AIP是目前世界常规潜艇的发展趋势，对于没有核潜艇国家来说AIP系统可以尽可能提高水下战能力。与老式柴-电潜艇相比，AIP在水下续航和持续作战时间上都有着很大的优势，但仍然是难敌核潜艇的。下图为日本公布的SS-505“瑞龙”号AIP潜艇的AIP舱，“苍龙”级使用的是4套瑞典Kockums公司斯特林闭循环推进系统

柴-电潜艇

AIP我们先放一放，首先我们说一下常规柴电潜艇。老式的常规潜艇我们一直叫他“柴-电潜艇”，其中的“柴”为柴油机，而“电”为电动机。虽然潜艇上携带大量的柴油作为柴油机燃料，但是柴油机运行需要消耗大量的氧气，而潜艇上的空气“贵如黄金”，即便依靠高压气瓶储气或者药板再生氧都是极为有限的，只能提供给艇上的人员正常呼吸。所以老式柴电潜艇在水下航行是绝对禁止使用柴油机的，一直是使用电池和电动机航行，当电池没有电时潜艇需要上浮到水面或者通气管状态启动柴机油机为电池充电。中国曾经在2003年4月发生过一起潜艇事故，失事的361潜艇在通气管状态航行时因通气管进水关闭，工作的柴油机短时间内迅速消耗艇内氧气导致全艇人员牺牲

英国“天王星”级常规潜艇柴油机

柴-电潜艇虽然水下可以继续使用电动机航行，但是电池储存的电量是有限的，续航能力非常弱。以俄罗斯877型“基洛”级常规潜艇为例，该艇水下续航能力仅为400海里/3节。德国209型常规潜艇水下续航力400海里/4节。以这种时速在水下潜航最大航行时间只有4-5天，如果在水下以10节以上航速“高速”航行，那么续航时间只有几十分钟。有限的续航能力使柴电潜艇需要频繁的上浮充电，随时都有被发现的可能。而现代大型反潜机携带的对潜探测雷达甚至可以发现潜艇的通气管，进而遭受毁灭性的打击。

AIP系统

既然柴电潜艇存在严重的水下续航和隐蔽的问题，那么如何解决水下长时间航行就成为一个大问题，毕竟只用电池供电只是在“自我消耗”而“源源远不断”，在种情况下就诞生了能在水下持续功能的动力系统，也就是AIP系统。所谓AIP全称为“Air Independent Propulsion”，也就是“不依赖空气推进系统”（注意是不依赖空气而不是不依赖氧气）。也就说不管你是在船上发电还是生成柴油机需要的氧气，只要不依赖外界空气能够在水下持续航行就达到目的。细分下去AIP系统可以继续分为以下几大类：

• 热气机AIP系统（SE/AIP）
• 闭式循环柴油机AIP系统（CCD/AIP）
• 闭式循环涡轮机AIP系统（CCT/AIP）
• 燃料电池AIP系统（FC/AIP）
• 低压核动力源AIP系统（AMPS/AIP）

热气机AIP系统（SE/AIP）：热气机AIP系统又称斯特林发动机，是一种外燃式活塞往复发动机，通过外部燃烧将能量连续传送给密封工质，工质受热后膨胀腿动活塞做工。其优点是效率高、噪音低、运转平稳。但是在柴油在潜艇内燃烧需要氧气，所以采用热气机AIP系统的潜艇通常需要携带巨大的液氧罐（-180℃），其水下续航能力也取决于携带多少氧。

闭式循环柴油机AIP系统（CCD/AIP）：闭式循环柴油机还是原来的柴油机，但是内部供“空气”且增加一套废气处理系统。首先，废气处理系统是将经冷却后废气中的二氧化碳和水蒸气加压溶解在外部海水当中，而其他不能溶解在海水中的气体回收应用在柴油机工作中。而柴油机工作时依靠巨大的液氧罐为柴油机提供燃烧时的氧气，但这个所谓的氧气并不是100%纯氧输入柴油机，而是在混合室内将氧气和上述无法溶解在海水中的气体混合成比热、压缩热密度都与空气相似的“人造空气”，其组成大概是氧气21%和其他气体79%，这样可以保证柴油机工作时的柴油喷射、发火情况与在空气中工作是相近的。当然，潜艇上浮后柴油机就由闭式转为开式，由外界取得空气并将废弃直接排放到空气中。

闭式循环涡轮机AIP系统（CCT/AIP）：所谓“涡轮机”其实是分为燃气轮机和蒸汽轮机两种类型，他们的工作原理和我们平时见到的燃气轮机和蒸汽轮机是一样的，只是供氧系统还是要由液氧罐供氧，而燃烧后产生的二氧化碳和水要排除艇外溶于海水中。

上面提到的热气机AIP系统（SE/AIP）、闭式循环柴油机AIP系统（CCD/AIP）和闭式循环涡轮机AIP系统（CCT/AIP）由于都涉及到燃烧做功，所以我们把他们统称为热能动力系统。

燃料电池AIP系统（FC/AIP）：所谓燃料电池跟上面提到的电池供电并不一样，它是由专门的电能供给系统将燃料的化学能直接转换为电能的装置。目前世界主流的燃料电池技术为氢-氧燃料电池，比如PEFMC质子交换膜燃料电池技术，以氢气为燃料、以氧气为氧化剂，这两种物质在催化剂的作用下发生分别发生阳极反应和阴极反映，在整个反应过程中出现电子迁移生成直流电推动电动机运行。其优点为转换效率高、损耗小、生成物只有水没有废气。缺点是除了要带液氧还要带液氢，占用空间很大。

低压核动力源AIP系统（AMPS/AIP）：所谓的“核动力”并不是指和核潜艇一样用的高温高压压水反应堆，这种低压核反应堆输出功率只有1-3兆瓦，远远小于核潜艇的100-150兆瓦。其工作原理是利用反应堆热生成蒸汽传递到蒸汽轮机系统发电，最终还是以电动机推进。而核潜艇采用的是蒸汽轮机直接驱动螺旋桨驱动。

上述提到5种形式就是目前AIP的研究方向，各国根据不同的情况采取不同的方向。比如瑞典就是使用热气机AIP系统（SE/AIP），典型的为瑞典“哥特兰”级常规潜艇、日本海上自卫队“苍龙”级常规潜艇。而德国则采用燃料电池燃料电池AIP系统（FC/AIP），包括德国212型常规潜艇、新加坡218SG型潜艇。在低压核动力源AIP系统（AMPS/AIP）方面，加拿大ECS集团一直是处于较为领先状态，但真正实用化可能出现在中国039型常规潜艇上。

新加坡218SG型

日本“苍龙”级

其实AIP的介入使得常规潜艇在水下潜伏的时间大大增强，降低了不必要的上浮充电，这就等于降低了被发现的可能，提高生存能力。由于有了AIP系统，潜艇以3-4节可以在水下续航超过2000海里，远远高于老式柴电潜艇的400海里左右，考虑到常规潜艇的自持能力，其水下潜伏期可达到半个月左右。但是与核潜艇相比，即便是AIP潜艇也仍然是“弟弟”，就以航速来说，AIP的水下航行距离都是基于超低速状态，而核潜艇则可以在水下长时间以20节以上航速航行。在体量上讲，AIP系统只是在解决水下航行问题，但整体运行功率仍然不支持常规潜艇大吨位化，即便是“苍龙”也只是3000余吨，与动辄6000吨以上的核潜艇相比在武器携带量和其他物资携带量都无法相比。