嫌気性推進システムまたはAIP (英語でAir Independent Propulsionの略) は、外気を使用せずに長時間動作できる潜水艦用の比較的最近の推進システムを指します。シュノーケルを使用できるため、脆弱性が制限されます。 AIP により、従来型潜水艦の潜水自律性が大幅に向上し (従来型推進潜水艦の数十時間と比較して数日)、その結果として潜水艦の裁量権が向上します。
信頼性の高い AIP システムは比較的最近 (約 20 年) のもので、ディーゼル電気潜水艦への液体酸素の貯蔵量の単純な追加から燃料電池などの最新技術に至るまで、いくつかの技術 (したがって性能は変動します) が使用されています。
21世紀初頭以来のその開発とその性能は、原子力推進を利用できない国にとって決定的な利点をもたらします。しかし、これらのシステムは、原子力潜水艦の推進力と同様に大気から完全に独立しているわけではなく、数か月間潜水したままにし、必要に応じて長時間にわたって高い潜水速度を維持することができます。
歴史的
核開発以前の研究
ディーゼル電気推進を備えた従来の潜水艦の限界は不利です。ダイビングの際には、バッテリーで駆動される電気モーターを使用し、オルタネーターに接続されたディーゼル エンジンを使用して頻繁に充電する必要があります。ディーゼルエンジンの作動には酸素が必要であり、潜水艦は浮上または潜望鏡に潜り込み、シュノーケルを吊り上げることで外気を供給する必要がある。その場合、潜水艦はレーダー(潜望鏡とシュノーケル探知)、赤外線または化学センサー (排気ガスの探知)、またはパッシブソナー (ディーゼルエンジンの騒音) によって探知される可能性があります。さらに、バッテリーの容量により、48 ～ 96 時間を超えて再充電せずに潜水することはできません (指揮官は、万が一の場合でも潜水できるように、バッテリーを空にしないことを好むため、期間はさらに制限されます)。緊急事態）、これは数ノット程度の非常に限られた速度で行われます。実際、ディーゼル電気潜水艦は 1日に数時間ディーゼルを稼働させる必要があり、哨戒範囲は制限されており、航行速度は非常に制限されています。
これらの制限を克服するために、海洋国はより効率的な推進システムを設計し、より長い時間潜水し、より速い潜水速度とより広い行動範囲を可能にすることを試みました。第二次世界大戦中、ソ連とドイツは、閉回路ディーゼルエンジンと過酸化水素ウォルタータービンという 2 つの AIP コンセプトを検討しました。
ソ連は実験潜水艦 M-401 で閉回路ディーゼルエンジンをテストし、そのテストは 1940 年から 1945 年まで続きましたが、戦争遂行のため、このシステムを使用する潜水艦は戦争が終わるまで建造されませんでした。
一方、ドイツもより効率的な U ボートの開発を目指し、酸素を必要としない高濃度の過酸化水素を燃料として使用するヘルムート ヴァルター教授が発明したタービンに注目しました。いくつかの U ボート プロジェクト (タイプ XVII、XVIII、XXVI) がこのシステムを使用するように設計されましたが、どれも完了しませんでした。もう 1 つの問題は、過酸化水素は非常に不安定であり、したがって運用中の潜水艦で安全に使用するには危険すぎるということでした。
第二次世界大戦後、戦勝国はドイツの研究を知り、ワルタータービンの研究を始めました。実験は冷戦開始時の軍事予算の増加とともに始まったが、安全保障上の問題に直面した。すぐに、はるかに効率的で安全な原子力推進の登場により、この研究は放棄されました。
- 米国では、アナポリスの米海軍研究機関が実験潜水艦 X-1 でそのようなタービンをテストしましたが、米国はすぐに原子力潜水艦に焦点を当て、他のタイプの推進に関する研究をすべて放棄しました。 1950年代は核戦争だった。
- イギリス海軍は実験用ウォルタータービンを HMS エクスカリバーに設置しましたが、結果は芳しくなく、安全性の欠如により問題が発生しました (潜水艦を「HMS 時限爆弾」と呼ぶ人もいます)。その後すぐにイギリス海軍が原子力に舵を切ったため、この研究は放棄された。
- ソ連はヴァルタータービンを試験するために、1952年から実験潜水艦No.617を建造した。この船は1958 年に就役しましたが、翌年に致命的な爆発を起こし、計画は終了しました。
しかし、ソ連も原子力推進に注力していましたが、閉回路ディーゼルエンジンの研究はM-401から始まり、世界で最初に運用可能な潜水艦AIPが就役するまで続けられました。 1953 年から 1957 年にかけて、不運の第 617 潜水艦が建造中である間、彼らは 30 隻のケベック級潜水艦を進水させました (プロジェクト 615)。しかし、これらの潜水艦の性能は依然としてSNAの性能よりはるかに低く、安全性の欠如は致命的でした。火災と爆発が発生し、特に M-256 の損失につながりました。ロシアの潜水艦はケベック級を「シガレットライター」と名付けた。しかし、ソ連の体制は何も放棄しないという傾向があったため、これらの潜水艦は 1970 年代半ばまで任務から撤退しませんでした。
AIPシステム
現在、4 種類の AIP が見つかります。
- 閉回路のディーゼルエンジン (船内に酸素が蓄えられている)。
- スターリング エンジン (外燃機関)、例:ゴットランド級、スウェーデン。
- 例えばエタノール蒸気で動作するタービン（英語のランキンサイクルを参照）（例：Agosta 90B およびScorpène Basic-AIP クラスの MESMA プロセス（DCNS がパキスタン、マレーシア、チリ向けにフランスで建設））
- 燃料電池、例:タイプ 212、ドイツ。間違いなく最も有望です。
AIPを搭載した潜水艦
- Uボート XVII、XVIII、XXVI 型 (ウォルター タービン)
- フォックストロットクラス
- Gotland 級 (コックムス社のスターリング エンジン)
- HDW タイプ 212 (U-31) およびタイプ 214 (燃料電池)
- 近代化されたキロ級、ラーダ級、アムール級
- 明クラス（実験）と元クラス？
- Scorpene Basic-AIP およびAgosta 90B クラス(MESMA モジュール)
- 近代化型実験潜水艦「あさしお」 （スターリングエンジン）
