第一个出口

AIP 潜艇的国家 c 

AIP 系统主要由主机也 Ox 储氧系统、排气系统及控制系统组成

’”。在这四大关键技术中，

排气系统决定了

AIP 装置是否成熟，也是 AIP 装置发展过程中的主要障碍、计算表明，如

果排到海中的废气气泡初始直径为

2 . 5 ? ，其中含 5 ％的。：和 95 ％的 co : ，气泡将会在 5 

。〔

 海水中生存 905 ，在此过程中气泡将会上升 sm ，如果潜艇以 7 . skn 航行，将会在海水

中留下至少

340m 长的气泡带，这些气泡很容易被主动声呐在很远的距离上探测到

”· ”，而

纯氧气泡的存在时间将会大于

1805 。也有人担心排气系统的噪声会影响潜艇的隐蔽性

“。所

以，

AIP 装置的废气处理问题是不容忽视的。经过很长时间的探索和多种方法的尝试， CO 

：气体处理的问题至今还没有很好地解决，这是发展

AIP 装置的

“瓶颈”。

3 废气处理的技术要求
排气系统（欣恤

ust 即 stem ）是用来隐蔽地处理主机产生的废气的，以实现安装 AIP 

装置后提高潜艇隐蔽性的目的。加装

AIP 装置与常规潜艇的隐蔽性的关系是比较复杂的，

需要综合考虑通气管暴露率、水下一次续航力和物理场等因素之间的关系

’2 。有效地处理废

气，消除由于废气排放而产生的热、声、以及航迹等物理场是排气系统的主要任务。

常规潜艇的特殊性决定了排气系统必须精心设计，以满足常规潜艇的要求。排气系统中

对废气处理的技术要求如下：

( l ）废气处理后并排出潜艇时要满足隐身性的要求，没有气泡形成的航迹，分散废气

的热量达到与周围海水相当的水平，由于排放而产生的噪声对总体的水平不应有影响。

( 2 ）废气处理所用的功率占 AIP 系统的总有效输出功率的比例不应该很大，不至于影

响

AIP 装置的先进性。

( 3 ）排气系统占用空间越小越好，因为空间的节省在常规潜艇中是非常关键的。减小

排气系统的体积也是目前减小

AIP 系统总重量和总体积的有效手段

’3 。

( 4 ）排气不受潜艇潜深的影响。
( 5 ）系统不应过于复杂。
( 6 ）整个系统的安全性要高，不应有废气漏泄、海水倒灌等安全性隐患。
( 7 ）系统的可靠性、可维修性要高。
化工上的旋转床吸收器，通过实际的试验研究表明其吸收效果比传统的填料塔高

10 倍，

甚至还多

”，但是，该方法消耗功率太大要 25 ％一 30 ％的输出功’“。应用仪 D 最有希望的

国家是韩国

’" ，在其 209 型潜艇上加装了仪 D 舱段。文献 17 反映了韩国在研究水下动力源

废气处理方面的动态，利用液化的方法将

CO ：压缩储存在艇上。而且，由于利用了液氧气

化的能量，使得消耗于压缩的能量很少（只占

6 . 3 ％的净输出功），解决了以前仅靠压缩

而消耗大量输出功的缺点，因此，该方案有很大的竞争力。瑞典

MKZ 斯特林机产生的废气

95 ％是 CO : ，经过冷却器废气温度将从 800 OC 降到 25 OC ，然后经过一个吸收器将废气
无气泡地溶解于周围的海水中

’“。其中，吸收器的功用是将水与废气混合，文献 18 也指出

为确保完全燃烧而加入的少量剩余氧气在排出过程中已被混合和扩散。文献

9 却指出直接排

气将导致气泡的产生，为了保证燃烧充分需要过量的氧气，而没有反应的氧气将不能从废
气中分离出来，增加了废气处理的难度。

MKZ 还存在功率输出以及依赖潜深等缺点，所以，

目前瑞典正在发展

M 峪型斯特林机用于下一代 AIP 潜艇，通过改善设计提高燃烧和排放系

统的性能，增加下潜的深度并减小信号特征。正在研制的一种闭式废气处理系统似乎表明，
“哥得兰’夕级潜艇使用的吸收器效果不好，因此，阳 C 夙 JM 公司寻求更好的解决办法，
其办法是将废气压缩储存在艇上。因为斯特林燃烧室可设计成高压，更有利于应用这种方案
来处理废气。

燃料电池发展的主要影响因素是凡的储存问题，目前认为最有前途的一种方法就是甲

醇重整技术，