甜心看剧■危险的半岛情人——韩国海军214型潜艇性能浅析目前常规潜艇的AIP系统分为闭式循环柴

目前常规潜艇的AIP系统分为闭式循环柴油机（CCD-AIP）、闭式循环蒸汽轮机（MEMSA-AIP）、斯特林发动机（SE-AIP）、燃料电池（FC-AIP）和微型核反应堆（AMPS-AIP ，与传统核潜艇不同，该方案中反应堆只用来为蓄电池充电）这几类，但在当前的技术条件下都存在或多或少的问题。闭式循环柴油机因工作效率低，产生的热量和噪音大，增加了被敌方搜潜兵力探测到的几率，同时因热效率低对柴油和液氧的需求更大，因此至今除了前苏联的615型潜艇（Q级）外没有实用化的AIP潜艇采用该方案（德意荷均有针对现役潜艇的改装方案，但目前没有实装）；
闭式循环蒸汽轮机虽然拥有排放隐蔽和功率大的优点，但配套的蒸汽发生器、冷凝管路等配套设备的存在导致整套系统的体积非常庞大，同时热效率低的弊端依然存在，因此目前只有法国的阿戈斯塔-90B级潜艇采用了该方案；微型核反应堆虽然具备功率大、噪音低、不需要消耗燃料的优点，但成本过于高昂，并且严重依赖核工业水平，只有美俄加等极个别国家尝试过该方案，目前也只有前苏联的615E型试验潜艇使用该方案。目前真正得到大规模运用的AIP方案，也就只有以瑞典为代表的斯特林发动机和以德国为代表的燃料电池这两个技术路线。

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214型潜艇的储氢罐
当然和上述其余方案一样，这两种也存在一定的弊端。斯特林发动机存在功率低和燃料消耗大的问题，而燃料电池存在着单位功率低，液氢制备和储存难度高，价格高昂，普通港口难以补给液氢等问题。但相比之下二者具有更好的实用性和发展性，因此得到了多国海军的广泛运用。
德国在燃料电池领域起步较早，并投入了大量的精力，其燃料电池水平相对领先且成熟可靠，因此214型潜艇得以采用了一套由西门子和HDW联合研制的HE-PEM（氢能-高分子电解质膜）燃料电池系统。这套燃料电池在工作时，储氢罐中的网格状氢化物吸收氢分子，经过加热放出氢气，通过固态聚合电解质引导氢离子到阴极与氧气发生反应，由氢氧燃料电池模块发电后，通过交直流转换带动永磁电机，用于潜艇在潜航状态下的长时间低速航行。

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214型潜艇的液氧罐
214型潜艇共安装有2套120千瓦的燃料电池模块，最大输出功率240千瓦，冲刺速度8节，航程420海里，可以保证在4节的航速下航行1248海里，在水下待机长达3周。同时燃料电池最大的优点在于唯一的副产品就是蒸馏水，不会像传统热机和其他AIP系统一样排放任何废气及红外特征，也就不会有因排气造成的气泡噪音（部分热机需要对废气进行加压排放），从而有效的控制了热辐射强度，明显减小了尾流特征和航行时的噪音，最大限度的缩短被发现的距离。

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214型潜艇所用的120千瓦燃料电池模块
214型潜艇还安装有2台为铅酸电池充电的0.97兆瓦PillerNtb56.40-10发电机和1台最大功率为4兆瓦的用于潜航的西门子第二代PERMASYN可倒转永磁同步电机，具有抗振、易维护、便于调节转速等优点，可以在较低的转速下获得同等的扭矩，因此可以降低水动力噪声，提高推进效率。而且在调节转速时，不会产生转换的瞬时噪音，可以在不同的航行状态下始终提供稳定的动力输出。同时由于采用了EMCS工程监控管理系统，机电部门可以在控制中心内对机电舱的所有设备进行监控和操作。得益于高度的自动化， 214型的乘员为22名水兵和5名军官，仅为传统柴电潜艇的一半左右。