世界上最安静的潜艇？
于峰 2021-05-02 15:18
适逢十九大召开之际，中国造船工业传出重磅消息。据“中船重工”微信公众号23日报道，10月18日上午，由中船重工七一二所首套实艇安装的永磁推进电机动车成功，各项性能指标均满足技术要求。据军事专家介绍，永磁电机将对潜艇特别是核潜艇的静音性能带来很大提高，这标志着中国核潜艇将有望成为世界上最安静的潜艇之一。
中船重工微信公众号开发者_开发知识库报道称，为满足时间节点要求，七一二所于9月29日赶赴三亚，开始连续20天夜以继日的调试工作。相继完成设备单机恢复、设备通电检查、设备间通信等工作后，10月8日，整个分系统功能基本恢复。10月16日晚，完成静态报检，永磁推进电机具备了动车条件。10月18日上午11时，螺旋桨缓缓运转，逐渐达到规定转速，永磁推进电机动车成功。至此，我国首台拥有完全自主知识产权的艇用永磁推进电机动车成功，为后期试验奠定了基础，向十九大献上了一份厚礼。
中船重工并未透露永磁电机安装的潜艇型号以及其基本性能。但专家认为，一般是按照功率由小到大，安装对象由简单到复杂的原则进行试验，尽管三亚部署有核潜艇和引进自俄罗斯的636型潜艇，但作为首台艇用永磁推进电机，应该是安装在常规动力潜艇上，而且相对来说，改装国产潜艇要比改装进口潜艇更顺手一些。通常而言，常规潜艇使用的永磁推进电机功率有几兆瓦，但尚不能确定此次装机试验型号的确切功率。
永磁电机优势巨大
常规潜艇是军用舰船中首先开始全电力推进的。早期的潜艇受限于蓄电池容量，为节省电能，在水面或者通气管状态航行时，采用柴油机直接推进。随着技术进步，上世纪60年代以后设计的常规潜艇几乎全都采用全电力推进，即水下水面都用电动机推进。不过，最初各国常规潜艇的全电力推进以交-直流推进为主，也就是在水面或者通气管状态时，柴油机带动交流发电机发电，经整流器整流后直接驱动直流推进电机。直流推进电机易于制造、坚固耐用，但体积大、重量大、控制响应慢而且极限功率小、维护费用高、机械换向噪声大，可靠性低，这促使人们把目光转向总体性能更为优越的交流电机。
上世纪70年代，带桥控整流和含空气-海水热交换器的闭式循环冷却系统的自激式同步交流电机开始装艇。后来这类同步电机经过优化，成为由海水直接冷却电机机壳。但这些交流电机需要由铜线绕组的叠片铁芯、集电器或滑环等，结构复杂，能量损失较大。而永磁技术将消除可能的故障源和能量损失。通过程序设备的匹配，经过电子、电气设备的控制可很容易地优化能量输出，更利于提高舰艇航程。总体上看，永磁同步电机体积小、重量轻、噪声低、效率高，特别是在低速工况下，效率比常规直流电机高出很多，而且结构简单、可靠性好、维护简便。更重要的是，其转子比普通电机轻，结构振动小;永磁电机转子不发热，定子可用水冷，因此消除了通风噪声，也减少了热信号。
大幅提高核潜艇静音性
正是由于永磁电机的优势巨大，上世纪80年代以来，德美英法等国积极研制永磁电机，并已装艇使用。专家表示，由于永磁电机及其控制系统具有优良性能，尤其是电机重量下降，轻载时效率高等对于潜艇用电力推进系统非常重要。一项研究显示，在转速、功率相同情况下，永磁电机的体积、重量比常规电机分别减少约60%和40%。德国212级潜艇的永磁电机功率达到6.5兆瓦，体积和重量与209级3.6兆瓦电机相差不多。永磁推进电机对核潜艇的静音效果提高更显著。传统核潜艇通过核反应堆驱动汽轮机，汽轮机又通过减速箱向螺旋桨输出动力，机械振动噪音较大，能量损失也较大。永磁电机技术将有助于核潜艇的全电力推进，取消减速齿轮这个主要噪声源，使得核潜艇的噪声降低一个级别。
一只孤独的鬼_ 2021-05-02 15:25
具体如下:
1、潜艇的隐蔽性是由潜艇自身的安静程度决定的，安静程度主要取决于潜艇噪声的大小。海战潜艇的噪声低不仅能保持行动的隐蔽，避免被敌声呐发现，且可增大自己声呐的探测距离，作到先敌发现，保持作战的主动权 。按照国际公认的算式，潜艇水下噪音每减小6分贝就可使敌潜艇被动声纳的探测距离缩小一半，一旦潜艇自身噪音降到90分贝，那么海洋背景噪音就可以完全掩盖潜艇行踪。
2、目前世界上最静音的潜艇是美国海浪级核潜艇（共在役三艘）。“海狼”级的第一使命是反潜，降低噪声对它来说至关重要。该级艇的降噪措施主要有：核动力装置采用自然循环反应堆以降低一回路噪声；采用蒸汽轮机电力推进方式，取消噪声大的减速齿轮箱；首次使用新型的“泵喷射推进器”，彻底消除了螺旋桨噪声；艇体外表敷设一层阻尼吸声橡胶（消音瓦），使艇体表面形成一个良好的无回声层；艇体外形光滑，开囗少，突出物少；艇上所有运动机械都经过降噪设计，并且都安装在高效减振基座、弹性支座和弹性减振器上；为降低舱室内部噪声，在美国潜艇上首次使用了“有源消声技术”，也就是在噪声处发出与噪声振幅相同但相位相反的音响，来抵消该处原有噪声，实践证明效果明显。在综合运用了以上措施后，“海狼”级的噪声达到了 90-100分贝，这一量级已经低于海洋背景噪声，这使它成为一级真正的“安静型”潜艇。
3、而所谓的“基洛”级潜艇 是“当今世界上最安静的潜艇”多半是西方国家（含俄罗斯）吹出来的。“基洛”级潜艇通过一些列措施（采用光滑水滴形线型艇体、外表短粗，是经过精密计算的最佳降噪开发者_运维技巧形态。其推进器改用7叶大侧斜桨，转速降到250转/ 分；柴油发动机被安置在软垫上运转；并且对全艇所有产生噪音的设备实行封闭管理；潜艇外壳还嵌满了塑胶消音瓦，不但能吸收本艇噪音，还可以衰减对方主动声呐的声波反射）其噪音降到了118分贝，也因此获得了“大洋黑洞”的称号。可见这个“大洋黑洞”（118分贝）与“海狼”级（90-100分贝）相比连个渣儿都不算。
4、随着科技的发展，现在的潜艇体积越大，它内部的减噪、消音设备就越多，也就越安静。所以现在的第四代核潜艇和三代改进型核潜艇都比常规潜艇安静
汤辟邦 2021-05-02 15:33 “海狼”级核潜艇代号为SSN-21型，是美国海军的一级核潜艇，也是面向21世纪的世界最先进核动力攻击型核潜艇。该艇原计划建造29艘，但首艇造价23亿美圆，如此昂贵的潜艇，加上冷战的结束，因此美国国会决定只批准建造3艘。该级首艇“海狼”已于1997年7月服役，第二艘“康涅狄格”号于1998年12月服役，第三艘也是最后一艘“吉米-卡特”号改进型预计今年6月服役。 “海狼”级核潜艇是一种多用途攻击型核潜艇，它不仅是敌方弹道导弹核潜艇的克星，而且能有效的突破反潜障碍。其突出特点是： 战技性能优秀。“海狼”级核潜艇是美国海军历史上第一艘全部使用高强度HY-100钢建造耐压艇壳的潜艇，长107.6米， 宽12.9米， 吃水10.9米，水面排水量8060吨，水下排水量9150吨，是美国海军排水量最大的攻击型核潜艇。该艇下潜深度可达610米，水下最高航速达35节，是美国海军航速最高的核潜艇。尤其是该艇比其他艇体略微缩短，宽度和型深却增加较多，这就降低了对声纳信号的反应，使得内部空间增大，灵活性强，机动性好。（中国最新型常规潜艇航速最高不超过22节，潜深不超过300米，大量装备的老式潜艇，航速只是15节以下，潜深200米以内，水平差距相当大。中国最先进的反潜鱼雷最深只能在水下500米使用，因此“海狼”在500米水下，基本没有可以威胁到它的武器。另外，中国水面舰制最高航速不超过30节，无法使用传统的，以高速水面舰制追上较慢的潜艇的方式进行深水炸弹攻击。） 安静性极佳。潜艇的战斗力很大程度上还取决于自身隐蔽性的好坏。为了提高隐蔽性，“海狼”级首次使用X型艉，采用无循环主泵的SbW压水反应堆，依靠自然循环，降低噪声；采用先进的泵喷射推进器，降低噪声；采用艇体敷设消声瓦技术，消声瓦既能够吸收敌方主动声纳的探测声波，又能够阻隔和降低本艇的噪声辐射。此外，该艇机械动力设备还采用浮筏减振技术。这些措施使“海狼”级噪声水平降至95分贝，成为世界上最安静的潜艇。（海洋的背景噪声是90分贝，“海狼”级的噪声是95分贝，用被动声纳基本上无法探测到。中国购买的两艘俄罗斯制造的具有“海底黑洞”之称的基洛KILO级636潜艇---不是基洛877，静音效果令美国专家称为“最恐怖的基洛”，其噪音是105分贝。可见“海狼”是更为恐怖的武器。） 攻击力强大。为了能够获得并保持战场控制权，该级艇装备有8具660毫米鱼雷发射管，携带的武器有MK48先进性能鱼雷、USM-84“鱼叉”反舰导弹和UGM-109“战斧”巡航导弹等，载弹量总计达50枚，也可携带100枚水雷，具有很强的攻击能力。 生存能力高。“海狼”级核潜艇结构设计可在冰下恣意航行。为了提高破冰能力，“海狼”级首次将其艏水平舵从指挥台围壳处移到艏部，又把艏部的橡胶声纳罩改成钢制的，防止声纳被冰层破坏，解决了“海狼”级核潜艇冰下生存能力。（“海狼”级的冰下生存能力主要是针对俄罗斯的“台风”级弹道导弹核潜艇。“台风”级核潜艇是世界上最大开发者_开发技巧的核潜艇，装载有22枚洲际弹道导弹，可攻击世界上任何一点的目标，“台风”级全部部署在北极海域，主要在北极冰下巡航，必要时其水平舵可垂直竖立，刺破3米厚的冰层，发射战略导弹。因此“台风”级在冰下航行时，美国包括航母舰队在内的水面反潜力量对其无能为力。针对前苏联庞大的水下核威慑力量，美国才发展出有卓越性能的“海狼”级核潜艇。） 注释： 潜艇航速所说的“节”： 1节(kn)=1海里/时=(1852/3600)m/s=0.51m/s 1海里(n mile)=1852m 是长度单位
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