[發明專利]不依賴空氣的潛艇推進裝置

無效

• 申請號: 200810088394.5
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101549748A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 尚德敏
• 申請（專利權）人: 尚德敏
• 主分類號: B63G8/08
• 分類號: B63G8/08;B63H11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交通運輸技術，尤其涉及到一種不依賴空氣的潛艇推進裝置。

背景技術

潛艇是一種即能在水面，又能在水下一定深度航行，并進行戰斗的艦艇。

潛艇是現代海戰中十分重要的高技術主戰兵器，是人類在走向海洋深處的艱苦探索中所取得的杰出成果之一。

第一次世界大戰中，德國潛艇在海戰中大顯神威，令各國海軍刮目相看。此后，世界各主要海軍大國加快研制潛艇的步伐。

第二次世界大戰中，各交戰國都將潛艇作為一支重要海上力量投入使用，使得地球上各大洋深處充滿殺機，潛艇也就名副其實地被稱為“水下幽靈”。

眾所周知，當今世界上，大約有40多個國家和地區擁有800艘左右的潛艇，其中常規動力潛艇有700余艘。與核動力潛艇相比，常規動力潛艇機動靈活、噪音小、造價低。但是，它有一個致命的弱點：不能在水下作長時間的航行，必須經常浮至海面“呼吸”，即在通氣管狀態下使用柴油機為蓄電池充電。這樣很容易被對方雷達偵察到，同時，柴油機為蓄電池充電時的噪聲，也極易被對方水聲器材探測到，因而大大增加了常規動力潛艇的暴露率，使其生存能力受到嚴重的威脅。

為減少常規動力潛艇的暴露率，增加隱蔽性，早在二戰期間，德國和前蘇聯就開始研究不依賴空氣推進裝置(Air?Independent?Propulsion)，簡稱AIP裝置，裝備不依賴空氣推進裝置的潛艇，稱為AIP潛艇。進入21世紀以來，不同結構和工作原理的多種AIP潛艇陸續研發成功，世界主要海軍大國幾乎都已裝備了AIP潛艇，使現代常規動力潛艇的攻防作戰能力得到大幅提升。

在亞洲，在2007年中，韓國海軍的214級潛艇“孫元一”號下水，韓國成為亞洲第一個裝備AIP常規潛艇的國家。韓國214級潛艇的AIP系統，是利用德國的燃料電池獲得電能，供潛艇使用。在2007年末，日本海上自衛隊“蒼龍”號潛艇下水，其AIP系統采用了瑞典的“斯特林”發動機。

為了建設一支強大的中國海軍，我國對常規動力潛艇的AIP裝置的研究，已進行多年，并取得了一些重要成果。但是，一些關鍵技術還有待突破，建成我國自己的高性能的AIP潛艇，尚需時日。

目前，國內外常規動力潛艇的AIP裝置，主要有以下四種：

一、閉式循環柴油機裝置

閉式循環柴油機裝置的主要技術特點：潛艇使用普通柴油機，潛艇不僅自帶柴油，而且自帶氧氣，燃燒后的廢氣從柴油機排出后，進入廢氣吸收處理裝置。

該裝置的優點：柴油機技術成熟、壽命長，燃料通用，耗油率低。

該裝置的缺點：廢氣二氧化碳吸收和排除的難度很大，需要設備多；柴油機運動部件多，機械噪音大。

二、“斯特林”發動機裝置

“斯特林”發動機裝置的主要技術特點：它使用閉式循環的熱氣機工作，由外部熱源加熱，潛艇自帶柴油與氧氣。

該裝置的優點：燃燒過程平穩，發動機的噪音和振動較小；燃燒壓力高，廢氣排放比較容易。

該裝置的缺點：“斯特林”發動機的功率較低，發動機部件的加工難度大。

三、閉式循環汽輪機裝置

閉式循環汽輪機裝置的主要技術特點：潛艇自帶的燃料與氧氣在高壓下燃燒，通過熱交換器，使水加熱變成高溫高壓蒸汽，蒸汽推動汽輪機做功。潛艇自帶的燃料通常是乙醇。

該裝置的優點：功率大；可靠性好；燃燒壓力高，廢氣排放比較容易，也可將廢氣冷凝存在艇內。

該裝置的缺點：閉式循環汽輪機裝置體積龐大，輔助設備多，燃料乙醇所占容積大。

四、燃料電池裝置

燃料電池裝置的主要技術特點：燃料電池裝置是用電化學方法，將反應物質氫和氧的化學能直接轉換為電能，燃料電池本身沒有機械運動部件。

該裝置的優點：能量轉換效率高；對外熱輻射較少；工作過程安靜，噪音低；不產生廢氣；過載能力強。

該裝置的缺點：燃料電池用純氫作燃料，純氫貯存難度大，純氫泄漏危險大；燃料電池工作壽命短，價格高。

上述有關潛艇推進裝置的背景技術，在以下專著中有詳細描述：

1、張海波，楊金成，現代潛艇技術，哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2002

2、謝祚水，羅廣恩，現代潛艇，哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2007

3、邵開文，馬運義，艦船技術與設計概論，北京：國防工業出版社，2005

發明內容

本發明的目的是給出一種適用于常規動力潛艇的不依賴空氣的潛艇推進裝置，該裝置結構簡單、工作可靠、壽命長、造價低、功率大、噪音小。