常規動力的柴電潛艇,排放的煙都去哪裡了你知道!
常規動力潛艇一般有都被稱作「柴電潛艇」,顧名思義,它通過柴油機帶動發電機來發電,然後把電力儲存在蓄電池內,而驅動潛艇前進的就是電動機了。此類潛艇把蓄電池的電力耗盡之後是需要上浮到海面啟動柴油機發電的,或接近于海面利用通氣管排放柴油機的廢氣。傳統的柴-電動力潛艇在水下潛航2~3天,就會耗盡電池能量,必須浮上水面給蓄電池充電。
柴電動力潛艇具體傳動過程如下:
在水面時,柴油機帶動發電機發電,然後發出的直流電供電動機轉動,進而帶動螺旋槳旋轉。柴油機與螺旋槳沒有直接的機械連接。同時柴油發電機又給蓄電池充電。
在水下時,柴油機不能使用(因為要有空氣才行),電動機的電源則由蓄電池供給。
常規動力潛艇的動力主要有什麼呢?
除了柴電動力推進外,有的潛艇還使用不依賴空氣的推進系統(AIP),可以較長時間在水下活動(15-20天)。AIP有:使用燃燒電池的AIP潛艇是由氫氣和氧氣進行燃燒產生直流電,再用直流電來推動電動機,帶動螺旋槳,但這兩種氣體比較危險,泄漏後易爆;又如使用閉式循環柴油發動機的AIP潛艇,排出的廢氣專門進行處理後,在本艇「消化」,但存在一個處理廢氣、貯存大量氧氣的技術。由於有一些技術難點未完全解決,我國的AIP潛艇使用不普遍。國外比較多,如瑞典、德國、俄羅斯等。
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,為保證一般標準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0.2~0.5 Mpa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30 bar),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。


※在綜合性能上看,米格29是相當出色的,為什麼我國卻選擇了引進蘇27而不是米格29
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