常規(guī)潛艇，顧名思義，是核潛艇以外的潛艇。從一戰(zhàn)以來，常規(guī)潛艇就成為了海戰(zhàn)不可缺少的角色，在襲擊主力艦，偷襲港口，特種破壞尤其是通商破壞行動居功甚偉。在二戰(zhàn)后，常規(guī)潛艇還發(fā)展出了AIP潛艇，即采用Air-independent?Propulsion（不依賴空氣推進(jìn)技術(shù)）的潛艇。需要說明的是，核動力潛艇也是廣義上的AIP技術(shù)，但現(xiàn)實中AIP潛艇通常指的是非核動力的潛艇，即有AIP設(shè)備的常規(guī)潛艇。

那么，常規(guī)潛艇是如何做到在水下長時間航行的呢？

通氣管柴電潛艇——當(dāng)代常規(guī)潛艇的主流：

在第二次世界大戰(zhàn)前期，各國的常規(guī)潛艇基本都是水面使用柴油機(jī)推進(jìn)，水下使用電動機(jī)推進(jìn)的潛艇。這種潛艇最有代表性莫過于世界上單一產(chǎn)量最大的潛艇——德國VIIC型潛艇。該潛艇采用當(dāng)時通行的半殼體技術(shù)（壓載水艙在耐壓殼外），水上排水量769噸，水下排水量871噸。它在水面航行采用2臺渦輪增壓柴油機(jī)（同時也給電池充電），合計功率2400千瓦，速度17節(jié)；水下則采用兩臺電動機(jī)，功率560千瓦，速度7節(jié)。在水面以10節(jié)航速航行時，它可以航行8200海里；在水下則采用鉛蓄電池，以4節(jié)可以航行80海里。由于它們明顯水面航行和航程優(yōu)于水下，因此按“狼王”鄧尼茨說法，這時代潛艇就是“能夠下潛的魚雷艇”，它們絕大多數(shù)時間都在水面，只有規(guī)避敵人攻擊才會潛入水下。為了應(yīng)付水面作戰(zhàn)，這時候潛艇都配備高射炮和反艦火炮。

吃盡了潛艇苦頭的英國人自然不可能放過打擊潛艇的一切手段。搭載聲納的驅(qū)逐艦，護(hù)衛(wèi)艦、攜帶深水炸彈的飛機(jī)，甚至美國人還使用了飛艇來對付潛艇。但是對潛艇威脅最大的莫過于攜帶反潛雷達(dá)的反潛機(jī)。

桑德蘭型飛機(jī)由于體量大，裝甲厚，自衛(wèi)火力和反潛火力強(qiáng)悍，很快成了潛艇的噩夢。更為恐怖的是，它配備了能夠探測水面航行的潛艇的X波段雷達(dá)，使得U艇不得不帶上雷達(dá)報警機(jī)才能出港。但在電子管時代，報警機(jī)只能接受一個頻率，因此英國人不斷更新雷達(dá)頻率就導(dǎo)致德國人每次都得有3-6個月面對雷達(dá)報警機(jī)失效的局面。因此到了1944年，德國U艇損失嚴(yán)重，再也無法抗衡英美的反潛掃蕩。

在這樣的思想下，不甘毀滅的德國海軍開始調(diào)整思路，把潛艇的作戰(zhàn)從水上調(diào)整到水面以下，其最大的關(guān)鍵就在于增大水下航程。于是，在著名的“電船”XX型潛艇上，德國人擴(kuò)大了電池組的體積，把電動機(jī)提升到驚人的3700千瓦，并首次把加速電機(jī)和靜音航行電機(jī)區(qū)分開。這使得XXI型短時間內(nèi)水下航速達(dá)到了17節(jié)，足夠避開自由落體深水炸彈的襲擊，同時在靜音航速時也足夠航行340海里，是VIIC型的4倍。但是，電瓶的電力是有限的，能量密度也遠(yuǎn)低于燃油，全速運行時XXI型電瓶只能支持4小時。而且在用光電后，水面充電需要足足充12小時才夠下一次下潛。

因此，指望電力完成幾千海里的航程是不現(xiàn)實的，那么就只剩下一個辦法：讓燃油在水下得以繼續(xù)燃燒。

因而，德國人想到了兩個辦法。

第一個辦法就是在潛艇水下航行時，通過通氣管將空氣抽入發(fā)動機(jī)，這種原理和呼吸管潛水時潛水者叼著的呼吸管是一個原理。不過，對于功率動輒上千千瓦的潛艇來說，一個軟的呼吸管顯然不夠使用，而且水下航行阻力很大，必須要有一定強(qiáng)度防止被海浪扯斷；而且大洋風(fēng)高浪急，通氣管很容易被海浪淹沒，因此必須解決浪頭漫過通氣管的防水問題，否則發(fā)動機(jī)吸入海水會造成難以修復(fù)的故障，并造成人員缺氧；最后，通氣管需要考慮進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)和正常航行時的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口的對接，以便快速切換。經(jīng)過許多的失敗，德國人在43年總算是為VII型潛艇配上了一種“桅桿”型通氣管，平時折疊收在甲板的凹槽內(nèi)，使用時把它立起來就可以了。但是這種呼吸管長度有限，甚至比潛望鏡還要短一些，這導(dǎo)致它水下航行時很容易因風(fēng)浪而暴露潛艇的瞭望塔，不利于水下的持續(xù)隱蔽性。后來，德國人在XXI型潛艇把通氣管改成和潛望鏡一樣的伸縮桅桿，取得了良好成績，因此全球之后通氣管也全部采用伸縮式。在44年底，德國人還把XXI的潛望鏡，通氣管刷上吸波涂料，以降低雷達(dá)反射信號，這恐怕是雷達(dá)隱形技術(shù)第一次在軍事采用。

在XXI之后，全世界所有的潛艇都配備了通氣管，極大增加了水下續(xù)航力。如蘇聯(lián)的877型潛艇，在采用全程通氣管航行時仍然可達(dá)6000海里航程。而且很多人不知道的是，核潛艇其實也有通氣管，因為核潛艇在緊急進(jìn)出港口（核反應(yīng)堆需要一定時間啟動）、核動力失效時仍然需要緊急柴油發(fā)電機(jī)，需要為柴油機(jī)留出通氣管；此外核潛艇上浮需要的壓縮空氣也需要用通氣管補(bǔ)充。

但通氣管并不是萬能的。首先，通氣管不耐高海況運行。2017年沉沒的阿根廷“圣胡安”號潛艇（德國1984年出口的TR1700型）在最后一次航行中，因為電池組容量不足（2012年本來安排大修，但貪腐嚴(yán)重的阿根廷軍隊卻和維修公司合謀串通，以次充好，使得其可用電量極低，潛艇沉沒后徹查時把所有的海軍高層全部撤換）,被迫在極其惡劣海況下堅持使用通氣管，這導(dǎo)致洶涌的海水從通氣管灌入底部電池艙，電池遇上海水后電解海水形成氯氣和氫氣，引發(fā)火災(zāi)而爆炸沉沒。所以通氣管不適合高海況運行。

其次，通氣管雖然很小，有的還采用了吸波材料，但是在高空俯瞰的飛機(jī)下，仍然是非常容易暴露的目標(biāo)。而且現(xiàn)代的反潛機(jī)通常配備S波段雷達(dá)、X波段雷達(dá)乃至于毫米波雷達(dá)，還是很容易發(fā)現(xiàn)通氣管尺寸目標(biāo)的。因此蘇聯(lián)潛艇在電池驅(qū)動轉(zhuǎn)換到潛望鏡深度，并準(zhǔn)備伸出通氣管航行前，需要先升起雷達(dá)報警機(jī)（就是所謂的逆探），確認(rèn)附近沒有反潛機(jī)和軍艦雷達(dá)波后，再伸出潛望鏡進(jìn)行目視確認(rèn)（防止有關(guān)閉雷達(dá)的飛機(jī)和軍艦靠近），最后才能伸出通氣管，轉(zhuǎn)換為柴油機(jī)推進(jìn)。

第三，通氣管的長度決定了它只能在潛望鏡深度（如果是二戰(zhàn)德國潛艇，通氣管深度還比潛望鏡深度還淺）使用。但在能見度較高的海域（如大堡礁一帶，能夠空中俯瞰到海水里的鯊魚），潛望鏡深度的潛艇仍然極易被空中發(fā)現(xiàn)，加之從二戰(zhàn)末期以來反潛巡邏機(jī)都配備了磁探儀（1945日本人的反潛機(jī)都有了這東西，可見技術(shù)含量并不高），對于150米以內(nèi)的潛艇很容易探測到磁異常信號，因此不適合在對方反潛機(jī)活躍率較高的海域活動。

最后，通氣管模式下柴油機(jī)通常降低功率使用，但盡管如此，潛艇柴油機(jī)噪音仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電動機(jī)（甚至大于絕大部分低速模式的核潛艇，因為核潛艇尺寸大，足以安裝更多降噪設(shè)備），因此很容易被海底聲納網(wǎng)、反潛機(jī)投下的聲吶浮標(biāo)捕捉，也會讓遠(yuǎn)方的反潛艦提前察覺。同時，較高的自身噪音也會導(dǎo)致自己的聲納被干擾，使得探測距離縮短，且自己后側(cè)出現(xiàn)盲區(qū)（通過拖帶的拖曳聲納能夠部分彌補(bǔ)這問題）。所以在進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)前，潛艇是必須要切換到電機(jī)模式，進(jìn)入深海隱藏的。

所以，由于通氣管潛艇的弱點很早就被人們覺察，故早在德國人研發(fā)通氣管技術(shù)時，他們就想到了另一種解決常規(guī)潛艇水下巡航的手段：AIP技術(shù)。

AIP潛艇——給常規(guī)潛艇裝上“超長待機(jī)”的技術(shù)

早在1939年，德國人就覺察到當(dāng)時缺乏讓潛艇長時間水下待機(jī)的技術(shù)。眾所周知，柴油機(jī)需要氧氣才能運轉(zhuǎn)，因此德國人就自然想到，我在潛艇儲存氧氣（或者含有氧的材料）不就可以了嗎？因此他們就設(shè)計使用過氧化氫作為氧化劑，在水下驅(qū)動柴油機(jī)。

但是過氧化氫的危險性是非常高的。德國實驗不了多久，就因為火災(zāi)事故而不得不放棄用過氧化氫作為含氧材料。之后他們把精力投入通氣管和XXI潛艇之中，不再設(shè)想AIP技術(shù)。而蘇聯(lián)的615型（北約代號Q級）也在戰(zhàn)后采用了類似的過氧化氫+閉式循環(huán)柴油機(jī)技術(shù)，也因為火災(zāi)過多而放棄了。

在歷史上，過氧化氫除了被實驗用作潛艇AIP技術(shù)外，還使用在魚雷之中。庫爾斯克號就是因為過氧化氫魚雷泄漏，遇上了鐵銹而被催化放氧，引發(fā)了劇烈爆炸沉沒。而早在1954年，英國也有一艘潛艇毀于過氧化氫爆炸。因此在潛艇用過氧化氫被歷史證明不是一種好思路。

在615型失敗之后，世界大國精力投入核潛艇中，AIP技術(shù)被人遺忘，一直到90年代初期才得到重新發(fā)現(xiàn)。

在20世紀(jì)末期，由于液態(tài)空氣儲存技術(shù)日趨完善，世界主要工業(yè)國家開始考慮直接在潛艇運用液氧，在水下驅(qū)動AIP引擎。由于水下柴油機(jī)噪音巨大，因此當(dāng)代的AIP具有以下特色：

第一，不受制于水下深度，工作產(chǎn)生的廢氣廢水可以直接排入深海；

第二，噪音極低，可以滿足長時間靜音航行。

這樣一來，閉式循環(huán)柴油機(jī)被直接踢出AIP技術(shù)，只剩下兩種比較成功的設(shè)計：斯特林發(fā)動機(jī)和燃料電池。

斯特林發(fā)動機(jī)源自于著名的“斯特林循環(huán)”。這種機(jī)械屬于外燃機(jī)，它的原理就是在活塞內(nèi)封閉一定量工質(zhì)，通過外部加熱活塞讓氣體膨脹做功，再在壓縮循環(huán)時放熱到環(huán)境熱庫中，完成一個循環(huán)。這樣一來，它就不涉及到復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)壓變化和排氣，只需要在外界使用一個外接氧氣運行的燃燒室就可以了。因此它的燃燒工況很穩(wěn)定，適合直接帶動發(fā)電機(jī)，再通過電傳動驅(qū)動巡航柴油機(jī)。但由于這個外燃機(jī)的工質(zhì)是有限的，而且通常為稀有氣體（如氦氣），斯特林發(fā)動機(jī)通常功率較低，一般介于75-110KW之間，國際上潛艇一般攜帶4臺，總功率在300-400千瓦左右，剛好夠巡航電動機(jī)使用。

德國212型則采用了一種更加“高大上”的技術(shù)，氫氧燃料電池。由于它需要氫氣，所以212需要一個額外的液氫艙。氫氧燃料電池優(yōu)勢是運轉(zhuǎn)不會有任何機(jī)械噪音，而且效率可達(dá)55%-75%，大大優(yōu)于內(nèi)燃機(jī)和斯特林發(fā)動機(jī)。但缺點是需要攜帶高度難以貯存的液氫（喜歡航天的朋友都知道火箭液氫儲藏難度非常大，潛艇中自然更加困難），而且燃料電池需要昂貴的電解質(zhì)和質(zhì)子交換膜，所以除了德國人（和其出口使用國）以外都不采用這種技術(shù)。而且該設(shè)備維護(hù)成本高，2018年甚至傳出德國海軍自己的6艘212級潛艇因缺乏維護(hù)而一度全部趴窩在港口。無論如何，受制于目前技術(shù)，212級的氫氧燃料電池也是300千瓦左右的輸出功率，同樣也只適合帶動巡航電動機(jī)，以3節(jié)速度低速巡航。

因此，憑借現(xiàn)代的AIP技術(shù)，常規(guī)潛艇雖然不能擺脫柴油機(jī)——電動機(jī)的基本架構(gòu)，但已經(jīng)可以“超長待機(jī)”，得以在戰(zhàn)區(qū)深水一次性潛伏15天，降低了被敵人反潛機(jī)，反艦艦發(fā)現(xiàn)的概率。

當(dāng)代常規(guī)潛艇的應(yīng)用——超長待機(jī)，守株待兔

由于核潛艇的廣泛運用，和反潛技術(shù)的高度發(fā)展，水下高速航行能力有限的常規(guī)潛艇，已經(jīng)無法像二戰(zhàn)時那樣縱橫于七海，在寬闊的大洋上襲擊對方主力艦隊和護(hù)航運輸船隊了。就拿目前最先進(jìn)的212型常規(guī)潛艇，在近距離面臨056A型護(hù)衛(wèi)艦?zāi)欠N廉價軍艦（攜帶拖曳聲納的056A成本僅有2000萬美元，是877基洛級的十分之一，是212（出口型為214）的二十分之一（挪威計劃以18.4億美元購買4艘214））的追擊時，也無法擺脫對手的持續(xù)追擊（212的電力在最大航速21節(jié)時只能維持4小時，而056的柴油機(jī)可以連續(xù)十多個小時維持24節(jié)的高速），并且在自己已經(jīng)暴露的情況下，就算用靜音模式，也很難逃脫對手直升機(jī)、主動聲吶的拉網(wǎng)式排查（主動聲吶無視潛艇自身噪音，只和外殼反射率有關(guān)），面對對手的反潛魚雷也幾乎沒有生存能力（056A配備魚-7型魚雷，速度45節(jié)，射程7公里，一枚即可擊沉5000噸以內(nèi)的潛艇），極端情況下只能考慮殊死一搏，用自己的反艦導(dǎo)彈和魚雷把沖來的對手先行擊斃，但反潛艦考慮到潛艇的威脅必然不會單船作戰(zhàn)，會形成陣型互相掩護(hù)推進(jìn)，就算你換掉一艘反潛艦，自己也很難被剩余的船放走，而對方用一艘2000萬美元的輕型護(hù)衛(wèi)艦換你1艘4.5億美元的先進(jìn)AIP潛艇，自然是只賺不賠。

由于去對方家門口挑戰(zhàn)護(hù)衛(wèi)艦、在大洋襲擊有護(hù)航的運輸隊（更何況現(xiàn)代海運大量使用方便旗船舶，很難像二戰(zhàn)那樣區(qū)分交戰(zhàn)國，一旦誤擊中立國或同盟國的船會引發(fā)強(qiáng)大的國際政治危機(jī)）、進(jìn)攻對方主力艦隊都是不劃算的，現(xiàn)代常規(guī)潛艇就只能選擇另一個作戰(zhàn)目標(biāo)：確保自己的海域安全。由于AIP潛艇極其適合在己方控制區(qū)內(nèi)深水“超長待機(jī)”，可以有效地在本國反潛機(jī)巡邏半徑內(nèi)潛伏，利用自身極低的噪音，監(jiān)聽是否有敵方核潛艇、隱形護(hù)衛(wèi)艦等船舶試圖潛入我方軍港或航線密集區(qū)。這就好比日本江戶幕府時代“伊賀同心組”等守護(hù)幕府將軍的忍者，他們平時維持江戶城治安，必要時以便衣甚至平民身份為掩護(hù)，在影子下監(jiān)視是否有人企圖襲擊幕府將軍。因此，在執(zhí)行保護(hù)己方海域任務(wù)時，常規(guī)潛艇更多承擔(dān)“隱蔽崗哨”的職能，它并不需要冒險與潛入己方海域的外軍重型核潛艇正面交鋒，只需要在它通過時把情況立即反饋給附近待命的反潛巡邏機(jī)和反潛軍艦，對其進(jìn)行拉網(wǎng)式攔截，從而起到體系化反潛的重要效果。

因此，對于中國，俄羅斯這樣的海岸線漫長的國家，持有一定數(shù)量的AIP潛艇，能夠有效阻止外國對己方海域的滲透，將有限的，高價值的核潛艇解放到更加需要他們的大洋作戰(zhàn)之中。