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中国首台潜艇永磁电机试验成功 为何令美军如芒

2018-07-12 16:40编辑:ranaldlearning.com人气:


  本周我国首台潜艇永磁电机实艇动车成功消息传出,这是中国舰艇动力“跨越式发展”的重要一步。那么中国的潜艇技术在世界上究竟处于什么地位?为什么中国军事技术方面相对而言比较“白裤衩”的潜艇,能让某个号称控制世界海权的国家如芒在背?

  本周,10月23日,中船重工官方微信平台发布消息《我国首台艇用永磁推进电机动车成功,具有完全自主知识产权》,文中透露,我国第一台完全自主知识产权的永磁电机近日在三亚装艇试车成功,三亚驻有我国海军常规动力和核潜艇部队。现代舰艇用永磁电机是上世纪80年代开始运用的一种新技术,使用稀土材料制造的高性能永磁材料取代了传统直流电机的励磁原理,具有功率密度大、噪音小等特点。我国90年代开始推进进行这方面研制工作,是实现我国舰船动力跨越式发展的重要步骤。

中国首台潜艇永磁电机试验成功 为何令美军如芒

  传统的大功率电动机一般都是励磁原理,而20世纪中叶开始,一些新型永磁材料出现让大功率永磁电机成为可能。到上世纪80年代运用稀土材料的高性能永磁材料开始出现,一些新的永磁电机设计也开始出现,这让永磁电机在舰船动力方面的潜力受到重视。

  永磁电机的优势包括:功率密度高,特征信号小、取消励磁系统损耗、提高总体效率、取消励磁绕组和励磁电源,结构简单,运行可靠、电机的尺寸和形状灵活多样。

  世界上第一台实用舰用永磁电机是德国西门子公司1986年研制的。

  此后西方国家新型舰船,尤其是潜艇,纷纷开始运用永磁电机。俄罗斯2010年服役的“阿穆尔”级常规动力潜艇则运用了俄罗斯首次研制的4100千瓦永磁电机。

  永磁电机的下一步发展方向是中压大功率电机,美国DDG1000驱逐舰研制时就考虑过使用36.5MW永磁电机,但因为研制进度原因,未得到采用。目前英国、法国都已经公开称,正开展下一代核潜艇上运用大功率永磁电机的研究。

  其实先进的大功率电动机,作为舰艇动力,是我国目前非常重视的研究方向。

  从多方面得到的信息,我国003型航母,055A大型驱逐舰,054B护卫舰都可能使用综合全电推进技术。尤其是003型航母,已经几乎肯定要选用电磁弹射器,那么如果不用全电综合传动,设计就会很“诡异”了——比如说,装一套接近于两栖攻击舰主机功率的柴油发电机,专门驱动弹射器。而055型驱逐舰,此前施洋就曾在军评中提到过,因为动力系统要占用舰体舯部一定高度,就带来垂直发射装置必须有“深坑”和“浅坑”的问题。只有“深坑”才能容纳鹰击-18和未来的高超声速反舰导弹。然而舰体空间毕竟有限,VLS和动力舱之间的空间分配问题只能等未来采用全电综合传动,取消传动轴,动力舱可以更短的新设计方案来解决了。

  而在潜艇方面,目前包括“海狼”、“弗吉尼亚”在内的最先进的核潜艇,都实用齿轮箱直接传动,将汽轮机的动力通过机械传动直接传输到动力轴上。而根据美国海军的计划,未来将会在“弗吉尼亚”改进型潜艇上使用电传动,即汽轮机的动力首先驱动发电机发电,再驱动推进电机,这样就可以取消减速齿轮,噪音水平大幅度降低。

中国首台潜艇永磁电机试验成功 为何令美军如芒

  格莱纳德·利普斯科姆号核潜艇电力系统推进示意图

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  美国海军下一代核潜艇全电力推进系统示意图

  而如果中国能够在003型航母、055A大型驱逐舰上运用大功率推进电机——那么这种电机完全可能用到新一代核潜艇上。如果这种电机还是这次试验的永磁电机,那么其尺寸、重量、噪音又可以进一步降低。

  如果这个目标得以实现——中国直接就能在核潜艇动力系统方面,达到世界最先进水平——这将是真正的“跨越式”发展。

  未来的展望固然美好,但我们还是得看到,在潜艇技术方面,中国还不敢说已经走到世界最前沿。

  网上大家一直都在诟病日本“苍龙”级潜艇,之前我们也曾说过,在澳大利亚竞标中,一个“神秘人”透露了“苍龙”级高航速下发出特殊噪音,容易被发现的问题——这可是宝贵的“实战”经验哦……

中国首台潜艇永磁电机试验成功 为何令美军如芒

  结果“苍龙”就出局了……

  但与“苍龙”进行“实战”对抗中,把消息透露给“神秘人”的某方也发现,这种艇在低速状态下的静音性还是非常可观的,至少是不亚于号称“大洋黑洞”的“基洛”级。而且“苍龙”的作战系统也还是比较先进的。

  按照某方的评估,“苍龙”和中国最新的常规潜艇相比,应该说还是互有短长。至少是还不能达到像99A坦克对10式那样的“压倒性优势”。

(来源:pc蛋蛋)

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