我国AIP潜艇静音性能究竟如何

我国AIP潜艇静音性能究竟如何

中国军工正依靠实力走逐渐占领国际高端武器市场，这其中“麒麟”级AIP潜艇可说是杰出代表。其子型号S26P和S26T已相继出口巴基斯坦和泰国。

出口工作的展开自然意味着更高的透明度，以“麒麟”级为代表的中国常规潜艇家族出现在国际防务展会上已经是常态。通过这些展会上披露的信息，也反过来得以了解中国常规潜艇的先进水平。

防务展上的信息显示，“麒麟”级水面排水量约2600吨/立方米，潜艇总长度约78米、型深92米、最大潜深300米。从水面排水量可以看出，“麒麟”级应属于目前国际潜艇市场上吨位较大的潜艇，与我军的自用版应该也比较接近，因此透过“麒麟”级多少也能看到我军自用版的影子。

从吨位来看，“麒麟”级属于国际市场上的“大个头”，“大个头”也有着“大智慧”，防务展上的信息显示，“麒麟”级的乘员仅为38人，相比于近似吨位的国外潜艇乘员普遍在60人以上，其高度自动化水平可见一斑。

大吨位也反映了潜艇的设计初衷，即适合远洋作战和部署。较大的吨位赋予了“麒麟”级可观的续航和自持力，它最大航速18节，4节航速下航程可达8000海里，最大自持力可达65天（约9周）。

武器方面，“麒麟”级有6具533毫米鱼雷发射管，可以携带鱼雷、导弹、水雷等武器，其中导弹和鱼雷搭配最多可以备弹18枚。

强大的武库，辅以综合集成桅杆等先进的战场感知设备，为潜艇执行全面、多样化任务打下了坚实基础：使用鱼雷或导弹，它可以从鱼雷管齐射执行反舰作战任务；使用鱼雷，它可以执行反潜作战任务。

使用导弹，它可以齐射执行对陆攻击任务；此外，它也可以执行布雷任务、搭载小艇进行特种部队渗透，以及执行侦察、监视巡逻、封锁等等任务。　

生存能力可以说是潜艇的生命线，潜艇之所以能够在问世后便迅速奠定自身的海战核心地位并长盛不衰，很重要的一个因素是其良好的水下隐蔽性赋予了它出色的突防能力，这其实也可以理解为潜艇在生存能力方面的天然优势。

但这种生存能力优势并非一成不变的，从潜艇出现的那天起，反潜手段随之快速发展，两者可谓此消彼长。在保证生存能力优势方面，“麒麟”级潜艇采用了多种措施和先进技术手段，从而达到降低水声、红外以及雷达反射面积特征的目的。

就潜艇而言，如何降低水声特征以提升静音性能又是重中之重，“麒麟”级在这方面也下了不少力气，综合采用了水动力外形设计，以及减震浮筏和消声瓦等隔震技术，确保了良好的静音性能。

中国常规潜艇总师吴崇建曾指出，“潜艇减震降噪，是一个综合的科学问题，没有理论就带不动实际研究。各国都对理论研究投入很大。

必须在理论上继续创新，才能在国际上抗衡。” 吴总在后面更直接的指出，国产常规潜艇的静音水平已经超越“基洛”级。从外贸潜艇的介绍来看，一些主流的减震降噪技术都在国产潜艇上得到使用，吴总的话显然是非常有底气的。

对于“麒麟”级这样的常规潜艇而言，即便静音性能再出色，其生存力能力也面临着另一个挑战——充电。

常规潜艇在水下航行主要依赖电池，电池用完就得浮出水面吸气充电，而浮出水面基本上等于暴露自己，这是长久以来常规潜艇生存能力最受威胁的方面之一。

为解决这个问题，各海军大国纷纷推进AIP动力技术，所谓的AIP技术即可以不依赖空气为常规潜艇提供电能或机械能的一门技术，这让潜艇在水下航行更长的时间，这也意味着更强的生存力和战斗力。　

中国已经掌握潜艇AIP动力技术并在“麒麟”级上投入使用，AIP技术“门派”众多，“麒麟”级采用的是应用范围较广的一类——斯特林技术。

此类技术以柴油做燃料，氧做助燃剂。混合后燃烧产生的热能经加热管加热内部循环的介质（通常为氦气），介质受热膨胀推动活塞作功，进一步产生电能带动潜艇。“麒麟”级在采用AIP技术后水下航程和续航力都得到了大幅提升，生存能力进一步加强。

从“麒麟”级披露的信息可以看出，中国AIP潜艇挺进国际市场自身强大的实力绝对是主要原因。而这背后，自然是我军自用型号在技术有着更大的突破。

什么是AIP系统

AIP系统的一种形式是允许柴电潜艇继续在水下继续运转其柴油发电机，然后利用电力进行推进，水下滞留时间可以延长到2周。AIP系统是一个闭环系统，通过气态氢和液态氧之间的连续化学反应来产生电能。此外，AIP系统非常安静，不会产生大量的热量，使潜艇不易被发现。

现时燃料电池是一种发展较为成熟的AIP系统，由固态聚合物燃烧装置、液氧系统、氢系统、热交换器、海水冷却器、淡水冷却泵、冷却水箱、催化剂罐、造水箱等装置和燃料电池组件的电器设备构成,特点是装置中无转动机械部件，因而没有噪音辐射；无机械能和电能辐射，电能转换效率高达70%；能量转换温度低，工作环境较安全。

德国是最早研究燃料电池的国家之一，水平处于世界领先地位，其新型潜艇212A型或者214型连续潜航最高达到17天，而采用燃料电池AIP系统209型最多可以连续潜航14天时间。

日本也正为其新型潜艇“亲潮”加装瑞典考库姆公司的斯特林发动机(AIP)系统,改装後潜艇的排水量近3000吨。 看来(AIP)系统很有可能成为下一代潜艇的常规配置

AIP系统分类

闭式循环柴油机系统

闭式循环柴油机（CCD/AIP）除了进、排气系统与普通柴油机不同外，其工作原理与目前常规动力潜艇所使用的普通柴油机是一样的。其工作原理是：用潜艇自带的氧气代替空气中的氧，将废气中的二氧化碳经过冷却和吸收后排到艇外，部分二氧化碳作为工质参加循环工作；同时用氢气取代空气中的氮气，改善循环气体的燃烧质量。其具体工作流程是：将氧气和氢气按一定比例混合成相当于空气成分的气体输入到柴油机的气缸中，然后柴油与氧气发生燃烧反应，产生的热能推动活塞运动进而带动曲轴运转，产生机械能。燃烧后的废气从柴油机排出，温度大约在350-400℃ 之间，主要成分是二氧化碳、水蒸气、氩气和部分氧气。这些废气经过喷淋冷却器被冷却到100℃左右，其中的水蒸气被冷却成水，剩余废气进入一个吸收器。二氧化碳与吸收器喷淋的海水混合并被吸收，由海水管理系统排出艇外。这套系统与柴油机的工作深度、潜艇下潜深度均无关系。部分经过处理的废气补充氧气和氢气后，再进入柴油机参加循环工作，整个过程均使柴油机在闭式循环的工况下工作，可由一台中央计算机控制并管理。

技术实现的难点和重点　其一，是将废气中的水蒸气和二氧化碳排出是实现闭式循环的关键所在。其中水蒸气可以通过冷却成水加以解决，但是二氧化碳的吸收排除却是难中之难，主要方法是碱溶液吸收法、再生吸收剂吸收法和海水溶解法，其中最好的应是海水溶解法，原料取之不竭，用之方便，实现难度较小。其二，是使柴油机在使用循环气体的情况下能保证足够的燃烧质量，产生足够大的功率。虽然循环气体中的二氧化碳经过吸收排除，但是整个循环气体中二氧化碳的浓度依然很高，势必影响柴油机的效率，因此通过加入少量氩气来克服。

主要的技术优点　柴油机技术成熟，性能比较可靠，寿命长，目前此AIP系统所用柴油机可以是标准的潜艇用柴油机，制造和装配技术非常成熟，工作寿命要比其他AIP系统的主机时间长；燃料可以通用，此 AIP 系统所用柴油与普通常规潜艇所用的一样，可广泛采购，不存在后勤供应问题；随时可以在闭式循环和开式循环两种工况下进行自由转换，因为该系统所用柴油机与普通柴油机一样，所以可以进行自由转换，增加潜艇使用的灵活性；由于可以使用大量成熟技术，且水上、水下均可使用，耗油率较低，维修费用相对较低，因此是AIP系统中最经济的一种形式；工作不受潜艇下潜深度影响。

存在的缺点和不足　工作效率低、氧气消耗量大、排出的热量多，按13000海里的续航能力计算，一艘209型潜艇采用燃料电池仅需携带15吨左右的液氧，而采用闭式循环柴油机、则需30吨左右的液氧；产生的噪声大，闭式循环柴油机采用的是普通柴油机，系统的运动部件较多，工作过程中机械运动产生的噪声较大，虽然可以采取降噪技术将噪声降低到安静航行时的水平，但是总体上比采用燃料电池噪声要大；系统输出功率受到限制，因为受到潜艇的噪声控制指标的限制，一般要求每台普通柴油机的输出功率≤500千瓦，因此闭式循环柴油机的输出功率很难再增加。

目前德国、荷兰、意大利和英国都在积极开发研制此类AIP系统。1993年，德国在退役的205级潜艇U-1号上成功试验了250千瓦的闭式循环柴油机系统，并将眼光投向大量出口国外的209型潜艇的改装上，拟用一个附加耐压舱段来安装AIP系统，以插入方式加到209潜艇中，这样可使潜艇水下最高航速不变，水下续航时间增加4-5倍，水下45节航速可连续航行386小时，续航力接近1800海里。荷兰和意大利也先后成功试验了闭式循环柴油机系统，准备用于对现役潜艇进行改装或用于新建的常规动力潜艇。

斯特林发动机系统

斯特林发动机（SE/AIP）系统与闭式循环柴油机系统大致相同，最主要的不同就是发动机。SE/AIP系统使用的是热气机，而CCD/AIP系统使用的是闭式循环柴油机。热气机的构想是英国科学家罗伯特·斯特林于1816年率先提出来的，它是一种由外部热源加热，并将热能转换为机械能的热机，其循环是一种闭式、采用定容下回热的气体循环，简称斯特林循环，其具体工作原理是：斯特林发动机的活塞上室为热室，它与另一活塞的下室相连，四个缸相互连接在一起，具体的是1号缸上部的热室与2号缸下部的冷室相连，2号缸上部的热室与3号缸下部的冷室相连，3号缸上部的热室与4号缸下部的冷室相连，4号缸上部的热室与1号缸下部的冷室相连，互相差90°角。它们使工作气体在热室和冷室之间来回移动，使活塞运动并带动曲柄转动。斯特林发动机主要是在水下续航状态下工作，与蓄电池并联，向推进电机、全艇辅机及其他用电设备供电。

技术实现的难点和重点　主要在于斯特林发动机的水下燃烧系统，因为该系统所使用的氧化剂是纯氧，燃烧方式为燃气再循环，并且是在高于周围海水压力的高压情况下进行燃烧。

主要技术优点　机械噪声与振动较小。因为斯特林发动机是一种从外部对内部气体工质连续加热使之做功的活塞式往复发动机，燃烧过程中没有柴油机的爆燃现象，燃烧过程平稳，因此发动机的噪声与振动较小，但是有些斯特林发动机的部件依然采用往复式运动机械，所以在装备潜艇时仍要加装双层隔振系统以减小水下噪声。废气排放方便，当热气机的燃烧压力为22公斤/厘米2时，废气水下排放不需要闭式循环柴油机系统的庞大水管理系统，在潜深200米内可以自主排放，即使增加潜深也只需要小型压缩机协助。当燃烧压力小于20公斤/厘米2时，废气水下自主排放的深度要相应减小。这种发动机的废气排放深度与燃烧压力有关，这也是技术实现的一个难点。

缺点和不足　功率较低，斯特林发动机由于其自身固有的低功率密度的特点，因而决定了整个AIP系统的功率密度小于CCD/AIP系统。如果要加大功率，需要配几台发动机，但这又影响到整个潜艇的布局与使用，实现功率突破难度较大；燃油消耗量较大，目前要高于普通柴油机。

当前，在SE/AIP系统较有建树的国家是瑞典。瑞典考库姆公司从上世纪60年代末就开始斯特林发动机的研制工作，目前已经成功研制出71千瓦的 V4-275R 型斯特林发动机，装备于1995年2月2日下水的“哥特兰”号潜艇，并使之成为世界上第一艘装备SE/AIP系统的常规潜艇，这也标志着斯特林发动机进入了实用阶段。近年来，日本也从瑞典引进了斯特林发动机的建造技术，用于装备或改装海上自卫队潜艇。

闭式循环汽轮相系统

闭式循环汽轮机系统（MESMA/IP）系统主要由4个分系统构成：液氧储存罐、燃料储存罐及一、二回路系统。其中燃料通常选择乙醇，存放在储存罐中的橡胶袋中；一回路系统包括高压燃烧室、热交换机、冷凝器；二回路系统包括蒸汽发生器、蒸汽轮机、冷凝器。具体工作原理及过程：将储存在绝热罐中的低温液氧送到加热器中加温呈气态，乙醇和气态氧在高压燃烧室里燃烧，燃气通过蒸汽发生器后大部分被冷却，这些经冷却的燃气重新回到燃烧室，用于冷却烟道壁，调节燃烧壁壁温，使其保持在1000℃以下，同时稀释乙醇/氧气的混合气体，使其燃烧温度保持在700℃的最佳状态。一小部分未经冷却的燃气有些直接排出艇外，有些以液态方式储存在艇内。水在蒸汽发生器吸收燃气热量后变成高温高压蒸汽，温度达500℃ ，压力大约为18公斤/厘米2，这些蒸汽推动蒸汽轮机做功，驱动交流发电机和整流机组产生直流电，为推进系统提供能量。水蒸汽冷凝成水后，返回蒸汽发生器，完成循环过程。

技术实现的难点和重点　主要在于此系统的液氧采用的是高压储存（60公斤/厘米2）或者低温低压储存（﹣185℃，2-10公斤/厘米2） ，无论液氧储存罐置于何处，必须要经得起5g的冲击。因此液氧储存罐应安装在低频

主要技术优点　功率大，可满足潜艇水下航行需要，法国在为巴基斯坦建造的“阿戈斯塔”90B级潜艇上所安装的 MESMA/AIP系统的功率为200千瓦；燃烧产物的排放非常隐蔽，由于燃烧时的压力较大，燃烧产物的压力也较大，不需要使用其他机械系统加压就能自动排出艇外，相应也就减少了潜艇的自噪声；另外使用气泡分裂系统使排出的二氧化碳气泡减小，提高废气的海水溶解度，如果情况危急，可将燃烧产物进行冷凝储存在艇内，此举将大大提高潜艇的隐蔽性。

缺点和不足　整个系统非常庞大，辅助机械设备较多，此AIP系统主要部件有燃烧室、蒸汽发生器、二氧化碳冷凝器、蒸汽冷凝器、涡轮交流发电机、各类泵，所以系统安装布置比较困难，需较大舱室空间，这直接影响此AIP系统的实用性；热效率低、经济性较差，此AIP系统的氧消耗量比闭式循环柴油机（CCD/AIP）系统要高15%左右，同时在相同水下续航力的条件下，乙醇所占容积要比CCD/AIP系统多一倍，而且所有系统部件都需要特殊的设计，投资较大，经济性差。

目前法国是在MESMA/AIP系统上取得进展最大的国家。1988年以来，法国就使用400千瓦燃烧室平台进行该系统的试验，并且取得较大进展，已进入实用阶段。1994年，巴基斯坦从法国舰艇建造局订购了3艘“阿戈斯塔”90B级潜艇，这三艘潜艇将安装法国自主研制的MESMA/AIP系统，这将大大提高巴基斯坦的水下作战能力。除此之外，德国MTU公司也在加大对MESMA/AIP系统的研究力度，其使用的燃料将是柴油，功率也会增大到700千瓦，一旦研制成功，将会大大提高MESMA/AIP系统在国际市场上的竞争能力。

燃料电池系统

燃料电池（FC/AIP）系统是最具竞争力的AIP系统，它是直接将反应物质化学能用电化学方式直接转换为电能的能量供应系统。主要组成部分有燃料电池及其储存设备和转换器、氧化剂及其储存设备和转换器、控制装置。其中燃料电池主要种类有碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸燃料电池、固体氧化物电解燃料电池等，其中最有前途的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。

质子交换膜燃料电池系统中的氢/氧燃料电池的工作原理实际上就是电解水的逆过程。质子从阳极移到阴极，在阴极氧气反应形成阴离子，阴离子与透过薄膜的氢阳离子反应生成水。这种燃料电池采用铂作催化剂的气体扩散电极，其负载量为4毫克/平方厘米，碳板用作导电体。电池双极板之间的冷却装置将水从系统中排出。一定数量的电池模块通过串、并联方式组成燃料电池装置，这只是一种单纯的能量转换装置。

燃料电池系统构成与一般电池有很大差别。在此系统中，反应物质及其存储装置与能量转换装置是相互独立的。燃料电池的大小决定系统的输出功率，与储存能量多少无关；反应物质多少决定系统储存能量，在一定的输出功率下如果要增大储存能量，只需增大反应物质及其存储装置，无须增大能量转换装置，即燃料电池。反应物质用完后，补充反应物质即可，无需更换燃料电池。

主要技术优点　能量转换效率很高，燃料电池通过电化学方式直接将化学能转变为电能，省去了热机发电时所必须经过的“燃料化学能→热能→机械能→电能”复杂的转换过程，减少了能量损耗，理论上的能量转换效率可以达到100%，实际效率可达到70%；对外热辐射较少。由于能量转换过程中能量损耗较少，所以相应的散热也少，这就有效的降低了潜艇的热辐射，减小被敌红外探测仪器发现的几率；噪声较小，燃料电池系统由于直接进行能量转换，因此本身并无机械运动部件，因此工作过程中非常安静，可以使得潜艇在航行时获得极佳的隐蔽性；系统维护保养、制造加工很方便，由于系统无机械运动部件，因此就没有磨损造成的故障，同时对于零部件的加工要求低，也便于制造加工，通过集中控制装置可以实现对各个辅助系统的控制，便于实现自动化；过载能力强，燃料电池的短时过载能力可达额定功率的2倍，而柴油机等热机却没有这么大的过载能力，因此装备燃料电池AIP系统的潜艇可进行短时的加速航行；系统配置灵活，便于安装，燃料电池是由若干个电池单元串、并联而成，可根据潜艇内部布置的需要，灵活选择燃料电池的配置方式；效率随输出功率变化特性较好，特别适合潜艇对于动力装置需要功率范围宽而效率高的要求。

缺点和不足　燃料危险性非常大，易发生险情，目前的燃料电池只能用纯氢作燃料，纯氢的加工提取工作异常复杂，且在潜艇狭小空间内，纯氢一旦发生泄漏，浓度超过极限易发生爆炸，危险性很大；系统比功率较小，目前质子膜燃料电池的比功率只有100瓦/公斤，比之柴油机的300瓦/公斤相差较远，要想达到相同功率，燃料电池所需重量要大于柴油机等；工作寿命短、价格较高，目前的质子膜燃料电池的工作寿命只有5000小时，距离40000小时的目标寿命相距较远，同时其价格也是柴油发电机组的3-6倍，约为3000美元/千瓦，不是一般国家海军可以承受了的。

核电混合推进系统（SSN/AIP）

核电混合推进系统（SSN/AIP）的研制工作也在不断推进和深入，加拿大在此类AIP系统的研究方面走在了世界各国的前面，其研制的AMPS型核电混合推进系统即将迈入实用阶段，这种只需经过简单改装就可使常规潜艇变成小型核潜艇的动力系统日益引起各国海军的注意。但必须指出的是，目前无论哪种AIP系统，其输出功率均不能满足常规潜艇水下最大航速航行的需求。只有将AIP系统与当前潜艇的“柴电”动力装置组合在一起，构成混合推进装置才具备实用价值。AIP系统只有在作战情况下使用，作为辅助动力系统，延长潜艇水下续航时间和航行距离，扩大水下活动范围。而在一般情况下，还需“柴电”动力装置作为主要推进系统。无论怎样，AIP系统使得常规潜艇可以在敌情威胁严重的情况下取消通气管状态，减少暴露几率，提高隐蔽性，一旦装备潜艇后，无疑将会使现代常规潜艇的攻防作战能力得到大幅提升。

什么叫AIP潜艇？

AIP潜艇指的是使用不依赖空气推进发动机作为动力的潜艇，其特点是可以更长时间的潜伏水下，隐蔽性较普通常规潜艇更优秀。

潜艇虽然能在水下悄悄地航行，但不能总呆在下面。水下憋气功力不足，主要是因为潜艇在水下的动力来源于电池，电池是靠柴油机充电的，而柴油机必须要用空气才能工作。直到开发出了核动力，不需要空气就能提供强大动力。核潜艇能在水下狂奔几个月，可是它的造价非常昂贵。

潜艇设计师想了很多办法。比如给潜艇装上氧气瓶，潜航时就用它给柴油机供气。这叫做闭式循环柴油机，很便宜，但在水下时噪音大。另外还有斯特林热气机、闭式循环汽轮机，噪音倒是低一些，但结构复杂，效率也不算高 。

后来经过多年的研究，就提出了一种用燃料电池的方法。燃料电池就像一个化学反应容器，能让氢和氧直接反应，产生电流，因此没有什么运动部件，也就不会产生噪音。神奇的是，它工作时不会产生二氧化碳等废气，产生的是水。更神奇的是，它的效率很高，理论上能把氢、氧中的所有能量都转化成电。而闭式循环柴油机等设备，无论如何都会有大部分能量随着废气浪费掉。

此项技术最早运用在潜艇上的国家是德国，德国HDW船厂于1984年开始对燃料电池系统进行陆上试验，然后是海上试验，最后在1992年世界上第一种燃料电池AIP潜艇诞生，它就是著名的212级潜艇。

现如今这种技术也有蛮多国家运用开来，其中就包括我国。我们的AIP潜艇从04年开始建造，现已建造了十多艘。而且也对外进行了出口，对于此项技术我国掌握得还是比较先进的。我们AIP潜艇发动机的研制与国外同类产品相比，功率要比其他的大一倍去。

现在会造AIP潜艇的国家不少，瑞典、法国、德国、俄罗斯、中国、日本、韩国、印度等国都能造，但是有自主AIP技术的国家目前就只有瑞典、法国、德国、俄罗斯、中国，而日、韩、印要么是引进许可证，要么是拿别人现成的AIP系统组装。

目前从各种类型的AIP系统的试验情况以及实际使用结果来看，装备了AIP系统的常规潜艇，明显地减少了潜艇使用通气管航行的时间，增加了潜艇的水下续航力，降低了潜艇的暴露率，弥补了常规潜艇水下续航力不足的重大缺陷。在竞争日益激烈的常规潜艇的国际市场上，没有装备AIP系统的潜艇，即使其他方面的性能出众，也难再吸引买家掏腰包了。

AIP英文全称AirIndependancePower，是“不依赖空气动力推进装置”的英文缩写。常规动力潜艇机动灵活、噪音小、造价低，但现有的大多数常规动力潜艇在水面航行时，用柴油机作动力；在水下航行时则用蓄电池提供动力，因而水下续航力有限。潜航一段时间，潜艇就需要上浮至通气管航行状态，利用柴油发电机组对蓄电池进行充电。这短暂的上浮充电时间，正是常规潜艇最容易暴露的时刻，这也是常规潜艇最致命的弱点之一。 为了克服这一缺点，技术人员研制出了AIP装置，这种装置利用自身携带的氧气（通常为液氧），为发动机提供燃烧条件，完成能量转换，提供潜艇水下航行所需的推进动力。 如今，是否装备AIP推进装置已经成为未来衡量常规动力潜艇性能优劣的一个基本标准。这种“时尚”的技术，其实早在20世纪50年代就出现了。当时，前苏联海军就尝试使用AIP闭式循环柴油机作为潜艇动力系统。到了90年代中期，越来越多的国家开始致力于AIP技术在潜艇上的运用 普通常规动力潜艇，在水下机动的时间一般不超过3天。而目前，世界各国装备的AIP潜艇，都可以在不浮出水面的情况下自由巡弋5天以上。德国212型潜艇能以水下8节的最大航速，持续航行7天以上。而韩国海军最新服役的214型AIP潜艇“安重根”号的技术数据，更是让人吃惊：该型号潜艇能够在不浮出水面的情况下作战14天！ 这些“独门武功”使得AIP潜艇，在水下有了更长的猎杀时间而不易被对方的反潜装备所发现。不仅如此，多样的武器配置也是AIP潜艇的一大特色。例如，俄罗斯最新的“阿穆尔”级AIP潜艇装有直径533毫米的53型线导鱼雷、中程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。 世界著名AIP潜艇 “北欧海盗”——瑞典皇家海军的“哥特兰”号潜艇，是世界上第一艘装备斯特林发动机的AIP潜艇。虽然水下排水量不到1500吨，但它标志着常规动力潜艇一个划时代的开始。“哥特兰”水下航速大约6节，并可保持该航速连续航行15天。装备的斯特林发动机让人叫绝之处是，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”潜艇全艇艇员只有25人，是现今各型AIP常规动力潜艇中人员最少的。 “日耳曼海狼”——德国海军212型AIP潜艇，采用由燃料电池和柴电动力组成的混合动力装置，水下最大航速达到8节以上，并可持续航行7天以上。艇上还有一套常规推进系统。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1683海里。 “红色风暴”——俄罗斯“阿穆尔”级AIP潜艇，该级艇采用的是碱性燃料电池系统，同时还装有一套柴电动力系统作为辅助推进装置。整套燃料电池动力装置的功率为300千瓦，能保证以水下35节的速度持续航行20天。该级艇的自动化程度和电子设备都处于世界先进水平，配备了各型先进的鱼雷、导弹装备。

AIP国际艺术高中艺术生初中毕业后十分不错的升学选择。

AIP国际艺术高中课程优势：

1、AIP国际艺术高中课程会提前三年帮助学生开始进行个人留学前期设计和准备，在三年高中生活里，使学生非常主动地认识到留学是他们规划人生和未来的慎重、周全选择。

2、AIP国际艺术英语课程提供了完善和赋予创新性的语言学习环境，通过开展形式多样的课内外活动，激发学生的积极性，使他们能在生动活泼、充满创意的学术氛围中去提高英语交际能力和批判性思维能力。系统的三年高中英语课程，包含普通英语、艺术英语、学术英语、雅思/托福备考，优质的教学确保学生们能满足国外艺术大学的语言要求并且能无缝衔接国外大学教学。

3、通过三年专业课学习，学生从造型能力的培养，到思维模式的转变，再到较强创意及实践能力的具备，使更多的学生毕业时能拥有考入英美一流艺术大学的专业水平。

4、基于AIP国际艺术课程与国际知名艺术院校多年的专业学术交流，国外合作大学也都积极地为本课程提供了诸多便利条件与机会。其中包括：双方教师的课程共建项目；合作大学教授至AIP的驻地项目；在AIP设立面试中心；每年多次来校进行专业授课并详尽介绍大学概况、特色及申请流程；为本课程学生专门开设快速申请通道；专为本课程学生设立专业奖学金等。

5、AIP国际艺术高中的高三及预科阶段得到了英国爱德思国家考试及文凭局的认可，AIP的学生可获得BTEC level 4艺术与设计预科阶段毕业证书，课程将以全英语授课。这是在融合了AIP预科课程的基础下，结合中国学生的需求和英国国家考试及文凭局所制定的模块设计而成的。

全课程共分为三个学习阶段，分别为探索阶段、专业阶段及最后阶段。在探索阶段，学生将探索不同的调查研究技巧及媒体运用；在专业阶段，学生需要针对所选取的专业进行更独立的实验，延伸使用更专业的创造媒介；在最后课题阶段，学生需根据以往所作的课题，自行撰写自己的课题大纲及独立完成自我设计作品。学生所有的课题及课业评分都需通过AIP专业老师的内部审核及培生集团外部审核，以保证学生的作品达到国际认可标准。

个人觉得燃料电池肯定是未来最值得发展的技术，原因如下：

1、燃料电池是直接配合电机使用的，而目电机的静音是很好处理的，世界主流发张方向舰船全电推进技术就是利用这一技术的高度灵活性、静音效果、结构紧凑、红外隐身效果等优势。

2、对比与斯特林发动机燃料电池技术更不依赖空气，斯特林发动机是一种外然机，需要冷却端（海水冷却）红外隐身性能差，而推进还是需要回转机构噪音比全电推进大，尤其是在大机动战术动作下噪音性能更明显。

3、燃料电池可以循环产生清洁的淡水，斯特林不但不产生淡水还产生大量的废气，需要不断排放。

4、 燃料电池能量转换效率更高。

而燃料电池目前还需要解决的是大容量大电流的放电问题、原料气体的舰艇存储问题（需要大量压缩气体氢气和氧气，但目前比较先进的有甲醇催化产氢气的技术）。

原理：

燃料电池：

    燃料电池是一种能量转换装置。它按电化学原理，即原电池（如日常所用的锌锰干电池）的工作原理，等温的把储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。 

在电池中增湿后的氢气(H2(H2O)n)通过双极板上的气体通道穿过扩散层，到达阳极催化剂层，并吸附于电催化剂层中，然后在铂催化剂作用下，发生如下反应： 

H2→2H++2e-或nH2O+1/2H2→H+·nH2O+e-随后，H+或H+·nH2O进入质子交换膜，与膜中磺酸基（-SO3H）上的H+发生交换，使氢离子到达阴极。与此同时，阴极增湿的氧气也从双极板通过阴极扩散层，吸附于阴极电催化剂层中，并与交换而来的H+在铂的催化作用下发生反应，即： 

1/2O2+2H++2e-→H20或1/2O2+ H+·nH2O+2e-→(n+1)H2O 

生成的水随着尾气排出电池。

 斯特林发动机：

工作原理如下：

图示是一个简易的斯特林发动机的模型。气缸内装有一定量的惰性气体。它包括两个活塞，**的为交换活塞，墨绿色的为动力活塞，都连接于曲轴上。 

整个缸体下部为热气室，上部为冷气室。首先对热气室进行加热到一定程度，给活塞一个初速度。动力活塞往下运动将冷气室的气体压到热气室，气体在热气室受热膨胀推动活塞向上运动，当气体到达冷气室，气体冷却收缩，活塞缩回，又将气体压到热气室，这样就形成了一个往复运动，从而可以产生动力。这就是斯特林发动机的基本原理。

在核动力潜艇大力发展的同时，常规动力潜艇并没有因此而退出历史舞台。毕竟，对很多国家来说，制造核动力潜艇存在着难以逾越的技术和资金难题，而且，常规动力潜艇比之核潜艇也更适合在近海、浅海作战。正因为存在着巨大的需求，所以常规动力潜艇也在不断发展进步，这其中最值得关注的是AIP的使用。所谓AIP，是“不依赖空气推进装置”的英文缩写。

众所周知，常规动力潜艇存在一个很大的缺陷，就是不能在水下长时问航行，因为艇上安装的蓄电池容量有限，必须经常上浮至海面进行“呼吸”，即在通气管状态使用柴油机为蓄电池充电，这样就很容易被敌方发现，而且柴油机为蓄电池充电时的噪声也极易被声呐等水声器材探测到。如此一来，潜艇的暴露率大大增加，无论是攻击的隐蔽性还是自身的生存能力都受到很大影响。为解决这一问题，各国都做了长期的探索和努力，而首先实现突破的就是瑞典的“哥特兰”号潜艇。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，它标志着常规动力潜艇一个新时代的开始。“哥特兰”号的独特之处在于，艇上装备有2台功率各为75千瓦、在水下没有空气的环境中可以工作的v4—275R型斯特林发动机，2台发动机所发出的功率除了供应艇上的正常照明、电子设备工作及生活设施所需外，剩下的能量还可用于推进潜艇，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，如果想以15～20节的高速进行水下航行，就必须动用艇上的蓄电池共同推进潜艇。“哥特兰”号潜艇当然，各国所使用的AIP系统也不尽相同。比如德国的212型潜艇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、液氧存储灌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瓦，9个模块单元的输出功率在300千瓦以上。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，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。两套系统即可分别独立工作，也可以同时进行联合工作。两套同时工作时，水下持续最大航程超过1683海里，是209型潜艇的4倍以上。目前，荷兰、日本、澳大利亚、意大利等国也都加入了研制、加装 AIP 推进装置并可持续航行 7 天以上。