中美南海之争的真实原因

英国国际战略研究所香格里拉对话高级研究员亚历山大·内尔（Alexander Neill）在BBC撰文指出，北京不光希望牢牢掌握对南海各岛礁的控制，还希望在此建设核潜艇部队，从而突破进出太平洋的封锁。2015年前，这一地区只遍布了一些露出水面的岩石，沙洲和珊瑚礁。填海造岛是一石二鸟。既能巩固中国对南海的主权宣示，也能在此建立持续的中国驻点，军民两用。

然而，让中国填海造岛的最关键诱因，是藏在海面之下。中国军方日趋担心其陆基核威慑存在弱点，也考虑到是否有能力策动报复性的次轮攻击。这驱使中国把部分核弹头部署到潜艇上。2015年前，中国首次把晋级（094级）核潜艇部署于此，每艘配备12枚巨浪-2（JL-2）核导弹。海南岛最南端的三亚有一处先进的基地，这些晋级潜艇以此为根据地，巡逻于南海深处。但要想能把美国覆盖在导弹的射程范围内，他们就必须能突破封锁，进入太平洋。潜艇想要做到这点，得先从海南的基地出发，横渡南海到达太平洋，而不被发现。

南海南部的大片水域偏浅——水深少于100米（328英尺）——但就在中国宣称主权的“九段线”边沿，大陆架下沉至约4000米深的海洋盆地。这给潜艇提供较佳掩护。这正是为何一些专家相信南海的深水区，以及中国在该区域的反潜部署提升，以后会成为中国潜艇的堡垒。巨浪-3导弹1.1万公里的射程，从南海发射也无法覆盖美国全境。但是巨浪系列导弹的射程不能再往上加了。在当前技术水平下，巨浪-3导弹再往上加射程，就只能加导弹的体量，到时候导弹会更粗更长。一款比巨浪-3导弹还要大的导弹，096战略核潜艇都不一定能塞得下。所以，南海深海海域在今后很长时间内都会是中美争夺的战略重点。

中国核潜艇的发展

关于中国现役核潜艇的具体数量属于国家机密暂未公开。据美国国防部在2024年10月发布的《中国军力报告》中指出，中国海军目前拥有6艘战略核潜艇，6艘攻击型核潜艇。有外媒推测，中国海军装备有2艘094基本型，4艘094A改进型；2艘093基本型，4艘093A改进型，另有1艘093B改进型在建造阶段。

091型攻击核潜艇

（设计代号：09-I，北约代号：Han-class，译文：汉级，绰号：独角鲸），是中国海军隶下的一型核动力攻击型潜艇。它是中国自行设计建造的第一代攻击型核潜艇（SSN）。1969年起，一个顶尖科学家小组开始投入核潜艇研制计划，总设计师是彭士禄，副总设计师为黄旭华、赵仁恺、黄纬禄。091型攻击核潜艇本级艇共建造了5艘，舷号分别为401、402、403、404、405。最后一艘于1990年服役，目前已退役两艘，仍有三艘在役。所有的五艘被北海舰队部署在青岛附近山洞中的专用核潜艇设施内。

首艇于1968年开工建造，并于1970年4月完成了首艇的总体试水，1974年8月1日正式入役，首艇401号在建成之后先后进行了二十多次航行试验，期间进行了超过200次的各项技术试验，在测试中发生了多次险情，其中第16次出海试验时，出现了蒸发器腐蚀导致部分液体泄漏的重大险情，随后返港紧急维修。该型艇的前两艘（401、402艇）于1980年代末接受了升级改装，并于2000-2001年退役。

对比前两艘，403号艇经过了改进搭载了更多的新技术，而且刚开始测试第三天就遇上八级大风，随后艇体的二氧化碳吸收装置出现问题，测试的第29天后，主冷凝器出现问题，随后多次出现断电，反应堆停堆，螺旋桨停止，发电机停止运作，并且多次进行上浮维修作业。有了403号艇的经验，经过改进的404和405艇（也被叫做091D型）特意标注了改善居住条件、提升设备工作可靠性、便于操纵维护保养。

由于401号与402号舰于航行时发现杂音，3号舰之后（长征3～5号）作出对应改良，船体增长8m。噪音音压由401与402号的170db降至之后的150db。403和404艇较早期的09I级有较大不同，一开始即加装了消声瓦，各种设备均进行了升级，全艇长度亦长了8米，同时亦于1998年进行了进一步升级，安装了效率更高的消声瓦，可能改装线导型鱼-6鱼雷和改进型鱼-3鱼雷，并具备水下发射鹰击-82型反舰导弹的能力。

改进后的3艘核潜艇也被称为091G型攻击型核潜艇，虽然3艘091G型在1998年至2002年期间进行了现代化升级，但其作战性能和静音性能与同一时期服役的西方核潜艇相比仍然有很大的差距，被评价为“只要装备了现代声呐的水面舰艇都能够探测到”。由于中国海军的核潜艇建造速度迟缓，已经服役超过30年的3艘091G型目前仍在服役。不过，随着后续095型攻击型核潜艇的建造取得进展，这3艘近40岁“高龄”的091G型行将退役。

舰艇结构特点

091型核潜艇采用锥尾、单轴单桨，围壳舵与十字型尾操作面布局，双层船壳，配备4个尾舵。艇上设7个水密舱，艇上主要设备都位于甲板的第二层，包括潜望镜、舰载雷达、通讯和卫星导航设备等。简氏防务周刊认为，自403号艇开始，该型艇的船身延长了8米，以便安装潜射型鹰击-82反舰导弹和配套的火控系统，鹰击-82通过533毫米鱼雷发射管发射。

该型艇配备6具533毫米鱼雷发射管，携带约20枚鱼雷，包括鱼-3、鱼-1和鱼-4等。鱼3型鱼雷为091主要搭载的武器，重1.34吨，速度35节，最大航程13千米，搜寻/攻击深度6~350 米，发射深度最大150米，制导方式为被动声加自导引；鱼-3乙主动/被动声加自导引，后续使用了更先进的鱼3丙型鱼雷。也可携带36枚水雷。电子设备方面，包括多用途战斗数据和指挥系统、I波段搜索雷达、中频声纳和DUUX-5型低频声纳，并携带921-A型雷达预警系统。动力来自一台90兆瓦压水反应堆。

技术数据

水上排水量：4500吨

潜航排水量：5500吨

潜航深度：300米

全长：98米

全宽：10米

吃水：9米

动力方式：90兆瓦压水反应堆1座

蒸气涡轮2座（12,000马力）

水上极速：12节

潜行极速：25节

续航距离：无限

乘员：75人

武器装备：533毫米鱼雷发射管x6

鹰击-81型反舰导弹

电子设备：DUUX-5被动声纳

091型核潜艇最大的噪音来源就是搭载的反应堆水泵，由于091型核潜艇是使用传统压水堆，需要用两台水泵持续保持水的流动，这个不停高速运转的水泵就是核潜艇的主要噪声产生来源，舰体噪声达到了170分贝，人员长期处于这种环境下会损伤听力，视力下降，耳鸣，牙龈出血，血压下降，心律不齐等问题，后大量使用减振浮筏和消声瓦技术现代化改造后，整体噪声降低到150分贝。

由于其性能不佳，09I型核潜艇通常只在中国近海活动，有时也会前出到敏感海域。1994年美军小鹰号航母战斗群驶入黄海抵近中国近海示威，中国海军派出403号核潜艇前往跟踪，但因为核潜艇较大的噪声和黄海较浅的水深，美国航空母舰战斗群的反潜网很快就发现了这艘跟踪的核潜艇。随后美国派出3艘驱逐舰及S-3北欧海盗型舰载反潜巡逻机向着预定区域 投放声纳浮标，先后七次模拟发动攻击。2004年11月，一艘091型核潜艇被日本海上保安厅在石垣岛近海发现，日本政府派出两架日本P3C反潜侦察机跟踪。 

092型战略核潜艇

是中国自行研制的第一型战略核潜艇，092是在研制成功的091基础上放大艇体得到的，突出的龟背增大了水下噪音，水中噪音太大（>165分贝），超出同类型潜艇30-40分贝。甚至国外还有关于092型战略核潜艇的笑话：092只要一出母港，在夏威夷都能听到它的声音。这是因为092型战略核潜艇缺乏足够的降音复合材料和科学的隔音设计。而巨大的噪音极易使092型战略核潜艇被敌军声呐探测到，从而锁定它的位置。92的水下噪音差不多达到了180分贝，后续进行了降噪处理和升级改进的092型改善了部分设计缺陷，比如安装消声瓦和优化金属接缝，使用新推进技术等，噪音降到了160分贝。 

该型潜艇的第一艘于1981年4月30日建成下水，直到1983年8月1日时才正式服役，命名为“长征6号”，舷号406。092型核潜艇由于技术落后只建造了一艘，1980年代中期开始，该艇部署北海舰队，母港位于山东青岛，并且一直没有航行到中国近海之外。另有消息说中国建造了4艘“夏”级核潜艇，舷号均为406，内部则以甲、乙、丙、丁区分，除有一艘因为核泄露事故报废外，还有2艘部署在北海舰队，1艘部署在南海舰队，并且均改装了比“巨浪”-1型更先进的固体燃料弹道导弹。在静音效果方面，噪音量在160分贝左右。 092型战略核潜艇服役时期美苏的第二代战略核潜艇早已批量建造，服役即落后。即便经过升级，092型仍然存在噪声过大、无法解决设计引发的故障等问题。因此，2003年后，092型便不再进行潜射弹道导弹试射，改装后也没有执行战略巡逻任务。

092基本参数

水上排水量：6500吨

潜航排水量：8000吨

全长 120米

全宽 10米

动力方式 1台90MW压水反应堆

2台蒸汽轮机，单轴驱动

最高速度 水上极速：20节

潜行极速：22节

续航距离（7年更换1次核燃料）

乘员 100人

武器装备

533毫米鱼雷发射管x6

巨浪-1A潜射弹道导弹x12

1995到2001年之间，该艇进行了现代化改装，换装巨浪-1A潜射弹道导弹。

巨浪-1潜射弹道导弹导弹长度10.7米 ，直径1.34米，射程1700千米，发射重量14700千克，有效载荷600千克。该型导弹采用二级固体发动机，惯性制导，弹头是1枚20万至100万当量核弹头， 偏差半径300米。巨浪-1型潜射弹道导弹于1981年首次试射成功。1982年10月在一艘629型潜艇上成功进行了水下发射，1987年9月15日在092型核潜艇上成功进行水下发射试验。改进型的巨浪-1A射程可能提高到2500千米。

静音技术是潜艇最重要的性能之一，中国海军早期潜艇的比如091型攻击核潜艇和092型弹道导弹核潜艇，由于核反应炉和螺旋桨技术较落后，潜航或高速航行时都会发出巨大的噪音。台湾西岸因布满绵密的水下监听系统，台湾军方与美方人员曾说，中国核潜艇启动噪音极大，甚至还没出港口就能听到。其高速航行的噪音甚至高达150分贝左右，被美国与日本情报部门讥为「水下拖拉机」，在西太洋演练时，也被美军嘲讽「半个太平洋都能听到」。

093型

第二代攻击型核潜艇。093型核潜艇于20世纪90年代中后期开始发展，而094型核潜艇则是基于093型为基础发展而来的。中国的核潜艇设计技术、建造技术以及核反应堆技术在093型和094型的早期建造中仍然没有较大的发展。1994年开工建造的093型核潜艇首艇花费了8年时间才下水，而之后的舾装同样耗费了大量时间，直到2006年才完工。093型的2号艇从开工到竣工也用去了7年时间，到2007年才正式完工。

093型的水下排水量6000吨，全长约106米，与作为设计蓝本的俄罗斯海军“维克托Ⅲ”级(Victor Ⅲ)攻击型核潜艇基本相同，但核反应堆的输出功率似乎得到了提升，水下航速增加至约30节。093型装备了与西方攻击型核潜艇相同水平乃至更强的武器，配备了有线制导的鱼-5鱼雷，其最大航速为42节，最大射程20千米；而后又装备了性能接近美国海军Mk48型鱼雷、最大航速65节的鱼-6以及在鱼-6基础上改进的鱼-10，据称鱼-10的最大航速为50节，最大射程为50千米。在反舰导弹方面，093型装备了“鹰击”-82反舰导弹和远程亚声速反舰巡航导弹，据称后来又装备了“鹰击”-18超声速反舰导弹。

093型在武器方面不可小觑，不仅具备强大的反舰能力，同时可以承担对陆上目标打击任务。但即便是进行了大范围改进，093A型的静音性能仍然不如美国海军已经逐步退役的“洛杉矶”级攻击型核潜艇。此外，虽然自093A型开始，中国海军为攻击型核潜艇改进了传感器系统，装备了拖曳式声呐，但其性能和作战能力仍然存在问题，其反潜作战能力仍然是一个很大的不足。总的来说，与现役的英美海军攻击型核潜艇相比，093型仍然逊色不少。

中共在093核潜艇的基础上推出改进型093A核潜艇，这款潜艇采用了流畅型围壳以及填角设计，水下航行阻力以及杂讯进一步降低。而此后的数艘093A也都有些小幅度的改良，就已公开的093A当中就至少有4型小改款，但潜艇战力最主要的静音性能与火力打击仍无较大起色。主要因为093A没能采用泵推进系统以及垂发系统，无法较大限度抑制动力系统杂讯，也无法发射对陆攻击巡航导弹以及高超音速导弹。

中时新闻网2024年10月13日报导说，最新曝光的093B核潜艇似乎已较为彻底地解决了093A核潜艇存在的问题，可以视之为中共核潜艇领域的一次蜕变。从已经曝光的新型攻击型核潜艇模型照片与新曝光的093B核潜艇照片比较，其外观完全一致。因此以模型推测093B核潜艇的性能，可以发现最明显的变化是采用了泵推进装置以及垂发系统，意味着093B静音能力以及火力打击能力会有大幅提升。093B采用的仍是有轴泵推，这种推进系统构造复杂，体积较大，对潜艇的配平、结构强度以及推进器轴系的震动带来不利影响，不过从静音效果来看，有轴泵推较传统的裸露螺旋桨已具有明显优势。

报导指出，093B核潜艇的垂发数量从模型推断是单排6单元，但有大陆国防高等院校展示的资料则显示为单排8单元。另外，现有的资讯都指向093B拥有3排垂发系统，亦即093B最多会拥有多达24个垂发单元，导弹携带量已大致追平美俄最新攻击型核潜艇的水平。报导表示，目前鹰击-21高超音速导弹已经在055驱逐舰上服役，其最大射程为1500公里，末端突防速度高达10马赫。此型高超音速导弹若装备于093B核潜艇上，对敌方航母战斗群构成重大威胁。卫星航拍图显示，截至2025年，中国已经陆续建造下水了8艘093B型核潜艇。

094型

第二代战略核潜艇。094型战略核潜艇以093型为基础，采用了与091型和092型类似的设计思路，在指挥台围壳后方设置了全长30米、包含12个潜射弹道导弹发射筒的导弹区域，由2座核反应堆提供动力，较092型有了很大的提升。由于受到中国核潜艇建造技术不成熟这一问题的影响，在2007年和2010年建成的094型首艇和2号艇的噪声水平被美国海军评价为“比1975年服役的苏联海军‘德尔塔’Ⅲ级(667BDR型)还大”，这对于战略核潜艇不能不说是一个非常致命的缺陷。

因此，自2004年开工、2012年竣工的094型3号艇开始，不仅为装备新型潜射弹道导弹进行了改进，而且对导弹区域乃至整个艇体进行了修型，即094A型。094A指挥台围壳顶部采用圆角设计，指挥台与艇体结合处采用填角设计，指挥台舷窗予以取消，同时围壳线型进行优化，水动力噪声得到大幅降低。截至2020年上半年，094型和094A型战略核潜艇已经服役4艘，但于受到原型设计的限制，静音性能不可能大幅度改善。

据2025年香港《英文南华早报》报导，中共海军纪念建军76周年活动期间公开展示有关094核潜舰的信息，这是中共首次公开094核潜舰的详细讯息。除此之外，同时也公布了094型攻击核潜舰的一些关键参数，包括水面排水量8000吨、长135米、宽13米，水下排水量1.1万吨，最大航速30节，最大潜深400米，能携带12枚射程超过6200英里（约9977.908公里）的JL-2潜射洲际导弹。外界原本以为JL-2洲际导弹的最大射程只有4350英里（约6920.16公里），而现在披露的数据使其接近1.0万公里。这使得094型战略核潜艇在南海等中国周边海域就能与太平洋上的目标交战，并且能够打击北美大陆部分重要的目标。

巨浪-2（含巨浪二甲和巨浪二乙）导弹是中国研制的第二代潜射远程弹道导弹。是在东风-31导弹基础上改进延伸而来，因此也被称为“东风水下工程”。1991年正式立项。2003年首次陆上试射试验成功，2005年首次在试验潜艇上发射成功，考核了弹筒匹配性能。2008年水下发射试验成功，并于2012 年最终通过在094型战略核潜艇上的定型试射。2014 年可装载12枚巨浪-2 导弹的094战略核潜艇开始战备值班。

巨浪-2导弹采用了双头罩和尾罩等外形设计，弹长约14米，发射重量约40吨；制导方式上，采用了由捷联惯性、弹道计算机、激光陀螺仪、天文导航组成的复合制导系统，制导精度较高。该弹的设计采用了固-液两级火箭结构，包括固体一级火箭和液体二级火箭。安装新型发动机后，战斗部重量显著提升，可携带1枚25万吨级核弹头，或者3枚4至6万吨分导弹头。为了对抗反导系统，巨浪-2改进型增加了动态末端变轨技术，大幅提升了其突破反导系统的能力。

095型

被视为中国第一款真正具备作战能力的核潜艇，采用了垂直发射系统，能够搭载海底发射的反舰弹道导弹，还拥有无轴泵喷推进系统。台湾海军刊物“海军学术双月刊”在2021年2月发表的文章指称，095型已经陆续下水服役，而第四代的“097”核攻击潜艇也已在研制中。文章说，中共将新型的核攻击潜艇进驻海南岛亚龙湾，除了是把远海目标放在第一、二岛链外，也指向第四、第五岛链前进。第四岛链指得是北起瓜达尔港，经斯里兰卡至迪戈加西亚；第五岛链的位置是北起吉布提，经非洲之角至非洲东海岸。

096型

最新一代的战略核潜艇，装备“巨浪”3潜射弹道导弹，射程超过9000公里。096核潜舰最快可能在2020年代中期完成，并预计将在2020年代后期或2030年代初期开始服役。096搭载的洲际核导弹也升级为射程达1万公里的巨浪-3型，每艘配备数量达24枚，威慑力量可覆盖整个北美大陆。

美国五角大楼2024年底的报告说，到2030年时，中方可能部署8艘弹道导弹核潜艇，而094和096型潜艇将并肩执行任务。美国国防官员后来进一步证实中国已在6艘094型核潜艇上部署巨浪-3型导弹。其中094型最多可搭载16枚巨浪-3导弹，而新一代的096型则能搭载多达24枚。瑞典国际和平研究所推测，如果以一枚巨浪-3可以搭载3枚分导核弹头来估算，代表096型上的巨浪-3至少装备72枚核弹头。

巨浪-3导弹由陆基的的东风41型改进而成，拥有14米的弹体长度，直径为2.4米，发射重量介于50至60吨之间，射程则达到1.1万公里，可携带5至7枚35万吨分导式核弹头。国际评估和战略中心的中国军事分析员里克·费舍尔（Rick Fisher）说，巨浪-3型导弹的射程可达12,000-14,000公里，从中国沿海附近的水下发射就能覆盖美国本土的大部分目标。

中国的《科技日报》曾引述军事专家报道说，固体燃料的巨浪-3型导弹使用了中国新型的陆基洲际导弹东风-41的技术，其性能堪比美国和英国海军的使用的三叉戟2型D-5潜射导弹和俄罗斯海军的的新型布拉瓦潜射导弹。中国专家还说，巨浪-3使用了新材料和新技术，诸如先进的精确制导，反电磁干扰，包括所谓的“光子晶体光纤陀螺”等技术。另外巨浪-3还使用了弹道变轨技术和躲避雷达探测的隐形弹头技术。

近二十多年来，中国军方经费充足，从俄国和乌克兰大量先进军事引进技术和专家。结果是核潜艇数量迅速增加，潜艇技术发展也突飞猛进。美国卫星有一次发现共军093B攻击核潜艇进入东海，讯息传给部署太平洋的美军与日本海上自卫队，但美日海上部队搜索了大片海域都找不到这艘潜艇，最后是这艘093B在台湾东部海域浮出水面，让美日海空联合舰队大为吃惊。

美国海军技术学院曾发表文章指出，除了093B商级核潜艇之外，中国更新型的095型攻击核潜艇噪音已控制在95分贝左右，与海洋背景噪音相差无几，很难被反潜设备锁定。另外传出096核弹道导弹潜艇已开始服役，目前对096所知很少，曾有美国卫星拍到停泊在三亚核潜艇基地，以及在渤海造船厂的部份船体结构部件。美国情报人员估计，中国修改了094核潜艇许多设计上的缺陷，新型096弹道导弹核潜舰性能有大幅提升，可能装备射程达12000公里、多个核弹头的巨浪-3洲际导弹，同时具备在极地冰层覆蓋下发射导弹的能力。

美国海军战争学院的报告表示，095、096型潜艇改善了过去长久以来中共潜艇过于吵杂的致命缺点，在推进、感测器和武器方面都有重大进展。即使后期有部分技术来自俄罗斯，但对中国自制潜艇来说仍然是一大突破。报告说，若成功实现，096型核弹道潜艇在推进、感测器和武器方面有可能与俄罗斯的最新型弹道导弹核潜艇相媲美，但在静音方面更像俄罗斯改良型的“阿库拉I型”核潜艇，并指095型可能配备泵浦喷射推进器、自由浮动水平筏、混合推进系统以及12至18个单元的垂直发射系统管，可以容纳反舰和对地攻击巡航导弹。报告说，095型和096型的推出将对美国海底安全产生深远影响。

美国核潜艇依然保持压倒性优势

美国智库西格摩研究所(Sagamore Institute)资深研究员、退役海军上校杰里‧亨德里克斯（Jerry Hendrix）认为，在接下来的20到25年内, 中国潜艇很难在整体质量上追平美国：“美国的潜艇仍然更安静。在水中, 声音能量的三分贝之差就可能相当显著。美国的传感器更好, 能够探测到潜艇的能力更强， 在对方探测到我们之前就能够听到中国的潜艇。而且，美国（潜艇）的武器在射程和效力方面比中国更致命。”亨德里克斯介绍说，美国的潜艇自1950年代开始占据主导地位，美国海军当时是全世界第一支部署核动力潜艇的海军。此后， 美国在五六十年代对潜艇进行了迅速的研究和开发，在七八十年代通过洛杉矶级核潜艇完善了静音性，然后在九十年代建造了三艘海狼级核潜艇, 包括海狼号(USS Seawolf)、康涅狄格号(USS Connecticut)和吉米·卡特号(USS Jimmy Carter)。亨德里克斯指出，“即使在服役近20年后，上述三艘潜艇被普遍认为是世界上最好的潜艇。”美国目前计划将弗吉尼亚级核潜艇取代海狼级和洛杉矶级潜艇，成为美国下一代潜艇主力，其静音能力有了较大提升并且拥有近海作战优势。亨德里克斯表示，弗吉尼亚级核潜艇的建造成本更便宜，“但弗吉尼亚级仍然是一流的，可能是当今世界上最好的快攻潜艇。”亨德里克斯认为，优秀的静音性能一直是美国潜艇如此致命和有效的关键因素。据英文媒体权威来源，海洋平均背景噪音是90分贝，海狼级和弗吉尼亚级核潜艇静音航行时是95分贝，值得指出的是海狼级静音巡航的速度超过20节，是AIP潜艇的5倍左右。洛杉矶级是110分贝，俄国的柴电潜艇基洛级是105分贝，中国的039的噪音略高于基洛级，中国的核潜艇的噪音都远远高过洛杉矶级，和海狼级存在巨大的差距。

AIP型常规动力潜艇

常规潜艇辐射噪声低，机动灵活，仍然是近海作战的主要兵力。柴电型常规潜艇，下潜时间受到限制，一般3天左右时间，就需要上浮到海面或者通气管状态航行，用艇载柴油发动机给蓄电池充电，容易被对手的反潜巡逻机、反潜直升机和水面舰艇锁定，战时柴电潜艇面临的风险非常高。AIP潜艇(Air Independent Propulsion)，指的是使用不依赖空气推进发动机作为动力的潜艇，是21世纪常规动力潜艇发展的方向，可以更长时间的潜伏水下，隐蔽性较普通常规潜艇更优秀。目前世界上比较成熟的潜艇AIP系统主要分为三大类，分别是热机系统、电化学系统和小堆系统（核动力AIP系统）。其中热机系统包括斯特林发动机AIP系统（SE/AIP）、闭式循环汽轮机AIP系统（MEMSA/AIP）、闭式循环柴油机AIP系统（CCD/AIP）等形式，电化学系统以燃料电池为主要形式，称为燃料电池AIP系统（FC/AIP），小堆系统是基于低功率核动力装置的动力系统（LLNP/AIP）。目前使用较多的AIP系统主要有斯特林发动机系统、燃料电池系统和等闭式循环汽轮机AIP系统等。

斯特林发动机AIP系统简称SE/AIP，主要是由斯特林发动机、发电机、液氧系统、供油系统、冷却系统、工质系统和控制系统等组成。SE/AIP系统的工作过程是：在燃烧室内，氧气和燃油持续燃烧，燃烧的火焰将加热器加热，由加热器把热能不断地传递给流经其内部的工作介质，介质吸收热量膨胀做功，推动活塞运动，再通过曲柄、连杆机构变往复运动为旋转运动，使曲轴旋转并输出功率。瑞典是最早将斯特林发动机技术应用到常规潜艇上的国家，1996年服役的A-19级潜艇的第一艘“哥特兰”号，是世界上第一艘实用型AIP潜艇。“哥特兰”号潜艇搭载了两台MTU柴油发电机，一组主推进电机和两组蓄电池组成的主动力系统；辅助动力系统是两台MK2（V4-275R）斯特林发动机，额定功率65kw，最大功率75kw。两者共同构成了独特的闭式循环混合动力系统。

斯特林发动机AIP系统的核心是斯特林发动机，是一种外部加热闭式循环活塞式发动机。19世纪初，英国苏格兰牧师罗伯特·斯特林发明了热气机，后来被称为斯特林发动机。热气机由加热器、冷却器、回热器等组成，使工质在高温下膨胀做功，在较低温度下压缩，膨胀结束后的工质不排至外界而是被循环使用。通过密封在回路中的炽热气体周期性地膨胀压缩，热气机将热能转化为机械功。斯特林发动机的理想循环是斯特林循环。斯特林发动机的主要结构特点是具有两个温度不同而容积作周期性变化的腔室，并用热换器把这两个腔室联结起来。从本质上看，斯特林发动机就是一个由冷腔室、冷却器、回热器、加热器和热腔室所组成的闭式循环系统。斯特林发动机主要有三种类型：单作用式热气机、配气活塞式热气机、双作用式热气机，配气活塞式热气机又分为单缸配气活塞式热气机和双缸配气活塞式热气机。 

以单作用式热气机为例，其工作原理是：在一个气缸中装有两个对置活塞，在两个活塞间安装加热器、回热器和冷却器。回热器填充了载热体，回热器和活塞之间形成两个空间，靠加热器一侧为热腔室，靠冷却器一侧为冷腔室，在回热器的两端存在一个温度梯度差。循环开始时，首先是定温压缩过程，热活塞在內止点保持不动，冷活塞向內止点运动，工作腔容积逐渐变小，工质被压缩，压力也随之逐渐增加。其次是定容吸热过程，两个活塞同时运动，冷活塞继续向内止点运动，而热活塞则离开內止点，待冷活塞到达內止点时，两活塞之间的工作腔容积保持不变，工质通过回热器从冷腔室转移到热腔室，工质流经回热器时从其中的载热体中获得热量，实现了定容加热。在定温膨胀过程中，冷活塞停留在內止点不动并紧靠冷却器，热活塞继续朝远离换热器的方向运动，一直到达外止点。最后是定容冷却过程，两活塞同时运动，热活塞从外止点到內止点，冷活塞从內止点到外止点，整个循环结束。

斯特林发动机装置的主要组成部分是：外部供热系统或燃烧系统、闭式循环系统（热能转换系统）、动力传动系统、调节控制系统（负荷调控）、辅助设备系统。其中闭式循环系统是斯特林发动机的核心，外部供热系统和调节控制系统也十分重要。斯特林发动机的工作过程是：空气由鼓风机送入空气预热器，将燃烧所需要的空气预热后送入燃烧室，与燃油喷雾器喷出的细小油粒混合后进行燃烧，从而产生高温气体。高温燃烧气体流经加热器管组，在很大的温度梯度下对加热器管内的工质进行加热。从加热器管组流出的燃气进入空气预热器，对参与燃烧的空气进行预热后，从预热器流出排到外界。工质通过加热器从高温燃气中获得热能，使工质在膨胀腔（热腔）中进行膨胀做功。在压缩过程中，工质的压缩热由工质冷却器导至冷却介质。循环功由动力传动系统输出。

斯特林发动机的外部供热系统主要是给闭式循环系统提供热源，常见的是各种油料。以柴油作为燃料的外部燃烧系统，主要组件包括燃烧空气鼓风机、空气预热器、燃烧器组、燃油泵、燃油与空气的调控装置等。闭式循环系统是斯特林发动机的主要组成部分，其作用是将工质密封在回路中，使工质在较低的温度和压力下压缩，在较高的温度和压力下膨胀，将工质能量转化为机械功。闭式循环系统主要由气缸体、加热器、回热器、冷却器、活塞组和密封装置等组成。动力传动系统能够使活塞按照一定的规律运动，还负责将活塞的机械功输出。常见的动力传动系统包括菱形传动机构、曲柄连杆机构和斜盘传动机构。斯特林发动机的调节控制系统分为燃烧控制和功率控制两部分，前者是使热气机在整个负载范围内保持最高的效率和稳定的燃烧，后者主要负责调控热气机的功率。

常规潜艇搭载的斯特林发动机AIP系统，使用液态氧和柴油在加压燃烧室进行燃烧，产生的热能持续供给加热循环系统，推动气缸中的活塞运动，使热能转换成机械能，再由发电机组转换成直流电。斯特林发动机可在潜艇水下续航状态下工作，与蓄电池并联，向推进电机、辅助电机及其他设备供电。与普通的柴油机相比，斯特林发动机的运转平稳、振动小、噪音低，工作噪音比柴油机小40分贝，空气噪音降低20分贝。为了使发动机废气能够在不压缩的情况下排出潜艇，燃烧室的压力必须要高于海水的压力。将废气与集成在斯特林发动机模块中的废气冷却系统中的冷却水混合，温度从800摄氏度降低至25摄氏度，和周围的海水接近，还不会产生气泡，然后通过散热片顶部排出。这样的处理方式不但解决了发动机废气的排出问题，还降低了污染，不会留下潜艇航迹，降低了被发现的几率。斯特林发动机系统的造价要低于电化学发电机，使用寿命可达80000小时，是电化学发电机的12倍。此外，采用斯特林发动机系统的潜艇的水下续航时间更长一些，比如瑞典“哥特兰”号可不间断水下航行20昼夜。

由于斯特林发动机本身的功率密度较低，所以造成整个斯特林发动机AIP系统的功率也比较小。如果要增加功率的话，就要多安装发动机，但这会影响到潜艇的结构布局，增大投入。所以，斯特林发动机系统的外燃式发动机的瞬间提速或减速能力较差。另外，斯特林发动机的油耗也比较大，要高于普通柴油机。采用斯特林发动机系统的潜艇，虽然水下续航时间要大于老式的柴油潜艇，但是和核潜艇相比，仍存在很大差距。而且斯特林发动机并不能为潜艇提供足够充沛的动力，使潜艇保持较高航速，目前AIP潜艇的最大航速仍无法赶上核动力潜艇。在吨位和武器系统等方面，采用斯特林发动机系统的AIP潜艇也远不如核潜艇。此外，斯特林发动机对材料、结构和装配精度的要求很高，造成整个AIP系统的成本较高。目前斯特林发动机系统仍存在很多的不足，需要进一步的改进和完善。

自从瑞典在第一艘AIP潜艇“哥特兰”号上使用斯特林发动机系统之后，该系统逐渐发展开来，成为很多国家常规潜艇的选择。“哥特兰”号上搭载的V4-275R Mk2型斯特林发动机，主要参数如下：4缸，缸径86mm，冲程48mm，功率75kW，转速2000 r min。耗氧率820～955g / (kW·h )，耗油率 225g/ (kW·h )。除了在3艘A-19级潜艇上使用斯特林发动机系统外，瑞典还对2艘A-17级潜艇进行了升级，换装了经过改进的V4-275R型斯特林发动机。瑞典还推出了V4-275R Mk2型斯特林发动机的后续版本Mk3型，主要改进包括发动机效率、输出功率、下潜深度、隐身性能等方面，并将其应用到了正在建造的A26型常规潜艇上。A26型潜艇项目在新世纪之后正式提出，2015年6月签署的合同显示，瑞典投入80多亿瑞典克朗为海军建造2艘AIP潜艇，搭载Mk3型斯特林发动机系统，预计将于2022年和2024年交付。2019年初，瑞典将2艘A26型潜艇分别命名为“布莱金厄”号和“斯科讷”号，交付时间分别推迟到了2024年和2025年。

日本很早就关注AIP潜艇的发展，经过多方比较之后，在多种AIP系统中选择了瑞典的斯特林发动机作为其新型AIP潜艇的动力装置。早在1990年代，日本就从瑞典购买了多台斯特林发动机，开始了对AIP技术的研究。2000年12月，日本在“亲潮”级潜艇“朝潮”号上安装了斯特林发动机，并且进行了一系列的测试。“朝潮”号在居住舱和主机舱之间加装了一个AIP舱段，将斯特林发动机嵌入其中，另外还安装了液氧储存罐等辅助设备。2005年7月，日本从瑞典引进了最新的斯特林发动机技术，并获取授权在国内生产Mk3型斯特林发动机。日本将斯特林发动机应用在了“苍龙”级潜艇上，首艘“苍龙”号于2007年下水，2009年服役。“苍龙”级潜艇采用单轴柴电加AIP推进方式，搭载两台12V25S柴油机、两台交流发电机、一台推进电动机和四台斯特林发动机。斯特林发动机系统的应用，使“苍龙”级成为全世界最先进的AIP常规潜艇之一。

除了斯特林发动机系统外，其他类型的AIP系统也在不断向前发展。德国在燃料电池AIP系统方面进行了多年的研究，早在1980年就研制了第一代潜艇燃料电池装置，采用质子交换膜燃料电池，后来又研制出了单块功率达34kw的质子交换膜燃料电池。此后德国将燃料电池技术批量应用到了常规动力潜艇上，建造了全世界第一艘装有燃料电池AIP系统的212A级潜艇。该级潜艇的首艘U-31号安装了9组PEM燃料电池模块，AIP功率超过300kw。在此基础上，德国又建造了214型潜艇，装备了两组BZM120型质子交换膜燃料电池系统模块，输出功率240kw。214型潜艇采用了第二代低速永磁电机，噪音更低，效率更高。214型潜艇的水下续航时间可达三周，在通气管状态6节航速时的续航力高达12000海里，续航时间长达12周，显示了燃料电池AIP系统的极大优势。德国新一代AIP潜艇216型用锂离子电池取代了此前的铅酸电池，可在潜航状态下保持约四周，超过了214型潜艇。此外法国研制了潜艇用VL45E型锂离子电池，日本也在最新的“苍龙”级潜艇上安装了锂离子电池模块，还有多个国家推出了潜艇用锂离子电池项目。相比此前的燃料电池，锂离子电池具有单电池电压高、电池容量大、自放电能力低、使用寿命长等优点。潜艇用锂离子电池模块的应用，能够增强AIP潜艇的续航力和机动性，减少了上浮充电频率，提高了隐蔽性。所以，以锂离子电池为代表的燃料电池系统是未来AIP潜艇的一个重要发展方向。

和燃料电池AIP系统等相比，斯特林发动机系统仍具有很多优势，有着良好的发展前景。斯特林发动机气缸中没有燃爆过程，不需气体分配阀门机构，工质流动过程平稳，噪音很低，有利于潜艇的隐身。斯特林发动机的效率要高于大部分潜艇用动力装置，还可以使用多种燃料，除了柴油，瑞典还尝试用天然气当做斯特林发动机的燃料。和燃料电池系统相比，斯特林发动机的使用寿命也要更长一些。而且，采用斯特林发动机系统的AIP潜艇的潜航时间也更长，可以达到30~45昼夜。因此综合分析的话，斯特林发动机系统仍是潜艇AIP装置的热门选择之一，在未来仍有长足的发展空间。目前，世界各国第四代非核动力潜艇基本都安装有AIP装置作为辅助动力装置，一些先进的潜艇建造国家已经开始研发第五代非核动力潜艇。第五代非核动力潜艇的最大特点，是水面和水下航行状态下都采用单一的全工况发动机，AIP装置已经作为潜艇主动力装置，且是唯一的动力装置。

中国在1980年代和美国结成军事同盟时从瑞典引进了斯特林发动机的技术。039A和039B型潜艇是中国首型AIP混合动力潜艇，039A型艇首艇于2004年露面，已累计有12至14艘服役。据推测，采用AIP动力之后，039B型艇能以4节速度连续潜航2300至2500海里，几乎可以一个月不上浮出水面，是039A早期型号的数倍。从公开信息表明，由中船集团下属711所研制，发动机额定功率达到了320千瓦（KW），被认为是世界上功率最大的斯特林发动机。斯特林热气机的燃料柴油氧化剂是液态氧，这款发动机采用模块化配置，没有噪音也没有振动。装在潜艇上作为动力，在慢速秘密潜航时，很难被反潜探测设备锁定，其安全性要超过柴电型潜艇。这款320KW的国产大功率斯特林发动机，单机体积一米二三左右见方，一个八米左右，插入舱段可能容纳四至六台以上（含辅助设备），被外界普遍猜测已经运用在中国海军的039C型AIP潜艇上。根据目前已知的公开信息，039C常规动力潜艇艇长77.6米，艇宽8.4米，吃水深度5.5米，水面排水量2600吨，水下排水量3600吨，最大潜深300米，配备新一代的国产斯特林发动机，采用单轴单桨推进方式，水面航速12节，水下航速20节。039C应用了新式消声瓦和减震浮阀等装备，具备较低的潜航噪音。AIP让中国的潜艇部队可以秘密潜入到日本九州、四国和本州到西南部，也可以快速突进到菲律宾海中部地区。

苏联651E型AIP潜艇

前苏联早在1970年代就尝试过核小堆AIP潜艇。1958年5月，第18中央设计局的总设计师卡萨齐耶尔在科秋宾海军中校的监督下对646型潜艇进行修改设计，以651型的编号呈交了初步设计。到1959年，651型飞航导弹潜艇的技术设计也获得批准。1959年1月，苏联部长会议批准，并计划建造72艘651型。1960年11月16日，651型首艇K-156在高尔基市的红色索尔莫沃造船厂建造，同时在列宁格勒的波罗的海造船厂建造，此后以每年两艘的速度投入建造，这时的计划已变为35艘。之后苏联的核动力潜艇技术成熟，加之651型潜艇续航力有限，不能执行远洋作战任务，同时战斗力受限，其战斗任务很快被后来服役的659型和675型替代，到1969年停造时，共建造了16艘，其中K-156、K-85两艇在波罗的海造船厂建造，其余的14艘由红色索尔莫沃造船厂建造。

651型常规潜艇在外观上和此前的苏联潜艇很相似，都师承德国23型潜艇的圆筒状的外形，但是由于潜艇在耐压壳顶部布置了4个导弹发射筒，因此在外观上显得更为粗壮。651型常规潜艇长90米，宽10米，吃水7米，排水量3174/4137吨（水上/水下），耐压壳体采用AK27合金钢制成，工作潜深230米，极限下潜深度300米。和苏联此前的几型常规潜艇相比，651型常规潜艇的长宽比从11-12下降到9，显得较为匀称，在潜艇表面还敷设有50毫米厚的消声瓦用于降低航行噪音。而在外观上，该型艇有一个比较有标志性的特点就是为了防止巡航导弹发射时的尾焰直接烧灼艇体，因此在潜艇两侧各设置有两个导弹排焰口。651型飞航导弹潜艇的武器包括4座可装载P-5型战略飞航导弹或P-6型反舰飞航导弹的发射筒(指挥台围壳前后各2座，成对安装)。导弹发射时，潜艇需浮出水面，将发射筒的仰角提升至15°，随后导弹可在8节航速以下、4级海况以下进行单发或2枚导弹齐射。

绰号：茱莉叶级或朱莉叶级，简称：J级

艇长：85.9-90米

艇宽：9.7米

吃水：6.29米（平均）

排水量：3174吨（水上）；3750/4137吨（水下）

航速：16.8节（水上）；18节（水下）

潜深：235米（标准）；300米（极限）

自持力：90天续航，800小时潜航

续航：18000海里/7节（通气管）；9000海里/8节（通气管）；810海里/2.74节（水下）；27.8海里/18节（按银锌蓄电池计算）

艇员编制：78-82人

传动：双轴双桨

动力系统：柴电动力；2台Д-43柴油机，2×4000马力；2台ПГ-141主电机，2×3000马力；2台经航电机，2×500马力或2×1000马力；另有1台2Д-42型柴油机和1台ПГ-142型直流发电机，1000千瓦

武备：为对付敌反潜飞机，最初艇上配备了14.5毫米口径机枪，随后又配备了肩扛对空导弹；潜艇艇艏设有6具533毫米鱼雷发射管，艇艉设有4具400毫米鱼雷发射管，分别用于发射18枚53型和12枚40型鱼雷。4具导弹发射筒最初为P/П-6巡航导弹（北约称SS-N-3A，P-5“沙道克”巡航导弹的潜射型）发射装置，后改为P-500反舰巡航导弹（北约称SS-N-12“沙箱”）发射装置。

航电：651型潜艇配置了导航系统、水面搜索雷达、声呐、火控系统、敌我识别系统、电子对抗等电子设备，观通导航设备有很多和E-2级核潜艇相同，有些艇还安装了为SS-N-12导弹提供卫星目标信息的雷达天线。651型潜艇声呐为МГ-200型“北极-M”。МГ-15型“杜罗姆”环扫声呐，这是在641型进行过试验的，但641型未装备。此外还有МГ-10型噪声测向站和МГ-13型侦察声呐以及“亮光-2”型水下通信声呐。

装备数量：16艘

内部结构上，651型潜艇共分为8个隔舱，从前往后分别是首鱼雷舱，前蓄电池舱（军官住舱），导弹控制室，潜艇控制室，后蓄电池舱（水兵住舱），柴油机发电机舱，电动机舱和尾鱼雷舱。虽然651型潜艇在设计上很大程度上师承前作：大名鼎鼎的641狐步级潜艇（即F级），但是并没有继承其三轴推进的设计，而是采取了苏联潜艇惯用的双轴设计。而之所以651型潜艇采用这种设计，主要是当时苏联造出了功率更大的主机，可以用两部主机实现比此前三台主机更大的功率，少一根驱动轴也有助于降低潜艇的航行噪音。

651型潜艇采用了两台4000马力的柴油机和两台3000马力的电动机作为潜艇水上和水下航行的主动力，在单独开主机时，潜艇的最大续航力为18000海里/7节（携带超载燃油），水下全速潜航能力为28海里/18节，除此之外，潜艇上海装有两台500马力的经航电机和一部1750马力的柴油发电机，在使用经航电机3节静音航行时，651型潜艇的续航力可达810海里/2.74节。651型潜艇作为一款柴电潜艇，其潜航能力在当时是极为优异的，究其原因，主要是潜艇上采用了昂贵的银锌蓄电池，以至于每条651型潜艇上装载的白银都是数以吨计的，但是因为苏联本身并不盛产银，因此当651型潜艇携带普通铅酸蓄电池时，其潜航性能是达不到这个数字的。由于苏联缺银，只有前3条用银锌电池，从银锌电池过渡到标准铅电池后，性能明显恶化。

1975年，为弥补电池性能不足，651型的K-58号潜艇在舰尾底部加装了带有TVP-4反应堆的VEU-6型核电站。VAU-6型辅助核电站由位于列宁格勒州索斯诺维博尔亚历山德罗夫研究技术研究所研制，整个电站由1座沸水反应堆、1座交流电汽轮发电机组组成。1971年4月进行了地面测试，测试持续了数年。而后在地面试验的基础上，1977年“天青石”设计局研制了装备WAU-6型辅助核电站的651E型巡航导弹潜艇，以改装方式实现，仅改装一艘K-68号用于测试。艇上除了原来安装的2台4000马力1D43柴油机、2台5500马力PG-141主推进电机和2台200马力PG-14经航电机外，就是1座600千瓦WAU-6型辅助核电站。

该电站安装在一个直径2.9米，长度6.5米，质量为70吨的单独耐压舱内，包括一座热功率5兆瓦的TVP-4反应堆和一座功率600千瓦的汽轮发电机组。整艇排水量增加100吨。整个辅助电站安装在潜艇尾部下方的非耐压壳内，并有舱口与潜艇相连接。改装工作于1979年9月25日至1985年1月30日实施，完工后进入北方舰队服役。经过测算，辅助电站可以保证艇在6节航速下潜航6000海里。这个数据已经表明，潜艇续航能力已经不再由燃料决定，而由潜艇本身自持力决定了。

在通常情况下，潜艇由蓄电池组或柴油发电机组供电；长时间水下潜航时，由AIP系统供电，让电机在低速工况下运行，并给蓄电池组充电；而在水下高速航行时，潜艇需由AIP系统与自身蓄电池组并联供电。不过在测试中苏联海军也发现一个问题，那就是和闭式循环柴油机以及燃料电池这样的“传统”AIP系统相比，辅助核电站带来的战斗力提升并没有质的差别，但是运行费用却很高，说白了就是性价比比较低。由于当时苏联海军对重型核动力潜艇的浓厚兴趣和大量投入，导致这一柴电潜艇的核动力改造计划缺乏吸引力，没有能够实现。

核小堆AIP潜艇

核动力小堆AIP潜艇不需要消耗氧气，续航力和水下航速相对使用常规碳氢燃料的非核潜艇有了较大的提升，在小堆AIP堆型中，美国以SP100为基础研发的堆型最具竞争力，由于采用锂热管冷却，Si/Ge热电偶发电，机械转动部件少，噪音小，是小堆AIP系统最理想的动力源。小堆AIP的放射性工艺系统布置相对集中，有放射性的设备和管路设置在带有负压系统、能承受足够压力的、容积尽量小的AIP舱段内，并设置有一、二次屏蔽和局部屏蔽，其一次操作所接受的剂量就大大低于年剂量允许值的1/10(5mSv)，具有良好的核安全保障。固有安全性好、结构紧凑、自动化程度高、堆芯寿命长和经济性好的堆型是小堆AIP系统的首选堆型，目前，适用于常规潜艇的小堆AIP系统的堆型有脉冲堆、热离子反应堆和小型一体化压水堆等。

脉冲反应堆最早是由美国通用动力公司原子能部（General Atomic）研究发展的一种小型反应堆。该堆型采用氢化锆与铀均匀弥散混合的固体燃料-慢化剂元件，具有较大的瞬发负温度系数。脉冲反应堆为池式研究堆，结构简单、运行方式多样，是国际公认的具有良好固有安全性的反应堆，在脉冲运行模式下能获得较强的功率脉冲和中子脉冲，因此脉冲反应堆在基础科学研究和技术应用上获得了较为广泛的重视。加拿大渥太华能源转换系统公司ECS在脉冲反应堆基础上，研制了AMPS400和AMPS1000小型反应堆装置，型号命名中的数字“400”和“1000”，代表装置功率分别为400kW和1000kW。下表给出了AMPS400和AMPS1000装置的主要参数。AMPS1000是ECS于1987年研制的1000kW功率小型反应堆装置，安全性好，结构紧凑，寿命长，可用于2000吨级非核动力潜艇。

图表：AMPS400/1000反应堆参数

数据来源： 调研整理

AMPS400系统采用铀-氢化锆合金为燃料元件，与低温低压的氟里昂朗肯转换系统结合，具有安全性良好、保持裂变产物的性能好、结构紧凑、寿命长、技术上成熟等特点，其负温度系数很大，可在数秒内使功率下降到瓦级水平，特别适应于潜艇运行工况变化大的情况。AMPS1000反应堆的布置，包括反应堆容器、堆芯、多液压动态端口、内部支架、主屏蔽和控制棒驱动机构。反应堆采用被动安全冷却系统，可有效防止事故的发生。AMPS潜艇舱段直径6.4～8.4m。潜艇耐压壳体直径7.4m时，内嵌AMPS舱段长度5.5m。据估算，包括壳体结构和附件的AMPS1000舱段质量350t。安装AMPS1000装置后，艇员增加3～12名，这主要取决于值班更次，部分岗位也可由原有艇员担任。为给活性区更换核燃料，耐压壳体内反应堆上方开设有1-1.5m直径人孔，通过这个人孔可将燃料元件（35个）逐个移出活性区。安装AMPS装置后，可保证这些潜艇在不使用蓄电池情况下，以4～5节航速具有几乎无限水下续航力。加拿大为排水量2000吨级潜艇，如德国TR-1700级或瑞典471级潜艇，研制了1000kW功率（电功率）AMPS装置，可保证潜艇不使用蓄电池情况下8～12节水下航速。

热离子反应堆电源是空间堆电源的重要技术路线之一。其通过热离子能量转换的方式将反应堆裂变能直接转换为电能，具有体积小、结构紧凑、比质量小等优点，且在20世纪80年代经历了两次空间飞行验证，技术较为成熟可靠。美国已经成功研制了采用热离子和热电系统的SP100型空间用反应堆系统。在此基础上，美国通用原子能公司（GA）进行了较之于小型核动力系统（AMPS）有更多优越性的500-5000kW功率热离子+热电系统反应堆研制，拟作替代其它类型AIP的3000吨潜艇驱动。1983年，美国航空航天局、能源部和国防部签署协定，共同资助空间核反应堆电源项目，即SP100计划，主要目标是研制出10kWe到100kWe可运行7年、比质量40kg/kW的供军民两用的核电源系统。SP100使用UN作为燃料，Li为反应堆冷却剂，采用Si/Ge热电型（静态转换）转换系统，采用钾热管辐射冷却。考虑到高温材料问题，反应堆的工作温度为1350K。反应堆辐射屏蔽由氢化锂（LiH）和钨（W）构成，其中LiH和W分别用于中子和伽玛辐射屏蔽。SP100基本参数如下表所示。

图表：SP100基本参数

数据来源： 调研整理

小型热离子堆是一种第四代核反应堆，与传统的反应堆用核燃料烧水，用蒸汽驱动轮机发电的原理不同，热离子堆自己就能直接发电，它的冷却系统主要任务只是带走堆芯过多的热量，避免反应堆融毁。因为热离子堆的结构与传统的一回路、二回路的压水堆相比，要简单的多，而发电效率又比更简单的衰变核电池高得多，因此在冷战期间，它就被作为核电源，在卫星上得到了使用。只是，虽然可以做的非常轻，但热离子堆的功率很难做大——但是，目前AIP系统用的斯特林机，功率也没高到哪去……而其他的第四代核电技术的反应堆，不管是熔盐堆、高温气冷堆……实际上都不适合作为潜艇反应堆动力，要么噪音大，要么能量密度低。相比之下，热离子堆噪音可以做的非常小，本身尺寸也非常小，输出功率虽然并不大，但是持续稳定——作为AIP系统倒是正好。反正作为AIP系统，热离子堆也不必直接驱动电机，它的电能会首先用来给潜艇的主电池充电，然后再驱动主电机，驱动潜艇前进。在039B上使用热离子堆AIP技术，可以说，只要堆本身的技术搞定，接下来可以说是很简单的事情了，武汉的海工大的马伟明院士为AIP系统设计的可同时给主电池充电和驱动潜艇低速前进的相关变电技术（让一个发电机同时输出直流交流电），直接把电源换成热离子堆就直接可以了。

一体化压水堆也称紧凑布置压水堆，采用低功率密度堆芯和体积小且传热性能好的直流蒸汽发生器，一回路系统由较短的双层套管将反应堆本体与冷却剂主泵和蒸汽发生器连接而成，控制棒驱动机构和稳压器置于压力容器内。日本原子能院(JAERI)研制的深海探测潜器所用的DRX小型一体化压水堆的输出功率为150kW。其反应堆容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及其部件、控制棒驱动机构均包含在由两个Φ2.2m的钛合金球型壳连接而成的压力容器内，结构紧凑。堆芯采用非能动安全系统，冷却剂自循环冷却，与常规的压水堆比较，该反应堆冷却剂的负反应性系数很大，冷却剂密度每减少1%，负反应性就相应减少0.4%，从而使DRX具有良好的瞬态运行特性。法国曾将小型反应堆装置安装在排水量1050t“阿戈斯塔”级非核动力潜艇上。使用一体化核反应堆，蒸汽发生器位于反应堆壳体内，一回路自然循环冷却，低富集度铀燃料元件为法国公司制造。包括生物屏蔽在内反应堆高度4m，直径2.5m，质量40t。汽轮发电机功率1MW，可以保证主轴系推进电机推进和全船电力用户需要。实验表明，安装有小型反应堆装置的“阿戈斯塔”级潜艇13节水下航速下续航力12500海里，而采用常规柴-电动力装置，7节水下航速下续航力仅6700海里。

当前，各国AIP技术仍是以斯特林发动机和燃料电池为主流。对于热机系统的AIP而言，他们的共同点是均需要燃料的燃烧和机械的传动，因此无法避免热辐射和机械噪声的产生，且热机系统的最高效率受卡诺循环的限制，最高效率不会超过50%。燃料电池无转动机械的特性在很大程度上减少了噪音，增加隐蔽性，且生成的直接产物水也易于处理。燃料电池直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转换为电能，能量转换比传统热机转换减少了2个环节，高效率（最高可达80%）这一绝对优势决定了燃料电池技术未来良好的发展前景。小堆AIP潜艇不需要消耗氧气，续航力和水下航速相对使用常规碳氢燃料的非核潜艇有了较大的提升，但小堆AIP设备造价昂贵，使用复杂，维护费用相对较高。常规动力潜艇相对核潜艇最大的优势就是噪音小，隐秘性强。在上述小堆AIP堆型中，美国以SP100为基础研发的堆型最具竞争力，由于采用锂热管冷却，Si/Ge热电偶发电，机械转动部件少，噪音小，只有5吨重，是小堆AIP系统最理想的动力源。根据附录的NASA解密技术文件，这种技术可以做到1000千瓦的功率，这已经可以让2000吨级的潜艇达到10节的巡航速度。随着科学技术发展，潜艇核动力装置小型化取得关键性技术突破，采用小堆AIP技术可以吸收核动力装置潜艇优点，克服常规柴-电动力潜艇续航不足的缺点，提高战斗性能。

图表：不同类型AIP技术对比

资料来源： 调研整理

国内对于微型反应堆的研究始于80年代初期，到现在已经建造并投入使用的微堆，公开信息中一共有9座。国内微堆的技术，是引进加拿大的SLOWPOKE（可意译为“慢懒汉”）反应堆，该堆全称Safe Low Power Critical Experiment，意为“安全低功率关键试验”。加拿大原子能有限公司研制SLOWPOKE反应堆的最初目的，主要也是为了提供一种比粒子加速器、其它放射源更强有力而又相对廉价安全的中子源；它的最主要业务，同样是中子活化分析、中子放射成像等用途。目前尚不清楚国内这个新的微型反应堆的具体规格，包括功率、尺寸等。但按照SLOWPOKE的规格，至少可以提供20KW的电力输出功率。按照国内的公开论文《微型反应堆加工》，国内的微堆中，至少有一座堆的本体是一个高5米、直径0.61米的筒体，并安置在37立方米容积的水池中，其它的反应堆应尺寸，大致上应该相去不远。事实上“小堆AIP潜艇”这个概念，最早就是加拿大原子能公司为了更多的推销slowpoke而推出的方案。国内后来一直在体制内有呼声要发展小堆AIP潜艇，也是从加拿大获得微型反应堆技术之后的必然结果。

小堆AIP和现有的传统核潜艇，都是靠核反应堆作为最终能量来源。两者最大的差别在于，反应堆功率和动力系统的构架设计。小堆AIP潜艇的主要动力其实是电池组，平时反应堆就是给主电池充电用的；一旦潜艇撒开了跑18-19节（33-35公里/小时）的高速，很快电池里储存的电能就会耗尽，又要慢下来。水下阻力增大非常快，速度提升一倍，潜艇至少需要原来八倍的推进功率。传统常规潜艇的最大高速航行能力，是维持一小时的18-19节；有AIP，只是潜艇把主电池耗干以后不用上浮，在水下就能继续充电。小堆AIP潜艇动力确实比常规要强，但是按小堆的极限，这个最大速度也只能维持到两个小时——功率再高，就必然变成传统核潜艇了。传统的核动力潜艇，完全以反应堆作为主要动力，直接通过机械变速箱或者电机驱动螺旋桨；一直维持25节、30节的航速没有任何问题。潜艇之间要发起主动猎杀作战，必须具备长时间、高于对手7节以上的航速，才有机会把对手纳入自己鱼雷的射程区域。面对传统核潜艇，小堆AIP潜艇打不了、跑不掉，战斗力之间存在不可弥补的巨大差距。面对常规潜艇，小堆AIP潜艇又不能像核潜艇那样，建立起压倒性的水下机动能力优势。

核动力最大的成本，源于对核辐射的控制和防护。反应堆在启动以后，核燃料裂变会形成大量极不稳定、放射性极为强烈的产物；这是核反应堆主要的辐射来源，原本自身没有辐射、但是在强烈的中子照射下活化，最终也带放射性的物质是一小部分。为了将这种放射性控制在安全范围以内——尽可能不泄漏，漏了也能在最短时间内、把危害范围控制到最小；整个核动力装置，从设计、制造、使用、维护、拆解报废；全部都要按照完全不同的标准规范执行，从物到人，涉及到的每一个环节，成本都远远高于常规动力系统。比如很多人都不知道的一点，船舶的反应堆在运行过程中，会产生三废——放射性的也太、气态、固态废物；这些废物需要相应的收集、浓缩贮存和处理措施——其中之一，就是具备处理核废物能力的专用码头。这就需要大量的专业设备和人员进行支持，其运行成本和核潜艇的反应堆大小功率无直接关系。小堆的功率降低，其成本的主要降低在核燃料方面。但这只占整个核动力成本的很小一方面。特别是现有小堆的构架，更换核燃料的频率远远高于新型大功率反应堆；而换料不仅价格极为高昂，而且会将导致潜艇相当长的时间内无法使用。和传统核动力潜艇相比，小堆AIP潜艇只能在采购上节省不高于20%的成本；而正常使用、维护、报废拆解的成本，连10%的差距都没有。

不过小堆艇各项性能全面领先斯特林AIP艇，中国在十几年前就有小堆试验了，试验艇的小堆是按039B尺寸的舱段模型制作，模块化，研制的小堆重约10吨，全部辅机重量不过20余吨。利用海水为工作和冷却介质，可以让3000吨级达到超过12节的航速，除了航速其他性能直逼核潜艇。它虽然有系统成本较高、红外辐射信号强、核废料的后处理等方面。但其优势是明显的 ：能源丰富、技术可靠、安全性好、潜艇自身暴露率为零、不受下潜深度限制……每个国家的研究必须针对其国情，欧洲国家的AIP潜艇是针对他们自己的国情——-区域小国，海域狭小，搞好大西洋、地中海、波罗的海的防御即可。但中国海岸线漫长，海域广阔，周边环境复杂，燃料电池、闭式循环热机等化学能系统在大潜深、长久自恃力等方面根本不能满足海况的要求，实用性不大。因此小型核能型AIP才是中国的真正选择。中国核潜艇专家——-武汉的719所原所长黄旭华总工程师（09工程的几个核心人物之一）认为，小型核动力型（AMPS）AIP是中国发展的趋势。他对欧洲AIP潜艇的评价非常形象：“瑞典的AIP潜艇装两台75千瓦主机，水下4节大概两个礼拜能量就完了。这对他们的国家来说还是可以起作用的。在沿海走来走去，这样的性能就可以了。。。。（中国）估计水下走到东岸就没戏了，什么都来不及做，就得回来。”

中国海军退役少将赵登平在 2017 年发布的 PowerPoint 演示文稿中泄露的幻灯片表明，中国正在开发一种新型潜艇，其尺寸与常规潜艇相当，但具有辅助核动力。他的幻灯片关于核小堆的原理图很像前苏联试验的小型反应堆来辅助传统的柴油发电。 VAU-6核电站安装在K-68号651型柴电潜艇，该艇排水量3500吨。VAU-6的开发和安装在理论上是成功的，但实际上功率只有600千瓦的反应堆只能提供4节的速度。这完全不足以执行分配给船只的战斗任务，因此苏联和美国几乎同时放弃了使用小型反应堆的想法，继续运行容量为150- 210兆瓦的大型核反应堆。但一些公开的早期资料表明20120项目中B- 90“萨罗夫”（Sarov）柴电动力潜艇的存在，该艇拥有一座核反应堆作为补充发电机。该船于2007年开始服役，一些报告指出，该船可能被俄北方舰队作为间谍船部署在俄罗斯北部水域。从以上公开发表的文章看，可以肯定中国的AIP潜艇采用了核能型AIP。

小堆艇在西太海域的优势是显而易见。首先西太海域至少有400万平方公里的水域深度在200米之内。这个算法是从阿留申群岛一直延伸到赤道以南的西太水域。这里也是当前全球各种潜艇包括核潜艇分布最密集的区域。在300米到100米的浅水区，水下排水吨位万吨以上的大型核潜艇不敢轻易高速机动，因为动作稍微大点就有可能窜出水面或者撞到海底。因此西太的大面积浅海区，更适合部署3500吨以下的中小型潜艇。而柴电潜艇包括AIP潜艇，最大的短板仍然是机动能力不强，纯粹柴电潜艇的水下潜伏半径只有150海里；而AIP潜艇的潜伏半径也不过1500海里。更重要的是接战后的电力只能维持30分钟，目前做的最好的型号也只能维持45分钟。就要被迫上浮充电。真实战役中的水下较量往往会维持48个小时，才能有发动1到2次鱼雷攻击的机会。小堆潜艇部分解决了这个固有矛盾。小堆潜艇可以和核潜艇一样潜伏60天以上不露头，日常水下静音航速可以超过10节，因此水下机动潜伏5000海里都没问题。而一旦水下接战则可以维持20节以上的高航速超过1小时。

中国期望，未来能将现有的常规柴油潜艇，直接进行改装成上述的小型低温核反应炉，将艇上的斯特林机和储氧舱段改为小型热离子堆的舱段。通过装备热离子堆和大容量新型电池，“小核艇”可以具备近乎于无限的水下动力，这比常规动力AIP潜艇的一个月的水下自持力强多了。不过呢，即使是有了“小核艇”，它也仍然难以在水下持续以高速航行，还是需要以低航速进行充电才行。小堆一般只有1000千瓦，传统核潜艇的蒸汽轮机推动的反应堆一般在100，000千瓦到200，000千瓦，是小堆的100倍以上。假设水下最高速度增加一倍，发动机功率要增加10倍，那么核小堆AIP潜艇的水下最大速度是常规核潜艇的1/4。常规核潜艇的水下最大速度一般在32节到48节，所以核小堆AIP潜艇的水下最大速度在8-12节。因为在核小堆功率范围内，所以核小堆AIP潜艇可以在这个速度连续航行多天。这就比常规柴电潜艇要强很多了。

此外，核小堆AIP潜艇锂离子电池的大容量，可以大幅度提高充满电情况下潜艇“冲刺”的持续时间，可以大大提高AIP潜艇作战灵活性。从中国海军的目前状况来看，如今的核动力攻击潜艇还需大力发展，不论是质量还是数量都多有不足，在新一代核动力攻击潜艇还没有服役之前，中国海军远海作战依然以039系列作为主力骨干。在这样的背景下，039B型很可能要和国外最为先进的常规潜艇与攻击核潜艇较量一番，若是采用小堆，自持力能达到水下70天的水平，水下长时间巡航速度可以达到10节到12节，远远超过柴油AIP潜艇的4节到6节的巡航速度。对于装备了小堆的常规潜艇来说，对抗那些在一、二岛链间频繁活动的排水量较大的核潜艇不会肯定是死了。

美国智库新美国安全中心（CNAS）2024年7月底曾依据卫星影像指称，中国武昌造船厂一艘新造核动力潜艇在河岸下水时沉没。《华尔街日报》星期四（9月26日）引述美国官员的说法证实事件，认为是中国海军核潜艇计划的重大挫败。该报说，事件发生在5月底，地点在武汉附近的武昌造船厂，当局极力掩饰未对外公开。报导称，沉没的新型周级核动力潜艇由中国船舶集团製造，舰尾採X型设计以利操作。据外媒引用开源信息的商业卫星图片显示，武汉武昌造船厂打造的新型潜艇，艇体长度要比039A型的77米长些，大约在82-85米，水下排水量有望从039A型的3600吨提升至4000吨左右。《华尔街日报》报导中国周级核潜艇沉没事故，据公开资料，周级为小型的041型核潜艇，比039型元级柴电潜艇略大，配备小型低温核反应炉。这个反应炉是由中国核集团、中船重工和清华大学，多方合作所完成。041型小型核潜艇利用小型反应堆为艇载蓄电池充电，形成了“核电池”供电系统，全电推进潜艇在水下潜航。其潜航时的噪音比攻击型核潜艇还要低，就不易被反潜探测系统捕捉到信号。041型潜艇体小，也静音，适用于第一岛链近海地区。

弹道导弹AIP潜艇

“高尔夫”级常规动力弹道导弹潜艇的主要战术技术要素如下：正常排水量2794吨，最大长度98.4米，最大宽度8.4米，平均吃水7.85米；极限下潜深度300米，工作下潜深度260米；鱼雷发射深度80米，水上最大航速15节，水下12.5节，通气管状态航速8节；续航力（海里）/航速（节）：水上23500/8、5500/15、水下300/2、通气管状态16000/7；自给力70昼夜，水下逗留时间600小时，艇员约80人。3座发射R－13弹道导弹的发射装置、6具鱼雷发射管（首部4管、尾部2管）。有三台37D型柴油机。本艇为3轴、3桨，采用5叶的低噪音螺旋桨；电机舱有3台主电机，上层有主电机的控制台。中间的一台为PG－102型，作推进电机使用时可发出2700马力，舷侧的2台为PG－101型，每台1350马力，总共为5400马力。

1959年2月4日，中苏两国代表在莫斯科签订了《关于苏联政府给予中国海军制造舰艇方面新技术援助的协定》，即《二四协定》。根据协定，苏联将向中国出售1艘“高尔夫”级常规动力弹道导弹潜艇、4枚P-11型潜射弹道导弹以及舰艇的动力装置、雷达、声纳、无线电、导航器材等共51项设备的设计图纸资料、部分舰艇制造器材及导弹的样品，并转让这些项目的制造特许权，苏联派遣60名专家来到中国协助开展设计和仿制工作。1960年由大连造船厂开工进行最后阶段的装配建造。大连造船厂于1964年建成潜艇，1966年交付海军使用。这就是031型的前身。

美国智库“全球安全”网站曾披露称，032型试验潜艇采用单轴、单桨、双壳体、水滴形线型设计，研制工作始于2005年1月，紧接着又于2008年1月进入建造阶段，2010年9月在武汉武昌造船厂建成下水，两年后完成一系列海试，最终于同年10月加入战斗序列。该艇长92.6米、型宽10米，设计吃水6.85米、工作深度160米、最大下潜深度达200米，编号“长城201”（031型潜艇因此也被称之为是“长城200”号），水面排水量3797吨，水下排水量达6628吨，水面航速10节、水下航速14节，在没有补给的情况下，032型试验潜艇可满足包括试验人员在内的200人（艇员编制85人），连续30个昼夜执行试验任务，这是配备AIP系统所致。

2015年6月，在广州举办的中国航运博览会上，外界首次看到了032型试验潜艇的模型。根据现场拍摄的照片来看，该艇前部装有4具潜射巡航导弹发射装置，指挥台围壳内部则安装有两具潜射洲际导弹装置，艇艏前端还设有两具553毫米重型鱼雷发射管。

台湾军事专家分析，032的加长型AIP改进型可以装载6枚巨浪-3发射筒，这相当于094的一半了。如果批量生产装有AIP的032加长型大量部署在渤海湾，其威慑力基本相当于南海的094编队。032还具有价格便宜，技术成熟，噪音低，体型中等等优势，适合渤海湾这种浅海。这种推测是有根据的，032级的前身前苏联629型高尔夫级柴电潜艇有两艘加长改装型，一艘605改装潜艇可以装载4枚弹道导弹，另一艘601改装潜艇可以装载6枚洲际弹道导弹。

苏联的629型柴电潜艇开发了601工程，在这个方案中，设计搭载6枚新型D-9导弹系统的导弹。D-9系统及其R-29导弹的研发工作于1963年中期，在SKB-385（现为国家火箭中心）启动。该项目的目标是研制一种具备洲际射程的液体燃料导弹，并配套开发未来潜艇使用所需的整套系统。D-9导弹系统的R-29导弹被认为是苏联第一款真正意义上的洲际潜射弹道导弹，其最大射程可达8000公里。在起飞重量33.3吨的情况下，R-29能够携带重达1100公斤的有效载荷。最大射程射击时的圆概率偏差（CEP）约为900米。该导弹全长13米，直径1.8米。

根据技术战术任务书的要求，艇上要安装六枚D-9弹道导弹系统的导弹、电子六分仪“萨穆姆”（Самум）、绝对测速仪LA-1、新型导航系统“Most-U-601”（Мост-У-601）、可浮式天线“Zubatka”（Зубатка），以及因增加的新设备而扩充的艇员编制，这一切都需要扩大耐压艇体的内部空间。由于耗电量大幅上升，原有的蓄电池也无法满足需求，必须更换为容量更高、体积也更大的电池。总之，一切都表明——所有这些东西无法装进原有的艇体里。因此，必须沿用605工程的办法：将艇体的某一部分切除，并在该位置加入更大的新段落。

最终设计方案中，从629型柴电潜艇的耐压艇体上，仅保留了第一、第二舱（而第二舱正好成了切割位置；回顾一下，在605工程中是切在第三和第五舱之间），以及第五、第六、第七和第八舱。在艇尾，耐压体与605工程一样，是在第五舱的前端进行了切割。原本被切除的段落长度约为21米，而新加入的段落由第二、第三、第三加长段、第四、第四加长段以及第五舱的一部分组成，总长度约为43米（对比一下：在605工程中，加入的是一个25.5米长的新段，替代被切除的13米段落）。新段的大部分采用了“8”字形的横断面设计。整个轻壳体约有70%的长度被更换。

由于中央指挥舱段的耐压艇体结构发生了变化，并且推进装置（ПМУ）也需重新布置，因此所有升降桅杆装置都必须换成新设计。为了实施601工程的改装任务，选定了629型的K-118号潜艇（工厂编号810）。这艘艇在“星星”造船厂接受改装，几乎与K-102（605工程改装艇）同步，并采用相同的技术流程——在北德文斯克的“海军造船厂”（СМП）预制新段落。值得一提的是，这项工程的工作量十分庞大。根据文档记载，改装工作始于1968年10月30日，结束于1976年12月14日（若按签署接收报告的日期，则是1976年12月28日）。

中俄关于潜艇方面的军事合作

“基洛”级潜艇，是苏联建造最成功的常规潜艇。由于静音性能非常好，北约绰号“大洋黑洞”，苏联绰号：“比目鱼”，正式名称为877柴油动力潜艇。1974年，苏联圣彼得堡红宝石中央海事设计局设计，1982年开始服役，苏联时期总共计划建造23艘，剩下3艘建造了一半苏联就解体了。前型641型T级潜艇，后续型号为苏联解体后俄罗斯改进型“拉达”级636型潜艇，近年生产的“拉达”级636型潜艇已装备AIP系统。

“基洛”级877型潜艇具体性能参数：艇长72.6米、艇宽9.9米、吃水6.6米、水上排水量2325吨、水下排水量3075吨，乘员60人，动力系统有，2台4DL-42M柴油机（2682/4023）EKM型，1台PG-141M推进用8500电动机，1台PG-142低速巡航150发电机，2台紧急用204柴油发电机组，巡航力400公里3节，航速：浮航10节、潜航17节。船电武装：主要武器系统有，6具533鱼雷发射管，可发射反舰、反潜鱼雷和水雷；1具防空导弹发射装置，发射9K83防空导弹；声纳系统有，MGK-400/400E被动声纳系统，MG-915Amfora高频主动避雷声纳；侦测系统有，MRK-50/50E搜索/攻击潜望镜组，MRP-25雷达截收系统；作战系统是MVU-110Uzel战斗系统。

“基洛”级改进型636型潜艇具体性能参数：艇长73.8米、艇宽9.9米、吃水6.2米、水上排水量2325吨、水下排水量3126吨，乘员60人，2台4DL-42M（4023）柴油机，1台PG-141M推进用5800电动机，1台PG-142低速巡航150发电机组，2台紧急用204柴油发电机组；巡航力：呼吸管7500公里7节，无呼吸管400公里3节；航速：浮航12节，潜航19节。船电武装：6具鱼雷发射管，可以发射反舰、反潜鱼雷和水雷，1具防空导弹发射装置，9K-83防空导弹或其它替代导弹；声纳系统有，MGK-400EM/400V1主/被动声纳系统，MG-519EM(Amfora)高频主动避雷声纳；侦测系统有，MPK-50Kaskad搜索/攻击潜望镜组，MRP-25E雷达截收系统；作战系统是MVU-110EM（Uzel）战斗系统。

中国在1994年与俄罗斯签约购买2艘Kilo877EKM型，俄罗斯分别于1995年与1996年交付。1996年，与俄罗斯签约购买2艘Kilo636型潜艇，成为“基洛”级潜艇改进型的第一个外国客户，俄罗斯分别于1998年和1999年交付；与此同时，中国也在研制自己的039型（北约代号宋级）柴油动力潜艇，由于引进636型“基洛”级潜艇，中国在建造039型和093型潜艇时获得了参考，静音水平大幅提高。2002年5月22日，中国与俄罗斯签约，进一步引进8艘Project636M型潜艇，这8艘潜艇在2005年到2007年之间全部完成交付。2009年中国获得了俄罗斯的3M-54E“口径”潜射反舰导弹，这款导弹具有相当强大的对舰攻击能力，可以对220公里之外的军舰目标构成威胁。

至此，中国共用30亿美元购买俄罗斯“基洛”级系列潜艇12艘，并在“基洛”级潜艇基础上发展出了039“宋”级、039A“宋”级升级版、039B“元”级、039C“元”级升级版等一系列型号。从039B型起开始安装有AIP系统，能够潜航更长时间。从2005年开始，中国对其中的一艘“基洛”级636型潜艇进行全方位的研究，掌握了对它的修理能力。当时重点对“基洛”级的双层壳体结构进行了解剖研究，打开了两者之间的焊接结构，还把很多国产的设备一对一的与俄式设备进行了替换。在与俄制“基洛”级对比的过程中，中国才陆续发现了039型潜艇的问题。其实从很多技术细节上来说，中国的039包括它的量产型039G似乎并不差。

039采用的是类似德国209型潜艇的鲸鱼型结构，这一构型让039的内部空间非常宽敞。在采用新型围壳的情况下，可以把水平舵由潜艇艏上改到围壳上。039还采用了单轴单桨，安装了一个大侧斜七叶螺旋桨和一个十字尾舵。而且在动力系统的工作方式上也做出了改进。过去国产的老式潜艇柴油机是直接和螺旋桨连接的。在水面航行或者通过通气管进行航行时，潜艇的柴油机直接驱动螺旋桨，因为这种航行状态也基本不需要考虑噪声的问题，所以问题不大。而在水下航行时，才会使用电动机驱动螺旋桨。

039的驱动方式已经改成了柴电动力，也就是柴油机先连接电动机，工作发电后带动电动机驱动螺旋桨。在水面航行时，柴油机一边带动电动机驱动螺旋桨，一边给蓄电池充电。而在水下航行时，潜艇靠蓄电池驱动螺旋桨。039上的柴油机来自于德国MTU，它是享誉全球的船用柴油机制造厂商。每艘039装备了3台德国MTU-396型柴油机，每一台的功率为1350千瓦。中国后来对德国的柴油发动机进行了仿制，因为它的噪音非常小，性能还非常够用，因此得到了各单位的一致好评。德制柴油机的性能指标，自然也成为了中国在制造常规动力潜艇动力系统方面的参照标准。

中国当时在已经有了“基洛”级的情况下，对比发现039的潜艇构型存在问题。潜艇的围壳也对其隐身能力造成了一定程度的破坏。在更早的潜艇围壳上，有一个类似塔一样的结构，这是因为当时的设计制造水平有限，没有办法把所有的设备都容纳到潜艇内部。039型则放弃了这一结构，把无法容纳到潜艇围壳的设备，全部都堆放在了围壳的中后部。这才导致039型的围壳后部，看上去要比前部高出来不少。批量生产的039G这把围壳的形状做的更圆润了一些，但是这也导致039的围壳高度太高。穿过围壳之后的水流会击打在螺旋桨叶片上，一定程度上会破坏隐身能力。这两个问题让中国看清楚了039和“基洛”级之间的差距，认为没有必要再花费太多的时间精力去改进039G了，所以这两型的潜艇基本上就沦为了过渡潜艇。

中国充分吸收了“基洛”级的技术后自行建造了新型常规动力潜艇被命名为了039A，虽然039、039G、039A三者的名字看上去一脉相承，但其实在具体的技术上差距很大。039A采用的是“基洛”级潜艇的拉长型水滴外形，围壳也经过了重新设计，已经变得更为低矮。不过，它与039和039G使用相同的动力系统。另外深受俄罗斯导弹的影响，039A装备了和俄罗斯3M-54E职能类似但是性能更好的“鹰击”-18，射程达到了600公里，最高速度达到了3马赫，比俄罗斯的原版“口径”巡航导弹更加强大。

中国对039A的改进并没有自此止步，在2010年左右，039B的照片就已经流传到了网上。从外观上来看，039B和039A非常相似，主要的改进集中在围壳上。从外界公布的照片中可以看出，039B的围壳前后缘都采用了流线型设计进行过渡，内部设备方面主要是安装了205型侧弦被动声呐，强化了在深水大洋中对远距离目标的探测能力，后来又对039B的部分潜艇进行了AIP化改造。039C型潜艇是中国 039系列常规潜艇的最新改进型号，截至2023年10月，已有4艘039C潜艇服役，舷号分别为348、349、350、351。

039C型，最引人注目的技术突破，莫过于其独特的 “蘑菇头” 指挥台围壳设计。这种多面体棱角结构并非视觉创新，而是基于流体力学与声学隐身的精密优化：传统流线型围壳在潜艇沉浮时易产生湍流噪音，而 “蘑菇头” 围壳通过倾斜侧面与内部特殊构造，既能降低水流噪声，又能显著减弱敌方主动声呐的反射信号。除围壳设计外，039C型还整合了多项降噪技术：艇体敷设新型消音瓦，结合主动噪声抑制系统，在3-5节航速时将水下噪音控制在约105分贝，优于俄罗斯 “基洛” 级的110分贝，接近海洋背景噪音水平。推进系统采用七叶大侧斜螺旋桨，有效抑制空泡效应与机械振动, 在12节航速下，其螺旋桨噪声仅110分贝，与美国洛杉矶级核潜艇相当。

动力系统的革新是039C型的另一核心优势。该艇采用先进的斯特林发动机AIP（不依赖空气推进）系统，热功转换率达40%，单机功率150千瓦；配合柴电推进 + 锂电池组的混合动力布局，水下续航时间延长至2个月，大幅降低了为充电上浮暴露的概率。这种动力组合使039C型具备了“准核潜艇”远海作战能力：水下最大航速达20节，锂电池组的引入更提升了瞬时爆发力，使其在追击或规避时更具灵活性。

039C型的武器系统展现了多任务能力。该艇配备6具533毫米鱼雷发射管（上二下四布局），可兼容鱼-10热动力鱼雷、鹰击-18反舰导弹及长剑-10对陆巡航导弹。039C型的探测与指挥系统装备的复合声呐系统由艇艏综合声呐、舷侧阵声呐与拖曳线列阵声呐组成，对水下目标的探测距离超100公里，可实现全方位、远距离态势感知。在指挥系统上，该艇以光电桅杆取代传统潜望镜，集成红外、激光、电子侦察等多模块传感器，支持数据链与卫星通信。

基本参数：

浮航排水量约 2570 吨

水下排水量约 3600 吨

艇长 77 米，宽 8.4 米

艇员 36 人

航速（节） 浮航12潜航20

续航力 6500海里

潜航深度 400米

中国在2013年试图引进4艘俄罗斯最新型柴电潜艇拉达型，后来又有新闻报道中俄会合作研发生产拉达型潜艇。俄罗斯军事专家表示，在技术方面，中俄两国的合作会有重要的互补作用。中国看中的是俄罗斯的潜艇的静音技术和单壳制造技术，这能让潜艇速度更快，噪音更小。俄罗斯看上的是中国的不依赖氧气的推进系统和燃料电池技术。此外，俄罗斯想得到的是中国的资金，一举实现677型拉达级潜艇的量产工作。

亨德里克斯担心中国和俄罗斯分享这方面的技术和技巧。他认为中国潜艇静音技术的改善很可能来自俄罗斯的分享以及对于美国的技术偷窃： “俄罗斯在潜艇静音方面进行了重大投资，如果中俄开始相互分享这些技术和技巧，那对于美国海军将是一个严重的挑战。……中国长期以来在窃取美国的技术、专利、思想，然后进行逆向工程和制造，试图改善其工业基础，我毫不怀疑在潜艇生产方面也是如此。”

总结 

综合各方面信息，潜艇主要噪音一个传动系统振动一个螺旋桨空泡，前者用浮阀基本减少很多了，后者只能七叶或者泵推。因为采用了小堆，机械装置被减少了许多，这也于无形中将常规AIP潜艇的噪音指标降低了。因为主机安装在减震浮筏上面，潜艇完全可以将噪音的指标降下来，此外潜艇外壳上还敷设了消声瓦，噪声的分贝数得以进一步降低。核小堆AIP潜艇对比传统大型核潜艇的优势是噪音小，体型小更隐蔽，劣势是水下最大速度慢很多，在最大速度冲刺时持续时间短很多。前者更适合浅海，后者则适合于深洋。但是，美国最新的海狼级和弗吉尼亚级核潜艇因为采用了新式核反应堆，静音水平已经不亚于一般的AIP潜艇。

当然，德国最新式的全电潜艇静音水平是最高的，因为采用了新式电池，避免了柴油机的噪音，又用了西门子最好的电动机，基本消除了机械噪音。此外，德国潜艇用的钢是消磁的，电池温度在80度，这样磁噪音和热噪音都很低，是全谱的静音潜艇。同时，德国最新式的全电潜艇因为只用电池，所以是AIP，可在水下持续航行2个月不浮出水面，接近核潜艇的3个月到6个月到水平。而且，如果用的是锂电池，最大冲刺速度会接近核潜艇，唯一比核潜艇差距大的性能指标是最大速度时持续时间，虽然比普通的柴电潜艇高5倍，还是远远不如核潜艇。

根据以上推理，中国试图在南海深海区建立人工岛是为了建立洲际弹道导弹核潜艇壁垒，为了094型和不久将服役的096型，而093型和095型则是在南海深海海域护卫它们。中国现在试图建立的多航母战斗群则是为了在水面上保护这一区域。041型核小堆AIP潜艇更侧重于台湾海峡这些近海浅海地区的巡航。当然，不排除093型和095型不够用时，041型编队也会被派到南海深海区域护航094型和096型。

041型核小堆AIP潜艇比093型和095型正规核潜艇的噪音小得多，所以隐蔽性好很多。如果中美真的打常规海战，美国会首先打掉中国的北斗卫星和预警飞机，等于打瞎中国海军空军的双眼，这时，中国的长距离空舰导弹都打不准了，因为没有卫星提供美国航母编队的准确位置。反而，安静的041型用重型声导或线导鱼雷可能对美国航母产生重大威胁。

此外，032加长型核小堆AIP弹道导弹潜艇也可能部署到南海海域，032加长型噪音远远低于094型弹道导弹核潜艇，生存机会要远远超过094型。因为使用核小堆AIP，032加长型潜航时间也会基本达到094型的水平，最起码可以潜航一个月，这会使美日的反潜机探测到的机会大大降低。而032加长型可以装载6枚巨浪3型洲际弹道导弹，达到了094型载弹量的一半，两艘032加长型等同于一艘094型，战场生存率则远远高于后者。所以中国会持续投入大量资金研发完善核小堆AIP技术，直到中国的正规核潜艇噪音降低到海洋背景噪音的水平，这大约得要30年的时间才行。

中国试图占领南海深海领域应该还是一种进攻的战略，让中国海军走向大洋。如果纯粹是为了防御，在渤海湾大量部署032的AIP加长改进型就可以了。还有一种可能，就是中国现在的潜射核导弹巨浪-2或巨浪-3只有在南海深水海域才能覆盖美国领土构成战略威慑，如果是这样的话，对中美来说，南海深水海域就是双方的必争之地。

中国的094型从2014年起开始战略部署，从2016年开始，就在南海造岛建潜艇壁垒，说明当时中国单方面已经把美国认定是战略敌人了。试想，邓小平亲美时代的1980年代会在南海这样搞吗？中共的太子党都是依靠父辈的父荫才爬上去的，根本不知道世界格局的严肃性，美国对中国的重要性。当然，这种错误的决策最后还是中国人民全民买单，最高层的太子党受到一些国内外的压力罢了。