① 請問世界最先進核潛艇大概能下潛多少米長度是多少,噸位是多少
目前最先進的核潛艇首選為「弗吉尼亞」級攻擊核潛艇
艇長114.91米,寬10.36米,吃水10.1米,水下排水量7925噸,水下航速28節,下潛深度500米。
② 世界上最大最先進的潛艇是什麼主要有什麼功能
世界上最先進的潛艇 「海狼」級核潛艇代號為SSN-21型,是美國海軍的一級核潛艇,也是面向21世紀的世界最先進核動力攻擊型核潛艇。該艇原計劃建造29艘,但首艇造價23億美圓,如此昂貴的潛艇,加上冷戰的結束,因此美國國會決定只批准建造3艘。該級首艇「海狼」已於1997年7月服役,第二艘「康涅狄格」號於1998年12月服役,第三艘也是最後一艘「吉米-卡特」號改進型預計今年6月服役。 「海狼」級核潛艇是一種多用途攻擊型核潛艇,它不僅是敵方彈道導彈核潛艇的剋星,而且能有效的突破反潛障礙。其突出特點是: 戰技性能優秀。「海狼」級核潛艇是美國海軍歷史上第一艘全部使用高強度HY-100鋼建造耐壓艇殼的潛艇,長107.6米, 寬12.9米, 吃水10.9米,水面排水量8060噸,水下排水量9150噸,是美國海軍排水量最大的攻擊型核潛艇。該艇下潛深度可達610米,水下最高航速達35節,是美國海軍航速最高的核潛艇。尤其是該艇比其他艇體略微縮短,寬度和型深卻增加較多,這就降低了對聲納信號的反應,使得內部空間增大,靈活性強,機動性好。 安靜性極佳。潛艇的戰鬥力很大程度上還取決於自身隱蔽性的好壞。為了提高隱蔽性,「海狼」級首次使用X型艉,採用無循環主泵的SbW壓水反應堆,依靠自然循環,降低雜訊;採用先進的泵噴射推進器,降低雜訊;採用艇體敷設消聲瓦技術,消聲瓦既能夠吸收敵方主動聲納的探測聲波,又能夠阻隔和降低本艇的雜訊輻射。此外,該艇機械動力設備還採用浮筏減振技術。這些措施使「海狼」級雜訊水平降至95分貝,成為世界上最安靜的潛艇。(海洋的背景雜訊是90分貝,「海狼」級的雜訊是95分貝,用被動聲納基本上無法探測到。中國購買的兩艘俄羅斯製造的具有「海底黑洞」之稱的基洛KILO級636潛艇---不是基洛877,靜音效果令美國專家稱為「最恐怖的基洛」,其噪音是105分貝。可見「海狼」是更為恐怖的武器。) 攻擊力強大。為了能夠獲得並保持戰場控制權,該級艇裝備有8具660毫米魚雷發射管,攜帶的武器有MK48先進性能魚雷、USM-84「魚叉」反艦導彈和UGM-109「戰斧」巡航導彈等,載彈量總計達50枚,也可攜帶100枚水雷,具有很強的攻擊能力。 生存能力高。「海狼」級核潛艇結構設計可在冰下恣意航行。為了提高破冰能力,「海狼」級首次將其艏水平舵從指揮台圍殼處移到艏部,又把艏部的橡膠聲納罩改成鋼制的,防止聲納被冰層破壞,解決了「海狼」級核潛艇冰下生存能力。(「海狼」級的冰下生存能力主要是針對俄羅斯的「台風」級彈道導彈核潛艇。「台風」級核潛艇是世界上最大的核潛艇,裝載有22枚洲際彈道導彈,可攻擊世界上任何一點的目標,「台風」級全部部署在北極海域,主要在北極冰下巡航,必要時其水平舵可垂直豎立,刺破3米厚的冰層,發射戰略導彈。因此「台風」級在冰下航行時,美國包括航母艦隊在內的水面反潛力量對其無能為力。針對前蘇聯龐大的水下核威懾力量,美國才發展出有卓越性能的「海狼」級核潛艇。) 注釋: 潛艇航速所說的「節」: 1節(kn)=1海里/時=(1852/3600)m/s=0.51m/s 1海里(n mile)=1852m 是長度單位 世界最大的潛艇 前蘇聯台風級戰略導彈核潛艇 台風級核潛艇是原蘇聯為了抗衡美國的「三叉戟」級戰略導彈核潛艇而設計的,計劃建造12艘。首艘台風」級核潛艇從1977年開始建造,但建造了6艘後計劃便停止了。 上個世紀80年代,台風級核潛艇正式服役,開始按照當時蘇聯領導人的全球戰略計劃在海洋中航行。 台風級核潛艇誕生在冷戰時期,作為一個沉默的見證者親眼目睹了世界上發生的巨變以及蘇聯的瓦解。如今雖然冷戰早已結束,但是「台風」級核潛艇仍然在海洋中航行。唯一讓台風級核潛艇遺憾的是,在它們的戰友「庫爾斯克」號爆炸沉沒時,它們無力施行救援。 這種水下武器平台的技術數據是令人震驚的。它擁有鈦金屬製造的外殼,全長173米,寬24.6米,高42.7米,相當於一座10層大樓,水面航行時吃水深13米,水下排水量可以達到2.65萬噸,水面航速達到每小時30公里,潛航速度可以達到每小時50公里,最大下潛深度500米,持續潛航時間達到120天。 更驚人的是這種潛艇巨大而精確的破壞能力。台風級核潛艇攜帶20枚SS-N-20洲際導彈。這種當年被北約稱為「鱘魚」的導彈使用三級固體火箭推進,每枚導彈重90噸,攜帶10枚10萬噸當量的分彈頭,採用慣性制導,在8300公里的最大射程上,誤差為500米。也就是說,這種潛艇攜帶的導彈可以從俄羅斯領海打擊美國本土的任何目標。除這些戰略導彈之外,台風級核潛艇還攜帶6具魚雷發射管以及22枚反潛導彈,以供自衛用。 全人類的隱患? 在台風級核潛艇上,老船員都會對新兵講述這樣一個故事:有一天他們的潛艇會悄無聲息地進入紐約港,他們能夠在潛望鏡中看看自由女神像,然後再自在地離開那裡,就像去郊遊一樣簡單。的確,這種巨大的潛艇在水下航行時靈巧而易於操作,噪音非常小,難以被聲納所發現。 很久以來,人們認為前蘇聯遺留下來的核潛艇艦隊只是靜靜地停泊在各個秘密海軍港口,缺乏保養和維護,任憑歲月在外殼上留下銹蝕的痕跡。 一些科學家也警告說,這些被廢棄的核潛艇隨時都可能造成核災難,是全人類的隱患。但事實很可能不是這樣。 俄羅斯武裝力量正受到經費、技術和外交等多方面問題的困擾,而且因魚雷爆炸引起的「庫爾斯克」號沉沒事件也使俄羅斯核潛艇 艦隊處於「台風眼」中。因此,不願失去自己苦心經營多年才獲得的戰略地位的俄羅斯、讓6艘「台風」級核潛艇中的3艘退出現役,從而得到必需的零配件來保證剩下的3艘處於良好的狀態,使之能服役至2015年。這些艦艇的設計壽命本身就達到了30年。 在水下潛航 台風級核潛艇通常在北冰洋的水下航行,堅硬的外殼上覆蓋著厚達一米的冰層。它的船員也和它的外殼一樣堅強。在180名船員中,大約有20多名是士兵,其他的都是軍官和士官,平均年齡為25歲。在上艇之前,他們首先接受長達半年的訓練。他們當中有些人是第一次登上台風級核潛艇。「每個人都必須有冷靜的頭腦和良好的自控能力,這是在潛艇上生存必不可少的品質。」魚雷艙指揮官亞歷山大·科洛什說。 許多人會認為,在無休無止的出海航行的日子裡,潛艇上的船員只能擁擠在狹小的空間中,像一個水下的沙丁魚罐頭。他們無法見到陽光,呼吸著混濁的空氣,依靠簡單的食物為生。他們的肌肉開始萎縮,神經變得遲鈍……不過「台風」級核潛艇可不是水下的監獄,它被認為是有史以來最舒適的潛艇。或許只有一艘潛艇比它更為舒適,那就是凡爾納在他的科幻小說《海底兩萬里》中所描述的由尼摩船長駕駛的「鸚鵡螺」號。 在台風級核潛艇上,每位船員擁有兩平方米完全屬於自己的空間,這就是他們的住艙。在一次可能長達好幾個月的水下潛航中,這里沒有白天和黑夜的區別,有的只是鐵一樣的生活規律:執勤4個小時,然後是8個小時的清潔、休息、訓練和睡覺的時間,然後再開始4個小時的執勤。在休息時間里船員可以去艇上的游泳池、桑拿室、體操房或吸煙室,也可以躺在床上看戰爭小說。選擇去游泳池游泳的人需要有鐵一般的意志和體魄,因為在潛艇潛航時,游泳池的水溫只有4攝氏度。大部分人會選擇桑拿,然後到體操房鍛煉、放鬆或是聊天。 唯一沒有休息時間的地方是廚房。在這里,廚師24小時都在忙碌著,每天要為船員准備4餐。潛艇上的伙食絕對是一流的,每餐都有魚子醬、巧克力、魚乾和葡萄酒。在潛艇浮出水面航行的時候,船員還可以到甲板上釣魚,嘗嘗新鮮的海味。 「台風」級彈道導彈核潛艇 排水量:浮航狀態21500噸,潛航狀態26500噸 規格:全長562.7(171.5米),全寬75英尺(22.8米),吃水40英尺(12.2米) 武裝:SS-N-20彈道導彈20枚,每枚導彈有6至9個多目標彈頭獨立重返大氣載具(MIRV),彈頭威力為100000噸、533毫米魚雷發射管2具、650毫米魚雷發射管4具、SS-N-15反潛 導彈(可自533毫米魚雷發射管發射)、SS-N-16導彈(可自650毫米魚雷發射管發射),所有導彈皆可攜帶核子彈頭。 主機:2具壓水冷卻式核子反應爐、2具蒸氣渦輪機(80000軸馬力),雙軸,航速潛航狀態27節。 前蘇聯的潛艇和水面軍艦在過去30年間有很大的進步,幾乎每隔十年就有新的概念與作品出現,而且這些作品在當時皆為極先進的設計:1958年,最早的彈道導彈潛艇高爾夫級(Golf)與旅館級(Hotel)開始建造;1967年,北佬級潛艇開始服役,其彈倉位於艦體內,而不同於前兩級潛艇將導彈置於帆罩內;1992年,第一艘三角洲及潛艇完工,其上裝備了新式的SS-N-8導彈。 三角洲Ⅱ級於1976年開始服役,搭載有16枚導彈,較三角洲Ⅰ級多了4枚。三角洲Ⅲ在不久之後服役,其所配備之SS-N-18導彈有三種不同型式,Mod 1的射程為5631公里,擁有三個MIRV,Mod 2射程可達6919公里,但僅有一個RV(重返大氣載具),而Mod 3的射程與Mod 1相同,但擁有7個MIRV。 台風級是世界上最大的潛艇,較美國的俄亥俄級大了一半左右,其設計較以往的核動力彈道導彈潛艇有很大的不同,20具導彈發射管置於巨大的帆罩前方,帆罩則位於艦身中段稍後。外艇上鋪設了「集束護衛」無迴音瓦,其中包覆著兩個直徑8.5米相互平行的內壓力殼,內外艇殼間有很大的間距,內壓力殼在艇首及帆罩下方的直徑為6米。艇內隔間與武器系統配置得宜,兩個內艇殼各有一具核子反應爐,置於帆罩後方的艇體中而與機械室相鄰。渾圓的艦體及短胖的帆罩使颶風級有3米冰層的破壞能力。 艇上主要武器為SS-N-20三級固體燃料推進潛射彈道導彈,採用星光慣性導航,射程可達8300公里,可在潛航狀態下發射,而使潛艇具有較高的安全性。颶風級可在15秒內連續發射兩枚SS-N-20導彈,相同時間其餘的彈道導彈潛艇多隻能發射一枚導彈,這也說明了台風級將導彈發射管集中於帆罩前方的原因,在極短的時間內發射大量重達20噸的導彈勢必產生很嚴重的平衡問題,若將導彈發射管與機械室一同置於艦尾則平衡問題會更難解決,是以須將導彈集中一帆罩前方。 台風級龐大的舷寬外艇殼內的壓艙槽可在遭受魚雷攻擊時產生「安全氣囊」般的效應,以提供潛艇外的保護,除非是一枚相當重的魚雷,能夠使其爆炸力量繼續向前燕損毀內艇殼,若是在一般的情況下,爆炸的威力多半被四周的水分分解了。 SS-N-20初期的發展工作似乎並不十分順利,但在蘇聯努力將問題克服之後,SS-N-20已成為台風級潛艇上最具威力的武器,其射程長達8300公里,而導彈不需多少維護工作。一枚SS-N-20有6至9個重返大氣載具,一艘台風級最多可在短時間內發射180枚彈頭。 「台風」級核潛艇首艇於1977年開工建造,1982年服役。當時計劃1995年將有12艘在役,後因經費緊張,對該計劃進行了削減,1989年只建造了6艘. 芀聯解體後尤於軍方經費和技術等問題的困擾,在維持有效的戰略威脅的需求下,只得讓6艘「台風」中的3艘退出現役,從而得到必需的零配件來保證餘下的3艘處於良好的狀態,使之能服役至2015年。 但後因與美國迖成一協議,接受美方提供的資金對「台風」級戰略核潛艇的第二艘進行拆解。 (在俄北部城市北德文斯克舉行降旗儀式,然後交由當地船廠) 目前俄北方艦隊現該有2艘這種核潛艇在役,而其中一艘「德米特里·東斯科伊」號正在進行現代化改造,不久可望重新服役。
③ 潛水艇資料
潛艇是一種能潛入水下活動和作戰的艦艇,也稱潛水艇,是海軍的主要艦種之一。
潛艇在戰斗中的主要作用是:對陸上戰略目標實施核襲擊,摧毀敵方軍事、政治、經濟中心;消滅運輸艦船、破壞敵方海上交通線;攻擊大中型水面艦艇和潛艇;執行佈雷、偵察、救援和遣送特種人員登陸等。
能利用水層掩護進行隱蔽活動和對敵方實施突然襲擊;有較大的自給力、續航力和作戰半徑,可遠離基地,在較長時間和較大海洋區域以至深入敵方海區獨立作戰,有較強的突擊威力;能在水下發射導彈、魚雷和布設水雷,攻擊海上和陸上目標。
(3)澳大利亞最先進核潛艇是什麼型號擴展閱讀:
潛艇最早可追溯到15-16世紀的列昂納多·達芬奇。據說他曾構思「可以水下航行的船」,但這種能力向來被視為「邪惡的」,所以他沒有畫出設計圖。直至一戰前夕,潛艇仍被當成「非紳士風度」的武器,其被俘艇員可能被以海盜論處。
16世紀,真實意義的潛艇出現。1578年,英國數學家威廉·伯恩(William Bourne)著書《發明與設計》描述潛艇。
1620年至1624年,它有兩種改良型在泰晤士河上進行實驗。2002年,BBC電視節目 「Building the Impossible」播出,馬可ㄠ德華茲公司(Mark Edwards)根據當年設計圖建成一艘搭載兩人的戴博爾型潛艇,並成功潛航於伊頓的 Dorney 湖。
④ 目前世界上最大的常規動力潛艇是哪一級
德國U214:U214=U209+U214,有AIP技術,模塊化,高度智能化,可發射潛艦導彈。
俄羅斯阿穆爾1605:有AIP技術,是俄羅斯最新一代常規潛艇,噪音低,可發射潛艦導彈及俄羅斯威力巨大的各種先進魚雷,還可發射巡航導彈,與U214難分上下。
日本蒼龍級潛艇
日本蒼龍級:日本在二戰後建造的噸位最大的一款AIP型潛艇,可深潛低速航行數周。其聲吶系統是親潮級裝備的ZQQ-6的改進型聲吶,同時採用了比傳統的十字形尾舵具有更高機動性的X形尾舵,且尾舵損壞的危險系數更小,更適合在水文復雜的東海和黃海作戰。
中國039元級:亦稱041型,採用直徑9米的超大直徑高強度耐壓殼體,在動力上採用更小型、機動性和戰鬥力更強的燃料電池AIP,另外在艇體表面局部安裝了新型的玻璃纖維消聲瓦,同時安裝自主研製的新型聲納系統,使得中國大陸的戰略縱深和安全線至少得以向外推前1000公里。
以色列海豚:德國設計,德以共同建造,有良好的流線型艇體和設備,有強大的攻擊力,可發射魚雷,潛艦導彈,和巡航導彈,尤其是可以發射「海神」潛空光纖制導導彈,唯一遺憾的是無AIP技術。
俄羅斯基洛:雖其各系統單項技術並不突出,但經過俄羅斯的精心整合,綜和性能十分先進,尤其是靜音效果非常好,被譽為「海底黑洞」
法國阿戈斯塔:擁有AIP技術和先進的火控系統,也可發射潛射「飛魚」反艦導彈。
瑞典哥特蘭:世界上第一艘裝備AIP技術的常規潛艇,動力系統先進,艇上設備也都是上乘之作,唯一不足的是攻擊力削弱,由瑞典的中立國防戰略決定。
澳大利亞科林斯級:世界上最大的一級常規潛艇,安靜性和自動化程度均屬一流。
荷蘭海象級:採用了各種先進技術和措施來提高掩蔽性和抗沖擊性,並廣泛採用微機新技術,不能小視。
⑤ 目前世界上隱身性能最好的核潛艇是哪個型號
機敏級攻擊型核潛艇參數:水上排水量6000噸,潛航排水量7400噸,水上吃水35英尺(10.7米),潛航深度2000英尺(610米),全長91.7米,全寬11.3米,艇體結構單層外殼,動力系統:1×羅爾斯·羅伊斯(Rolls Royce)PWR-2壓水式反應堆/27500馬力2×GEC蒸汽輪機 ,1×羅爾斯·羅伊斯(Rolls Royce)噴射推進器,推進,單軸噴射推進器,水上極速20節,潛行極速32節,自持力80晝夜,乘員97人,主要武裝:×533mm魚雷發射管 (發射管內6枚,彈倉裝載30枚,可使用旗魚/虎魚魚雷、UGM-84魚叉反艦導彈、UGM-109戰斧巡航導彈或水雷),雷達1×Type-1007 I頻平面搜索雷達,聲納Thales Underwater Systems Type-2076整合式艦首主/被動聲納系統 (包括Type-2074艦首主/被動陣列聲納、寬孔徑側面被動陣列聲納、拖曳陣列聲納以及敵方主動聲納截收系統),DESO-25(Type-2077)高頻冰下聲納,作戰系統ACMS戰斗管理系統,其他Thales Optronics CM-010光電潛望鏡組(含低光度電視攝影機、TV CCD與紅外線熱影像儀)。
潛艇隱身兩大法寶
一是降低潛艇自身的雜訊水平,二是減少潛艇對雷達波和聲納探測的反射率以及降低潛艇的紅外和磁性特徵。
英國「機敏」級核潛艇(隱身性能最好)安裝了噴水推進裝置,是世界上第一種不用螺旋槳推進的潛艇,螺旋槳雜訊的消除大幅提高其反偵察能力,讓其航行時產生的噪音比一條小鯨魚的動靜還小,僅為90至100分貝。(海洋的背景雜訊是90分貝,「俄亥俄」級核潛艇的雜訊110分貝左右)
⑥ 截止到目前,世界上最先進核潛艇是什麼型號的最先進的常規動力潛艇是什麼型號的
最先進的核動力攻擊型潛艇:美國海狼級(雖然弗吉尼亞級比海狼級更新,但可以考慮為海狼級的低配版本)
最先進的核動力戰略導彈潛艇:美國俄亥俄級
最先進的常規動力攻擊型潛艇:德國214型
⑦ 澳大利亞是否有核潛艇
世界最先進的彈道導彈核潛艇——美國「俄亥俄」級彈道導彈核潛艇
。
俄羅斯北方機械製造企業已有61年的歷史,總共建造了170艘潛艇,其中135艘是核潛艇。
澳大利亞還沒有核潛艇。
⑧ 國際上有哪些著名的核潛艇
No.10:ATV攻擊核潛艇(印度)
最大潛深:500m
最高航速(水下):34節
自持能力:90天
最大排水量:7925噸
武器系統:4具533毫米魚雷發射管(一說660毫米魚雷發射管) 戰斧巡航導彈 魚叉反艦導彈
弗吉尼亞級攻擊核潛艇是一種先進的安靜型多用途攻擊型核潛艇,裝有巡航導彈和魚雷,適於深海反潛戰和近海作戰。該級艇的重大創新是使用兩根外置式的光電桅桿替換了使用近百年的光學潛望鏡,這在潛望鏡發展史上,是一次革命性的變革。21世紀美國海軍水下戰場的主力非弗吉尼亞級莫屬,這也正是該級核潛艇處於設計階段的時候便引起各國海軍格外矚目的原因!
⑨ 現在在世界上最先進的核潛艇是哪國的
「海狼」級核潛艇代號為SSN-21型,是美國海軍的一級核潛艇,也是面向21世紀的世界最先進核動力攻擊型核潛艇。該艇原計劃建造29艘,但首艇造價23億美圓,如此昂貴的潛艇,加上冷戰的結束,因此美國國會決定只批准建造3艘。該級首艇「海狼」已於1997年7月服役,第二艘「康涅狄格」號於1998年12月服役,第三艘也是最後一艘「吉米-卡特」號改進型預計今年6月服役。 「海狼」級核潛艇是一種多用途攻擊型核潛艇,它不僅是敵方彈道導彈核潛艇的剋星,而且能有效的突破反潛障礙。其突出特點是: 戰技性能優秀。「海狼」級核潛艇是美國海軍歷史上第一艘全部使用高強度HY-100鋼建造耐壓艇殼的潛艇,長107.6米, 寬12.9米, 吃水10.9米,水面排水量8060噸,水下排水量9150噸,是美國海軍排水量最大的攻擊型核潛艇。該艇下潛深度可達610米,水下最高航速達35節,是美國海軍航速最高的核潛艇。尤其是該艇比其他艇體略微縮短,寬度和型深卻增加較多,這就降低了對聲納信號的反應,使得內部空間增大,靈活性強,機動性好。(中國最新型常規潛艇航速最高不超過22節,潛深不超過300米,大量裝備的老式潛艇,航速只是15節以下,潛深200米以內,水平差距相當大。中國最先進的反潛魚雷最深只能在水下500米使用,因此「海狼」在500米水下,基本沒有可以威脅到它的武器。另外,中國水面艦制最高航速不超過30節,無法使用傳統的,以高速水面艦制追上較慢的潛艇的方式進行深水炸彈攻擊。) 安靜性極佳。潛艇的戰鬥力很大程度上還取決於自身隱蔽性的好壞。為了提高隱蔽性,「海狼」級首次使用X型艉,採用無循環主泵的SbW壓水反應堆,依靠自然循環,降低雜訊;採用先進的泵噴射推進器,降低雜訊;採用艇體敷設消聲瓦技術,消聲瓦既能夠吸收敵方主動聲納的探測聲波,又能夠阻隔和降低本艇的雜訊輻射。此外,該艇機械動力設備還採用浮筏減振技術。這些措施使「海狼」級雜訊水平降至95分貝,成為世界上最安靜的潛艇。(海洋的背景雜訊是90分貝,「海狼」級的雜訊是95分貝,用被動聲納基本上無法探測到。中國購買的兩艘俄羅斯製造的具有「海底黑洞」之稱的基洛KILO級636潛艇---不是基洛877,靜音效果令美國專家稱為「最恐怖的基洛」,其噪音是105分貝。可見「海狼」是更為恐怖的武器。) 攻擊力強大。為了能夠獲得並保持戰場控制權,該級艇裝備有8具660毫米魚雷發射管,攜帶的武器有MK48先進性能魚雷、USM-84「魚叉」反艦導彈和UGM-109「戰斧」巡航導彈等,載彈量總計達50枚,也可攜帶100枚水雷,具有很強的攻擊能力。 生存能力高。「海狼」級核潛艇結構設計可在冰下恣意航行。為了提高破冰能力,「海狼」級首次將其艏水平舵從指揮台圍殼處移到艏部,又把艏部的橡膠聲納罩改成鋼制的,防止聲納被冰層破壞,解決了「海狼」級核潛艇冰下生存能力。(「海狼」級的冰下生存能力主要是針對俄羅斯的「台風」級彈道導彈核潛艇。「台風」級核潛艇是世界上最大的核潛艇,裝載有22枚洲際彈道導彈,可攻擊世界上任何一點的目標,「台風」級全部部署在北極海域,主要在北極冰下巡航,必要時其水平舵可垂直豎立,刺破3米厚的冰層,發射戰略導彈。因此「台風」級在冰下航行時,美國包括航母艦隊在內的水面反潛力量對其無能為力。針對前蘇聯龐大的水下核威懾力量,美國才發展出有卓越性能的「海狼」級核潛艇。) 注釋: 潛艇航速所說的「節」: 1節(kn)=1海里/時=(1852/3600)m/s=0.51m/s 1海里(n mile)=1852m 是長度單位
⑩ 什麼是AIP潛艇
關鍵詞:不依賴空氣動力裝置(AIP)
閉式循環柴油機斯特林發動機燃料電池
前言
為了增加常規柴電潛艇一次水下續航時間及距離,降低通氣管暴露率,提高常規潛艇作戰威力,世界各主要海軍強國大力發展具有不依賴空氣動力裝置(AIP)的混合型柴電潛艇,如德、英、瑞典、荷蘭等〔1〕。
縱觀世界各國AIP發展歷史和現狀,我們可以選擇的AIP方案有:閉式循環柴油機(CCD)AIP、斯特林發動機(SE)AIP以及燃料電池(FC)AIP。這三種AIP方案都已被各海軍強國分別採用〔1〕,如英國、荷蘭等已採用CCDAIP方案,瑞典等已採用SEAIP方案,德國已採用FCAIP方案。
本文介紹3種AIP裝置的組成、工作原理,分析對比各種AIP方案特點,提出對發展我國常規潛艇AIP的看法。
各種AIP技術原理及裝置的組成
閉式循環柴油機AIP(CCDAIP)
該系統以閉式循環柴油機為發電機原動機。為使柴油機在沒有空氣供氣狀況下工作,必須提供模擬空氣成份的進氣氣體,使柴油機發火燃燒工作。為此,將柴油機排出的廢氣經CO2吸收器吸收部分CO2氣體,廢氣中未被吸收部分氣體再加入適量氧氣,即組成人造大氣。但由於這種人造大氣中CO2含量總比新鮮空氣多,使人造空氣的比熱值低於正常空氣,為保證一般標准柴油機在閉式循環狀態下正常工作,一般在再循環的氣體中加入適量單原子氣體氬,使混合成的人造大氣與正常空氣比熱比值一致。這樣柴油機即可在閉式循環狀態下正常工作,也可以在開式空氣供應時正常工作,實現開、閉合用。為了高效地吸收柴油機廢氣中的CO2,應首先將溫度為350~400℃、壓力為0.2~0.5Mpa的廢氣噴淋冷卻至80~100℃。再將冷卻後的廢氣送進CO2海水吸收器中,讓海水充分溶解吸收CO2氣體,而其他成分氣體在吸收器中吸收量很少。經這種「洗滌」後的廢氣進入混合室與氧氣、氬氣混合後再循環。而溶有大量CO2的海水經海水處理系統(WMS),排出舷外。海水處理系統利用深水能量,不需消耗較多能量而將較低壓力的海水(2~5 bar)排放到深水中(如下潛300 m則為30bar),而水泵耗功只用於克服流動阻力,因此耗功少,整套裝置效率較高。
為使整個AIP系統協調工作,設置計算機控制系統,以控制水處理系統的海水流量,供氧量等,使整套系統適應柴油機負荷、潛艇下潛深度的變化,保證正常工作。
為保證氧氣供應,CCDAIP設置一個較大容量的液氧罐(液氧貯存溫度-180℃)。由於氬氣消耗量很小,故AIP裝置中只要幾個較小容積的氬氣瓶就足夠了。
斯特林發動機AIP(SEAIP)
斯特林發動機(SE)AIP以不依賴空氣的斯特林機(Stirling Engine)為發電機原動機。斯特林發動機是一種外部加熱的連續燃燒發動機,它通過外部燃燒的高溫氣體經加熱管加熱內部循環的工質(船用斯特林機通常用氦氣作循環工質),內部循環工質受熱膨脹推動活塞作功,使發動機輸出軸功率。為了使發動機在無空氣條件下連續運行,同樣需要連續不斷地供應氧氣燃燒供應熱量,因而SEAIP也裝有較大容量的液氧罐。為了排除燃燒後廢氣,有兩種方法可選擇。一種是利用廢氣壓力直接排到舷外海水,這需要較高的燃燒壓力(30 bar左右),且未燃燒的O2會隨廢氣直接排至舷外,導致未燃O2氣和來不及溶解的CO2氣冒至海面。另一種方法是象CCDAIP系統一樣,裝備排氣冷卻�O2海水吸收器及水管理系統,這樣裝置會比直接排出廢氣的辦法復雜些,但可使燃燒壓力降低,燃燒不隨潛深影響,不會產生氣泡航跡,隱蔽性較好。
燃料電池FC(FCAIP).�
德國已裝艇海試的燃料電池為氫氧燃料電池,其基本工作原理是靠氫和氧反應直接產生電能而工作的,它唯一的副產品為水,這個過程正好與通過電解分解水的過程相反。燃料電池必須源源不斷地供應氫和氧,為此,AIP裝置不僅要有較大容量的液氧罐,而且要有一個較大容量的液氫貯存罐,而液氫要比液氧貯存條件苛刻得多。
2 世界潛艇3大AIP技術的優缺點比較
3種AIP特點分析
CCD-AIP中,柴油機本身幾乎無需作重大改進,主機技術成熟,其他輔助系統問題,如再循環氣體混成、廢氣的噴淋冷卻、CO2海水吸收原理、水處理系統的原理,有關單位已有研究,不存在較大技術風險。因而開發CCDAIP能在技術風險小,投資少(例如引進一台CCD只需150萬美元),且可在我們工藝、工業水平能達到的情況下早日獲得。當然,相對來說,柴油機本身結構雜訊和空氣噪音較大,但現代隔振技術完全可使柴油機經隔振後雜訊指標達到要求。由於水處理系統耗能少,因此CCDAIP系統效率可達35%。
SE-AIP主機即斯特林發動機,外部連續燃燒加熱工質作功,因此結構雜訊及空氣噪音比柴油機小,這是它一大特點。目前,我國已研製出75 kW斯特林原理樣機,其效率為35%。與柴油機相比,效率稍低,而其技術成熟程度存在較大差距,工作可靠性有待進一步考驗。目前存在較大難度的技術問題尚需進一步解決,如高性能加熱器材料、加熱器頭工作溫度均勻、工質流動均勻、工質密封、功率調控、壓力燃燒等。因此,研製SEAIP必然投資較大(例如引進一台熱氣機需300萬美元,一個艙段需要1億美元),技術風險也比CCDAIP高。據稱,韓國引進瑞典斯特林發動機後認為40~70%零部件不能自己生產,結果否定了SEAIP方案。另據消息,澳大利亞從瑞典購買熱氣機做評估試驗,3個月未達到額定功率,被否定。SEAIP研製周期相應也會較長。
燃料電池具有最高的能量與重量比,效率高(達50~60%),而且幾乎是不產生廢氣,可無聲航行。但在潛艇上貯存液態氫是有很大的技術難度。同時因為氫氣易爆易燃,對使用氫的安全有嚴格要求,裝置中的膜要依賴美國進口,國內尚無生產能力。由此可見燃料電池技術難度大,工業基礎要求較高,要使燃料電池上艇作AIP動力,需要很高的技術儲備,而我國對燃料電池的研究水平還比較低。所以,如果研製FCAIP,則研製周期較大(據估計,至少需要10~15年),投入經費也很大,例如引進5 kW燃料電池,需3萬美元,自己研製至少需要1億元人民幣,同時技術風險也大。
將上述3種AIP作全面的各性能指標評價,如果某項性能最好的定「好」,相比較居中者為「中等」,相比較性能較差者為「較差」(說明:「較差」並不意味這個性能達不到潛艇用要求,而僅表示三者相比為「較差」)。如果兩種或三種AIP性能分不出明顯優勢,則同為「好」或「中等」。比較結果列表如下:
表13種AIP的性能指標評價AIP方案性能指標CCDAIP SEAIP FCAIP 航程了中等中等好潛水深度中等中等好低雜訊級較差中等好散發至舷外熱量中等中等好研製費用好中等較差運行費用好中等較差研製周期好中等較差裝置安全性好好中等維修性能好中等好研製風驗好中等較差
評論
因為CCDAIP柴油機技術十分成熟,振動噪音經減振降噪後能滿足常規潛艇「安靜」性要求,而且研製費用低、周期短、風險小、見效快,因此深入研究CCDAIP,並向實用化邁進,是我們應該重點抓好的大事,應優先發展。SEAIP在我國也具有一定的技術基礎,技術成熟後裝艇性能較好,因而也是有發展前途的AIP。燃料電池,由於研製風險大、費用高、周期長、盡管其性能優良,但近期應用前景畢竟因現實條件制約而受到很大限制,但它是今後發展的主要方向,我們應做好技術跟蹤工作。
可以設想,若利用現有柴油機主機技術,作CCDAIP實驗研究,那麼不僅閉式循環柴油機可較快研製成功,而且輔助系統如CO2吸收器、水處理系統等均可隨之試驗研製,這樣主機和輔機系統能同步發展,實現AIP潛艇將不是一件遙遠的事情了。
還應看到,盡快發展CCDAIP能促進SEAIP的研究工作,因為CCDAIP的CO2溶解排出技術、液氧貯存技術等均可移植至SEAIP中。因此CCDAIP在較短時間內研製成功可促進SEAIP的研製開發工作。
總之,根據國際及周邊環境國家的常規潛艇AIP現狀,常規潛艇裝備AIP是必然的發展趨勢。但AIP屬高新尖端技術,完全依賴進口則很可能受制於人。所以應加速研究開發我國AIP特別是CCDAIP,盡快加大投入,加緊AIP系統研究,以期早日裝備實艇,充分發揮常規潛艇的威力。