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1、动力技术由于深海是在水下几百米的地方，因此深海动力装置的工作背压很大，而且还没有动力装置运行所需的氧气。深海动力装置要在这种情况下为深海装备提供航行所需的动力，就必须可在不与大气中空气接触及在大背压的情况下工作，常规的动力装置并不适合这样的工作环境，只有深海动力装置才适合深海环境下使用。现役的深海装备能实现大潜深的动力装置主要是核动力装置、电池动力装置和AIP动力装置(不依赖空气的动力装置)。（1）核动力装置在深海装备中目前只有核动力潜艇和一型潜器采用了核动力装置。核动力装置是以核反应堆为热源加热工质，并通过机械装置作功而推进深海航行的动力装置。现在全世界深海装备的核动力装置都是压水堆装置，这
2、种压水堆装置以加压的水作为传热介质，通过反应堆，将热能经一回路带至蒸汽发生器。二回路的水在蒸汽发生器中与之进行热交换，产生蒸汽。蒸汽通过蒸汽轮机作功产生机械能而驱动螺旋桨。核动力装置的优点是储备的能量大，可以使深海装备长期高速航行，极大地提高了舰艇的续航力。特别是对潜艇，可以在水下持续高速航行而不需要浮出水面，极大地提高了潜艇的隐蔽性和生命力，使其具有特别优良的战略价值和威慑意义。至今全世界建造500多艘核潜艇，装备反应堆700座，世界上仅有一艘潜器NR-1采用了压水堆核动力装置。（2）电池动力装置在深海装备中目前只有常规潜艇和无人水下航行器（UUV）采用了电池动力装置。除核潜艇外，常规潜艇主
3、要采用柴电动力装置。这种动力装置在大潜深时，使用电池提供动力。柴电潜艇使用的是蓄电池（二次电池），而不是不可充电电池（一次电池）。由于蓄电池的容量有限，即使大幅地提高电池容量和效率，蓄电池工作一段时间以后必须充电，否则潜艇无法实现大潜深及在水下持续航行。柴电潜艇目前使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池，在潜艇上使用蓄电池已有百余年的历史，至今仍是各国海军柴电潜艇主推进电源,以及核潜艇备用电源唯一的蓄电池类型。在现代常规潜艇配置中，约占潜艇约1/4重量的铅酸蓄电池对潜艇的性能有着直接影响。尽管铅酸电池有价格低廉、串、并联方式取电灵活的优点，但是重量大、有腐蚀以及会析氢等缺点也一直是在潜艇使用中所致力摈除
4、的目标，同时也尝试着能有更优性能的其它类型电池加以替代。经验证镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiH2）、镍金属氢化物电池（NiMH）和银锌电池（Ag-Zn）可取代铅酸电池作潜艇的动力装置使用，而对于银铁电池（Ag-Fe）、锂固体聚合物电解液电池（LiSPE）、锂离子固态电池（Li-Ion-IPE）、锂离子电池（Li-Ion）和锂钴氧化电池（LiCoO2）等电池能否用于深海装备还在验证之中。与柴电潜艇仅使用蓄电池不同，无人水下航行器（UUV）既使用一次电池又使用二次电池。这是由于蓄电池在功率密度、除氧性、故障、可靠性、充电次数、在大范围的温度和压力下的工作能力以及费用等因素限制了蓄电池在UUV
5、上的使用。一次电池虽只能使用一次，但这种电池具有很大的功率密度。远期水雷侦察系统（LMRS）使用的电池就是氯亚硫酰锂（LiSoCl2）一次电池。UUV目前使用的电池包括：铅酸电池、镍镉电池（NiCd）、银锌电池（AgZn）和氯亚硫酰锂电池（LiSoCl2）等。目前，各国正在开发的电池主要包括锂钴电池（Li-Co）、锂离子电池、融盐电池，以及氧化硫锂电池（LiSO2）、氧化锰锂电池（LiMnO2）、铝海水电池和氟碳锂电池（Li(CF)x）等电池，但氧化硫锂电池（LiSO2）、氧化锰锂电池（LiMnO2）、铝海水电池和氟碳锂电池（Li(CF)x）能否在UUV上使用还在验证之中。（3）AIP动力装置
6、AIP动力装置目前是在某些柴电潜艇上加装的一种动力装置，当潜艇在大潜深下航行时，这种装置利用自身携带的氧气作氧化剂，而不需要与空气接触就能为潜艇提供动力。AIP动力装置可明显提高常规潜艇的水下自持力、生命力。由于在柴电潜艇上加装了AIP动力装置，柴电潜艇通气管航行时间减少，降低了潜艇的暴露率，提高了其安全性。AIP动力装置包括：斯特林发动机、燃料电池、闭循环蒸汽轮机和闭循环柴油机。 斯特林发动机斯特林发动机以氦作为液氧和柴油燃料的燃烧介质。燃烧室压力比艇外海水压力高，废气可直接排放并溶解到海水中。斯特林发动机具有技术成熟、易于开发、系统工作噪声小、声学特性好和系统支持费用比较低等特点。1996
7、年7月世界上第一艘装备斯特林发动机的潜艇，瑞典海军的“哥特兰”号开始服役。“哥特兰”级潜艇，采用瑞典考库姆斯公司研制，单机功率为75kW的V4-275R型斯特林发动机。 2005年日本海军开始在“亲潮”级潜艇上加装总推进功率可达300kW的4台考库姆斯公司研制的V4-275R型斯特林发动机。 燃料电池燃料电池是一种通过电化学反应把燃料里储存的能量转化成电能的动力装置。燃料电池具有如下特点：效率高（比柴油机和燃气轮机的效率高），更节省燃料并且几乎没有任何污染、没有运动部件因此配备的人员少。燃料电池虽然效率很高但其功率密度仅是燃气轮机功率密度的1/2。燃料电池的研制已有30多年，世界上有许多国家都
8、进行了燃料电池的研究。德国的质子交换膜燃料电池在世界上一直处于领先地位，1989年德国研制的碱性氢氧燃料电池装在205级U1艇上成功进行了海试；1993年，成功研制出性能更好的质子交换膜燃料电池；2003年4月，德国首艘装备质子交换膜燃料电池的212A级潜艇U-31下水。212A级潜艇采用9组34kW燃料电池组，每个电池组由72个单电池组成，额定电压为52.3V（0.725V72），额定电流650A，20%负载的效率为72%，满负载时效率为62%。在214型潜艇上使用的德国的第三代质子交换膜燃料电池，由两块单块功率各达120kW的电池组构成（每组320个单电池），额定电压215V（0.6718
9、V320），额定电流570A， 20%负载效率为68%，满负荷时效率为58%。俄罗斯常规潜艇的燃料电池主要由圣彼得堡特种锅炉设计制造局（ ）研制。装备碱性燃料电池的“阿穆尔-1650”型潜艇于 2003年秋下水，并于2004年进行试验。“阿穆尔-1650”型潜艇的碱性燃料电池动力装置额定功率为300kW，效率约70%，额定功率时的单位耗氢量为0.042kg/kW，单位耗氧量为0.336 kg/kW。燃料电池系统的工作温度为100、压力0.4MPa、KOH浓度为38%40%。 闭循环蒸汽轮机闭循环蒸汽轮机是一种将乙醇和氧气的气态混合物燃烧产生热量，通过普通的朗肯循环将热能转化成电能的蒸汽轮机动力
10、装置。闭循环蒸汽轮机没有额外噪声和热信号特性，因此不会增加潜艇的任何特性信号。蒸汽通过冷凝器回收再利用。在设计要求范围内，潜艇无论潜深如何，其CO2废气均可通过压力壳直接排放到艇外海水中。早在1982年，法国海军舰艇建造局就组织多家公司联合进行闭循环汽轮机（MESMA）的开发。第一台装在2000年出口巴基斯坦海军的“阿戈斯塔90B”第三艘艇上。为200kW、8m长的嵌加舱段。加装后在最大潜航速度4kn时的潜航时间提高到300h，潜艇续航力增加了35倍；法国舰艇建造局和西班牙巴赞船厂为智利海军设计、建造的两艘“蝎子”（Scorpne）级潜艇，也使用闭循环汽轮机装置。它与热蒙工业公司的永磁交流同步
11、电动机一起可使该艇具有 18天以上的水下续航力；法国目前还在开发功率为600kW的闭循环汽轮机，并计划将功率进一步提高到1300kW。 闭循环柴油机闭循环柴油机是一种燃烧所需的氧气由储氧源供应的一种柴油机动力装置。它在系统效率、可靠性,以及各种声学特性等方面都不及燃料电池。在氧的存储、闭循环系统的效率、海水管理系统特性，以及解决系统及其循环泵的噪声源等方面都有待改进和提高。上世纪80年代，德国潜艇建造集团的蒂森公司北海船厂开始了闭循环柴油机的研究，并在19881990年间在德国海军的U-1艇上进行海试。由蒂森公司北海船厂设计研制的MTU8V183SE52闭循环柴油机系统由MTU柴油机、吸收器和
12、海水管理系统组成。可使用液氧和柴油，以惰性气体氩为介质。系统安装有英国科思沃斯（Coswoth）公司开发的海水管理系统。该系统在1985年1993年间取得了重要突破，并在完成了适于潜艇安装的调试工作后，提出用于改装209型潜艇和出口阿根廷的TR-1700型潜艇；荷兰研制的由两台300kW柴油机组成的闭循环柴油机系统准备在排水量为1800t的“海鳝”级潜艇上；意大利泛安科纳公司研制的S-300CC型潜艇采用闭循环柴油机；马利塔利亚公司已研制出两艘排水量分别为120t和80t、完全由闭循环柴油机推进的小型潜艇；深海石油公司建造了3艘功率为420hp、装有闭循环柴油机的小型潜艇。 蒂森公司北海船厂的闭循环柴油机目前已发展到第四代。使用的柴油机为MTU8V200，已在2004年中期开始试验。第四代闭循环柴油机为了提高其性能，预计会有重大改进。
