中国潜艇黑科技:马伟明的无轴泵推有多牛

中国海军近年来的科学技术腾飞是无数科学家夜以继日研究的成果,在这些无名科学家中最具有传奇色彩的就是被网友称为“电磁法王”马伟明院士。这位院士在舰用电磁技术领域拥有非常卓越的科研成果,其中彻底改变中国潜艇设计模式的无轴泵推就是这位院士带头发明的。

无轴泵推是一种特殊的潜艇推进方式,相比现在潜艇使用的主流泵推系统,无轴泵推在结构上和使用效果上与有轴泵推系统有着本质上的区别。

美国弗吉尼亚级核潜艇仍采用传统的有轴泵推系统

传统的有轴泵推是采用标准的主机-传动轴-螺旋桨式结构。这种结构的电动机/发动机位于潜艇后段中部,利用发动机提供的动力经过齿轮变速(电机则不用变速)将动力输出至传动轴,再由传动轴连接位于舰体外部后方的螺旋桨以完成动力输出和推进。泵推则是在螺旋桨外侧嵌套一个圆形的泵壳,能够显著提高动力效率和降低噪音,是世界主流潜艇的标配。例如著名的美国弗吉尼亚级攻击核潜艇就是用的有轴泵推系统。

无轴轮缘推进系统取消了传统的驱动轴,而是由环状电机驱动,结构大大简化

一种水面舰船使用的无轴轮缘推进系统

无轴泵推的好处有三个:第一,其机械效率高。传统的有轴泵推在推进过程中需要进行主轴传动和变速,其机械效率一般为50%左右,高一点的为70%,热效率就更低了。无轴泵推由于直接采用电动机且无传动模块,其起始机械效率就可以接近80%,而且随着中国超导体的研究,机械效率只会越来越高。

第二,其航行噪音小。无轴泵推只能采用电动机作为动力,因此相比传统的柴油机和机械结构,其本身的固有振荡频率和机械接触噪音非常之小。而同为电动机驱动的泵推系统,无轴泵推由于没有传动轴噪声非常的小。相比之下有轴泵推的传动轴在转动输出动力过程中不可避免的机械磨损和耦合振荡会产生相当大的噪音,这个噪音是很难通过消音瓦等进行消除的。

采用无轴泵推技术后,中国潜艇将会在海底完全“隐形”

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