常规动力的潜艇在水下航行，发动机需要的空气从哪儿来

今天我们来探讨一个关于柴电混合动力潜艇的话题。潜艇在下潜前必须保持密封，因此处于下潜状态的潜艇必须关闭柴油发动机，动力改由电推发动机驱动，如果下潜时不关闭柴油发动机，那么运行中的柴油发动机将会在短时间内把密封环境下潜艇内的氧气耗尽，全部艇员会在不知不觉中迅速窒息死亡，这不是理论推断，而是曾经在我军发生过的一次惨痛教训。16年前我海军一艘舷号为316的常规动力猎潜艇出海训练，然而一天过去后这艘载有70名官兵的潜艇失联，4天后渔民向海军报告：发现一艘疑似我军的潜艇已经漂浮在海面好几天了。

当海军救援人员赶到时被潜艇里的一幕惊呆了——70名官兵全部牺牲！仔细观察发艇内现所有官兵都牺牲在岗位上，就像睡着一样面部没有丝毫曾经经历过痛苦的表情。经事后调查得出结论：官兵们是缺氧窒息死亡。发生这起事故的原因就是该艇在做好下潜准备后没有及时关闭柴油发动机，导致艇内氧气被柴油发动机迅速消耗，官兵们在短时间内（据推测为5分钟）开始出现缺氧症状（嗜睡），氧气耗尽后潜艇都没来得及下潜70名官兵就全部在睡梦中安然离世，所以才出现该潜艇失联并在海面漂浮数日的异常情况。下图为与316艇同级别的033型潜艇，033型研发于上世纪60年代，各项性能指标非常落后，目前已全部退出现役。

常规动力潜艇的动力系统属于油电混合，与油电混合汽车的驱动原理基本相同。由于柴油机工作需要大量的氧气，因此只有在水面状态、半潜状态和通气管状态航行时才会使用柴油发动机来驱动潜艇，柴油发动机在驱动潜艇的同时也驱动发电机为蓄电池充电；当潜艇需要下潜到海里潜航时就需要把柴油发动机关闭掉，同时启动电动机来为潜艇提供动力，电动机的电能来源就是柴油发动机工作时为其充电的蓄电池。因此常规动力潜艇有两套动力系统，即柴油发动机系统和电动机系统。由于经常需要浮出海面进行充电，传统的柴电混合动力系统潜艇隐蔽性很低，即使只伸出通气管运行柴油机也很容易被反潜机侦测到，为了解决这个问题，德国人率先发明常规潜艇API系统。下图为在北冰洋破冰而出的两艘美军潜艇，在电能耗尽后潜艇必须上浮让发动机运作充电。

AIP是“不依赖空气推进装置”的英文缩写，AIP动力系统就是指潜艇无需从空气中获取氧气的潜艇常规动力装置，有闭式循环柴油机（CCD）AIP、斯特林发动机（SE）AIP、燃料电池（FC）AIP以及小型核动力(AMPS)AIP等四种方案。闭式循环柴油机AIP的工作原理是“洗涤废气”再利用，将柴油发动机排出的废气送进CO2海水吸收器中，让海水充分溶解吸收CO2气体，经这种“洗涤”后的废气进入混合室与氧气、氩气混合后再循环提供给发动机，而溶有大量CO2的海水经海水处理系统处理后排出艇外；

斯特林发动机AIP的原理是用液氧罐为循环介质燃烧提供氧气，废气排放方式与闭式循环柴油机CCDAIP相同；燃料电池AIP的工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作，它唯一的副产品为水，这个过程正好与通过电解分解水的过程相反，因此燃料电池必须源源不断地供应氢和氧，为此，AIP装置不仅要有较大容量的液氧罐和一个较大容量的液氢罐，液氢储藏非常危险，燃料电池AIP系统具有一定的风险；小型核动力AIP的原理与大型核动力装置相同，即核能加热水产生高温蒸汽驱动蒸汽轮机转动来为潜艇提供动力。下图为我国采用小型核动力AIP系统的041型潜艇内部，041型潜艇主要用于外贸，外贸型号称为“S-20”先进常规动力潜艇。

AIP动力系统可以不依赖外部空气来驱动潜艇的工作原理看似美好，但是仍然存在着许多有待解决的问题，目前尚在研发阶段，只有少部分潜艇使用了AIP技术，比如德国212级潜艇采用了燃料电池AIP；我国041型潜艇采用小型核动力AIP（主要用于出口）；日本“苍龙”级AIP潜艇采用斯特林发动机AIP，另外美、俄、法、加拿大等国家在AIP的研发上方向上倾向于小型核动力AIP（我国选择核小堆和燃料电池两个方向）。AIP动力系统的缺点是只能维持潜航潜艇的巡航速度能耗，如果发生战事需要以最高速度航行，最终还是需要上浮以后让柴油机来发电为蓄电池充电，所以目前AIP动力系统只能作为潜艇油电混合动力系统的辅助动力，真正能达到90天不上浮的只能是正儿八经的核动力潜艇。下图为俄罗斯海军装备的“台风”级核动力潜艇，潜航排水量达46000吨，比泰国的航空母舰还大，这类超大型潜艇是无法使用AIP系统驱动的。

不论是传统动力系统还是AIP动力系统的常规潜艇都需要消耗空气，区别在于空气的来源。采用传统动力系统的潜艇潜航时只能开启电动机来启动，如果蓄电池的电能耗尽就必须上浮或者伸出通气管半潜航行，这时候潜艇就失去了隐蔽性优势，只能被动挨打了。而AIP动力系统的常规潜艇虽然不依赖外界空气，但是功率实在太小，不足以长时间为潜艇提供全马力的动能，关键是不论哪一种类型的AIP都存在一定的系统危险性，与传统动力系统相比优势并十分明显，因此潜艇完全核动力化才是王道。下图为排水量为18750吨的美军俄亥俄级战略核潜艇，可装载24枚弹道导弹或154枚巡航导弹。

柴电潜艇充满电后最长潜航时间是多少

最长潜航时间要按经济航速算了，现代常规潜艇的经济航速一般在2-4节，水下最大航程一般是300-400海里，这样我门就可以推算出水下持续航行时间多在100小时左右，也就是4-5天。可别小看它，这个时间是非常重要的一旦在作战冲碰到紧急情况，这个时间就是用来救命的。另外，我对那个超仔彻底无语了，他就一军盲。那丫居然说AIP没有使用价值！我给你举个例子就拿德国212来说，它采用的燃料电池AIP装置可以提供最大6.5节的水下航速，以4.5节航行时，水下续航距离为1250海里，如果再加上蓄电池，水下续航距离超过1638海里，由此可推出水下巡航时间大约在400小时左右。有了这东西，常规潜艇在水下与反潜兵力周旋的时间大大延长，艇长会感到心里有底，平时对航速使用的顾忌大为减少。 正如上面所说的：可别小看它，这个时间是非常重要的一旦在作战冲碰到紧急情况，这个时间就是用来救命的。

柴电潜艇怎么样

当年中国的柴电潜艇追踪美国航母的消息传播开来，说中国的柴电潜艇多么的厉害，是专门破坏大型航母战斗群的杀手锏武器啊等等的，反正是尽乎其能的夸大事实，目的是什么就不言而喻了。

别的不说，我们就来说说中国的柴电潜艇的性能吧，顾名思义这款潜艇是用电来推动的，而不是核潜艇靠的是核反应堆，而且蓄电池容量有限，能航行不多远？咋们就举个列子吧，我国的宋级柴电潜艇比较先进了吧？他在水下保持正常的航速最多只能维持不到一百个小时，一旦全力加速，那么只能开一个小时左右，怎么玩？

而且我们总不能把潜艇的电量一次性都用光吧？一般都是用了还剩下一半的时候就浮出水面充电，如果全用光了，那么潜艇就会漂浮在海底，动弹不得，等待他们的只有冰冷的海水和绝望，而且在退一万步来说，柴电潜艇及时全速开动，他也追不上航母啊，更何况还有反潜机。

而且别忘了最重要的一点就是潜艇一单马力全开，那个噪音就是轰轰的响啊，反潜侦察机瞬间就能探测到，你还玩个啥？等着被包饺子围攻吧，所以一艘潜艇无论再怎么厉害都干不过航母，只有超过十艘以上，对航母进行围剿，才有可能摧毁航母。

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