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百都娱乐场真人_世界AIP动力潜艇发展概述,都有哪些典型代表作

2020-01-10 16:15:56 未知 我要评论 | 我要分享
[导读]核动力潜艇以其几乎无限的水下续航时间和距离,以及服役周期内无需更换燃料的优势成为了各国发展的主要方向。为了解决常规动力潜艇的各种弊端,各国都在探索不依赖空气的推进装置,即aip。该型潜艇排水量1830吨,其动力装置可以提供20节的水下航速。这一严重缺陷的出现也使得s-80型潜艇的预计服役时间延长到了2022年底,型号名称也被改为s-80 plus型aip动力潜艇。

百都娱乐场真人_世界AIP动力潜艇发展概述,都有哪些典型代表作

百都娱乐场真人,导读:潜艇的诞生可以追溯到19世纪80年代,第一艘潜艇是以蒸汽为动力前行的;随着发展,产生了汽油内燃机-蓄电池双推进系统的潜艇;20世纪初出现的柴油内燃机-蓄电池双推进系统又使潜艇的续航力和航速上有了大幅的提高;1955年美国“鹦鹉螺”号核潜艇的试航标志着世界潜艇动力系统达到了新的水准。核动力潜艇以其几乎无限的水下续航时间和距离,以及服役周期内无需更换燃料的优势成为了各国发展的主要方向。尽管如此,常规动力潜艇以其造价低、辐射噪声小、机动性强、技术成熟、适合中近海作战等特点,依然为各国海军重视。

传统的常规动力潜艇需要从水面获取空气以燃烧柴油,导致了其水下续航力差、通气管航行暴露率高等缺点,限制了其作战使用。为了解决常规动力潜艇的各种弊端,各国都在探索不依赖空气的推进装置,即aip。目前,国外在研的新型常规动力潜艇均采用aip动力,技术成熟的aip系统包括斯特林发动机(se/aip)、燃料电池(fc/aip)、闭式循环汽轮机(memsa/aip)和闭式循环柴油机(ccd/aip)。

212a型aip动力潜艇是由德国和意大利共同开发设计的燃料电池aip-柴电动力潜艇,服役于德国联邦国防军海军及意大利海军的一型常规动力攻击潜艇,目前德国在役6艘,意大利4艘。

212a型aip动力潜艇

212a型潜艇采用燃料电池aip系统(fc/aip),该系统由电池本体、氢源、氧源、辅助系统和管理系统组成,基本原理是氢燃料和氧化剂在燃料电池质子交换膜两侧催化剂表面进行化学反应,直接将化学转化为电能,为潜艇提供电源。该型潜艇排水量1830吨,其动力装置可以提供20节的水下航速。此外,在212a型的基础上,德国还研制出了214型以及正在研制的216型、218型常规动力潜艇,这三种改型均用于出口。

图表:212a型aip动力潜艇主要性能参数

677型常规动力潜艇又称拉达级常规动力潜艇(出口型号:阿穆尔级),由俄罗斯红宝石设计局研制,是基洛级常规动力潜艇的下一型,服役于2010年,目前1艘在役。该型潜艇动力系统采用模块式装配,最初建成时不安装aip装置,但在改装时可以加装aip动力模块。其aip系统为燃料电池aip(fc/aip),在潜艇自身2800吨排水量的情况下,水下航速21节。

677型常规动力潜艇

图表:677型常规动力潜艇潜艇主要性能参数

鲉鱼级aip动力潜艇是法国和西班牙联合研制的用于出口的一型常规动力潜艇,分为标准型、aip型和缩小版型,目前在役5艘,按计划,由印度购买的印度第二艘鲉鱼级将于2019年5月服役。

出口到印度的鲉鱼级aip动力潜艇

鲉鱼级aip动力潜艇采用闭式循环汽轮机aip系统(memsa/aip),该系统由液氧储罐、燃料储罐、燃烧室、冷却装置、蒸汽发生器、汽轮机等部分组成,可以提供的功率范围为150kw~600kw,使得这型2000吨排水量的潜艇获得最高20节的水下航速,或者以4节左右的安静航速在水下状态连续航行18-21天。

图表:鲉鱼级aip动力潜艇潜艇主要性能参数

苍龙级aip动力潜艇是日本第一种采用aip动力的常规潜艇,也是世界上排水量最大的常规动力攻击潜艇,满载排水量达3300吨。其主要任务是反潜、反舰、布雷和情报收集、水文和海底地形测绘等,它体积大、噪声小、潜航时间长、稳定性好,是一种既能执行近海巡逻警戒任务,也适合远洋作战的大型多用途常规潜艇。该型潜艇服役于2009年,计划建造14艘,目前在役10艘。

苍龙级aip动力潜艇

苍龙级潜艇使用斯特林发动机aip系统(se/aip),主要组成是斯特林发动机、发电机、液氧系统、供油系统、冷却系统、工质系统及控制系统等,该潜艇的动力系统可以使这艘大型常规动力潜艇以20节的航速潜行。

图表:苍龙级aip动力潜艇主要性能参数

a26型aip动力潜艇是瑞典考库姆公司正在研制的下一代aip动力潜艇,用于替代哥特兰级。该项目启动于上世纪90年代,2014年由于承包商和瑞典政府之间的分歧遭到取消,2015又复启。第一艘预计于2022年前交付瑞典海军。

a26型aip动力潜艇构型

a26型潜艇采用斯特林aip动力系统(se/aip),其工作过程是:在燃烧室内,氧气和燃油持续燃烧,燃烧的火焰将加热器加热,由加热器把热能不断地传递给流经其内部的工作介质,介质吸收热量膨胀做功,推动活塞运动,再通过曲柄、连杆机构变往复运动为旋转运动,使曲轴旋转并输出功率。

图表:a26型aip动力潜艇主要性能参数

s-80型aip动力潜艇是西班牙的一型正在研制的常规动力潜艇。潜艇的设计研发始于2003年,第一艘原计划于2015年投入使用。但在2013年,研究人员发现潜艇的设计存在缺陷,重量超出125吨,潜艇建成后将“浮不起来”,因此潜艇进行了重新的设计,艇身由71米加长到了81米。这一严重缺陷的出现也使得s-80型潜艇的预计服役时间延长到了2022年底,型号名称也被改为s-80 plus型aip动力潜艇。该型潜艇使用乙醇重整制氢aip系统,属于fc/aip的一种。

s-80型aip动力潜艇

图表:s-80 plus型aip动力潜艇主要性能参数

目前,斯特林发动机aip系统(se/aip)和燃料电池aip系统(fc/aip)是技术最为成熟、潜艇装备数最多的方案。se/aip具有振动噪音较低,造价、运行、维修费用较低的优点;但也有外燃式发动机瞬间提速或减速能力差,机械噪声高的缺点。而fc/aip的优点在于能量转换效率高,无机械运动噪音,热辐射小;但是有着储氢工艺复杂,功率密度低,系统寿命短,造价高的缺点。同时,闭式循环汽轮机aip系统(memsa/aip)以其排放设备简单,废气排放噪音低,总功率大的优点同样获得了少数国家的青睐。

装备于潜艇上的斯特林发动机

相比之下,fc/aip动力系统工作时无需经过燃烧而将化学能直接转变为电能的发电装置,转化效率达70%~75%,且无需排放废气、排出的废热小、反应生成物排放简单,不受潜艇下潜深度影响。这一强大优势使得fc/aip获得了越来越多国家的关注,将成为未来aip动力潜艇发展的重要研究方向.

216型aip动力潜艇构成

未来,德国正在研制的216型潜艇排水量预计将达到4300吨,取代日本苍龙级成为世界排水量最大的常规动力潜艇,且自持力达到80天。该潜艇装备的甲醇重整制氢fc/aip系统将能够使这艘庞然大物以超过20节的航速在水下潜行,或者以4节的航速连续潜行4600海里。

小结:目前我国也自主研发出了斯特林发动机aip系统的aip动力潜艇,是继瑞典之后能独立掌握se/aip技术的国家,在世界常规潜艇技术上处于领先水平。同时,我国可根据本国工业基础、技术研究成本、技术成熟度、潜艇安全性和可靠性等因素,研制不同类型aip动力潜艇,增强我国中近海作战打击力量,丰富海军舰队舰艇构成,保卫领海主权,维护海洋权益。

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