外燃机

突破！中国潜艇AIP动⼒翻两番，⼀台斯特林发动机顶⽇本苍龙级4台

中国斯特林发动机的⽔平已经达到世界最先进，潜艇AIP动⼒翻两番。据环球⽹报道，⽇前，国内⾸台⼤缸径斯特林发动机基

础样机在中国船舶集团有限公司旗下第711研究所顺利完成性能试验，这个研究所也就是⼤名⿍⿍的上海船⽤柴油机研究所。

这台基础样机额定功率达到了320千⽡，热功转换效率达40%，是⽬前国际上已知斯特林发动机的最⾼⽔平。

斯特林发动机是⼀种热⽓机，叫“闭式循环往复式外燃机”，我们现在的常规潜艇上使⽤的那种AIP动⼒装置（不依赖空⽓动⼒

装置），就是斯特林热⽓机。

我们知道，传统的常规潜艇在⽔下航⾏时只有两个驱动⽅式，⼀是在上浮或通⽓管状态使⽤柴油机动⼒，潜艇在⽔下10⽶左

右的通⽓管深度使⽤柴油机，能够以10节以上航速进⾏潜航。⼆是在潜航状态使⽤蓄电池电机动⼒。

这两种动⼒⽅式都有很⼤缺陷，通⽓管状态航⾏时，需要向海⾯伸出发动机通⽓管，潜艇上浮让柴油发动机⼯作的时间就是最

容易暴露的时刻。⽽使⽤蓄电池电机作动⼒，却不能持久航⾏。潜艇的柴油机运⾏离不开空⽓，因此每次⽔下航⾏时其蓄电池

⽤尽后，就必须浮出⽔⾯充电，或者采⽤通⽓管运⾏柴油机为蓄电池充电。

因课堂小结 ⽽，普通的常规动⼒潜艇的⽔下续航时间极为有限，根据航速不同，⼤约只有⼏⼩时⾄⼏⼗个⼩时。潜艇在⽔下航⾏没有兴

波阻⼒，所以相同动⼒条件下的航速⽐在⽔⾯航⾏时⾼得多，潜艇在⽔下以电机驱动可获得10节以上的⾼速，现代先进潜艇

甚⾄可以进⾏20节航速的⽔下电机航⾏。但由于潜艇电池容量有限，如果以电机驱动10节以上的⽔下⾼速航⾏，那么⼀⼩时

就能将电瓶的电量耗尽。

由于每隔⼀段时间就要上浮充电，导致常规潜艇的隐蔽性较差，⽔下憋⽓的功⼒不够。在过去，只有核潜艇能够长时间的在⽔

下航⾏，⽽常规潜艇只能算是会潜⽔的船。

为了保证隐蔽性，常规潜艇最好是增加在⽔下航⾏的时间，避免浮出⽔⾯，这就促使了不依赖空⽓推进系统（AIP）的产⽣。

从上世纪90年代开始，⼀些国家的最先进常规潜艇已经开始采⽤⽔下长航时辅助动⼒装置（AIP动⼒），可以使⽤燃料电池或

斯特林闭式循环发动机，不依赖外界空⽓进⾏⽔下长时间潜航。

⽬前很多国家的先进常规潜艇基本都装备了AIP系统，这种系统可以使常规潜艇⽆需从空⽓中获取氧⽓，就能有⾜够的动⼒。

潜艇AIP系统包括斯特林发动机、燃料电池和闭式循环汽轮机系统等。其中斯特林发动机是最成熟可靠、采购和使⽤成本最

低，⽽且噪⾳较⼩的动⼒类型。

斯特林发动机在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明，故⼜称斯特林发动机。这是⼀种由外部热源加热，并将热能转换为机械

能的热机，是外燃机。与外燃机相对应的就是内燃机，像汽油机、柴油机这都是内燃机。外燃机，顾名思义就是燃烧或热源在

⽓缸外完成，像蒸汽机、蒸汽轮机，都属于外燃机。斯特林发动机是⼀种循环活塞欧洲教堂 式热机，所谓闭循环的意思是燃烧产⽣的空

⽓⼀直会保存在⽓缸内，不需要向内燃机⼀样与外界环境进⾏⽓体交换。

我国的常规潜艇在使⽤斯特林闭式循环发动机做⽔下航⾏时，可潜航⼀个多⽉⽆需浮出⽔⾯。⼀艘排⽔量3000吨的常规潜艇

使⽤AIP动⼒的续航能⼒可达3000公⾥（1650海⾥），算上全程潜航潜⼊阵左脑型 地的续航时间，可在第⼀岛链进⾏20~30天左右的

阵地作战。不出现通⽓管暴露状态下的连续潜航隐蔽作战，可极⼤增加对抗美⽇航空⼴域搜潜的能⼒。

中国是潜艇AIP动⼒系统发展较晚的国家，但中国的进步速度⾮常快。上世纪80年代瑞典率先突破斯特林AIP发动机技术，成

功装备潜艇。中国在上世纪90年代从瑞典引进了第⼀代的斯特林AIP系统，也就是斯特林MK.2热⽓机（4-275发动机）。巧合

的是，⽇本也是此时从瑞典引进了斯特林MK.2热⽓机，安装于苍龙级潜艇上。

第⼀代的斯特林MK3发动机的功率较⼩，单台功率只有75kW（100马⼒）。⽇本苍龙级的AI观后感作文400字 P动⼒系统是四组瑞典研发紫菜包饭的做法 授权⽇

本⽣产的川崎-考库姆V4-275R斯特林闭循环推进系统，总共只有400马⼒。相对⽐的，⽇本最新款的丰⽥陆巡越野车，其低配

置的3.5T发动机，都能有422匹马⼒的输出。

⽽中国在发展039B型潜艇时，实现了AIP动⼒系统的动国产化改型，360度视频 要⽐⽇本苍龙级先进得多，我国在引进的瑞典AIP基础

上，做出了升级，新款的斯特林发动机效率⽐外国原品提⾼117%⾄120%。039B常规潜艇在使⽤闭式循环发动机做⽔下航⾏

时，可潜航⼀个⽉⽆需浮出⽔⾯，速度⽐⽇本苍龙级潜艇提⾼50%以上。⽽现在中国将斯特林闭式热⽓机的单台功率翻了两

番，达到了320千⽡，是世界最⾼⽔平的，从⽽⼀举超过了瑞典和⽇本等国家。

下⼀步该所还要研制兆⽡级的斯特林发动机，也就是1000千⽡级，如果兆⽡级斯特林发动机研制成功，那么完全可以取代常

规潜艇的柴油机，甚⾄进⼀步与⼩型核反应堆相结合，研发出结构紧凑的⼩型潜艇核动⼒系统。