潜艇无轴泵推到底是怎样的黑科技?

机车帝 2021-11-10 12:40 编辑:admin 195阅读

目前世界上的潜艇一共有三种动力系统,第一种就是传统的驱动轴带动螺旋桨推进,一般来说螺旋桨叶片越多,噪音越小,动力越强,现代最先进的螺旋桨也只能发展到七叶片,当年苏联为了制造七叶大侧斜桨从日本东芝进口精密数控机床,就曾经引起了轩然大波,螺旋桨推进虽然制造简单,但是缺点也很明显,那就是噪音太大而且推进效率不高。

如何解决噪音问题呢?简单粗暴,直接在上面加个罩子不就行了(水流从罩子向后喷射,就是所谓的泵喷),于是就诞生了所谓的有轴泵推装置,这种推进器其实和螺旋桨没有什么本质区别,依旧还是使用驱动轴带动转子(螺旋桨)旋转产生反作用力推动潜艇前进,最大的区别就是在外面加了个罩子(环状导管)屏蔽了部分噪音,另外还安装了后置定子用来改善水流的流速和流场条件,一定程度的减少了噪音。这一推进装置首先由英国人的特拉法尔加级潜艇运用,而后美国的海狼级,俄罗斯的基洛级,法国的都先后运用了有轴泵喷推进器。

(美国弗吉尼亚级有轴泵推)

对比传统螺旋桨,有轴泵喷推进虽然减少了部分噪音,但是本质上并没有什么区别,可以说这只是一种过渡性的技术方案,所以从21世纪开始,以美国为首,各军事大国纷纷开始研制划时代的无轴泵喷推进器。所谓无轴泵喷推进就是取消了传统驱动轴,将螺旋桨叶片安装在环状导管(罩子)内侧,将动力装置集成在潜艇外部的环状导管内部,由电机带动整个环状导管内部桨叶一起旋转,从根本上杜绝了驱动轴这个最大潜艇的噪音源。

那么无轴泵推有什么优势呢?

第一、根据试验数据,同等体积的无轴泵推和传统的七叶大侧斜桨相比,推进效率高出20%左右,但是整体噪音却要小15分贝以上,对于以噪音大小判断先进程度的潜艇来说,这简直就是划时代的进步。

第二、无轴泵推将电机集成在潜艇外部的环形导管(罩子)内部,有效节省了潜艇内部空间,不仅能够让潜艇装载更多的导弹鱼雷,还能改善艇员的生活环境,而这些都是战斗力!

我国目前的潜艇运用的还是传统螺旋桨推进装置,并没有发展有轴泵喷推进器,所以噪音水平对比国外潜艇有不小的差距,也正是因为这样,美国人曾经嘲笑我们:中国潜艇只要一出港口,在大洋彼岸就被探测到了。在2017年5月30日播出的《焦点访谈》节目中,专题报道了海军工程大学电力电子研究所所长马伟明的先进事迹,其中就痛痛快快的打了美国人的脸,马伟明博士介绍了我国无轴泵推的进展,并且表示在这一领域已经领先美国十年以上,要领先就领先美国,可以预见,我国下一代潜艇必将结合全电综合推进,运用全新的无轴泵喷推进器,届时我国的核潜艇综合水平终于能够站上世界之巅!