众所周知,中国潜艇部队数量是亚洲第一世界第三,但在质量上与是世界其他国家还是有较大的差距,其中核潜艇的差距在不少人眼中已经落后美俄等海*大国数十年的水平。美国海*甚至对中国核潜艇技术进行嘲讽“只要中国核潜艇一出港口,我们远在关岛的监测站就可以侦听到其发出的噪音”。这让不少*迷十分气愤但也无可奈何,毕竟核潜艇的技术不如人并不是什么光荣的事情。
5月30日,中央电视台《焦点访谈》栏目播出的“科技强国的追梦人”特别节目,在介绍中国工程院院士、海*工程大学电力电子研究所所长马伟明院士的相关事迹时,提到了了他所在团队研制的“在世界上第一个领先项目”——“潜艇无轴泵喷推进器”。
什么是无轴泵喷?
据马伟明院士介绍,潜艇无轴泵喷推进器是下一代核潜艇推进系统,“现在已经在应用了”,而且我们在技术上“领先美国”。那么,无轴泵喷推进器到底是个什么样子?
无轴泵喷是相对于有轴泵喷而言的,目前像英国的“机敏”级、美国的“海狼”级、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇所采用的泵喷推进器,仍是由潜艇的驱动轴来提供动力,使用驱动轴带动泵喷推进器的转子转动,通过与水流的相互作用产生推力,推动潜艇达到要求的航速。这种推进器简单来说,就是在螺旋桨外面加个罩子(环状导管),以屏蔽螺旋桨(转子)旋转产生的噪声,并通过定子和导管改善进流条件,使流场更均匀、流速更快,从而提高推进效率。从本质上讲还是“艇体-轴系-螺旋桨”那一套传统推进方式,属于有轴泵喷。
无轴泵喷推进技术的理论很好理解,但是要得到实际应用,还要解决几个难题:首先,要具备综合电力系统,就是马伟明院士团队攻克的系统。由于采用电机驱动,为避免功率损失,则必须使用综合电力控制技术对艇上的电能进行精确的分配;其次,需要功率强大的驱动电机。无轴泵喷的核心就是安装在环状导管内的驱动电机,要想推动身躯庞大的潜艇,就必须要配备巨大功率的驱动电机,同时驱动电机的尺寸也不能太大,因此驱动电机必须在体积小的情况下,还能做到功率强大,技术难点十分大;最后,如何精确调节螺旋桨转速以达到最佳的转速比,全新结构的螺旋浆的流体力场的重新设计与计算等繁琐的问题需要妥善的解决,因此,无轴泵喷推进技术的应用难度非常高。
尽管无轴泵喷推进技术的难度非常高,但是在我国*工科研人员的天才与努力下,我国终于超越美国,成为了世界上首个采用无轴泵喷推进技术的国家,这样的成绩足以令我们永远自豪。
目前,在世界范围内,只有美国在年曾经表示,计划在美国下一代战略弹道导弹核潜艇上率先应用无轴泵喷推进器。具体目前是否已经装备,尚不得而知。如果这样看的话,中美很可能同时装备无轴泵喷推进技术。但如果美国目前为止还未公布自己是否已经装备相关技术的情况下,中国就成为了第一个装备无轴泵喷推进系统的国家。
近日,央视节目在介绍未来国产非核动力航母将直接采用电磁弹射系统的话题时,突然介绍了一条来自中国海*的好消息。消息称:中国海*已经接收了一艘新型核潜艇,该艇采用了无轴泵推技术。并解释道,该技术得益于马伟明院士团队的综合电力技术。采用这项新技术可使得中国核潜艇的噪音水平超越美俄,真正实现“全静音”。
无轴泵推技术能够实现“全静音”,是由于其将传统螺旋桨和机械式泵喷推进器的轴系驱动,转化为电机驱动,由于电动机不是安装到潜艇的中心轴线,而是布置在环状导管内,所以不需要中心驱动轴,从而传统动力系统的驱动轴被取消了,因此,也就不会产生传统“螺旋桨-轴系-艇体”耦合振动产生的低谱噪声。
无轴泵喷推进技术的理论很好理解,但是要得到实际应用,还要解决几个难题:首先,要具备综合电力系统,就是马伟明院士团队攻克的系统。由于采用电机驱动,为避免功率损失,则必须使用综合电力控制技术对艇上的电能进行精确的分配;其次,需要功率强大的驱动电机。
而在前不久,央视证实中国攻击核潜艇已经交付部队使用,与攻击核潜艇最大的区别就是采用了新型推进系统,显然攻击核潜艇的首次亮相就震惊了不少*迷。据介绍,攻击核潜艇安装了新型无轴泵喷推进技术,中国是第一个安装无轴推进系统的国家。虽然目前美国等西方国家都安装了泵喷推进系统,但是其仍然有一根机械传动轴,但是无轴泵喷推进系统是一个由轮圈驱动的喷射泵在泵喷嘴罩内有一个环形电动机,然后将泵叶腔内的叶片转子产生推力。据马伟明院士介绍,这种新型推进技术领先美国至少10年,美*下一代核潜艇才会使用这个技术,攻击核潜艇的静音能力显然是不输美*多少的。
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