潜艇最大的优势就是潜航，但不能长时间前行，又是其最大的弱点。核潜艇的诞生虽然解决了潜艇自问世以来一直难以解决的长时间潜航的难题，但由于其技术难度太大，成本太高，绝大多数国家只能望其心态。如何让常规动力的潜艇具备较长时间的潜航能力，在这一领域实现革命性突破的就是德国的U级AIP潜艇。

具有现代意义的潜艇，是爱尔兰籍的美国人罗伯特富尔顿19世纪初研制的鹦鹉螺号潜艇，鹦鹉螺号形如雪茄，艇长6.89米，最大直径3米。水面使用风帆，水下用人力螺旋桨推进，其用压载水柜控制沉浮。鹦鹉螺号能潜至水下8至9米，处艇上带有压缩空气，可供四个人和两支蜡烛在水下使用3小时，主要武器是水雷。

美国南北战争期间，亚拉巴马州的霍勒斯亨莱于年和工程师麦克林沃森一起研制出了亨莱号潜艇。亨莱号装有压载物和压载水舱来控制潜艇的沉浮。亨莱号的武器为一枚鱼雷。年2月17日夜，亨莱号悄悄驶进轻巡洋舰休斯顿号。在距离休斯顿号10米的地方，亨莱号上的撑杆水雷慢慢的伸了出去，在贴近休斯顿号弹药舱的地方忽然爆炸，休斯顿号被击沉，人丧命。

这是人类历史上潜艇的第一次实战。不幸的是由于攻击距离太近，亨莱号也被休斯顿号的水流吸进了海底，两艘船只同归于尽。

19世纪末，潜艇已经成为一种实用有效的海战兵器，但各国海军对他仍存有偏见，认为他是偷袭武器有辱海军强国的声誉。

直到年，法国古斯塔夫齐德号潜艇用鱼雷击沉的英国战列舰“马琴他”号，显示了潜艇在海战中的巨大威力，如梦初醒的各国海军才着手大力发展潜艇。第一次世界大战期间，各国潜艇共击沉商船五千余艘，总排水量达万吨，其中的万吨是德国潜艇击沉的。

第二次世界大战爆发时，世界各主要海军强国已拥有九百余艘潜艇。第二次世界大战中，德国潜艇共击沉了艘盟军舰船、人以及两千余万吨武器。德国也有艘潜艇被盟军击沉，而这些潜艇绝大部分是在水面被击沉的。

潜艇不能长时间潜航，主要是因为其在水下的动力来源于电池，电池是靠柴油机充电的，而柴油机必须有空气才能工作，所以必须隔段时间就浮出水面充电。

年，美国第一艘核动力潜艇鹦鹉螺号问世，其将潜艇的潜航时间从以小时计算延长到几个月。核动力潜艇虽然不需要空气就能提升动力，但它的造价非常昂贵。如英国机敏级至少20亿美元，而一艘常规潜艇不过三四亿，如何不采用核动力，也能具备较长时间的前行能力，可以说是常规动力潜艇能否继续存在并发展的关键性问题，而解决这一难题的就是AIP系统。

AIP是不依赖空气推进装置的英文缩写，它的出现为常规潜艇带来一次动力革命。

AIP系统就像一个化学反应容器，能让氢和氧直接反应产生电流，因此没有什么运动部件，也就不会产生噪声。神奇的是他工作时不会产生二氧化碳等废气而是水。更神奇的是他的效率很高，理论上能把氢氧中的所有能量都转化成电。与传统的柴电动力装置相比，AIP由于自身就可供氧气，因此潜艇不需要经常浮出水面呼吸空气，从而大大提高了生存能力和持续作战能力。

此外，AIP还具有体积小、重量轻、噪声小、运行费用低等优点。长期以来，世界上不少国家在AIP系统的研制方面投入了大量资源与时间，但真正在这方面实现突破的则是德国人。

早在第二次世界大战期间，德国就尝试过在潜艇中使用过氧化氢作为柴油机的水下氧气来源。二战结束后，西德受限于战败国条约，只能建造吨以下的与型潜艇，战力非常有限。上世纪70年代，西德实施新一代型潜艇计划用来取代、型潜艇。

进入80年代，在燃料电池研发上终于实现了突破，所以将型潜艇计划取消，纳入燃料电池作为动力系统重新设计，改称为型。由于条约限制的年限已到期，型的设计得以放大至正常潜艇的吨位。

德国海军对新型潜艇提出的基本设计原则是排水量吨左右，装备AIP系统以增加水下续航力，满足21世纪作战环境要求等。

型潜艇的设计由霍瓦兹造船公司、北海蒂森公司以及吕贝克工程事务所联合承担，建造工作则由霍瓦斯造船公司与北海第三公司承担。

型潜艇是全世界第一种采用燃料电池柴电动力系统的常规动力潜艇，是德国优良造舰工艺以及最尖端科技的结晶。A型首舰U31的燃料电池为西门子的第一代实用化PEM燃料电池，主要由九组质子交换燃料电池模块、14吨的液氧储存罐以及1.7吨的气态氢储存柜组成。

工作原理是使氢燃料与氧化物在一个特殊的反应容器内发生化学反应，直接生成电能，然后利用输出的直流电驱动电机推动潜艇前进。柴电动力由一台功率为马力的MTU型柴油发电机组、一台交流发电机、一台功率马力的西门子推进电机、高能蓄电池组和配电设备等组成。这两种推进系统可以单独工作，也可以并联工作。

型潜艇采用了水滴型设计，首部下方比上方略长一些，这样可以使首部声纳基阵获得更为良好的工作环境。

其外形的另外一个显著特点是指挥台围壳尺寸相对较小，位于整个潜艇的中间，偏向首部位置。指挥台围壳装有围壳舵。型的尾部是圆锥形，尖尾采用了七叶大侧斜单螺旋桨，推进纬度为X型结构，可以使潜艇在潜水水域获得更好的水下操纵性。

型潜艇没有沿用西方国家自二战之后的双层艇体，而是采用的混合体。即在大部分艇体上采用单壳体，其余部分则为双壳体。型潜艇基本上沿用了型的总体布局，共分为四个舱室及首仓指挥舱、燃料电池仓和动力舱。

为了全面降低自身信号强度，增加潜艇的水下综合隐身性能，型从总体设计上保证潜艇具有最小的湿表面积，这样可减少被敌方主动声纳探测时的反射截面。另外采用了一部七叶大侧斜螺旋桨，大幅度降低推进噪声。

型艇内部的所有机械设备都经过了严格的降噪设计，全部被装饰在高性能减震基座上。与艇体相连的管路采用挠性连接，从而减少了机械设备振动能量向艇外环境的辐射。型的艇体表面也经过了精心处理，艇上的突出体及艇上的开孔数量都做了严格限制与处理，从而降低了潜艇水下航行时产生的流体噪声。

为了降低声波和雷达波的反射强度，该级潜艇的外表面以及升降装置表面都涂有吸波的特种材料。除此之外型装备的不依赖空气燃料电池推进对海水的热辐射强度也被严格控制，尾流特征极其微弱。这些综合措施使得型潜艇已基本可以与海洋背景噪声融为一体，成为世界上静音效果最好的潜艇之一。

潜艇的主要探测设备为DBOS综合声纳系统。该系统包括中频被动测距及侦查声纳FAS-3型低频中频弦侧噪声测距声纳以及低频拖曳声呐，拖曳声纳的基阵长度约为40米，探测距离可达公里以上。观通导航系统主要有7型1波段导航雷达、攻击潜望镜、搜索潜望镜、卫星导航定位系统、无线电综合导航系统、电罗经、计程仪以及测深仪、测冰仪等。

7型导航雷达功能十分强大，除正常导航任务外，还可兼作对海搜索雷达，甚至具备一定的对空搜索能力。另外搜索潜望镜还增设了红外探测和微光夜视装置，提高了潜望镜的观测精度和夜间观测能力。

型安装的潜艇集中控制系统，该系统为潜艇实现操纵控制的全自动化提供了有力保证。仅需一名值班艇员即刻在中央操纵台上完成对潜艇深度、航向、航速、纵倾以及补重等全方位控制，并能同时处理个目标。

型装备的6具毫米水压式鱼雷发射管。鱼雷既可采用液压方式发射，亦可采用自航方式。该发射管可以发射DM2A3和DM2A4重型鱼雷，鱼雷上装有智能化的电子系统以及先进的声学和引信系统，总共可携带24枚鱼雷。

型潜艇水面排水量1吨，水下排水量吨，水下最高航速为20节，水面航速12节。利用燃料电池推进系统，再加上艇上蓄电池，可使潜艇的持续水下航行距离超过海里。型在不使用通气管装置的情况下，水下连续航行时间可以长达三星期。该型潜艇的下潜深度在米以上，海上自持力50天，人员编制27人。

最初，德国海军打算采购12艘型潜艇，但是随着苏联的解体，欧洲各国大幅的减少国防预算，德国也不例外，导致型潜艇的建造大幅延后，甚至一度濒临取消。

年，德国政府决定采购第一批四艘，而意大利海军也放弃了本国的S90柴电攻击潜艇计划，于年加入了德国型潜艇计划。

由于将意大利的需求纳入型的设计中，因此德国将这种稍事修改的型称为A。德国海军的A首舰U31于年7月在HDW厂开工建造，年3月20日完工下水，年10月19日成军。

二号舰U32S，年12月4日下水，年5月交舰，同年10月19日服役。三号舰U33S，于年9月下水，年6月13日服役。四号舰U34S则在年7月下水，年5月3日服役。与年第二批两艘改良型A型U相继服役。