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[噪声治理] 柴电潜艇、常规动力潜艇、核潜艇动力系统及噪声问题

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发表于 2018-6-5 16:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  一、柴电潜艇是不是就是用的柴油发电的动力啊?
  答:柴电潜艇是常规潜艇,柴电动力潜艇是指以柴油发电机和电动机为动力的潜艇,现在的常规潜艇基本是这种传动形式,也叫做电传动方式。而由柴油机直接带动螺旋桨的叫直接传动方式,六十年代以后的常规潜艇较少用。

  柴电动力潜艇具体传动过程如下:
  在水面时,柴油机带动发电机发电,然后发出的直流电供电动机转动,进而带动螺旋桨旋转。柴油机与螺旋桨没有直接的机械连接。同时柴油发电机又给蓄电池充电。

  在水下时,柴油机不能使用(因为要有空气才行),电动机的电源则由蓄电池供给。

  二、常规动力潜艇的动力主要有什么呢?
  答:除了柴电动力推进外,有的潜艇还使用不依赖空气的推进系统(AIP),可以较长时间在水下活动(15-20天)。AIP有:使用燃烧电池的AIP潜艇是由氢气和氧气进行燃烧产生直流电,再用直流电来推动电动机,带动螺旋桨,但这两种气体比较危险,泄漏后易爆;又如使用闭式循环柴油发动机的AIP潜艇,排出的废气专门进行处理后,在本艇“消化”,但存在一个处理废气、贮存大量氧气的技术。由于有一些技术难点未完全解决,我国的AIP潜艇使用不普遍。国外比较多,如瑞典、德国、俄罗斯等。

  三、这三种动力噪声哪个最小?
  答:
  1、低速时,核潜艇的噪声一般比常规潜艇要大,主要是因为核反应堆不能轻易关闭,一旦关闭,就失去了主动力和电能,要想重新启堆需要几个小时,机动性受到影响。所以反应堆始终是处于开启状态,只是把功率降到最低而已。只要反应堆不关闭,就有一些辅助机械(如泵、空调、造水等)要运转,这些设备的噪声是比较大的,通过船体传到水中,所以核潜艇达不到完全“静音”状态。而常规潜艇使用“蓄电池——电机”推进,基本不存在上述问题。

  2、当核潜艇中速行驶时,螺旋桨、主泵和齿轮箱三大噪声源的“贡献”加大(但用电机推进稍好些)。

  3、常规潜艇高速航行时,由于螺旋桨的噪声大大增加,与高速行驶的核潜艇的噪声不相上下。但是,如果核潜艇使用泵喷射式推进或磁流推进(尚未使用),没准噪声会小于使用螺旋桨的常规潜艇。

  四、各有什么优缺点?
  答:从字面理解,核潜艇与常规潜艇的本质区别是动力装置不同,即核潜艇是由核动力装置驱动的,而常规潜艇通常是由柴油机和电动机联合装置驱动的(当然也有AIP动力,但仍是作为辅助动力)。由于两种潜艇的作战使命不同,使它们在艇型、战术技术性能和造价等方面也存在较大的差异。

  核动力装置比常规装置占用的空间大得多,执行战略任务的核潜艇携带的武器(特别是战略导弹)也多,所以军用核潜艇的体形比常规潜艇大得多,吨位重得多。核潜艇中的“大哥大”当属俄罗斯的台风级弹道导弹核潜艇,它的吨位(水下排水量)高达26500吨,全长171.5米,差不多有一个半足球场那么长。

  就是世界上最小的军用核潜艇——法国的鱼雷攻击型核潜艇红宝石级也有2670吨重,73.6米长;而常规潜艇的动力装置较小,且一般不装备战略导弹,其吨位一般为1000—3000吨,艇的长度一般不超过80米。

  也就是说,目前最大的军用常规潜艇只相当于最小的军用核潜艇。核潜艇大有大的优点,如可以布放更多的武器、食品和探测装置,改善人员的工作和生活环境,使作战能力大为提高,但也有缺点,如目标大,易被对方的主动声呐捕捉,不便在近海、浅海活动。

  在战术技术性能方面,核潜艇可谓占尽了优势。

  首先是隐蔽性好。由于核燃料在提供核能时不需要空气,所以理论上核潜艇可在水下无限期地航行,直到核燃料不能再进行链式反应为止。但实际上核潜艇在水下受到人员耐久力、食品装载量和进行必要的故障维修等限制,不可能永远航行下去,即使这样,核潜艇在水下仍然可呆90昼夜左右(合计2000多小时);而常规潜艇在水下连续航行的能力远不如核潜艇,它在水下靠蓄电池提供动能,由于电能的限制,它在水下全速航行1个小时就会把电耗尽,低速航行也仅能维持几天,然后需定期浮起到通气管状态由柴油机给蓄电池充电(因为柴油机工作时需要氧气),一次充电时间达10个小时左右,这样暴露的机会增多,在现代探测手段极为发达的今天极易被发现。

  1995年,国外开始出现了一种AIP常规潜艇,即不依赖空气的动力潜艇,较大地提高了常规潜艇的水下续航力,在以每小时四五海里的低速航行时,续航时间可由以往的3—4昼夜增加到15—20昼夜左右,这虽然是对常规潜艇隐蔽性差的一个弥补,但与核潜艇仍不能相提并论。

  其次是水下航速高。核潜艇长期在水下活动,艇的形状设计成水下阻力最小的水滴形或阻力较小的拉长水滴形。现代核潜艇的水下航速一般都在25—35节(海里/小时),俄罗斯的神父级(P级)巡航导弹核潜艇和阿尔法级攻击型核潜艇的水下航速更是高达40多节,是世界上跑得最快的潜艇;而常规潜艇由于大部分时间在水面航行,所以,艇的形状大多采用水面航行阻力较小的瘦长线形,水面航速可达20节左右,水下航速仅有10多节。随着常规潜艇水下续航能力的提高,其形状也有的开始采用水滴形,水下航速提高到20节以上,水面航速低于20节。

  第三是攻击能力强。核潜艇的可利用空间大,意味着可以布设更多的武器发射装置、携带更多的武器弹药、配备足够量的先进设备仪器,这就大大提高了潜艇的攻击能力。特别是为了确保海上战略核力量的安全,海上弹道导弹只装在核潜艇上,以保证长期隐蔽于水中。又由于核潜艇的隐蔽性好、航速快,使得它的突击能力高、追击和规避迅速、活动海域广阔;而常规潜艇一般只装备战术武器(如巡航导弹和鱼雷),而且装载量较少,攻击能力远不如核潜艇。

  第四是环境相对舒适。由于核潜艇舱室宽敞,电能充足,所以活动空间大,用电用水不受限制(特别是空调和洗浴),艇员的工作和生活环境比较优越;而常规潜艇的电能是极其宝贵的,为了保证战斗航行需要,生活用电用水受到严格限制。另外舱内的温度较高,空气也不如核潜艇清新,人员活动范围有限。

  来源:牛bb文章网

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