潛艦知識科普！台船教您看「門道」 首篇聚焦動力系統與柴油主機比較
Newtalk新聞
台灣國際造船股份有限公司（台船）鑑於國人對於潛艦國造的高度關注，即日起推出「潛艦知識科普」系列內容。今（16）日首篇主題為「動力系統：水面船艦 VS 潛艦」與「柴油主機：水面船艦 VS 潛艦」，透過淺顯易懂的說明，讓社會大眾認識潛艦動力運作原理，並支持潛艦國造政策。
動力系統：水面船艦 VS 潛艦
水面船艦航行靠主機；潛艦航行主要靠電瓶，主機主要是替電瓶充電。
一、水面船艦
主機（大多用柴油）透過減速齒輪，帶動軸系與螺旋槳，推動船艦。
●主機故障時，船艦就失去動力！
二、潛艦
主要模式：以電瓶提供動力，航行時不啟動主機（大多用柴油），達到靜音、隱匿之需求。
步驟：
(1) 以主機或岸置充電系統對電瓶充電。
(2) 透過電力管理系統將電瓶之電力傳給主馬達，帶動軸系與螺旋槳，推動潛艦。
次要模式：不用電瓶電力，以主機直接聯結主馬達，帶動軸系與螺旋槳，推動潛艦。
執行時機：
(1) 電瓶電力不足。
(2) 電力管理系統故障。
(3) 在隱匿性需求低之安全水域浮航時，為節省電瓶電力。
●主機的主要功能是對電瓶充電，且可以單部或多部主機充電。
●只要電瓶電力足夠，毋須主機也可以航行。
柴油主機：水面船艦 VS 潛艦
柴油引擎是內燃機的一種，因為具有中低轉速即可提供高扭力的特性，因此常用於陸地上的大型交通工具（如大客車、貨車等商用車，或軍用的坦克車）、重型機械（怪手、推土機、採礦機械、農業機械）、發電廠，以及海上的交通工具（船舶）。其用法除了直接帶動驅動裝置，例如車輪、螺旋槳之外，也會用於驅動發電用的發電機。
船用柴油主機
船用柴油主機與其他陸用的柴油引擎原理相同，構造相似，差別主要在於：
(一) 大型化：因為船舶阻力大，需要更大型、功率更高的引擎。
(二) 周邊管路：排煙管、冷卻水管等要適應海上環境，需做較多的局部特殊設計處理。
(三) 可靠度與耐受性：由於海上無法及時救援，對引擎的可靠度要求會較高，且過往又為降低燃油成本而需能耐受較劣質的重油。
船用柴油引擎除了帶動螺旋槳，也用於驅動發電用的柴油發電機，成為船舶全部電器設備的供電來源。
潛艦用柴油主機
二戰之後，潛艦用柴油主機一般用來替電池充電，而非直接帶動螺旋槳，因此比較像燃油發電廠，其振動也不會直接透過軸系傳到螺旋槳或外殼；而且現代潛艦設計多會使用浮筏式地板連接裝備的基座與船體，因此可有兩層的減振裝置抑制振動。
此外，自從二戰期間德國發明潛艦的呼吸管後，潛艦柴油主機可在淺水潛航狀態下運轉，透過呼吸管與大氣交換氣體。而受限於潛艇內的空間布置，燃燒廢氣通過的排煙管路較為曲折，且通常位於水面下的排氣出口至大氣之間有較大的壓力損失（稱為排煙背壓）需要克服，是較一般船用主機更為嚴苛的運轉條件。
原型艦的柴油主機
由於各種柴油機的原理與構造大致相似，一般製造商都能設計製造兩種以上用途的柴油機。因為船用柴油機的要求條件較為嚴格，能製造船用柴油機的廠商往往也能製造各種陸用的柴油機。
台船依據海軍需求規範律定規格尋找合適潛艦的主機廠商，經評選委員會綜合各種條件評比之後決定洽談優先順序，再依各廠商獲得該國輸出許可核准的狀態，以及可配合建造時程供貨等因素來選擇原型艦主機廠家。各廠家須提交技術文件證明該機型為潛艦使用主機，可在高背壓的潛航操作環境使用，亦經由原廠接收測試確認功能符合採購規範要求。
他國柴電動力潛艦一般考量備援需求，甚至機艙空間有限的布置，不會如水面船只採用一部大功率主機，多採用2~4部柴油主機的設計：3部的如以色列海豚級、義大利Sauro級，4部的如德國209級、巴西的Riachuelo級。我國IDS原型艦裝備的商源有限，主機受限於輸出許可，採用多部主機設計，仍可滿足海軍需求規範。
台船期望透過系列圖卡說明與社會各界對話，以認識潛艦、支持潛艦國造政策！