为何先进核潜艇和驱逐舰大多使用泵射推进?我来告诉你

核潜艇使用泵射推进,核心出发点就是为了静音。螺旋桨外漏容易产生空泡噪音,这会让核潜艇难以成为真正意义上的“大洋黑洞”。美国海军工程试验站为了对比泵射推进和普通螺旋桨推进时的噪音。他们上世纪曾经做过对比实验,结果表明,泵射推进比普通的螺旋桨推进最高可低20分贝左右,差距非常大。而在舰艇上使用喷水推进,最大的好处是操纵性和倒车性能优越;舰体外的附件少,减少了阻力。另外,跟外露螺旋桨相比,使用喷水推进的船可在浅水活动,因为只要入水口被淹没就行。还有就是,因为旋转部件是包裹起来的,所以里面的桨叶能得到很好的保护,不会切割外面的礁石和鱼儿。

在核潜艇推进装置研发上,中国已取得领先美国的技术成果。由中国武汉海军工程大学马伟明院士团队研制的“潜艇用无轴泵喷推进器”,将应用在中国下一代核潜艇上!“无轴泵喷推进器”,是世界各海军强国竞相开发的新型推进装置,它比“有轴泵喷推进器”要先进一代。目前,英美等国海军最先进的核潜艇上,配装的均是“有轴泵喷推进器”。2017年5月30日,中国中央电视台播发 道,称中国工程院院士、中国武汉海军工程大学马伟明少将所在团队研制的“潜艇用无轴泵喷推进器”,在技术领先美国十年。中国的下一代核潜艇上,将用上中国自主研发的“无轴泵喷推进器”。

潜艇按所用动力装置来分类,可分为常规动力潜艇与核动力潜艇两大类。按所用推进装置来分,可分为螺旋桨推进器潜艇与泵喷推进器潜艇两大类。泵喷推进器,是一种比螺旋桨推进器运行噪声更小、推进效率更高、技术上更先进的推进器。潜艇用推进螺旋桨在运行时,由于叶片振动及空泡的存在,会产生很大噪声。这种噪声辐射到海水中后,容易被敌方反潜声呐捕捉到。

科学家与工程师经过反复试验发现,如果在螺旋桨外面罩上一个隔音隔振的导流罩,就可进一步降低螺旋桨的运行噪声。科学家与工程师继续研究下去,就弄出了一种比螺旋桨推进器更先进的潜艇用推进装置——泵喷推进器。与传统的螺旋桨推进器相比,泵喷推进器在外观上的最大特点是,它的推进桨叶,被包裹在一个环形导流罩内。泵喷推进器在大幅提高推进效率的同时,辐射出的噪声比七叶大侧斜螺旋桨还要低很多。

采用“有轴泵喷推进器”的潜艇,仍有贯穿艇体耐压壳的传动轴系存在。因而,潜艇在航行时,这个传动轴系与艇体、传动轴系与泵喷推进器之间,会相互影响而产生可暴露潜艇行踪的噪声。所有的电动机,都由定子与转子两大部分构成;泵喷推进器,也由外部的环形导流罩与罩内的推进桨叶两部分组成。在“无轴泵喷推进器”中,电动机的定子被集成在环形导流罩中,与环形导流罩合二为一了;电动机的转子则与导流罩内的推进桨叶融为一体了。或者说,在“无轴泵喷推进器”中,其推进桨叶,是直接由安装在导流罩内的电动机驱动的,而不是由来自艇体内发动机或电动机的驱动轴驱动。

“有轴泵喷推进器”推进桨叶,由中心轴驱动。而“无轴泵喷推进器”的推进桨叶,由导流罩内的电动机从四周驱动,根本就没有中心轴。潜艇在配置“无轴泵喷推进器”后,其推进器与潜艇耐压壳内的汽轮机或电动机之间,不再有复杂的机械轴系联系。因为在“无轴泵喷推进器”中,驱动泵喷推进器的电机、推进桨叶、环形导流罩已被集成到一起了,或说一体化了。“无轴泵喷推进器”与艇体耐压壳内的动力装置,只存在电缆联系。电缆负责将潜艇艇体内的电力与控制信号,传送到“无轴泵喷推进器”上;“无轴泵喷推进器”上配装的各种监控传感器收集的数据,也通过电缆回传到潜艇艇内,供潜艇操作人员决策用。