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澳大利亚最先进核潜艇是什么型号

发布时间:2022-09-01 03:53:35

① 请问世界最先进核潜艇大概能下潜多少米长度是多少,吨位是多少

目前最先进的核潜艇首选为“弗吉尼亚”级攻击核潜艇
艇长114.91米,宽10.36米,吃水10.1米,水下排水量7925吨,水下航速28节,下潜深度500米。

② 世界上最大最先进的潜艇是什么主要有什么功能

世界上最先进的潜艇 “海狼”级核潜艇代号为SSN-21型,是美国海军的一级核潜艇,也是面向21世纪的世界最先进核动力攻击型核潜艇。该艇原计划建造29艘,但首艇造价23亿美圆,如此昂贵的潜艇,加上冷战的结束,因此美国国会决定只批准建造3艘。该级首艇“海狼”已于1997年7月服役,第二艘“康涅狄格”号于1998年12月服役,第三艘也是最后一艘“吉米-卡特”号改进型预计今年6月服役。 “海狼”级核潜艇是一种多用途攻击型核潜艇,它不仅是敌方弹道导弹核潜艇的克星,而且能有效的突破反潜障碍。其突出特点是: 战技性能优秀。“海狼”级核潜艇是美国海军历史上第一艘全部使用高强度HY-100钢建造耐压艇壳的潜艇,长107.6米, 宽12.9米, 吃水10.9米,水面排水量8060吨,水下排水量9150吨,是美国海军排水量最大的攻击型核潜艇。该艇下潜深度可达610米,水下最高航速达35节,是美国海军航速最高的核潜艇。尤其是该艇比其他艇体略微缩短,宽度和型深却增加较多,这就降低了对声纳信号的反应,使得内部空间增大,灵活性强,机动性好。 安静性极佳。潜艇的战斗力很大程度上还取决于自身隐蔽性的好坏。为了提高隐蔽性,“海狼”级首次使用X型艉,采用无循环主泵的SbW压水反应堆,依靠自然循环,降低噪声;采用先进的泵喷射推进器,降低噪声;采用艇体敷设消声瓦技术,消声瓦既能够吸收敌方主动声纳的探测声波,又能够阻隔和降低本艇的噪声辐射。此外,该艇机械动力设备还采用浮筏减振技术。这些措施使“海狼”级噪声水平降至95分贝,成为世界上最安静的潜艇。(海洋的背景噪声是90分贝,“海狼”级的噪声是95分贝,用被动声纳基本上无法探测到。中国购买的两艘俄罗斯制造的具有“海底黑洞”之称的基洛KILO级636潜艇---不是基洛877,静音效果令美国专家称为“最恐怖的基洛”,其噪音是105分贝。可见“海狼”是更为恐怖的武器。) 攻击力强大。为了能够获得并保持战场控制权,该级艇装备有8具660毫米鱼雷发射管,携带的武器有MK48先进性能鱼雷、USM-84“鱼叉”反舰导弹和UGM-109“战斧”巡航导弹等,载弹量总计达50枚,也可携带100枚水雷,具有很强的攻击能力。 生存能力高。“海狼”级核潜艇结构设计可在冰下恣意航行。为了提高破冰能力,“海狼”级首次将其艏水平舵从指挥台围壳处移到艏部,又把艏部的橡胶声纳罩改成钢制的,防止声纳被冰层破坏,解决了“海狼”级核潜艇冰下生存能力。(“海狼”级的冰下生存能力主要是针对俄罗斯的“台风”级弹道导弹核潜艇。“台风”级核潜艇是世界上最大的核潜艇,装载有22枚洲际弹道导弹,可攻击世界上任何一点的目标,“台风”级全部部署在北极海域,主要在北极冰下巡航,必要时其水平舵可垂直竖立,刺破3米厚的冰层,发射战略导弹。因此“台风”级在冰下航行时,美国包括航母舰队在内的水面反潜力量对其无能为力。针对前苏联庞大的水下核威慑力量,美国才发展出有卓越性能的“海狼”级核潜艇。) 注释: 潜艇航速所说的“节”: 1节(kn)=1海里/时=(1852/3600)m/s=0.51m/s 1海里(n mile)=1852m 是长度单位 世界最大的潜艇 前苏联台风级战略导弹核潜艇 台风级核潜艇是原苏联为了抗衡美国的“三叉戟”级战略导弹核潜艇而设计的,计划建造12艘。首艘台风”级核潜艇从1977年开始建造,但建造了6艘后计划便停止了。 上个世纪80年代,台风级核潜艇正式服役,开始按照当时苏联领导人的全球战略计划在海洋中航行。 台风级核潜艇诞生在冷战时期,作为一个沉默的见证者亲眼目睹了世界上发生的巨变以及苏联的瓦解。如今虽然冷战早已结束,但是“台风”级核潜艇仍然在海洋中航行。唯一让台风级核潜艇遗憾的是,在它们的战友“库尔斯克”号爆炸沉没时,它们无力施行救援。 这种水下武器平台的技术数据是令人震惊的。它拥有钛金属制造的外壳,全长173米,宽24.6米,高42.7米,相当于一座10层大楼,水面航行时吃水深13米,水下排水量可以达到2.65万吨,水面航速达到每小时30公里,潜航速度可以达到每小时50公里,最大下潜深度500米,持续潜航时间达到120天。 更惊人的是这种潜艇巨大而精确的破坏能力。台风级核潜艇携带20枚SS-N-20洲际导弹。这种当年被北约称为“鲟鱼”的导弹使用三级固体火箭推进,每枚导弹重90吨,携带10枚10万吨当量的分弹头,采用惯性制导,在8300公里的最大射程上,误差为500米。也就是说,这种潜艇携带的导弹可以从俄罗斯领海打击美国本土的任何目标。除这些战略导弹之外,台风级核潜艇还携带6具鱼雷发射管以及22枚反潜导弹,以供自卫用。 全人类的隐患? 在台风级核潜艇上,老船员都会对新兵讲述这样一个故事:有一天他们的潜艇会悄无声息地进入纽约港,他们能够在潜望镜中看看自由女神像,然后再自在地离开那里,就像去郊游一样简单。的确,这种巨大的潜艇在水下航行时灵巧而易于操作,噪音非常小,难以被声纳所发现。 很久以来,人们认为前苏联遗留下来的核潜艇舰队只是静静地停泊在各个秘密海军港口,缺乏保养和维护,任凭岁月在外壳上留下锈蚀的痕迹。 一些科学家也警告说,这些被废弃的核潜艇随时都可能造成核灾难,是全人类的隐患。但事实很可能不是这样。 俄罗斯武装力量正受到经费、技术和外交等多方面问题的困扰,而且因鱼雷爆炸引起的“库尔斯克”号沉没事件也使俄罗斯核潜艇 舰队处于“台风眼”中。因此,不愿失去自己苦心经营多年才获得的战略地位的俄罗斯、让6艘“台风”级核潜艇中的3艘退出现役,从而得到必需的零配件来保证剩下的3艘处于良好的状态,使之能服役至2015年。这些舰艇的设计寿命本身就达到了30年。 在水下潜航 台风级核潜艇通常在北冰洋的水下航行,坚硬的外壳上覆盖着厚达一米的冰层。它的船员也和它的外壳一样坚强。在180名船员中,大约有20多名是士兵,其他的都是军官和士官,平均年龄为25岁。在上艇之前,他们首先接受长达半年的训练。他们当中有些人是第一次登上台风级核潜艇。“每个人都必须有冷静的头脑和良好的自控能力,这是在潜艇上生存必不可少的品质。”鱼雷舱指挥官亚历山大·科洛什说。 许多人会认为,在无休无止的出海航行的日子里,潜艇上的船员只能拥挤在狭小的空间中,像一个水下的沙丁鱼罐头。他们无法见到阳光,呼吸着混浊的空气,依靠简单的食物为生。他们的肌肉开始萎缩,神经变得迟钝……不过“台风”级核潜艇可不是水下的监狱,它被认为是有史以来最舒适的潜艇。或许只有一艘潜艇比它更为舒适,那就是凡尔纳在他的科幻小说《海底两万里》中所描述的由尼摩船长驾驶的“鹦鹉螺”号。 在台风级核潜艇上,每位船员拥有两平方米完全属于自己的空间,这就是他们的住舱。在一次可能长达好几个月的水下潜航中,这里没有白天和黑夜的区别,有的只是铁一样的生活规律:执勤4个小时,然后是8个小时的清洁、休息、训练和睡觉的时间,然后再开始4个小时的执勤。在休息时间里船员可以去艇上的游泳池、桑拿室、体操房或吸烟室,也可以躺在床上看战争小说。选择去游泳池游泳的人需要有铁一般的意志和体魄,因为在潜艇潜航时,游泳池的水温只有4摄氏度。大部分人会选择桑拿,然后到体操房锻炼、放松或是聊天。 唯一没有休息时间的地方是厨房。在这里,厨师24小时都在忙碌着,每天要为船员准备4餐。潜艇上的伙食绝对是一流的,每餐都有鱼子酱、巧克力、鱼干和葡萄酒。在潜艇浮出水面航行的时候,船员还可以到甲板上钓鱼,尝尝新鲜的海味。 “台风”级弹道导弹核潜艇 排水量:浮航状态21500吨,潜航状态26500吨 规格:全长562.7(171.5米),全宽75英尺(22.8米),吃水40英尺(12.2米) 武装:SS-N-20弹道导弹20枚,每枚导弹有6至9个多目标弹头独立重返大气载具(MIRV),弹头威力为100000吨、533毫米鱼雷发射管2具、650毫米鱼雷发射管4具、SS-N-15反潜 导弹(可自533毫米鱼雷发射管发射)、SS-N-16导弹(可自650毫米鱼雷发射管发射),所有导弹皆可携带核子弹头。 主机:2具压水冷却式核子反应炉、2具蒸气涡轮机(80000轴马力),双轴,航速潜航状态27节。 前苏联的潜艇和水面军舰在过去30年间有很大的进步,几乎每隔十年就有新的概念与作品出现,而且这些作品在当时皆为极先进的设计:1958年,最早的弹道导弹潜艇高尔夫级(Golf)与旅馆级(Hotel)开始建造;1967年,北佬级潜艇开始服役,其弹仓位于舰体内,而不同于前两级潜艇将导弹置于帆罩内;1992年,第一艘三角洲及潜艇完工,其上装备了新式的SS-N-8导弹。 三角洲Ⅱ级于1976年开始服役,搭载有16枚导弹,较三角洲Ⅰ级多了4枚。三角洲Ⅲ在不久之后服役,其所配备之SS-N-18导弹有三种不同型式,Mod 1的射程为5631公里,拥有三个MIRV,Mod 2射程可达6919公里,但仅有一个RV(重返大气载具),而Mod 3的射程与Mod 1相同,但拥有7个MIRV。 台风级是世界上最大的潜艇,较美国的俄亥俄级大了一半左右,其设计较以往的核动力弹道导弹潜艇有很大的不同,20具导弹发射管置于巨大的帆罩前方,帆罩则位于舰身中段稍后。外艇上铺设了“集束护卫”无回音瓦,其中包覆着两个直径8.5米相互平行的内压力壳,内外艇壳间有很大的间距,内压力壳在艇首及帆罩下方的直径为6米。艇内隔间与武器系统配置得宜,两个内艇壳各有一具核子反应炉,置于帆罩后方的艇体中而与机械室相邻。浑圆的舰体及短胖的帆罩使飓风级有3米冰层的破坏能力。 艇上主要武器为SS-N-20三级固体燃料推进潜射弹道导弹,采用星光惯性导航,射程可达8300公里,可在潜航状态下发射,而使潜艇具有较高的安全性。飓风级可在15秒内连续发射两枚SS-N-20导弹,相同时间其余的弹道导弹潜艇多只能发射一枚导弹,这也说明了台风级将导弹发射管集中于帆罩前方的原因,在极短的时间内发射大量重达20吨的导弹势必产生很严重的平衡问题,若将导弹发射管与机械室一同置于舰尾则平衡问题会更难解决,是以须将导弹集中一帆罩前方。 台风级庞大的舷宽外艇壳内的压舱槽可在遭受鱼雷攻击时产生“安全气囊”般的效应,以提供潜艇外的保护,除非是一枚相当重的鱼雷,能够使其爆炸力量继续向前燕损毁内艇壳,若是在一般的情况下,爆炸的威力多半被四周的水分分解了。 SS-N-20初期的发展工作似乎并不十分顺利,但在苏联努力将问题克服之后,SS-N-20已成为台风级潜艇上最具威力的武器,其射程长达8300公里,而导弹不需多少维护工作。一枚SS-N-20有6至9个重返大气载具,一艘台风级最多可在短时间内发射180枚弹头。 “台风”级核潜艇首艇于1977年开工建造,1982年服役。当时计划1995年将有12艘在役,后因经费紧张,对该计划进行了削减,1989年只建造了6艘. 芀联解体后尤于军方经费和技术等问题的困扰,在维持有效的战略威胁的需求下,只得让6艘“台风”中的3艘退出现役,从而得到必需的零配件来保证余下的3艘处于良好的状态,使之能服役至2015年。 但后因与美国迖成一协议,接受美方提供的资金对“台风”级战略核潜艇的第二艘进行拆解。 (在俄北部城市北德文斯克举行降旗仪式,然后交由当地船厂) 目前俄北方舰队现该有2艘这种核潜艇在役,而其中一艘“德米特里·东斯科伊”号正在进行现代化改造,不久可望重新服役。

③ 潜水艇资料

潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇,也称潜水艇,是海军的主要舰种之一。

潜艇在战斗中的主要作用是:对陆上战略目标实施核袭击,摧毁敌方军事、政治、经济中心;消灭运输舰船、破坏敌方海上交通线;攻击大中型水面舰艇和潜艇;执行布雷、侦察、救援和遣送特种人员登陆等。

能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击;有较大的自给力、续航力和作战半径,可远离基地,在较长时间和较大海洋区域以至深入敌方海区独立作战,有较强的突击威力;能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷,攻击海上和陆上目标。

(3)澳大利亚最先进核潜艇是什么型号扩展阅读:

潜艇最早可追溯到15-16世纪的列昂纳多·达芬奇。据说他曾构思“可以水下航行的船”,但这种能力向来被视为“邪恶的”,所以他没有画出设计图。直至一战前夕,潜艇仍被当成“非绅士风度”的武器,其被俘艇员可能被以海盗论处。

16世纪,真实意义的潜艇出现。1578年,英国数学家威廉·伯恩(William Bourne)着书《发明与设计》描述潜艇。

1620年至1624年,它有两种改良型在泰晤士河上进行实验。2002年,BBC电视节目 “Building the Impossible”播出,马可ㄠ德华兹公司(Mark Edwards)根据当年设计图建成一艘搭载两人的戴博尔型潜艇,并成功潜航于伊顿的 Dorney 湖。

④ 目前世界上最大的常规动力潜艇是哪一级

德国U214:U214=U209+U214,有AIP技术,模块化,高度智能化,可发射潜舰导弹。
俄罗斯阿穆尔1605:有AIP技术,是俄罗斯最新一代常规潜艇,噪音低,可发射潜舰导弹及俄罗斯威力巨大的各种先进鱼雷,还可发射巡航导弹,与U214难分上下。
日本苍龙级潜艇
日本苍龙级:日本在二战后建造的吨位最大的一款AIP型潜艇,可深潜低速航行数周。其声呐系统是亲潮级装备的ZQQ-6的改进型声呐,同时采用了比传统的十字形尾舵具有更高机动性的X形尾舵,且尾舵损坏的危险系数更小,更适合在水文复杂的东海和黄海作战。
中国039元级:亦称041型,采用直径9米的超大直径高强度耐压壳体,在动力上采用更小型、机动性和战斗力更强的燃料电池AIP,另外在艇体表面局部安装了新型的玻璃纤维消声瓦,同时安装自主研制的新型声纳系统,使得中国大陆的战略纵深和安全线至少得以向外推前1000公里。
以色列海豚:德国设计,德以共同建造,有良好的流线型艇体和设备,有强大的攻击力,可发射鱼雷,潜舰导弹,和巡航导弹,尤其是可以发射“海神”潜空光纤制导导弹,唯一遗憾的是无AIP技术。
俄罗斯基洛:虽其各系统单项技术并不突出,但经过俄罗斯的精心整合,综和性能十分先进,尤其是静音效果非常好,被誉为“海底黑洞”
法国阿戈斯塔:拥有AIP技术和先进的火控系统,也可发射潜射“飞鱼”反舰导弹。
瑞典哥特兰:世界上第一艘装备AIP技术的常规潜艇,动力系统先进,艇上设备也都是上乘之作,唯一不足的是攻击力削弱,由瑞典的中立国防战略决定。
澳大利亚科林斯级:世界上最大的一级常规潜艇,安静性和自动化程度均属一流。
荷兰海象级:采用了各种先进技术和措施来提高掩蔽性和抗冲击性,并广泛采用微机新技术,不能小视。

⑤ 目前世界上隐身性能最好的核潜艇是哪个型号

机敏级攻击型核潜艇参数:水上排水量6000吨,潜航排水量7400吨,水上吃水35英尺(10.7米),潜航深度2000英尺(610米),全长91.7米,全宽11.3米,艇体结构单层外壳,动力系统:1×罗尔斯·罗伊斯(Rolls Royce)PWR-2压水式反应堆/27500马力2×GEC蒸汽轮机 ,1×罗尔斯·罗伊斯(Rolls Royce)喷射推进器,推进,单轴喷射推进器,水上极速20节,潜行极速32节,自持力80昼夜,乘员97人,主要武装:×533mm鱼雷发射管 (发射管内6枚,弹仓装载30枚,可使用旗鱼/虎鱼鱼雷、UGM-84鱼叉反舰导弹、UGM-109战斧巡航导弹或水雷),雷达1×Type-1007 I频平面搜索雷达,声纳Thales Underwater Systems Type-2076整合式舰首主/被动声纳系统 (包括Type-2074舰首主/被动阵列声纳、宽孔径侧面被动阵列声纳、拖曳阵列声纳以及敌方主动声纳截收系统),DESO-25(Type-2077)高频冰下声纳,作战系统ACMS战斗管理系统,其他Thales Optronics CM-010光电潜望镜组(含低光度电视摄影机、TV CCD与红外线热影像仪)。

潜艇隐身两大法宝

一是降低潜艇自身的噪声水平,二是减少潜艇对雷达波和声纳探测的反射率以及降低潜艇的红外和磁性特征。

英国“机敏”级核潜艇(隐身性能最好)安装了喷水推进装置,是世界上第一种不用螺旋桨推进的潜艇,螺旋桨噪声的消除大幅提高其反侦察能力,让其航行时产生的噪音比一条小鲸鱼的动静还小,仅为90至100分贝。(海洋的背景噪声是90分贝,“俄亥俄”级核潜艇的噪声110分贝左右)

⑥ 截止到目前,世界上最先进核潜艇是什么型号的最先进的常规动力潜艇是什么型号的

最先进的核动力攻击型潜艇:美国海狼级(虽然弗吉尼亚级比海狼级更新,但可以考虑为海狼级的低配版本)
最先进的核动力战略导弹潜艇:美国俄亥俄级
最先进的常规动力攻击型潜艇:德国214型

⑦ 澳大利亚是否有核潜艇

世界最先进的弹道导弹核潜艇——美国“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇

俄罗斯北方机械制造企业已有61年的历史,总共建造了170艘潜艇,其中135艘是核潜艇。
澳大利亚还没有核潜艇。

⑧ 国际上有哪些着名的核潜艇

No.10:ATV攻击核潜艇(印度)

最大潜深:500m

最高航速(水下):34节

自持能力:90天

最大排水量:7925吨

武器系统:4具533毫米鱼雷发射管(一说660毫米鱼雷发射管) 战斧巡航导弹 鱼叉反舰导弹

弗吉尼亚级攻击核潜艇是一种先进的安静型多用途攻击型核潜艇,装有巡航导弹和鱼雷,适于深海反潜战和近海作战。该级艇的重大创新是使用两根外置式的光电桅杆替换了使用近百年的光学潜望镜,这在潜望镜发展史上,是一次革命性的变革。21世纪美国海军水下战场的主力非弗吉尼亚级莫属,这也正是该级核潜艇处于设计阶段的时候便引起各国海军格外瞩目的原因!

⑨ 现在在世界上最先进的核潜艇是哪国的

“海狼”级核潜艇代号为SSN-21型,是美国海军的一级核潜艇,也是面向21世纪的世界最先进核动力攻击型核潜艇。该艇原计划建造29艘,但首艇造价23亿美圆,如此昂贵的潜艇,加上冷战的结束,因此美国国会决定只批准建造3艘。该级首艇“海狼”已于1997年7月服役,第二艘“康涅狄格”号于1998年12月服役,第三艘也是最后一艘“吉米-卡特”号改进型预计今年6月服役。 “海狼”级核潜艇是一种多用途攻击型核潜艇,它不仅是敌方弹道导弹核潜艇的克星,而且能有效的突破反潜障碍。其突出特点是: 战技性能优秀。“海狼”级核潜艇是美国海军历史上第一艘全部使用高强度HY-100钢建造耐压艇壳的潜艇,长107.6米, 宽12.9米, 吃水10.9米,水面排水量8060吨,水下排水量9150吨,是美国海军排水量最大的攻击型核潜艇。该艇下潜深度可达610米,水下最高航速达35节,是美国海军航速最高的核潜艇。尤其是该艇比其他艇体略微缩短,宽度和型深却增加较多,这就降低了对声纳信号的反应,使得内部空间增大,灵活性强,机动性好。(中国最新型常规潜艇航速最高不超过22节,潜深不超过300米,大量装备的老式潜艇,航速只是15节以下,潜深200米以内,水平差距相当大。中国最先进的反潜鱼雷最深只能在水下500米使用,因此“海狼”在500米水下,基本没有可以威胁到它的武器。另外,中国水面舰制最高航速不超过30节,无法使用传统的,以高速水面舰制追上较慢的潜艇的方式进行深水炸弹攻击。) 安静性极佳。潜艇的战斗力很大程度上还取决于自身隐蔽性的好坏。为了提高隐蔽性,“海狼”级首次使用X型艉,采用无循环主泵的SbW压水反应堆,依靠自然循环,降低噪声;采用先进的泵喷射推进器,降低噪声;采用艇体敷设消声瓦技术,消声瓦既能够吸收敌方主动声纳的探测声波,又能够阻隔和降低本艇的噪声辐射。此外,该艇机械动力设备还采用浮筏减振技术。这些措施使“海狼”级噪声水平降至95分贝,成为世界上最安静的潜艇。(海洋的背景噪声是90分贝,“海狼”级的噪声是95分贝,用被动声纳基本上无法探测到。中国购买的两艘俄罗斯制造的具有“海底黑洞”之称的基洛KILO级636潜艇---不是基洛877,静音效果令美国专家称为“最恐怖的基洛”,其噪音是105分贝。可见“海狼”是更为恐怖的武器。) 攻击力强大。为了能够获得并保持战场控制权,该级艇装备有8具660毫米鱼雷发射管,携带的武器有MK48先进性能鱼雷、USM-84“鱼叉”反舰导弹和UGM-109“战斧”巡航导弹等,载弹量总计达50枚,也可携带100枚水雷,具有很强的攻击能力。 生存能力高。“海狼”级核潜艇结构设计可在冰下恣意航行。为了提高破冰能力,“海狼”级首次将其艏水平舵从指挥台围壳处移到艏部,又把艏部的橡胶声纳罩改成钢制的,防止声纳被冰层破坏,解决了“海狼”级核潜艇冰下生存能力。(“海狼”级的冰下生存能力主要是针对俄罗斯的“台风”级弹道导弹核潜艇。“台风”级核潜艇是世界上最大的核潜艇,装载有22枚洲际弹道导弹,可攻击世界上任何一点的目标,“台风”级全部部署在北极海域,主要在北极冰下巡航,必要时其水平舵可垂直竖立,刺破3米厚的冰层,发射战略导弹。因此“台风”级在冰下航行时,美国包括航母舰队在内的水面反潜力量对其无能为力。针对前苏联庞大的水下核威慑力量,美国才发展出有卓越性能的“海狼”级核潜艇。) 注释: 潜艇航速所说的“节”: 1节(kn)=1海里/时=(1852/3600)m/s=0.51m/s 1海里(n mile)=1852m 是长度单位

⑩ 什么是AIP潜艇

关键词:不依赖空气动力装置(AIP)

闭式循环柴油机斯特林发动机燃料电池

前言

为了增加常规柴电潜艇一次水下续航时间及距离,降低通气管暴露率,提高常规潜艇作战威力,世界各主要海军强国大力发展具有不依赖空气动力装置(AIP)的混合型柴电潜艇,如德、英、瑞典、荷兰等〔1〕。

纵观世界各国AIP发展历史和现状,我们可以选择的AIP方案有:闭式循环柴油机(CCD)AIP、斯特林发动机(SE)AIP以及燃料电池(FC)AIP。这三种AIP方案都已被各海军强国分别采用〔1〕,如英国、荷兰等已采用CCDAIP方案,瑞典等已采用SEAIP方案,德国已采用FCAIP方案。

本文介绍3种AIP装置的组成、工作原理,分析对比各种AIP方案特点,提出对发展我国常规潜艇AIP的看法。

各种AIP技术原理及装置的组成

闭式循环柴油机AIP(CCDAIP)

该系统以闭式循环柴油机为发电机原动机。为使柴油机在没有空气供气状况下工作,必须提供模拟空气成份的进气气体,使柴油机发火燃烧工作。为此,将柴油机排出的废气经CO2吸收器吸收部分CO2气体,废气中未被吸收部分气体再加入适量氧气,即组成人造大气。但由于这种人造大气中CO2含量总比新鲜空气多,使人造空气的比热值低于正常空气,为保证一般标准柴油机在闭式循环状态下正常工作,一般在再循环的气体中加入适量单原子气体氩,使混合成的人造大气与正常空气比热比值一致。这样柴油机即可在闭式循环状态下正常工作,也可以在开式空气供应时正常工作,实现开、闭合用。为了高效地吸收柴油机废气中的CO2,应首先将温度为350~400℃、压力为0.2~0.5Mpa的废气喷淋冷却至80~100℃。再将冷却后的废气送进CO2海水吸收器中,让海水充分溶解吸收CO2气体,而其他成分气体在吸收器中吸收量很少。经这种“洗涤”后的废气进入混合室与氧气、氩气混合后再循环。而溶有大量CO2的海水经海水处理系统(WMS),排出舷外。海水处理系统利用深水能量,不需消耗较多能量而将较低压力的海水(2~5 bar)排放到深水中(如下潜300 m则为30bar),而水泵耗功只用于克服流动阻力,因此耗功少,整套装置效率较高。

为使整个AIP系统协调工作,设置计算机控制系统,以控制水处理系统的海水流量,供氧量等,使整套系统适应柴油机负荷、潜艇下潜深度的变化,保证正常工作。

为保证氧气供应,CCDAIP设置一个较大容量的液氧罐(液氧贮存温度-180℃)。由于氩气消耗量很小,故AIP装置中只要几个较小容积的氩气瓶就足够了。

斯特林发动机AIP(SEAIP)

斯特林发动机(SE)AIP以不依赖空气的斯特林机(Stirling Engine)为发电机原动机。斯特林发动机是一种外部加热的连续燃烧发动机,它通过外部燃烧的高温气体经加热管加热内部循环的工质(船用斯特林机通常用氦气作循环工质),内部循环工质受热膨胀推动活塞作功,使发动机输出轴功率。为了使发动机在无空气条件下连续运行,同样需要连续不断地供应氧气燃烧供应热量,因而SEAIP也装有较大容量的液氧罐。为了排除燃烧后废气,有两种方法可选择。一种是利用废气压力直接排到舷外海水,这需要较高的燃烧压力(30 bar左右),且未燃烧的O2会随废气直接排至舷外,导致未燃O2气和来不及溶解的CO2气冒至海面。另一种方法是象CCDAIP系统一样,装备排气冷却�O2海水吸收器及水管理系统,这样装置会比直接排出废气的办法复杂些,但可使燃烧压力降低,燃烧不随潜深影响,不会产生气泡航迹,隐蔽性较好。

燃料电池FC(FCAIP).�

德国已装艇海试的燃料电池为氢氧燃料电池,其基本工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作的,它唯一的副产品为水,这个过程正好与通过电解分解水的过程相反。燃料电池必须源源不断地供应氢和氧,为此,AIP装置不仅要有较大容量的液氧罐,而且要有一个较大容量的液氢贮存罐,而液氢要比液氧贮存条件苛刻得多。

2 世界潜艇3大AIP技术的优缺点比较

3种AIP特点分析

CCD-AIP中,柴油机本身几乎无需作重大改进,主机技术成熟,其他辅助系统问题,如再循环气体混成、废气的喷淋冷却、CO2海水吸收原理、水处理系统的原理,有关单位已有研究,不存在较大技术风险。因而开发CCDAIP能在技术风险小,投资少(例如引进一台CCD只需150万美元),且可在我们工艺、工业水平能达到的情况下早日获得。当然,相对来说,柴油机本身结构噪声和空气噪音较大,但现代隔振技术完全可使柴油机经隔振后噪声指标达到要求。由于水处理系统耗能少,因此CCDAIP系统效率可达35%。

SE-AIP主机即斯特林发动机,外部连续燃烧加热工质作功,因此结构噪声及空气噪音比柴油机小,这是它一大特点。目前,我国已研制出75 kW斯特林原理样机,其效率为35%。与柴油机相比,效率稍低,而其技术成熟程度存在较大差距,工作可靠性有待进一步考验。目前存在较大难度的技术问题尚需进一步解决,如高性能加热器材料、加热器头工作温度均匀、工质流动均匀、工质密封、功率调控、压力燃烧等。因此,研制SEAIP必然投资较大(例如引进一台热气机需300万美元,一个舱段需要1亿美元),技术风险也比CCDAIP高。据称,韩国引进瑞典斯特林发动机后认为40~70%零部件不能自己生产,结果否定了SEAIP方案。另据消息,澳大利亚从瑞典购买热气机做评估试验,3个月未达到额定功率,被否定。SEAIP研制周期相应也会较长。

燃料电池具有最高的能量与重量比,效率高(达50~60%),而且几乎是不产生废气,可无声航行。但在潜艇上贮存液态氢是有很大的技术难度。同时因为氢气易爆易燃,对使用氢的安全有严格要求,装置中的膜要依赖美国进口,国内尚无生产能力。由此可见燃料电池技术难度大,工业基础要求较高,要使燃料电池上艇作AIP动力,需要很高的技术储备,而我国对燃料电池的研究水平还比较低。所以,如果研制FCAIP,则研制周期较大(据估计,至少需要10~15年),投入经费也很大,例如引进5 kW燃料电池,需3万美元,自己研制至少需要1亿元人民币,同时技术风险也大。

将上述3种AIP作全面的各性能指标评价,如果某项性能最好的定“好”,相比较居中者为“中等”,相比较性能较差者为“较差”(说明:“较差”并不意味这个性能达不到潜艇用要求,而仅表示三者相比为“较差”)。如果两种或三种AIP性能分不出明显优势,则同为“好”或“中等”。比较结果列表如下:

表13种AIP的性能指标评价AIP方案性能指标CCDAIP SEAIP FCAIP 航程了中等中等好潜水深度中等中等好低噪声级较差中等好散发至舷外热量中等中等好研制费用好中等较差运行费用好中等较差研制周期好中等较差装置安全性好好中等维修性能好中等好研制风验好中等较差

评论

因为CCDAIP柴油机技术十分成熟,振动噪音经减振降噪后能满足常规潜艇“安静”性要求,而且研制费用低、周期短、风险小、见效快,因此深入研究CCDAIP,并向实用化迈进,是我们应该重点抓好的大事,应优先发展。SEAIP在我国也具有一定的技术基础,技术成熟后装艇性能较好,因而也是有发展前途的AIP。燃料电池,由于研制风险大、费用高、周期长、尽管其性能优良,但近期应用前景毕竟因现实条件制约而受到很大限制,但它是今后发展的主要方向,我们应做好技术跟踪工作。

可以设想,若利用现有柴油机主机技术,作CCDAIP实验研究,那么不仅闭式循环柴油机可较快研制成功,而且辅助系统如CO2吸收器、水处理系统等均可随之试验研制,这样主机和辅机系统能同步发展,实现AIP潜艇将不是一件遥远的事情了。

还应看到,尽快发展CCDAIP能促进SEAIP的研究工作,因为CCDAIP的CO2溶解排出技术、液氧贮存技术等均可移植至SEAIP中。因此CCDAIP在较短时间内研制成功可促进SEAIP的研制开发工作。

总之,根据国际及周边环境国家的常规潜艇AIP现状,常规潜艇装备AIP是必然的发展趋势。但AIP属高新尖端技术,完全依赖进口则很可能受制于人。所以应加速研究开发我国AIP特别是CCDAIP,尽快加大投入,加紧AIP系统研究,以期早日装备实艇,充分发挥常规潜艇的威力。

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