被堵在家门口的中国海军潜艇部队

自北向南，中国有渤海、黄海、东海、南海四片海域，但是中间由于台湾岛分割，解放军海军不能连成一体。中国沿海与太平洋、印度洋之间，被岛链所围困。自北向南，朝鲜半岛、日本群岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾群岛、大巽他群岛，刚好牢牢堵在解放军海军通向太平洋的方向上。在这条岛链上，中国和朝鲜、韩国、日本、菲律宾、印度尼西亚、文莱、马来西亚、越南都有海上划界和领土争议；中国台湾尚未统一，整体政治环境不利于中国安全。

第一岛链中，日本海上自卫队反潜能力最强。日本曾经一口气特许生产了101架P3C反潜侦察机，到现在还有80架在役。依托航空优势，日本大搞空中圈地运动，把“防空识别圈”最西端界限远远地划过了中日海上中间线。日本《自卫队法》第83条还单方面规定：进入了日本的“防空识别圈”飞行器，日本自卫队战机可迅速升空进行跟踪甚至拦截。日本把防空识别圈都圈到中国的家门口，日本P3C长期深入中国东海的中国专属经济区飞行。P3C的巡逻圈，刚好堵在北海舰队青岛潜艇基地、东海舰队舟山潜艇基地的出海方向上。在这种情况下，中国潜艇出海后，必须尽快下潜规避P3C的侦察。中国潜艇从距离冲绳最近的舟山基地出发到“防空识别圈”西边缘下潜，到冲绳群岛距离大约有280海里。距离已经太远。过早下潜，常规潜艇有限的电能就会消耗在向目标巡逻区航渡过程上，不利突破第一岛链。等过了第一岛链，还不能放心上浮——P3C的巡逻圈还覆盖冲绳列岛东边，等着中国海军潜艇上浮呢。P3C的巡逻圈，严重威胁了中国潜艇的安全。

在第一岛链的几个有限通道上，美国和日本又设置了声呐监听阵列（SOSUS）。声呐对柴油机噪声高度敏感。二战时舰艇用声呐就已经能够听到10~15英里之外的通气管航行状态的潜艇了。经过几十年发展，现代声呐性能更优秀，对潜艇噪声更加敏感。因此，台湾军方领导反复对“立法委员”强调：只要明级潜艇一出海，我们就能听到它敲锣打鼓一般的动静！至于冲绳的声呐阵列功能，还有更加夸张的传说：中国潜艇在山东（青岛）出海，美日就能在冲绳听到！这类传说夸大成分不少，但是中国潜艇噪声大也是老毛病。

中国南海是一个半封闭的海域。周边的印尼、马来西亚、越南对中国潜艇有敌意，且有一定的反潜能力。特别是越南国土狭长，占据着南海大部分海域的地理优势，其水面反潜和航空反潜对中国潜艇威胁较大。从海南岛榆林基地到南沙最南端的曾母暗沙，距离足有886海里，常规潜艇潜航这么远的距离，就得一路上不断升起通气管。想要安全航渡，中国常规潜艇需要AIP技术。

现代AIP
目前世界上有4种成熟的AIP技术：闭式循环柴油机（CCD）AIP、闭式循环蒸汽轮机（MESMA）AIP、斯特林发动机（SE）AIP、燃料电池（FC）AIP，各有优缺点。小型核动力（AMPS）由于已经跨越了核门槛，且未有成功样机，本文中不把它列入现实的AIP行列中。

闭式循环柴油机（CCD）AIP
闭式循环柴油机CCD AIP技术原理简单，问世较早。早在二战时期，德国就研究过相关技术。
目前研究闭式循环柴油机的国家主要有德国、荷兰、意大利三国。荷兰的海鳝级潜艇就设计安装闭式循环柴油机，不过尚未有订单。从原理上看，该技术是所有AIP中最没有前途的异类。柴油机噪声太大，闭式循环柴油机仅仅是取消了通气管，其它缺陷不单没有改善，还添加了很多麻烦。

闭式循环蒸汽轮机（MESMA）AIP
该系统可以理解为背上氧气包，闭式循环的蒸汽轮机，已经成功安装在巴基斯坦从法国采购的阿戈斯塔90B级潜艇上，功率200千瓦。蒸汽轮机结构复杂庞大，占用舱室，热效率低（25~30%），投资大，也是一种缺乏前途的AIP。

斯特林发动机（SE）AIP系统
　　斯特林发动机是由英国牧师家罗伯特·斯特林于1816年发明。它是一种由外部热源加热，并将热能转换为机械能的热机，其循环是一种闭式、采用定容下回热的气体循环，简称斯特林循环。我们通常所见的柴油机是内部爆炸燃烧，燃气直接做功，成为内燃机；而斯特林发动机是外部燃烧，带动内部气体做功，称为外燃机。
　　一般大众对其不了解的原因很简单：这玩意儿不给力！相对于1892年发明的柴油机，斯特林发动机功率密度太低，烧蚀大，寿命短，几乎样样不如。唯一的好处是斯特林发动机工作起来比较柴油机安静，对安静性要求很高的潜艇不得不要用它。
　　斯特林发动机的相对安静性让瑞典人对其青睐有加。瑞典考库姆公司从上世纪60年代末就开始斯特林发动机的研制工作，成功研制出75千瓦的 V4-275R 型斯特林发动机。1995年2月2日下水的“哥特兰”号潜艇装有2台斯特林发动机，成为世界上第一艘实用型AIP潜艇。常规潜艇的AIP时代终于到来了。随后，外媒称中国元级潜艇也装备了从瑞典引进的斯特林AIP。紧接着日本苍龙级也成为第三款装备斯特林AIP的潜艇。
　　斯特林发动机单台功率只有75千瓦，很低，如果要达到4~6节水下速度，只好安装4台。好在斯特林发动机体积不大，尚能接受。

燃料电池（FC）AIP
　　中学实验课就学习过电解水技术，通电以后，水分解为氧气和氢气。燃料电池就是电解水的逆过程，把氧气和氢气合成水，放出电子。燃料电池（FC）AIP是最安静的AIP，十分适合潜艇。该技术主要难点在于氢气不安全，不容易储存。现在德国已经成功地解决初步的技术问题：把氢气以氢化金属的方式储存到耐压壳外，万一泄露就向潜艇外排放。
　　燃料电池（FC）AIP安静的特性，让它具备很广大的前景。

https://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/b38bd5628535e5ddfb08e04877c6a7efcf1b62ce.jpg斯特林AIP工作流程示意图，中国元级潜艇就使用了此技术

AIP的优势
AIP技术的成熟，给潜艇部队带来重大的进步。常规潜艇因此有了长时间的水下巡航能力，隐蔽性有了极大的提高。和核动力潜艇相比，AIP潜艇具备以下6个好处：
　　1、价格低。AIP潜艇是在常规潜艇上加入AIP分段而成，价格上还是属于常规潜艇这个数量级。一艘核潜艇大约要10~20亿美元，一艘常规潜艇只要2~6亿美元。韩国1993年采购的209级1200潜艇，每艘才1.9亿美元。
　　2、维护简单。相对核潜艇，AIP潜艇中维护最为复杂的燃料电池AIP潜艇，维护工作也很简单。AIP潜艇没有辐射泄漏危险，服役期满报废工作简单，污染危险低。
　　3、环境安全。核潜艇在日常维护和退役处理上有较多的安全隐患。在诸如韩国、日本、德国等国，核动力潜艇还会有绕不开的政治障碍，无法生产和装备。而AIP潜艇环境友好，政治风险小，民众欢迎。
　　4、性能能够满足近岸、近海防御国家。AIP技术“14~21天，2~8节”有限的潜航能力，对于近海防御已经足够。
　　5、体积小，适合浅水作战。AIP潜艇吨位一般在1500~3000吨，而绝大多数核潜艇吨位太大，在浅水中反而不如AIP潜艇灵活。如果核潜艇排水量做到2000吨上下，其综合性能反而不好。法国红宝石级核潜艇相当袖珍，水下排水量2670吨，但是核潜艇做到这么小不合理，世界上的袖珍核潜艇也就它一款。
　　6、噪声低。核潜艇反应堆一旦“点火”，除非发生重大事故或者重大检修，否则不能“熄火”停堆。即使是靠岸，核潜艇的核反应堆也必须运转。核潜艇以反应堆热量加热蒸汽，推动汽轮机，设计噪声就大于蓄电池推动的常规潜艇。AIP潜艇可以AIP动力低速潜航，到达防潜区以后关闭AIP，以蓄电池和电动机安静潜航，理论上噪声低于核潜艇。特别是燃料电池AIP技术，在相同技术条件下，完全可以做得比较核潜艇更加安静。早期核潜艇噪声达到140~150分贝，现代先进核潜艇噪声可以控制在100分贝以下，而拉达级常规潜艇噪声推测可达90分贝以下（这个指标其实在AIP中算垫底的了）。

AIP的不足
1、潜航能力有限。目前AIP技术只能提供14~21天的水下潜航能力，和核潜艇50~60昼夜的潜航能力比较起来，还是太短。
　　2、动力不足。3000吨级常规潜艇电动机功率在3000千瓦左右，水下潜航速度在20节左右；而目前成熟的AIP技术的功率只有约200~300千瓦，只能作为辅助动力使用，水下潜航时速度只能达到2~8节。AIP动力性能基本上能够满足潜艇水下巡逻和区域游猎的需要，但是无力让潜艇追击敌快速船只，遭到追击时难于脱身。
　　3、噪声问题。除了燃料电池AIP外，闭式循环柴油机AIP、闭式循环蒸汽轮机AIP、斯特林AIP都有较大的噪声，不利于潜艇隐蔽。
　　4、事故隐患。AIP潜艇要携带氧化剂（液氧），燃料电池AIP要携带容易泄漏的氢气。本身有一定的的事故隐患。目前虽然还未发生过现代AIP潜艇爆炸事故，但是未来这一风险始终存在。

AIP装备中国海军
可以肯定的是中国装备了斯特林AIP潜艇。综合外媒消息称，中国已经装备了至少5艘元级AIP潜艇。这样一来，中国潜艇航渡冲绳防潜区时，就不用升起通气管，P3C反潜雷达失效。在接近冲绳声呐监听阵列（SOSUS）数十海里外时，中国潜艇关闭斯特林AIP，以蓄电池方式静默潜航，穿越声呐封锁线。常规潜艇使用蓄电池潜航时相当安静，被动声呐难于发现。这仅仅是指和平时期理想状态，当中日关系紧张时，日本可能在冲绳防潜区加派反潜舰队，以主动声呐展开反潜搜索，这时候中国潜艇仍然有被发现的风险。一旦被发现，中国元级AIP潜艇的最大航速不过20节（外媒推测），最大航速持续时间不超过1个小时，很难摆脱水面舰队和反潜直升机、固定翼反潜飞机的联合搜索。日本《产经新闻》2013年5月26日报道：中国潜艇分别于本月2日、12日和19日在冲绳海域的毗连区潜航3次。防卫省起初认为后两次可能是同一艘核潜艇，不过根据声呐分析数据，防卫省最后认定是柴油动力的“元”级潜艇。至于第一次，防卫省认为系其他潜艇所为。 针对中国AIP潜艇加强训练的趋势，日本一方面是装备AIP潜艇，以潜反潜；另一方面加强航空反潜能力，研制P1喷气式反潜飞机替代P3C反潜飞机。P1最大航程8000千米，作战半径推测为1440海里，反潜圈直径推测为2880海里。假设中国元级潜艇AIP系统能够满足潜艇以4节速度潜航14天，则航程只有1344海里，加上蓄电池最大水下经济航程400海里，元级潜艇还在P1的反潜圈中。以上仅仅是理论数值。实际上在航渡过程中，AIP潜艇还要择机上浮，用通气管航行给蓄电池充电，同时也是为了满足艇员对新鲜空气的生理和心理需要。
一旦被发现，P1来得比较P3C更快，元级潜艇也更难逃脱反潜搜索。
　　在战时，元级潜艇击沉日方舰船同时也暴露了自己的位置，这时必须依靠高航速尽快脱离。依靠着AIP有限的性能，元级潜艇比较和平时更难摆脱反潜搜索。目前AIP潜艇最大水下航速只能在一个小时之内达到20~25节，而先进的核潜艇航速更快，海狼级可达39节，且核潜艇能够长时间以高速航行。 AIP和核潜艇高低搭配是最现实的选择
目前AIP技术仅能提供低速潜航所需要的动力，是典型的“能爬不能跑”。AIP潜艇暴露以后，要安全返航难度很大。在目前的技术条件下，单纯加大AIP功率不能解决问题——AIP潜艇必须自身携带氧气

俄亥俄级核潜艇（英语：Ohio-class nuclear power submarine）是 美国海军1976年开始建造的一个核动力潜艇等级。共有18艘俄亥俄级潜艇在美国海军中服役。每艘俄亥俄级弹道导弹核潜艇均装备有24枚三叉戟（Trident）潜射弹道导弹，故这些潜艇也被称为“三叉戟”级潜艇，提供美国“三位一体”核思想战略核武器的海基力量。俄亥俄级核潜艇宾夕法尼亚号（SSBN 735）中文名： 俄亥俄级弹道导弹核潜艇外文名： Ohio-class Ballistic missile nuclear power submarine舰种： 战略弹道导弹核潜艇前型： 本杰明·富兰克林级核潜艇次型： SSBN-X