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中国攻克泵推系统关键技术 将装备新一代核潜艇
送交者: 岚少爷 2020年05月28日20:53:56 于 [军事天地] 发送悄悄话

  采用泵喷推进系统的弗吉尼亚级攻击核潜艇

  根据相关消息,武汉天昱智能制造有限公司成功攻克了泵喷推进系统桨叶3D制造技术,已经为国内大型船舶制造单位提供大型泵喷推进器提供配套,这表明国产泵喷推进系统技术取得长足进展,进入实用阶段。

  此前外界一直推测国产新一代潜艇将会普遍采用泵喷推进系统,降低噪声,提高航速。而3D打印桨叶技术为泵喷推进系统批量生产铺平了道路。

  潜艇螺旋桨,它的噪声和推进效率不尽如人意

  潜艇自从发明以一直采用螺旋桨推进系统,螺旋桨技术成熟,成本和费用相对较低。但是它的缺点也非常明显;首先就是噪声相对较大,螺旋桨通过直接划水产生推力,容易形成湍流、气泡,这些都会增加潜艇噪声。推进效率较低,螺旋桨通过高速旋转将水向后抛出产生推力,但是高速旋转也会对艇体产生扭力,从而消耗发动机推进功率,降低潜艇航速。在这种情况下,泵喷推进系统就出现了。

  泵喷推进系统与螺旋桨相比,最大优点就是噪声更低。虽然泵喷推进系统也有桨叶,但是它的桨叶被导管遮挡,这样噪声就不容易传递出去。同样条件下,泵喷推进系统桨叶直径也要小于螺旋桨,因此在相同转速下,泵喷推进器桨叶的旋转线速度更低,加上水流进入速度更加均匀,可以减少气泡产生,这样就能进一步降低推进器的旋转噪声。静音性能是潜艇最主要性能,而泵喷推进系统安静性能好这个优点非常有吸引力。

  泵喷推进系统结构示意图,它的噪声和推进效率明显优于螺旋桨

  泵喷推进系统还有一个优点,那就是推进效率高。泵喷推进系统能够减少推进能量损失,增加有效推力,从而增加潜艇水下航速。航速对于潜艇来说也非常重要。从国内外经验来看,航速占优的潜艇在水下作战之中处于优势地位,速度更快的潜艇可以迅速追上对方,摆脱对方跟踪也更加容易。正是因为泵喷推进系统具备安静性能好、高速性能优异等优点,越来越多的现代潜艇采用泵喷推进系统。当然泵喷推进系统也有自己的缺点,首先是体积和重量大,泵喷推进系统体积和重量是螺旋桨2-3倍。设计难度大,导管内外流场复杂,水动力设计困难。桨叶、定子、导管对于制造、安装等要求较高,维护起来也比较麻烦。

  泵喷推进系统正在成为现代潜艇主流推进系统

  根据相关资料,潜艇泵喷推进系统桨叶原来需要万吨水压机制造,时间长,成本高。现在采用了“智能微铸锻”3D打印技术,创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一,提高了桨叶生产效率。生产周期从数月缩短到数周,也大大节约了能耗,还显著提高了材料的疲劳寿命和可靠性。因此这项技术突破,标志着国产泵喷推进系统生产速度可以得到有效提高,从而为国产新型潜艇大规模运用泵喷推进系统打下了坚实的基础。

  海外资料认为国产新一代攻击核潜艇应该会采用泵喷推进系统

  这是海军远洋作战能力又一个飞跃

  海外资料认为中国可能正在设计建造新一代攻击核潜艇,这种攻击核潜艇应该就采用了泵喷推进系统,因此新一代攻击核潜艇具备水下安静性能好、航速好等优点,是海军2020年之后水下作战能力中坚和骨干,交付列装之后将会有效增强海军远洋水下作战能力。


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  一种超导磁流体船舶推进器(论文) - 大智本行 05/29/20 (23)
  最新推进技术是磁流体泵喷推进技术,能大大增加航速  /无内容 - 大智本行 05/29/20 (21)
  这个虽然比美国先进但已经不是最新推进技术了  /无内容 - 大智本行 05/29/20 (37)
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