11c自带大量液氧解决柴油需要氧化剂的问题,同时采用斯特林发动机的闭循环设计,不与大气交换废气。
虽说a11c最终被取消,但以此设计为基础的哥特兰级潜艇成为了世界上第一款批量服役的aip潜艇,由于在水下可以不需要启动电池供能,哥特兰级能维持数周的水下航行。
迄今为止大多数的aip潜艇采用的仍然是类似的斯特林发动机设计,用以延长水下续航或水下提供额外动能完成短时间提速。
斯特林发动机并非完全没有弊端,相比较传统的电机和核动力的蒸汽涡轮,斯特林发动机复杂的机械传动结构意味着会产生很大的震动和噪音,对于声音便是生死的潜艇来说很致命,因此斯特林发动机要装在特殊设置的隔音缓冲舱室内,在作战时不一定愿意使用。
另一点不太明显的缺点是虽然是闭循环设计,斯特林发动机依然依赖燃料和氧气的燃烧,而氧气作为气体随着潜艇潜深的增加会逐渐压缩体积进而无法充足燃烧。
斯特林发动机最佳工工作气压在20bar,也就是潜艇潜深超过200米时斯特林发动机便无法有效工作,除非有额外的加压装置不然废气无法排出潜艇,这便是额外的噪音源和能耗。
也因此aip家族中还有另一种设计,以德国和意大利为首开创的燃料电池类aip。既然水下柴油没有空气无法燃烧,那我不用柴油不就完了?
同样借鉴于航天载具上提供电力的燃料电池设计,通过含氢化合物和液氧反应氧化还原发电,直接为电池或电机供电。副产品只有水,即可排出艇外也可成员自用。
不过氢可不是一个容易储存的东西,在密闭的潜艇内放置比电池还易燃易爆的东西并不安全,以212型潜艇为首给出的解决方案便是混合壳体设计。
有点儿类似毛子的双壳体潜水艇,把液氧和氢气放到外面,就算是发生意外,也不至于对自己产生太大危害。
氢氧被分开储存在后部耐压壳上方和下方以壳体隔开避免接触,一旦发生爆炸用来承受水压的耐压壳可担当保护乘员的装置。
不过混合壳体的设计虽然保证了安全却增加了建造难度和建造成本,在出口的214型和后续的海豚ii型潜艇上,德国又回归了单壳体建造,整个艇体大幅度拉长,氢氧储存设施都放到了耐压壳内部。
和斯特林发动机相比燃料电池aip由于几乎没有移动部件噪音非常低,甚至低于核动力潜艇的涡轮机,省去的降噪设施可大幅度减化潜艇内部的布置。纯化学反应自然也没有了潜深的限制,让aip潜艇不再拘泥于浅海地区。
但燃料电池在材料技术方面要求较高,且造价不菲,也是早期aip中只有德意采用的原因,不过随着化学技术的提升越来越多的aip潜艇开始使用燃料电池,西班牙韩国印度等后起之秀更倾向于购买或自行生产燃料电池aip潜艇。
苍龙级是标准的斯特林机aip潜艇,但从第11艘ss511开始苍龙级aip潜艇将使用锂离子电池而不是之前常规动力潜艇常用的铅酸电池。也就是实际上驱动水下排水量4200吨的潜艇的电池,和手机笔记本电脑的电池是一样的。
锂离子电池的优势在于其能量密度是铅酸电池的数倍,也就是同等质量和体积下,锂离子电池储存的电能要远高于铅酸电池,锂离子电池的充电速度也比铅酸电池快,到潜艇上就意味着在不启动斯特林发动机下依然能大幅度提升续航能力,减少水面充电时间。
对于整个艇身中部底舱都是电池的苍龙级来说,换装锂离子电池的提升会非常可观,以至于移除斯特林发动机回归“柴电潜艇”,剩下来的空间放置更多的电池,反而会提升续航能力。
不过他算是开了锂电池技术潜水艇的先河,但是真正将这个技术发扬光大的却是他们中国,王峰改进的安全锂电池在大幅度提高了锂电池容量的同时,还大大提高了锂电池的安全性。
这样一来的话,常规动力艇的续航能力和续航速度都得到了大大的提高,在近海几乎没有什么对手,这对于他们来说意义重大。
最新型的锂电池潜艇加上最新的潜射型巡航导弹还有反舰导弹的话,几乎将打击半径提高到了不止一个档次。
当然,这还是锂电池版本的。
在王峰的衰变加速装置被发明出来之后,锂电池的续航水准就有些不够看了。
同体积下的衰变加速发电装置拥有比锂电池大得多的功率,至于续航就更不用说了,几乎是以年为单位的。
只要士兵们没有意见,几乎可以整年整年的潜伏在水下,而且潜艇的动力充足,这意味着上面的生活条件将会得到极大的改善。
不过对于是否要把这一项最新的技术应用到潜水艇上,还是有人持有不同的意见,原因很简单。
首先,在已经拥有核动力潜艇的情况下,还有必要搞这种远洋潜艇吗?
毕竟这玩意儿的造价相对于核动力装置来说也不逞多让,但是可靠性却还没有经历过检验,这就不免让人心里犯嘀咕。
其次还有一点就是他们正在就乏燃料处理装置的出口和各个国家进行谈判,用来解锁日内瓦公约上的一些禁运产品,如果这个时候发展军用技术,会不会引起一些不必要的麻烦,是否可以缓一缓?