柴電潛艇、常規動力潛艇、核潛艇動力系統及噪聲問題

林君冠| 2016-06-01| 檢舉

一、核潛艇應該就是核動力了,那柴電潛艇是不是就是用的柴油發電的動力啊?

答:柴電潛艇是常規潛艇,柴電動力潛艇是指以柴油發電機和電動機為動力的潛艇,現在的常規潛艇基本是這種傳動形式,也叫做電傳動方式。而由柴油機直接帶動螺旋槳的叫直接傳動方式,六十年代以後的常規潛艇較少用。

柴電動力潛艇具體傳動過程如下:

在水面時,柴油機帶動發電機發電,然後發出的直流電供電動機轉動,進而帶動螺旋槳旋轉。柴油機與螺旋槳沒有直接的機械連接。同時柴油發電機又給蓄電池充電。

在水下時,柴油機不能使用(因為要有空氣才行),電動機的電源則由蓄電池供給。

二、常規動力潛艇的動力主要有什麼呢?

答:除了柴電動力推進外,有的潛艇還使用不依賴空氣的推進系統(AIP),可以較長時間在水下活動(15-20天)。AIP有:使用燃燒電池的AIP潛艇是由氫氣和氧氣進行燃燒產生直流電,再用直流電來推動電動機,帶動螺旋槳,但這兩種氣體比較危險,泄漏後易爆;又如使用閉式循環柴油發動機的AIP潛艇,排出的廢氣專門進行處理後,在本艇「消化」,但存在一個處理廢氣、貯存大量氧氣的技術。由於有一些技術難點未完全解決,我國的AIP潛艇使用不普遍。國外比較多,如瑞典、德國、俄羅斯等。

三、這三種動力噪聲哪個最小?

1、低速時,核潛艇的噪聲一般比常規潛艇要大,主要是因為核反應堆不能輕易關閉,一旦關閉,就失去了主動力和電能,要想重新啟堆需要幾個小時,機動性受到影響。所以反應堆始終是處於開啟狀態,只是把功率降到最低而已。只要反應堆不關閉,就有一些輔助機械(如泵、空調、造水等)要運轉,這些設備的噪聲是比較大的,通過船體傳到水中,所以核潛艇達不到完全「靜音」狀態。而常規潛艇使用「蓄電池——電機」推進,基本不存在上述問題。

2、當核潛艇中速行駛時,螺旋槳、主泵和齒輪箱三大噪聲源的「貢獻」加大(但用電機推進稍好些)。

3、常規潛艇高速航行時,由於螺旋槳的噪聲大大增加,與高速行駛的核潛艇的噪聲不相上下。但是,如果核潛艇使用泵噴射式推進或磁流推進(尚未使用),沒準噪聲會小於使用螺旋槳的常規潛艇。

答:從字面理解,核潛艇與常規潛艇的本質區別是動力裝置不同,即核潛艇是由核動力裝置驅動的,而常規潛艇通常是由柴油機和電動機聯合裝置驅動的(當然也有AIP動力,但仍是作為輔助動力)。由於兩種潛艇的作戰使命不同,使它們在艇型、戰術技術性能和造價等方面也存在較大的差異。

核動力裝置比常規裝置占用的空間大得多,執行戰略任務的核潛艇攜帶的武器(特別是戰略飛彈)也多,所以軍用核潛艇的體形比常規潛艇大得多,噸位重得多。核潛艇中的「大哥大」當屬俄羅斯的颱風級彈道飛彈核潛艇,它的噸位(水下排水量)高達26500噸,全長171.5米,差不多有一個半足球場那麼長。

就是世界上最小的軍用核潛艇——法國的魚雷攻擊型核潛艇紅寶石級也有2670噸重,73.6米長;而常規潛艇的動力裝置較小,且一般不裝備戰略飛彈,其噸位一般為1000—3000噸,艇的長度一般不超過80米。

也就是說,目前最大的軍用常規潛艇只相當於最小的軍用核潛艇。核潛艇大有大的優點,如可以布放更多的武器、食品和探測裝置,改善人員的工作和生活環境,使作戰能力大為提高,但也有缺點,如目標大,易被對方的主動聲吶捕捉,不便在近海、淺海活動。

在戰術技術性能方面,核潛艇可謂占盡了優勢。

首先是隱蔽性好。由於核燃料在提供核能時不需要空氣,所以理論上核潛艇可在水下無限期地航行,直到核燃料不能再進行鏈式反應為止。但實際上核潛艇在水下受到人員耐久力、食品裝載量和進行必要的故障維修等限制,不可能永遠航行下去,即使這樣,核潛艇在水下仍然可呆90晝夜左右(合計2000多小時);而常規潛艇在水下連續航行的能力遠不如核潛艇,它在水下靠蓄電池提供動能,由於電能的限制,它在水下全速航行1個小時就會把電耗盡,低速航行也僅能維持幾天,然後需定期浮起到通氣管狀態由柴油機給蓄電池充電(因為柴油機工作時需要氧氣),一次充電時間達10個小時左右,這樣暴露的機會增多,在現代探測手段極為發達的今天極易被發現。

1995年,國外開始出現了一種AIP常規潛艇,即不依賴空氣的動力潛艇,較大地提高了常規潛艇的水下續航力,在以每小時四五海里的低速航行時,續航時間可由以往的3—4晝夜增加到15—20晝夜左右,這雖然是對常規潛艇隱蔽性差的一個彌補,但與核潛艇仍不能相提並論。

其次是水下航速高。核潛艇長期在水下活動,艇的形狀設計成水下阻力最小的水滴形或阻力較小的拉長水滴形。現代核潛艇的水下航速一般都在25—35節(海里/小時),俄羅斯的神父級(P級)巡航飛彈核潛艇和阿爾法級攻擊型核潛艇的水下航速更是高達40多節,是世界上跑得最快的潛艇;而常規潛艇由於大部分時間在水面航行,所以,艇的形狀大多採用水面航行阻力較小的瘦長線形,水面航速可達20節左右,水下航速僅有10多節。隨著常規潛艇水下續航能力的提高,其形狀也有的開始採用水滴形,水下航速提高到20節以上,水面航速低於20節。

第三是攻擊能力強。核潛艇的可利用空間大,意味著可以布設更多的武器發射裝置、攜帶更多的武器彈藥、配備足夠量的先進設備儀器,這就大大提高了潛艇的攻擊能力。特別是為了確保海上戰略核力量的安全,海上彈道飛彈只裝在核潛艇上,以保證長期隱蔽於水中。又由於核潛艇的隱蔽性好、航速快,使得它的突擊能力高、追擊和規避迅速、活動海域廣闊;而常規潛艇一般只裝備戰術武器(如巡航飛彈和魚雷),而且裝載量較少,攻擊能力遠不如核潛艇。

第四是環境相對舒適。由於核潛艇艙室寬敞,電能充足,所以活動空間大,用電用水不受限制(特別是空調和洗浴),艇員的工作和生活環境比較優越;而常規潛艇的電能是極其寶貴的,為了保證戰鬥航行需要,生活用電用水受到嚴格限制。另外艙內的溫度較高,空氣也不如核潛艇清新,人員活動範圍有限。· 秒,轉發只需1秒呦!

文章來源: https://www.twgreatdaily.com/cat35/node1108019

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