斯特林发动机原理简介

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斯特林发动机（SE/AIP）系统与闭式循环柴油机系统大致相同，最主要的不同就是发动机。SE/AIP系统使用的是热气机，而CCD/AIP系统使用的是闭式循环柴油机。热气机的构想是英国科学家罗伯特·斯特林于1816年率先提出来的，它是一种由外部热源加热，并将热能转换为机械能的热机，其循环是一种闭式、采用定容下回热的气体循环，简称斯特林循环。
斯特林发动机是工质气体封闭循环的外燃机，工质气体近似理想气体，其理想热力学循环称斯特林循环，由低温等温压缩1-2——小体积等容升温2-3——高温等温膨胀做功3-4——大体积等容降温4-1四个过程构成循环。
实际斯特林发动机等容升（降）温过程皆伴随着工质气体冷端到热端（热端到冷端）的移气过程，通常移气不彻底，移气过程结束时冷端（热端）还会遗留少量工质气体。
斯特林发动机主要有阿尔法、贝塔、伽马几种结构类型，还有自由活塞型、双作用平膜片型等，这里只详细说下阿尔法型吧。
α型斯特林机由相互联通并互成V型布置的冷热缸、冷热缸间的回热器、冷热源组成，两缸活塞由连杆连接至曲柄同点（亦可两缸平行布置，两活塞由连杆连接至互成90度夹角的两共轴曲柄），构成两个互成90度相差的曲轴连杆活塞机构，机械动力由曲轴输出。

机械噪声与振动较小。因为斯特林发动机是一种从外部对内部气体工质连续加热使之做功的活塞式往复发动机，燃烧过程中没有柴油机的爆燃现象，燃烧过程平稳，因此发动机的噪声与振动较小，但是有些斯特林发动机的部件依然采用往复式运动机械，所以在装备潜艇时仍要加装双层隔振系统以减小水下噪声。废气排放方便，当热气机的燃烧压力为22公斤/厘米2时，废气水下排放不需要闭式循环柴油机系统的庞大水管理系统，在潜深200米内可以自主排放，即使增加潜深也只需要小型压缩机协助。当燃烧压力小于20公斤/厘米2时，废气水下自主排放的深度要相应减小。这种发动机的废气排放深度与燃烧压力有关，这也是技术实现的一个难点。
当前，在SE/AIP系统较有建树的国家是瑞典。瑞典考库姆公司从上世纪60年代末就开始斯特林发动机的研制工作，已经成功研制出71千瓦的 V4-275R 型斯特林发动机，装备于1995年2月2日下水的“哥特兰”号潜艇，并使之成为世界上第一艘装备SE/AIP系统的常规潜艇，这也标志着斯特林发动机进入了实用阶段。近年来，日本也从瑞典引进了斯特林发动机的建造技术，用于装备或改装海上自卫队潜艇。
苍龙级潜艇由川崎重工和三菱重工联合研制，排水量约2950吨，潜艇全长84米，宽9米，主要武器配备为六具533mm鱼雷发射装置，最多能携21枚89式鱼雷/潜射鱼叉。潜艇配有两台川崎”2Ｖ 25/25 SB 柴电动力发动机和4台斯特林发动机，水下速度可达20节以上。
该级潜艇共计划建造10艘，此前入役的有:SS-501苍龙号，SS-502云龙号，SS-503白龙号，SS-504剑龙号，SS-505瑞龙号，SS-506黑龙号，SS-507仁龙号，SS-508赤龙号，SS-509青龙号。SS-510翔龙号于2017年11月6日下水，理论上就是苍龙级最后一艘。后来日本又开建了苍龙级改进型，计划建造2艘，改进型首艇为SS-511“凰龙”号，于2018年10月4日下水。“凰龙”级第二艘为SS-512登龙号，于2019年11月6日下水。