张晨宇，孟帅*，陈永，车驰东

1 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240

2 上海船用柴油机研究所，上海 201108

0 引 言

常规潜艇水下续航能力较差，通气管暴露率高达20%[1-2]。现代海战要求潜艇航程远、水下巡航时间长。不依赖空气推进(AIP)技术的应用使常规潜艇进入了新时代。实用AIP 技术分为热机系统(SE/AIP)、电化学系统和小堆系统，其中热机系统包括斯特林发动机、闭式循环柴油机、闭式循环涡轮机等形式[1]。

密闭空间大气环境控制水平已成为衡量潜艇装备总体性能的一项重要指标，美国海军将潜艇大气质量的重要性列为第2 位，仅次于武器装备。AIP 潜艇舱室大气环境控制难于柴电常规潜艇和核潜艇，这主要由于隐蔽性要求不能频繁上浮进行通风换气，有害气体完全靠空气净化设备清除，空气净化负担重，同时受到严格的空间和能耗限制[3-5]。SE/AIP 系统是一种外燃式系统，主要由斯特林发动机、发电机, 液氧系统、供油系统、冷却系统、工质系统及控制系统等组成。AIP潜艇空气净化系统关键技术为：必须将集中和定点清除措施相结合[3]。发动机机组在运行过程中，不可避免地会产生燃油、滑油的蒸发和泄漏，并且排放有害气体，上述物质在箱装体内不断积聚, 将不利于发动机正常运行，并会很快地扩散至周围环境，进而降低装置性能。因此必须对该密闭空间有害气体进行净化处理以达到环境空气质量要求。依据研发要求，空气净化器受到诸多条件限制(功率，尺寸，不许加热和冷却，不增加附属设备等)，要集抽风和净化功能于一体，需依据所选用的净化材料性质以及阻力特性专门设计滤芯部件，同时需要满足严格的振动与噪声指标[6-8]。……