隐蔽性是潜艇作战中最重要的性能指标之一,军用潜艇应具备较低的红外、噪声特征,并且能够较长地在水下航行,以减少因上浮而被发现的可能。安装有AIP装置的潜艇能够不依赖空气推进,实现较长时间的水下航行,并且相较于核潜艇来说成本较低,技术较简单。AIP装置有很多种类,本文主要介绍了基于斯特林循环的AIP装置的设计方案;具体计算了所设计的AIP装置的效率、损失、功率等,并验证其可行性;简要讨论了工质、燃料、氧化剂等对AIP装置的影响。
通过查阅资料、实物报告等方式,科学合理地设定基于斯特林循环的潜艇AIP装置的基本参数,并建立数学模型,结合AIP装置效率、阻力、系统自身损失等实际情况进行模拟计算,计算获得AIP潜艇的斯特林发动机的理论参数数据,并验证其可能性;通过理论分析、数据对比方式对AIP系统的其他模块如工质、燃料、氧化剂选取等进行简单的说明选择。
通过等温分析法的方式,我们计算出了膨胀腔、压缩腔的容积,压容图,各种阻力,潜艇参数对斯特林机的影响,系统损失等数据,通过这些详细数据对基于斯特林循环的潜艇AIP装置的发动机参数进行设计计算,并对AIP装置的其他模块进行简要分析选择,根据实际数据与理论分析结果建立了理论可行的携带AIP装置的潜艇并利用现有数据核验可行。通过上述结果分析讨论了AIP潜艇的可行性与优缺点,对AIP潜艇的未来发展进行了分析与展望。