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為何先進核潛艇和驅逐艦大多使用泵射推進?我來告訴你

2022-01-03由 小蘇世界 發表于 歷史

核潛艇使用泵射推進,核心出發點就是為了靜音。螺旋槳外漏容易產生空泡噪音,這會讓核潛艇難以成為真正意義上的“大洋黑洞”。美國海軍工程試驗站為了對比泵射推進和普通螺旋槳推進時的噪音。他們上世紀曾經做過對比實驗,結果表明,泵射推進比普通的螺旋槳推進最高可低20分貝左右,差距非常大。而在艦艇上使用噴水推進,最大的好處是操縱性和倒車效能優越;艦體外的附件少,減少了阻力。另外,跟外露螺旋槳相比,使用噴水推進的船可在淺水活動,因為只要入水口被淹沒就行。還有就是,因為旋轉部件是包裹起來的,所以裡面的槳葉能得到很好的保護,不會切割外面的礁石和魚兒。

為何先進核潛艇和驅逐艦大多使用泵射推進?我來告訴你

在核潛艇推進裝置研發上,中國已取得領先美國的技術成果。由中國武漢海軍工程大學馬偉明院士團隊研製的“潛艇用無軸泵噴推進器”,將應用在中國下一代核潛艇上!“無軸泵噴推進器”,是世界各海軍強國競相開發的新型推進裝置,它比“有軸泵噴推進器”要先進一代。目前,英美等國海軍最先進的核潛艇上,配裝的均是“有軸泵噴推進器”。2017年5月30日,中國中央電視臺播發報道,稱中國工程院院士、中國武漢海軍工程大學馬偉明少將所在團隊研製的“潛艇用無軸泵噴推進器”,在技術領先美國十年。中國的下一代核潛艇上,將用上中國自主研發的“無軸泵噴推進器”。

為何先進核潛艇和驅逐艦大多使用泵射推進?我來告訴你

潛艇按所用動力裝置來分類,可分為常規動力潛艇與核動力潛艇兩大類。按所用推進裝置來分,可分為螺旋槳推進器潛艇與泵噴推進器潛艇兩大類。泵噴推進器,是一種比螺旋槳推進器執行噪聲更小、推進效率更高、技術上更先進的推進器。潛艇用推進螺旋槳在執行時,由於葉片振動及空泡的存在,會產生很大噪聲。這種噪聲輻射到海水中後,容易被敵方反潛聲吶捕捉到。

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科學家與工程師經過反覆試驗發現,如果在螺旋槳外面罩上一個隔音隔振的導流罩,就可進一步降低螺旋槳的執行噪聲。科學家與工程師繼續研究下去,就弄出了一種比螺旋槳推進器更先進的潛艇用推進裝置——泵噴推進器。與傳統的螺旋槳推進器相比,泵噴推進器在外觀上的最大特點是,它的推進槳葉,被包裹在一個環形導流罩內。泵噴推進器在大幅提高推進效率的同時,輻射出的噪聲比七葉大側斜螺旋槳還要低很多。

為何先進核潛艇和驅逐艦大多使用泵射推進?我來告訴你

採用“有軸泵噴推進器”的潛艇,仍有貫穿艇體耐壓殼的傳動軸系存在。因而,潛艇在航行時,這個傳動軸系與艇體、傳動軸系與泵噴推進器之間,會相互影響而產生可暴露潛艇行蹤的噪聲。所有的電動機,都由定子與轉子兩大部分構成;泵噴推進器,也由外部的環形導流罩與罩內的推進槳葉兩部分組成。在“無軸泵噴推進器”中,電動機的定子被整合在環形導流罩中,與環形導流罩合二為一了;電動機的轉子則與導流罩內的推進槳葉融為一體了。或者說,在“無軸泵噴推進器”中,其推進槳葉,是直接由安裝在導流罩內的電動機驅動的,而不是由來自艇體內發動機或電動機的驅動軸驅動。

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“有軸泵噴推進器”推進槳葉,由中心軸驅動。而“無軸泵噴推進器”的推進槳葉,由導流罩內的電動機從四周驅動,根本就沒有中心軸。潛艇在配置“無軸泵噴推進器”後,其推進器與潛艇耐壓殼內的汽輪機或電動機之間,不再有複雜的機械軸系聯絡。因為在“無軸泵噴推進器”中,驅動泵噴推進器的電機、推進槳葉、環形導流罩已被整合到一起了,或說一體化了。“無軸泵噴推進器”與艇體耐壓殼內的動力裝置,只存在電纜聯絡。電纜負責將潛艇艇體內的電力與控制訊號,傳送到“無軸泵噴推進器”上;“無軸泵噴推進器”上配裝的各種監控感測器收集的資料,也透過電纜回傳到潛艇艇內,供潛艇操作人員決策用。

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