核动力潜艇:通过核反应堆,加热锅炉,产生蒸汽,推动蒸汽轮机提供动力和电力。可以由蒸汽轮机通过减速装置直推,也可以电推。电推噪音小、又可以减掉复杂而沉重的机械减速装置,更便于全艇电力分配,是目前主流趋势。另,大多核动力潜艇仍有一台柴油机作为备用动力。
优点:
不需要加燃料,或者十几年才需要更换一次核燃料,续航能力非常强。输出功率很大,可以推动上万吨的潜艇在水下高速航行。
缺点:
技术门槛比较高,涉及到核问题国际政治因素也比较复杂,建造核潜艇成本开销巨大。
此外,核潜艇很难实现小型化(目前只有法国红宝石级在这方面比较出色),而过大的排量使潜艇湿表面积过大,铺设隔音瓦、降低水噪、提高机动性的难度也随之提高。
反应堆起堆和停堆时间比较长(通常超过10个小时,因此核潜艇不到码头不轻易停堆),运行中蒸汽轮机加减速有迟滞,对机动性有一定影响。
循环回路中水泵一般不能停以免堆心温度过高造成安全事故,所以增加噪音。对于此问题,比较好的解决手段,一是使用自然循环堆,使其在低荷载下可以停泵以降低噪音;二是使用低噪的水泵,比如离心式泵;三是使用减震浮筏、隔音密封舱等手段降噪。但无论哪种手段,都增加了成本。
常规柴电动力:使用中速柴油机提供动力和电力(为蓄电池充电),在水下柴油机无法开启,由电蓄电池提供电力推进。在水面上可由柴油机通过减速装置直推,也可以电推,电推是趋势(减掉沉重而复杂的减速装置)。
优点:
技术成熟,门槛低,成本低。在水下仅使用电力推进,噪音比较低。
缺点:
续航能力受燃料影响,水下续航能力则受蓄电池电量影响,在水下每航行100-400海里就得浮上水面,开启柴油机为蓄电池充电,容易暴露行踪。
AIP常规动力潜艇:常规柴电潜艇上加装AIP动力作为辅助动力,由于AIP动力不需要依赖空气即可工作,因此在水下也能开启。是一些无法拥有核潜艇国家,提高其近海防御能力比较好的一种选择。
优点:
增加潜艇水下续航时间,一般AIP潜艇可以在水下航行400-1800海里左右,大约7-20天左右,远高于非AIP潜艇。
缺点:
AIP输出功率比较小,一般200-400千瓦,潜艇在水下开启AIP动力后,只能以3-8节的低速航行,只能作为辅助动力。
细分起来,AIP动力又有5种,目前已投入使用的有3种:
1、燃料电池AIP,目前德国、俄罗斯的AIP潜艇采用这一技术。
优点:没有机械构件,静音性好,输出功率300千瓦左右,是已实用的AIP动力中输出功率最大的。
缺点:难以维护,成本较高。
2、斯特林热机AIP,目前中国、日本、瑞典潜艇采用这一技术。
优点:结构简单,体积较小,便于维护,成本较低。
缺点:输出功率略小,250千瓦左右,噪音比燃料电池AIP要略高。
3、闭循汽轮机AIP,目前法国(出口)的AIP潜艇采用这一技术。
优点:安全、清结、排放比较简单。
缺点:输出功率200千瓦左右,体积和噪音较大。
还有两种未经实用的AIP技术:
1、闭循环柴油机AIP,目前德国、英国、荷兰有研发这一技术。
优点:输出功率400千瓦,在AIP动力中是最大的。
缺点:体积、噪音也比较大。
2、小型核动力AIP,即以核动力作为辅助动力。目前加拿大对此技术有一定研究,理论上拥有核潜艇的五常国家研发也不难。
优点:理论续航能力非常强。
缺点:涉及到核问题,对五常来说不如直接造核潜艇。
写不到2000字,潜艇各种动力的分类和特点差不多就这些了。你自己再整理一下吧,各种AIP技术网上都能找到比较详细的资料,可在在这方面再发挥一下,凑个2000字应该问题不大。