇的AIP有哪些技術優勢呢？

039型潛艇是我海軍701所研製開發的一款常規動力潛艇，早在上世紀90年代中期就已經對外亮相，而其標誌性的階梯狀指揮台圍殼是039型潛艇最顯著的特徵。部分039型潛艇安裝了AIP動力，但注意只是部分，這些具備AIP動力的潛艇型號為039A/B型，常規的039型和039G型都不具備該技術。

039A最早出現在2004年的武漢，當時一名網友拍下了疑似是039型後續新型號的潛艇並上傳到互聯網上，隨後美國海軍甚至為此“大動筆墨”，描述其為中國海軍的041型潛艇，但直到2007年在我國防成果展上才證實這所謂的“041型”並不存在，仍然為“宋”級039型潛艇的改良款型。

在過去，常規潛艇在水下只有兩個驅動方式，一是使用通氣管柴油機動力，二是使用蓄電池電機動力。這兩種動力方式有很大缺陷，通氣管航行容易暴露目標，使用蓄電池電機作動力不能持久航行。柴油機的運行離不開空氣，因此每次水下巡航時其蓄電池用盡後，就必須浮出水面，或者採用通氣管運行柴油機為蓄電池充電。因而，普通的常規動力潛艇的水下續航時間有限，大約為10—100個小時。由於每隔一段時間就要上浮充電，導致其隱蔽性較差，水下憋氣的功力不夠。目前最先進的常規潛艇，已經開始採用水下長航時輔助動力裝置（AIP動力），可以使用燃料電池或斯特林閉式循環發動機，不依賴外界空氣進行水下長時間潛航。

AIP是指“常規潛艇不依賴空氣推進裝置”的英文縮寫。我們知道常規潛艇都採用柴油機+電動機推進，柴油機做功需要外部空氣的補充，所以潛艇在水下啓動柴油機的時候，需要將通氣管伸出水面，這對於潛艇的隱蔽安全造成極大威脅。有了不依賴空氣推進裝置，通過燃料電池、閉式循環柴油機，熱氣機，高能鋰電池等動力系統，可以在水下不依賴空氣的慢速航行，具有非常大的戰術優勢。

目前世界範圍內廣泛使用的AIP系統主要有三種，第一種是斯特林發動機AIP系統，第二種是燃料電池AIP系統，還有一種是閉式循環柴油機AIP系統。其中斯特林發動機AIP系統結構緊湊，運行可靠性高，造價和運行費用相對較低，但存在單機功率較低、設計製造和使用要求較高、噪音難以避免等缺點。

039型部分艦艇上安裝的就是斯特林發動機AIP，又名熱空氣引擎，或者熱氣機，外燃機，是一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機，在1816年為蘇格蘭的R.斯特林所發明，故又稱斯特林發動機。這是一種循環活塞式熱機，所謂閉循環的意思是燃燒產生的空氣一直會保存在氣缸內，不需要向內燃機一樣與外界環境進行氣體交換，所以閉循環的驅動方式的斯特林發動機是一種“外燃機”。

常規內燃機在完成一次燃燒後通過膨脹的灼熱氣體來推動活塞運動，然後打開閥門快速排除氣體並準備下一次衝程，但斯特林發動機具備冷源，使用惰性氣體來做缸內介質，通過受熱膨脹、解除冷源收縮的循環來實現活塞的做功。

這種AIP技術具備很大的優勢，斯特林發動機引擎可以獲得目前最高的熱效率，最多接近80%，理論上這種AIP引擎可以通過目前已知的任何熱源來推動，包括太陽能、化學能和核能，相比於其他AIP（如閉式循環柴油機AIP和燃料電池AIP），斯特林發動機AIP的維護成本更低、更高效、更安靜，所以更加可靠。

日本蒼龍級的AIP動力系統也採用斯特林發動機，即兩組3900馬力柴油機作為主動力，四組瑞典研發授權日本生產的川崎-考庫姆V4-275R斯特林閉循環推進系統，這4台單位功率75kW（100馬力）的“斯特林”MK.2熱氣機，再配合傳統鉛酸蓄電池，分別在浮航或潛航狀態下發電驅動一台推進用永磁電機。400馬力的AIP動力在水下驅動4200噸的大型常規潛艇，很顯然是不夠的，日本生產的最新款的豐田陸巡越野車，低配置的3.5T發動機，都能有422匹馬力的輸出。但最大航速僅為3節。原因很簡單，斯特林AIP的功率非常小，只相當於一台緊湊型家用轎車的發動機功率，如此小的功率去驅動4200噸的潛艇，可以想象，航速會有多麼低。所以4台“斯特林”MK.2熱氣機只能讓這艘潛艇在水下以3節的龜速航行。

039A/B型潛艇的動力系統要比日本蒼龍級先進得多，早期的039A/B使用的是引入仿製的75KW瑞典4-275發動機，與日本蒼龍級相同。但在引進的瑞典AIP基礎上，我軍做出了升級，新款039A/B型潛艇的斯特林發動機效率比外國原品提高117%至120%，也就是説原本功率為75KW的發動機硬生生被我們魔改成了160KW至210KW，如果像039B一樣使用4台斯特林發動機，那麼最多可以獲得868KW的動力輸出。039A/B常規潛艇在使用斯特林閉式循環發動機做水下航行時，可潛航一個多月無需浮出水面，速度比日本潛艇提高50%以上。

強大而高效的斯特林發動機AIP，使得039A/B型潛艇已經補上了在水下靜音的短板，加之艦身鋪設的大單片面積消聲瓦，國產的“大洋黑洞”已經可以追趕上“基洛夫”級。

039A/B型常規潛艇，排水量3600噸，水面航速12節，通氣管狀態的水下最大航速高達20節。AIP續航能力可達3000公里（1650海里），算上全程潛航潛入陣地的續航時間，可在第一島鏈進行30天左右的陣地作戰。不出現通氣管暴露狀態下的連續潛航隱蔽作戰，可極大增加對抗美日航空廣域搜潛的能力。典型戰法是通過AIP動力，以3節的低速靜音巡航，選擇在琉球羣島與台灣交界區域間的基隆海谷等崎嶇有利海底地貌，利用各季節不同的温躍層、鹽躍層等有利水文環境，隱蔽的突入第一島鏈海域，或前赴南海和印度洋海域。

科羅廖夫的軍事客廳