为什么常规动力潜艇不能长期在水下?

自从常规潜艇问世以来,人们对常规潜艇的推进方式进行了 多种尝试。但至今使用最多的、而且已经标准化的只有柴油机一蓄电池推进方式,即潜艇在水面航行时靠柴油机推进,在水下航行时靠蓄电池驱动电机推进。这种推进方式的最大缺点就是水下航速低、续航力小,其原因是作为水下唯一的动力能源——蓄电池的容量有限。这样,潜艇就要经常浮出水面,利用需要大量空气才能工作的柴油机推进潜艇航行,同时用柴油机为蓄电池充电,以保证潜艇可以在作战和规避敌方反潜兵力时有足够的水下动力能源。另一方面,由于常规潜艇的水下能源有限,艇上空调设备的功率一般不是很大,而且保证艇员生存的氧气再生原料数量也是有限的,所以在安全时让潜艇浮出水面可以利用与外界的空气对流来调节潜艇内的空气。多年来,人们对改进常规潜艇的水下动力能源做了很多尝试,其中最典型的是德国的沃尔特在1940 年发明的过氧化氢汽轮机。这种发动机利用一种叫过氧化氢的化学液体为燃油提供燃烧时所需的氧气,在水下用蒸汽轮机推进潜艇航行。装有过氧化氢汽轮机的潜艇在水下短时的航速可达 26 节;以 20 节的航速航行时,续

航力可达 110 海里。第二次世界大战末期,德国海军曾经建造了一艘装有过氧化氢汽轮机的 xxⅡ型潜艇,但还未显示出优势德国就战败了。战后,英、美等国曾致力于发展利用过氧化氢发动机作为水下动力的潜艇,但因过氧化氢的价格极为昂贵,而且安全性太差,稍有不慎就会发生爆炸,加之当时核动力已经显示出很理想的发展前景,于是过氧化氢发动机的研制被放弃了。目前常规潜艇的水下动力能源仍是蓄电池,虽然各国都在发展银锌电池、燃料电池和纳硫电池等大容量电池,但至今常规潜艇要以 20 节的航速在水下航行,其航行时间最长也只能维持一二个小时。