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中國正研發無軸泵噴技術 將使潛艇機動性更強更靜音
送交者: 三把刀 2018年08月23日22:55:50 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  在近年來有關我國前沿國防科技研發特別是與電磁領域相關的各種報道中,“馬偉明團隊”這個詞的出現頻率越來越高。在水面艦艇綜合全電推進系統、電磁軌道炮乃至電磁彈射技術這些極富技術含量項目的背後,我們總能發現曾經因為突出貢獻而兩次榮膺一等功榮譽的馬偉明少將及其團隊成員的身影,足以見得馬偉明少將及其科研團隊對於我國國防科技工業的重要性,“國寶”級專家的榮譽可謂當之無愧。

  值得一提的是,在這個科研團隊所涉及到諸多領域中,主要適用於潛艇的無軸泵推技術雖然因為披露較晚而導致大多數人對其不甚了解,但以實際運用的角度看,此項技術的重要性和意義絲毫不會弱於水面艦艇綜合全電推進系統、電磁軌道炮以及電磁彈射等大家耳熟能詳的項目。特別是對於在核潛艇研發製造水平長期滯後於世界先進水平的我國而言,無軸泵推這種可以稱得上是“黑科技”的艇用推進技術或許能成為縮小我國核潛艇綜合性能與其他國際先進型號之間的差距,乃至實現彎道超車的關鍵。

  所謂無軸泵噴,其主要原理就是把原先通過主傳動軸驅動的轉子集成在輪轂或泵噴導管內部,並依靠電機發出的電磁力驅動永磁體轉子旋轉。我們從相關圖片上就明顯看出,無軸泵噴的結構相比於傳統的螺旋槳推進乃至當前比較先進的有軸泵噴推進系統都要簡潔許多。但是很顯然,光靠結構簡潔可不足以讓這項新興技術被譽為我國潛艇的“黑科技”,無軸泵噴更大的意義在於,它在提升核潛艇的水下機動性以及隱蔽性等方面具備了無與倫比的優勢。

  講到這裡,可能有讀者會懷疑作者對這項技術的以上評價是否有誇大的嫌疑。但實際上,如果我們仔細分析一下核潛艇最看重的機動性與隱蔽性這兩項指標以及無軸泵推技術對它們的影響,就能大致明白這項技術為何會被稱為中國潛艇的領先美國的“黑科技”乃至下一代核潛艇推進系統運用的技術發展方向了。

  首先必須指出的是,核潛艇的水下機動性和隱蔽性這兩項重要指標都與潛艇自身的推進系統有着密不可分的聯繫。除了推進系統的整體效率直接影響到了潛艇的水下機動性能外,可以直接反映潛艇隱蔽性能的噪聲水平的高低也在很大程度上取決於推進系統中的相關傳動系統的噪聲控制能力。

  而無軸泵推技術的強大之處就在於,它的推進效率相比核潛艇上廣泛採用的大側斜七葉螺旋槳有了較大提升。首先,這主要得益於無軸泵推不容易出現空化效應形成空泡對推進效率產生不利影響。其次,由於無軸泵推所採用的電傳動取消了主傳動軸系,這個改進除了使得其傳動效率也要明顯優於機械傳動之外,還能實現更為靈活的轉向。而以上這些優勢,意味着在潛艇採用了該項技術後,即使動力系統輸出功率不變,也能有效提升核潛艇水下機動性。這對於一直因核反應堆功率有限而飽受困擾的我國核潛艇而言,不失為一種另闢蹊徑解決“心臟病”的方式。

  至於無軸泵推技術的運用對潛艇隱蔽性能的影響,那就更好理解了。前文中提及無軸泵推的空泡較少的優勢,基本上消滅了潛艇水下航行時因為空泡破裂而產生的噪聲源。同樣由於無軸泵推技術採用了先進的電力傳動,直接讓潛艇上“貢獻”了另外兩個主要噪聲源的主傳動軸和機械變速箱退出了歷史舞台。而主傳動軸和機械變速箱這兩個體積龐大的傳統傳動系統的消失,大大的解放了潛艇內部原本緊張有限的空間。這些空間除了可用於改善艇員的執勤條件外,也能用於布置更多、更完善的減噪設備加強潛艇的隱蔽性能。

  當然,這項技術也並非沒有缺點。就目前來看,無軸泵推最大的難點還是在於無法將推進功率做大。受這個缺陷影響,許多計劃使用此項技術的核潛艇概念都選擇了雙無軸泵推的模式以保證足夠澎湃的推進動力。不過,正如許多革命性技術在早期都會伴隨着各種各樣的問題一樣,我們並不能因為這個缺陷而否認馬偉明團隊所研發的無軸泵推此項技術未來廣闊的運用前景。畢竟相比眼下這個小缺陷,無軸泵推能給我國新一代核潛艇帶來的可是一次絕佳的“彎道超車”契機,這才是其真正的意義所在。

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