原理
技術實現的難點和重點 主要在於斯特林發動機的水下燃燒系統,因為該系統所使用的氧化劑是純氧,燃燒方式為燃氣再循環,並且是在高於周圍海水壓力的高壓情況下進行燃燒。主要優缺點
主要技術優點
機械噪聲與振動較小。因為斯特林發動機是一種從外部對內部氣體工質連續加熱使之做功的活塞式往復發動機,燃燒過程中沒有柴油機的爆燃現象,燃燒過程平穩,因此發動機的噪聲與振動較小,但是有些斯特林發動機的部件依然採用往復式運動機械,所以在裝備潛艇時仍要加裝雙層隔振系統以減小水下噪聲。廢氣排放方便,當熱氣機的燃燒壓力為22公斤/厘米2時,廢氣水下排放不需要閉式循環柴油機系統的龐大水管理系統,在潛深200米內可以自主排放,即使增加潛深也只需要小型壓縮機協助。當燃燒壓力小於20公斤/厘米2時,廢氣水下自主排放的深度要相應減小。這種發動機的廢氣排放深度與燃燒壓力有關,這也是技術實現的一個難點。缺點和不足
功率較低,斯特林發動機由於其自身固有的低功率密度的特點,因而決定了整個AIP系統的功率密度小於CCD/AIP系統。如果要加大功率,需要配幾台發動機,但這又影響到整個潛艇的布局與使用,實現功率突破難度較大;燃油消耗量較大,目前要高於普通柴油機。當前,在SE/AIP系統較有建樹的國家是瑞典。瑞典考庫姆公司從上世紀60年代末就開始斯特林發動機的研製工作,目前已經成功研製出71千瓦的 V4-275R 型斯特林發動機,裝備於1995年2月2日下水的“哥特蘭”號潛艇,並使之成為世界上第一艘裝備SE/AIP系統的常規潛艇,這也標誌著斯特林發動機進入了實用階段。近年來,日本也從瑞典引進了斯特林發動機的建造技術,用於裝備或改裝海上自衛隊潛艇。