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常规潜艇充电的发动机是自然吸气还是涡轮增压？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

常规潜艇充电的发动机是自然吸气还是涡轮增压？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

目前一般常规潜艇使用的是涡轮增压技术，但早几十年前的老艇都是机械增压和常规自然吸气。但要说当前最先进的常规潜艇，它们既不是自然吸气，也不是涡轮增压。

二战时期的潜艇就都是自然吸气式，后来很快变成了机械增压柴油机技术。这种技术采用的是机械传动式压气机为发动机提高效率。所以从机械增压模式开始的那一刻，我们已经可以肯定后面会出现涡轮增压机的潜艇了。

机械增压柴油机虽然有着减轻重量和增加功效的优点，但在功耗上却大大增加了，这使得常规潜艇的经济性和续航性进一步恶化。再加上越来越紧张的现代战场已经不容许潜艇如二战时那样慢吞吞的耸动，对潜艇的武器使用、水下航速、排水速度、隐蔽性等都有了更高的要求。这样，涡轮增压在潜艇上的应用很快就到来了。

一般我们想到常规潜艇时，总会想到德国。这个被限制的国家无法研究核潜艇，故而在常规潜艇技术上一直都处于领先地位。潜艇用涡轮废气增压柴油机是德国人的得意技术，早在20世纪80年代MTU公司就完成了MTU396SB83/84两款具备涡轮增压功能的潜艇柴油机。这两种柴油机都安装了大容积排气冷却消音器，可以将涡轮使用过的废气进行降噪处理，大大提高潜艇的隐蔽能力。如今潜艇涡轮增压技术已经不是什么秘密，未来是属于AIP技术的。

上图，法国皮尔斯蒂克PA6-280型柴油机，属于世界上应用非常广泛的船用涡轮增压柴油机，包括许多柴电潜艇都在用。这款我国有生产许可证。

396系列早已拥有一大堆后代，德国最先进的MTU4000系列潜艇改型U83已经变得犹如科幻了，它也是涡轮增压机。

现代常规潜艇的进步之路是AIP(Air Independent Propulsion)技术，通过改变动力运行的方式来促使潜艇获得安静、长期的水下航行极限。技术先进的AIP潜艇甚至能达到几十天的水下运行，远超过老式柴电艇“充电12时，运行一昼夜”的性能。

一般AIP潜艇技术主要分为三种：

1.闭循环柴油机

2.斯特林发动机

3.燃料电池技术

“闭循环柴油机”技术是AIP技术的先驱，现在其实已经被淘汰。说起来与涡轮增压有点像，都是利用废气的技术。不过它是对废气里的二氧化碳进行冷却回收，作为工质进行循环利用，涡轮增压起来没毛病。

“斯特林发动机”就是“热气机”，它其实也是“闭循环”，关键是这种东西不排废气，也不用燃烧室外的空气。所以在外太空都可以使用，它不吸气啊。

“燃料电池技术”顾名思义，一种通过化学效应的发电装置，根本连物理发动机都不需要了，涡轮增压是八竿子也打不着。

所以你明白了吗？自然吸气——机械增压——涡轮增压——AIP技术这就是常规潜艇的一个进步过程，不同的时代特征。


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王司徒原创，感谢您的阅读，谢谢您的支持。

回答于 2019-09-11 08:43:50

老式的自然吸气，第四代开始一般都是涡轮增压。另外，备用发动机一般还是自然吸气

回答于 2019-09-11 08:43:50

常规潜艇一般都是涡轮增压，因为涡轮增压的动力比较足。

回答于 2019-09-11 08:43:50

应该是涡轮增压的

回答于 2019-09-11 08:43:50

谢谢邀请，柴电潜艇发动机从自然吸气到涡轮增压经历了数次形态的变化，目前的常规潜艇以AIP技术为主似乎已经放弃了柴油发动机。

潜艇的动力的变化使用是以柴机油为核心、电动机驱动， 长时间内变化无非是为提升发动机效率以改变形态，从低效率的自然吸气发动机到能耗较高的机械增压发动机，后期基本是涡轮增压发动机。

涡轮增压发动机利用高压排气的废气形成循环主动进气，压力进气与自然吸气的进气量和空气氧含量不是一个等级：

潜艇与汽车不同，汽车是环绕在空气中即使是自然吸气也能够吸入合理的进气量、通过发动机高转速形成高负压吸气。


潜艇使用的柴油发动机本身不能达到很高的转速，而且需要合理控制NVH以保持隐蔽性以保证安全；在潜航时通过进气管伸出海面需要高效的大梁的进气以保证为蓄电池补充电能，所以高效率的涡轮增压发动机才会一度是军用的首选。

不过普通的柴机油似乎已经被淘汰了，柴电潜艇最大的弊端是在深度潜航时没有氧气，而不论柴油还是汽油发动机在运行时必然会消耗氧气，因为氧是燃油的助燃剂。在深度潜航时舱内的氧气非常珍贵绝不可能用以柴油机消耗，所以只能依靠纯电推动消耗蓄电池电能。

而电池储能目前没有绝对技术突破，常规潜艇必须频繁的浅航或浮出水面为柴机油获得氧气，这种操作在模拟战争场景中可以说是有非常大的风险的，于是核潜艇出现了，当然还有其他类型。

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