常規潛艇充電的發動機是自然吸氣還是渦輪增壓？

目前一般常規潛艇使用的是渦輪增壓技術，但早幾十年前的老艇都是機械增壓和常規自然吸氣。但要說當前最先進的常規潛艇，它們既不是自然吸氣，也不是渦輪增壓。

二戰時期的潛艇就都是自然吸氣式，後來很快變成了機械增壓柴油機技術。這種技術採用的是機械傳動式壓氣機為發動機提高效率。所以從機械增壓模式開始的那一刻，我們已經可以肯定後面會出現渦輪增壓機的潛艇了。

機械增壓柴油機雖然有著減輕重量和增加功效的優點，但在功耗上卻大大增加了，這使得常規潛艇的經濟性和續航性進一步惡化。再加上越來越緊張的現代戰場已經不容許潛艇如二戰時那樣慢吞吞的聳動，對潛艇的武器使用、水下航速、排水速度、隱蔽性等都有了更高的要求。這樣，渦輪增壓在潛艇上的應用很快就到來了。

一般我們想到常規潛艇時，總會想到德國。這個被限制的國家無法研究核潛艇，故而在常規潛艇技術上一直都處於領先地位。潛艇用渦輪廢氣增壓柴油機是德國人的得意技術，早在20世紀80年代MTU公司就完成了MTU396SB83/84兩款具備渦輪增壓功能的潛艇柴油機。這兩種柴油機都安裝了大容積排氣冷卻消音器，可以將渦輪使用過的廢氣進行降噪處理，大大提高潛艇的隱蔽能力。如今潛艇渦輪增壓技術已經不是什麼祕密，未來是屬於AIP技術的。

上圖，法國皮爾斯蒂克PA6-280型柴油機，屬於世界上應用非常廣泛的船用渦輪增壓柴油機，包括許多柴電潛艇都在用。這款我國有生產許可證。

396系列早已擁有一大堆後代，德國最先進的MTU4000系列潛艇改型U83已經變得猶如科幻了，它也是渦輪增壓機。

現代常規潛艇的進步之路是AIP(Air Independent Propulsion)技術，通過改變動力運行的方式來促使潛艇獲得安靜、長期的水下航行極限。技術先進的AIP潛艇甚至能達到幾十天的水下運行，遠超過老式柴電艇「充電12時，運行一晝夜」的性能。

一般AIP潛艇技術主要分為三種：

1.閉循環柴油機

2.斯特林發動機

3.燃料電池技術

「閉循環柴油機」技術是AIP技術的先驅，現在其實已經被淘汰。說起來與渦輪增壓有點像，都是利用廢氣的技術。不過它是對廢氣裏的二氧化碳進行冷卻回收，作為工質進行循環利用，渦輪增壓起來沒毛病。

「斯特林發動機」就是「熱氣機」，它其實也是「閉循環」，關鍵是這種東西不排廢氣，也不用燃燒室外的空氣。所以在外太空都可以使用，它不吸氣啊。

「燃料電池技術」顧名思義，一種通過化學效應的發電裝置，根本連物理髮動機都不需要了，渦輪增壓是八竿子也打不著。

所以你明白了嗎？自然吸氣——機械增壓——渦輪增壓——AIP技術這就是常規潛艇的一個進步過程，不同的時代特徵。

王司徒原創，感謝您的閱讀，謝謝您的支持。

謝謝邀請，柴電潛艇發動機從自然吸氣到渦輪增壓經歷了數次形態的變化，目前的常規潛艇以AIP技術為主似乎已經放棄了柴油發動機。

潛艇的動力的變化使用是以柴機油為核心、電動機驅動，長時間內變化無非是為提升發動機效率以改變形態，從低效率的自然吸氣發動機到能耗較高的機械增壓發動機，後期基本是渦輪增壓發動機。

渦輪增壓發動機利用高壓排氣的廢氣形成循環主動進氣，壓力進氣與自然吸氣的進氣量和空氣氧含量不是一個等級：

潛艇與汽車不同，汽車是環繞在空氣中即使是自然吸氣也能夠吸入合理的進氣量、通過發動機高轉速形成高負壓吸氣。
潛艇使用的柴油發動機本身不能達到很高的轉速，而且需要合理控制NVH以保持隱蔽性以保證安全；在潛航時通過進氣管伸出海面需要高效的大梁的進氣以保證為蓄電池補充電能，所以高效率的渦輪增壓發動機才會一度是軍用的首選。

不過普通的柴機油似乎已經被淘汰了，柴電潛艇最大的弊端是在深度潛航時沒有氧氣，而不論柴油還是汽油發動機在運行時必然會消耗氧氣，因為氧是燃油的助燃劑。在深度潛航時艙內的氧氣非常珍貴絕不可能用以柴油機消耗，所以只能依靠純電推動消耗蓄電池電能。

而電池儲能目前沒有絕對技術突破，常規潛艇必須頻繁的淺航或浮出水面為柴機油獲得氧氣，這種操作在模擬戰爭場景中可以說是有非常大的風險的，於是核潛艇出現了，當然還有其他類型。

【AIP·air independence power】不依靠空氣推進裝置是潛艇的發展的必然方向，目前有四大類型。

第一種是閉環式柴油發動機，運行中發動機柴生的廢氣通過海水吸收二氧化碳並為廢氣降溫，之後通過混合少量氧氣和氬氣作為助燃劑再循環，這一概念可以理解為降低氧的消耗量保證潛航發電，不過艙內得有個碩大的氧罐——危險。

第二種是燃料電池常規潛艇，所謂燃料電池概念與氫電池增程式汽車相同，通過氫氣與化學發電器的反應直接發電並不消耗氧氣，等於給柴油機換了一種類型、給潛艇換了一套發電裝置。不過燃料電池需要消耗大量重金屬使用成本較高，重點是艙內需要一個非常大液態氫罐，本身帶來的風險比氧氣還高，所以目前我國的潛艇並未普及燃料電池。