20世纪末,潜艇动力主要来自柴油发动机和核发动机,空气独立推进(AIP)发动机投入实际使用。由韩国海军通过Jang Bogo III项目推广的Dosan Anchangho级潜艇也配备了柴油发动机AIP系统。当然,除了成本方面,核电在很多方面都有优势,但随着技术的进步,AIP与核电机构的差距正在被填补。
现有的配备柴油发动机的潜艇从柴油发动机产生动力,为螺旋桨和系统提供动力,当潜入水中时,它们利用储存在电池中的动力航行。然而,移动的柴油发动机噪音很大,并且需要在水下的空气有限,因此它们通常必须从水中出来并充电。
1950年代出现的核潜艇由于具有大功率、不消耗空气和噪音的特点,在行动持续时间和速度方面比柴油潜艇具有优势。但是,出于成本考虑,其他大多数国家都采用了核潜艇,而柴油潜艇则保持原样。
AIP 的概念可以追溯到 19 世纪,但配备 AIP 的潜艇的第一个实际案例是 1996 年服役的瑞典哥特兰级潜艇。 哥特兰级潜艇引入的 AIP 发动机是斯特林发动机,一种结合液氧和柴油燃料的热力发动机,但目前使用三种类型的带有燃料电池和闭式循环蒸汽涡轮机的AIP发动机。
美国海军是唯一一个完全取代核潜艇的人,这是因为成本方面的大问题。建造一艘 AIP 潜艇的平均成本在每艘 2 亿至 6 亿美元之间,而美国海军自 2004 年以来每艘服役的弗吉尼亚级舰艇的成本为 26 亿美元。以一艘核潜艇的预算,可以部署四艘 AIP 潜艇。成本上的区别主要是核反应堆贵,但区别在于每艘核潜艇可以搭载100人以上的大型舰船很多,而30~60人的中小型AIP潜艇也很多。人们。当然,潜艇小并不意味着它的鱼雷或导弹攻击力低,但大型潜艇可以配备垂直发射系统等武器。
核潜艇和 AIP 潜艇之间的另一个重大区别是速度。速度影响战略机动性和战术敏捷性,但高速航行是噪声源,因此在潜艇上全速航行很少。
美国海军运营的攻击型核潜艇在水下时可以保持30节或更高的航速。同时,代表AIP潜艇的德国214级潜艇的航速为20节。但是,AIP本身的巡航速度较慢,以瑞典Tlands级为例,最大限度提高动作耐久性的巡航速度约为5节。这是因为 AIP 无法产生足够的动力进行高速航行,因此 AIP 潜艇配备了柴油发动机以补偿其速度。
潜艇作战的重要因素之一是隐身和安静。就像2009年英国核潜艇“先锋”号与法国核潜艇“凯旋门”相撞时,增强核潜艇隐身性的隐身水平处于互不知情的水平。
当然,有人认为如果AIP潜艇设计得好,它会表现出更多的隐身性能,但这意味着聚变装置即使在低噪音核动力下也会发出声音,而AIP发动机几乎是无声的。柴油潜艇在使用电池时,比AIP潜艇安静,但性能并不好,但缺点是可以运行几个小时。 AIP潜艇可以保持几天的低噪音性能。
核潜艇的优势之一是理论上可以连续潜入水下3到4个月。传统的柴油潜艇必须在数小时至数天后漂浮以给电池充电。另一方面,AIP 潜艇所需的悬浮间隔在 2 到 4 周之间。核潜艇在远距离下潜具有压倒性优势,但如果活动区附近有很多友军港口,行动耐力优先级可能不会很高。相关信息可以在这里找到。
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