这是法国《海军新闻》制作的中国095攻击型核潜艇的CG图，半个世纪过去了，095用上了无轴泵推，中国的核潜艇终于不再是水下拖拉机了！
中国的第一种核潜艇，是091型，首艇长征一号，在1974年的八一节服役，算算时间，这已经是五十多年前了。现在091已经退役，长征一号成为海军博物馆的展品。091实现了零的突破，意义非凡，但实事求是的说，它只是解决了有无的问题，性能上确实存在很多缺陷，其中最糟糕的一项，就是噪声，高达160分贝，而英法俄的核潜艇，大约是100分贝，美国的海狼级、弗吉尼亚级，大约是95分贝，与海洋背景噪声相当。
相比之下，091的动静，可以说是大得惊人了，被国外嘲讽为水下拖拉机，从港口一出来，在日本都能听到，这话很难听，也有点夸张，但噪音大的确是事实。潜艇噪声大，不仅容易暴露，自己的声纳，性能也会变差，自己都很吵，当然就听不见别人了。
潜艇的噪声来源，有内部的机械运转，外部的水流冲击，而占大头的，是推进器，在中高速的条件下，推进器的噪声，甚至能占到总噪声的60%到90%。所以，把推进器的噪声解决了，潜艇的静音性能就能提高好几个数量级。那么，推进器的噪声又是怎么来的呢？主要是螺旋桨叶片的振动和空化产生的，其中空化又是最主要的来源。那什么是空化呢？当螺旋桨转动时，紧贴表面的薄薄一层，会跟随叶片运动，根据流体力学的原理，速度越大，压力越低。压力越低，水的沸点就越低。当转速超过一定限度，这一薄层水，就沸腾了，变成了水蒸气，产生大量气泡，你可以理解为螺旋桨的一部分能量，被用来“加热”这部分水了。
这些气泡虽然不大，但数量很多，在周围水压的作用下，即生即灭，就像一个个微型的爆炸冲击波，用微小的，但时速高达每小时上千公里的射流，反复冲击螺旋桨表面，不仅把表面打得千疮百孔，空泡破裂产生的噪声，也会陡然上升。要减少空泡，要么降低转速，要么在螺旋桨的形状上，下功夫。
苏联就用过双螺旋桨，有并列也有串列，西方采用了5叶和7叶大侧斜螺旋桨，有一定作用，但制造工艺复杂，上限比较明显，而且对航速仍然有限制，一着急跑快了，噪声一样大，而桨叶的直径和数量，又不能无限制的增加，想进一步提升静音性能，同时航速还要高，就得上泵推了。
泵推的外观特点，是外面包了一层，形成了一个涵道，螺旋桨，或者叫转子，和涵道内壁是紧密贴合的。然后，再加一个定子，位置有两种选择，定子在转子的前方，能起到提前整流的作用，让水流先具备一定的旋转速度，进入转子的范围后，和转子的相对转速就降低了很多，空泡自然减少。定子在转子的后方，可以回收20%左右的能量，能提高推进效率，可以理解为把带有旋转的水流，给捋直了，全向后喷。
前者有利于降噪，在潜艇上用的多，后者有利于提速，在鱼雷上用的多。用上了泵推，潜艇的静音航速区间大为拓展，普遍可以提高6到8节，这是一个巨大的优势。但事情到这儿还没完，初代的泵推，还是有轴的，除了外面的整流罩和定子，动力的来源和传递，和传统的螺旋桨并无区别。这时候，整个轴系产生的噪声，随着航速的增加，又会变大，毕竟轴系是由各种机械组成的，各个方向上的振动和变形，是无法消除的。
面对这个问题，把转轴去掉，自然可解。但没了轴，转子还怎么转呢？办法就是让转子沿着涵道的内壁运动，原来转轴的位置，就空了，转子就像“吊”在涵道里面一样。转的问题解决了，那么动力如何传过去呢？也有办法，就是把电机，装在那一圈整流罩里，相当于把传统的电动机反着来，和无链条电动自行车上的轮毂电机，是一个道理。这样一来，轴的噪声自然没了，还因为没有中轴，更不容易被异物缠绕，对复杂水域的适应性也更好了。
当然，这种技术也会带一些考验。有轴的推进，推力是通过轴传递到潜艇的，轴只要足够粗壮，就顶得住这个巨大的力量。无轴泵推，推力就只能通过这个外壳来传递推力了，外壳就不可避免地，会变得比较笨重，从而影响进水效率。而且，带轴的推进，发动机和传动部分，都在艇内，有故障可以随时维修，而无轴泵推，全部都吊在外面，在水里泡着，不仅对密封的要求非常高，而且人还够不着，也修不了，要修就只能进干船坞，所以，对可靠性的要求，比带轴推进要高得多。
但只要技术达标，无轴泵推总的来说，是利大于弊，有条件的国家，肯定都要上。目前，美英法俄的核潜艇，都用上了泵推，以有轴为主。中国的核潜艇，得益于马伟明院士在电推方面的巨大贡献，综合国内外各种消息，在最新型的095上，已经用上世界领先的无轴泵推了，静音性能有望达到弗吉尼亚级的水平，被淹没在海洋背景噪声之中，成为名副其实的大洋黑洞。这样的095，游弋于海面之下股票配资技巧和方法，无论是谁，都必须要心怀畏惧了。
配先查提示：文章来自网络，不代表本站观点。
相关文章
推荐资讯