再不怕海带缠潜艇 中国潜艇无轴泵推到底是啥黑科技

再不怕海带缠潜艇 中国潜艇无轴泵推到底是啥黑科技
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所谓的无轴泵推动自然相对于轴泵推动。目前,中国在“潜艇无轴泵推”领域的发展已经走在了前列。甚至可以说,中国的技术已经领先于美国十年。

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目前,世界上有三种动力推进系统。第一个是驱动螺旋桨的传统驱动轴。一般来说,螺旋桨叶片越大越多,转速越慢,噪音越小,动力越强,现代最先进。螺旋桨只能开发成七个叶片。过去,苏联从日本东芝进口精密数控机床,以生产七叶大边刃刀片。这引起了很大的骚动。虽然螺旋桨推进器制造简单,但缺点是显而易见的。噪音太大,推进效率不高。

如何解决噪音问题?简单而粗鲁,直接在其上添加一个盖子是不够的(水从引擎盖向后流动,这称为泵送),因此所谓的轴泵装置诞生了。最初由英国特拉法加级潜艇使用,例如美国“弗吉尼亚”和“海狼”核动力攻击潜艇,所有潜艇均采用轴螺旋桨,此类潜艇和其他使用该技术的潜艇。水面作战的水面推进器由螺旋桨正中心轴上的转子驱动轴驱动,以驱动螺旋桨推进器。您可以将其视为“超大电风扇”。这种类型的螺旋桨通过向后喷射海水来维持推进动力,并且泵的高速离心操作使得进入入口内部的水被泵加压并通过喷嘴返回。增加轴的优点是它可以以较低的速度获得大而有效的推进力。这非常适用于中速和低速推进潜艇,如潜艇。轴泵技术也是最常见的潜艇推进方法。

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什么是无轴泵送的黑色技术?与轴泵推动相比,无轴泵推动没有一系列驱动轴,电机直接由电流驱动。电动机的定子嵌入风扇叶片外部的环形管道中。在操作时,定子和转子之间存在一定的间隙,并且在通电之后,由于电磁感应现象而产生交变磁场以驱动叶片的转子。

此外,无轴泵的最大优点是噪音更低。随着各国反潜能力的大幅提升,潜艇对降噪和隐身技术的要求日益迫切。当然,除了大力开发和研究降低传播路径噪声的方法,如吸声材料和水下水声抑制设备外,海军应充分考虑抑制声音三要素中的噪声源,同时轴螺旋桨叶片旋转噪声周期性强,中低频噪声强度高,辐射距离长,潜艇直接暴露在海洋环境中产生的噪声暴露出来。在检测水下潜艇时,这是各国最常检测到的。声音的主要来源之一。

因此,研究螺旋桨水下辐射噪声的声场特性对于提高潜艇的隐身性具有重要意义。潜艇对新型低噪音螺旋桨和技术发展的迫切需求催生了无轴泵螺旋桨。无轴泵送螺旋桨具有较低的水下噪声,除此之外,推进能力也更强,这无疑是潜艇未来的必要推进方法。

然而,无轴泵送螺旋桨的开发仍然存在困难。为了避免噪声在重复循环中发射到外部,无轴泵送的部件需要经历严格和复杂的模拟测试以及水下噪声的实际测量。

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中国在这一领域取得了重大突破。在最新的实验中,环形叶片转子和静止管道部件的无径泵送螺旋桨旋转部件的径向声压级在叶片频率的2倍左右大于轴向,叶轮的径向声压级是小于轴向,并且它们都是“8”形,而每个方向上的“8”形噪声表现出对所有方向的周期性节奏,这完全抑制了周期性的噪声产生。

他们都熟悉座位上的“潜艇与海带纠缠”这句话。事实上,潜水艇在浅水航行中有危险,非常害怕海带养殖区。由于海水养殖海带的尼龙绳或渔网很容易缠绕在潜艇的螺旋桨中,而潜水艇的螺旋桨功率损失很小,导致潜艇翻倒甚至潜水艇被摧毁。

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使用无轴泵螺旋桨,潜艇不再害怕“海带纠缠潜艇”。由于没有传动轴,外部物体的缠绕通常朝向中心收集,并且由无轴泵推动的中空中心仅允许外部物体通过。实验表明,非轴泵非常难以引起绕组事故,这对于容易发生绕线危险的浅水潜艇具有重要意义。

可以说,无轴泵喷射推进器的蓬勃发展不仅可以解决噪声排放问题,而且可以提高潜艇的推进性能,是新一代水下黑色技术。 (作者签名:Korolev)

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