中國AIP潛艇為何強:發動機功率超國外117%

資料圖：中國039B型潛艇

原標題：中國AIP潛艇用發動機功率比國外同類機功率增加117%

近年來，中國多型AIP(不依賴空氣動力系統)動力潛艇陸續服役，其性能據稱達到世界領先水平。然而由於潛艇技術的保密程度很高，中國AIP系統的具體參數從未有全面公開。最近，人民日報勞動節報導中提到中國「新型熱氣機」的功率比引進的國外產品提高117%，這是首次有公開消息提到中國斯特林發動機技術參數細節。這種先進的發動機將成為我軍新型AIP的「獨門秘技」。

2015年4月26日《人民日報》04版刊登文章《「最美職工」揭曉——勞動者因何美麗》一文中有這樣一段話：

在特種發動機領域，中國船舶重工集團公司第七一一研究所熱氣機事業部特種發動機團隊歷時近10年，研製成功擁有完全自主智慧財產權的新型發動機，與國外最先進的同類產品相比，功率提高了117%，屬世界首創，現已列入國家下一代艦船的應用計劃。

據悉，711研究所是我國常規潛艇動力系統的主要研究機構，曾研製多型潛艇的動力系統，其中技術水平最高的是運用在039B型潛艇上的AIP動力系統。

039B型潛艇的AIP系統採用的是斯特林發動機，這種發動機是我國80年代引進瑞典技術開始研製。據報導，瑞典目前向國際市場推出的4-275型發動機有多種型號，包括75千瓦和110千瓦的型號，但目前對國際市場出售的是75千瓦的型號。據悉，中國當初引進的就是75千瓦版本的斯特林發動機，國內仿製成功後用於039B型常規動力潛艇。

由於斯特林發動機的功率較小，所以一般來說直接用來驅動潛艇在水下緩慢航行。而我國獨創的新型發電機技術可同時滿足潛艇水下緩慢航行和為主電池充電的要求，因此雖然安裝的4臺斯特林機總功率和日本「蒼龍」等同樣採用瑞典斯特林機驅動的AIP潛艇一樣，但卻具備更高的戰術靈活性。在艇上搭載的液氧耗盡之前，潛艇始終不必進入通氣管狀態航行，從而達到接近「小核潛艇」的性能。

雖然如此，但受制於斯特林發動機功率小的問題，039B型潛艇的水下充電速度比較慢。在以20節航速在水下航行幾小時後，可能要以2節左右的速度在水下「徘徊」數日，才能充滿主電池。可見，提高斯特林發動機的功率是提高039B型及未來新一代AIP潛艇性能的關鍵技術。

而711所研製的「熱氣機」就是我國這一方面的最新成果。據2004年新華網報導：上海711研究所研製的這種熱氣機，是一種具有國際水準的科研新成果。它有分別帶動20千瓦和100千瓦發電機的不同機型，其優點是，既可以使用天然氣、柴油、太陽能，又可使用其它固體燃料作動力進行發電，而排放的汙染氣體比目前市面上的其它發動機都要小，達到歐洲排放標準。

也就是說，我國的斯特林機在當時已經接近瑞典4-275型發動機中功率較大的110千瓦型的功率水平。

以此推算，我國新一代斯特林機的功率應為160千瓦或217千瓦，新型潛艇如果和039B一樣使用4臺斯特林機，功率可以達到640千瓦-868千瓦(868馬力-1180馬力)。該發動機要同時驅動充電用發電機和動力系統。在俄羅斯「基洛」級常規動力潛艇上，有1具150馬力的巡航用發電機組和2具102馬力緊急用發電機組。也就是說，中國新型斯特林機可以用相當於常規動力潛艇在通氣管狀態下的速度為主電池充電，同時仍能以2-3節的速度來驅動潛艇低速航行。這一性能是當前在世界上獨一無二的，即使是未來研製成功鋰電池潛艇，其能量密度也無法與柴油相提並論，仍需要在通氣管狀態下為電池充電。可以說我國對斯特林機技術的突破已經讓中國常規潛艇動力系統性能對他國同類潛艇的優勢進一步擴大。