本文作者 | 老白 每年中旬更新
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不依赖空气推进系统
潜艇是能够在水下运行的舰艇，因其特殊的性能，所以可以执行很多秘密任务。不过一般的潜艇，续航能力一般，浮出水面使用通气管时还会暴露位置。
而核动力潜艇，虽然续航时间长，但造价又太高，至少20亿起步。所以介于两者之间的不依赖空气推进技术就应运而生了。
目前世界上，这项技术主要有三种形式，他们分别是闭式循环柴油机，燃料电池，斯特林式轮机系统。
第一种，闭式循环柴油机属于内燃机，所有的燃烧工作都会在一个封闭的循环系统中完成，它将柴油机工作所需的外部氧气用压缩的液态氧代替。
而且，由于金属会在纯氧的环境下燃烧，所以除了纯氧还需要掺杂一些其它气体进行混合。
闭式循环柴油机工作时，先将液态纯氧，氩气还有部分燃烧后的废气按一定比例在混合室中进行融合，充分混合后将气体注到柴油机气缸中。
随后柴油与氧气发生反应燃烧起来，产生的热能推动活塞运动，然后带动曲轴运转，热能转化成机械能为电池充电保证潜艇航行。
而从柴油机排出的废气，需要先经过喷淋冷却器冷却，其中水蒸气被冷却成水，二氧化碳，氩气和部分氧气被放进一个圆柱形的吸收器里。
经过处理后，二氧化碳和海水混合被吸收，并在合适的时候通过海水管理系统排出去，剩余气体会再放进混合室循环利用，持续工作。
第二种，燃料电池是一种将化学能转化成电能的装置，有电极，电解质隔膜等结构。氢气储存在金属化物罐内，液氧储存在经过特殊绝热处理的液氧罐中。
工作时，氢气在阳极催化剂的作用下，产生电子和质子，质子直接从阳极穿过质子交换膜，然后来到阴极，而电子，因为不能直接通过质子交换膜，所以必须经由外部回路到达阴极，并在这个过程中释放电能，最终，电子，质子与氧气在阴极发生反应变成废水，还会产生一小部分能量。
不过，因为燃料电池输出的功率小，一般要用多节电池才能保证潜艇正常航行，所以，即使噪音低，环境污染小，可靠性高，但也只能作辅助动力。
第三种，斯特林式轮机系统的核心是斯特林发动机，它是通过气缸内工作介质，氢气或氦气经过吸热膨胀，冷却压缩来达到一个周而复始的动力输出。
发动机有两个气缸，分别是膨胀气缸和压缩气缸，两者由蓄热式回热器连接，当膨胀气缸受热，里面的氢气或氧气受热膨胀，活塞从底部向上运动，气体通过回热器进到压缩气缸，推动活塞从上向下运动。
当气体在压缩气缸渐渐冷却，活塞开始从下向上运动，气体又通过回热器回到膨胀气缸，继续受热膨胀循环刚才的过程，而发动机也就运作起来了。
因为每个国家的情况不同，所以对于航母的不依赖空气推进系统也侧重不同方面的研究，例如，中国侧重研究斯特林式轮机系统，德国侧重燃料电池的研究等。
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