當前位置:
首頁 > 軍情 > 潛艇能在水下待多久不上來?恐怕你難以想像

潛艇能在水下待多久不上來?恐怕你難以想像

潛艇是秘密武器,如果經常浮出水面,就會增加暴露率,容易被敵人的反潛兵力追蹤和攻擊,這樣的話,潛艇的海上生存能力和作戰能力都會明顯降低。那麼,為了提高潛艇的水下機動能力,該怎麼辦?

最早嘗試過作為潛艇動力來源的有壓縮空氣、人力、蒸氣、燃油和電力等等。第一次世界大戰之前,

潛艇開始使用柴油機配合電動機作為動力來源。柴油機負責潛艇在水面上航行以及給電瓶充電的動力來源。在水面下,潛艇使用預先儲備在電瓶中的電力航行。不過由電瓶所能儲存的電力必須提供全艦設備使用,即使用低速航行,也只能維持很短的時間,之後必須浮上水面充電,這個時候,潛艇的隱蔽性能就大大降低了。

1930年,德國沃爾特(Walter)博士提出了以過氧化氫做為燃料的動力機系統,經過數年的研究和試驗,在二戰末期,沃爾特發明了「沃爾特式動力機」,其原理是通過燃燒過氧化氫推動內燃機工作,由於過氧化氫燃燒產生氧氣,所以不需從外界補充氧氣。由於過氧化氫容易發生自燃反應,沃爾特式動力機技術不過關,因此德國只生產了幾艘XYIIB潛艇。

德國U214,U212,U209潛艇

AIP 氫燃料電池系統

第二次世界大戰前荷蘭研發了一種通氣管裝置,後經德國進一步改良而應用在潛艇上。基本構造是以可伸長的通氣管將外界的空氣引導至柴油機,保證柴油機正常工作,柴油機工作中產生的廢氣也由通氣管排出。之前,潛艇換氣和充電作業必須浮出水面,由於目標過大容易暴露,這類作業只能在夜間進行。採用通氣管之後,潛艇只需將通氣管伸出海面就可進行充電,不僅降低了潛艇被發現的概率,也擴展了潛艇可以充電的時機。減少了暴露率,提高了隱蔽性。

潛艇通氣管裝置

第二次世界大戰之後,隨著電子設備的不斷更新,即便是通氣管狀態航行也很難不被雷達發現,所以許多國家開始研究其他可能的替代動力來源,以延長潛艇在水面下持續作業時間。如在柴電動力的基礎上自帶氧化劑或者是其他不需要氧氣助燃的設備,或是由新的動力來源為電瓶充電與驅動電力馬達。從上世紀50年代開始,國際上就致力於常規潛艇新型動力裝置的研究工作,重點集中在兩個方面,一是如何能使柴油機在水下缺氧的情況下連續不斷地長時間工作,推動潛艇進行水下機動。一般的柴電潛艇,如果在水下進行攻擊或規避時用20節高航速進行機動,不到一、兩個小時蓄電池就沒有電了,潛艇不得不浮出水面充電。就是用低速航行,每天也要浮出水面一、兩次,啟動柴油機和發動機,給蓄電池進行充電。二是如何能使蓄電池的工作效率提高,放電時間延長,保證潛艇能在水下長時間航行。

經過幾十年的研究,像不依賴空氣的動力裝置(AIP)已進入實艇使用階段。所謂

AIP技術就是(Air-Independent Propulsion)「不依賴空氣的動力」技術的英文縮寫詞。這種技術可以包括:閉式循環柴油機系統,「斯特林」發動機、新型蓄電池和採用新型油料推進的裝置等。我們都知道,像普通的常規潛艇,主要是採用柴油機和電動機作為主動力,柴油機是通過柴油霧化與空氣混合後燃燒所產生的爆發力來推動潛艇前進的,所以沒有空氣和氧氣,柴油機就不能工作。柴油機不工作,蓄電池就無法充電,潛艇也就不可能在水下航行,這樣的潛艇實際上就成了水面艦艇。

AIP潛艇與普通的常規潛艇有啥區別呢?AIP潛艇是指潛艇在水下航行的時候利用自己攜帶的氧為

熱機(熱機是能將熱源提供的一部分熱量轉化成為對外輸出的機械能的機器)或

電化學發電裝置提供燃燒條件,完成能量轉換,進而給潛艇提供推進動力和電能。採用API動力有啥好處?德國的212型潛艇是全世界第一種採用燃料電池的AIP潛艇,採用這種動力之後,212型潛艇水下航速能夠達到8節以上,可持續航行至少7天以上,在過去,常規潛艇能在水下呆個三四天就很不錯了。

氫氧燃料電池

另外,瑞典多年來從事「斯特林」絕氧閉式循環發動機的研究也已取得顯著進展。這種發動機所需要的氧以液態形式儲存,斯特林發動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。由於無需外部空氣,潛艇可長時間潛航,裝備「斯特林」發動機後,潛艇續航力可達數千海里,能在水下連續航行2-3周不用上浮,從而大大提高了潛艇的水下機動能力。

AIP 瑞典斯特林發動機

就目前來說,為有效降低暴露率,提高水下機動能力,國際上採用的先進技術主要有三種:採用核動力裝置,採用核和常規聯合動力裝置,研製新型常規動力裝置。核和常規聯合動力裝置更多是一種構想,還沒有進行大量實艇試驗。曾經設想在一艘潛艇上既保持柴電動力裝置,又增加一個小型核動力艙段,在水面狀態或通氣管狀態航行時,就使用柴電動力,在水下就使用核動力裝置,由於造價高昂和技術複雜等原因,這種方案沒有被採用。採用核動力裝置的潛艇被稱為核潛艇,目前已被廣泛應用。在這種動力設置下,潛艇一次下潛可連續在水下航行三、四個月不用上浮,十幾年才需更換一次燃料,水下機動性能非常好,但造價太高,技術複雜,一般國家難以承受。相對來說,很多國家都致力於研製新型常規動力裝置,近年來服役的新型潛艇大多都具備AIP動力,咱們中國也不例外。

AIP 閉式循環發動機

回顧歷史,潛艇曾在二戰中發揮過重大作用,作為一個大國,中國發展潛艇也是不容置疑的,但就像發展航母一樣,咱們中國是這條路上的後來者,不過後來並不代表落後。現在咱們也有了國產斯特林發動機,潛艇戰力得到極大提升,這對於穩定並維護中國的周邊安全形勢有至關重要的作用。另外中國的AIP潛艇在國際軍售中也頗為它國青睞,我們有理由相信中國自己的潛艇會越來越好!

每日一笑:

高中英語考試除了後面有十道判斷題和作文題,其他全是選擇題!!結果出來了,我一同學考了3分!沒錯就3分!英語老師邊發試卷邊報分數「某某,3分!你就是全選一個答案也不止3分啊、你說你...」突然老師不說了!就聽見那同學小聲的說:「我就是全選的A」

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!


請您繼續閱讀更多來自 軍武二次方 的精彩文章:

我國又一黑科技曝光,能讓潛艇完全「隱形」,將顛覆海洋作戰思路
殲20最強輔助亮相,裝彈量可達12噸,作戰半徑超1500公里