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国产大功率斯特林发动机试验成功 功率320KW 一台顶苍龙级4台

国产大功率斯特林发动机试验成功 功率320KW 一台顶苍龙级4台  第1张

国产AIP潜艇,它装备斯特林发动机

近日国产大功率斯特林发动机基础样机在中船集团711所顺利完成试验,它的功率达到320KW,热功转换效率达到40%,是世界上功率最大的斯特林发动机。

斯特林发动机是潜艇用AIP动力之一,国产大功率斯特林发动机研制成功,标志着国产潜用AIP动力取得了历史性突破,为国产AIP潜艇提供了更加强劲的动力。

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常规潜艇最大缺点就是需要频繁上浮充电

传统常规潜艇采用柴油机作为动力,但是柴油机工作需要空气,这样潜艇在水下就要换成电动机推进。电动机由蓄电池提供电力,但是潜艇上面蓄电池储存的电能非常有限,当电能消耗到一定程度的时候,潜艇就需要上浮充电。这个时候潜艇非常危险,极易被对方探测和攻击。为了解决这个问题,AIP系统出现了。

AIP系统是不依赖空气推进系统缩写,AIP发动机工作的时候不需要从空气之中获取氧气,是常规潜艇发展的一次革命性事件。目前潜艇AIP系统包括斯特林发动机、燃料电池和闭式循环汽轮机系统等。其中斯特林发动机是一种由外部热源加热,并将热能转换为机械能的热机,其循环是一种闭式、采用定容下回热的气体循环。这种发动机与其他AIP系统相比技术最为成熟,采购和使用成本最低。装备潜艇方便,既可以用来设计新型号,也可以用于老艇改装。国内外实际使用经验表明,常规潜艇增加斯特林AIP系统之后,水下作战能力可以提高7倍之多。

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上世纪80年代瑞典率先突破斯特林AIP发动机技术,成功装备潜艇。然后日本从瑞典引进了斯特林AIP发动机,安装在苍龙级潜艇上面。根据相关资料,苍龙级潜艇安装有4台斯特林MK3发动机,单台功率为75KW。国产AIP潜艇也采用了斯特林发动机,技术同样来自瑞典,国产潜艇装备斯特林AIP发动机之后水下作战能力得到有效增强。

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苍龙级AIP潜艇配备有4台斯特林MK3发动机

不过斯特林发动机也存在一些缺点,其中比较突出的就是功率偏低。苍龙级装备4台斯特林MK3发动机,总功率也不过300KW。发动机功率低直接限制潜艇水下航速。苍龙级潜艇只能在水下以数节航速航行,这个速度还比不上人类的步行速度。中国相关单位一直寻求提高国产斯特林发动机功率,经过长期攻关,终于研制成功第一代国产斯特林AIP发动机。这种发动机具有完全自主知识产权,功率比斯特林MK3提高了117%。由于发动机功率增加,提高了国产AIP潜艇水下航速,增强了潜艇水下作战能力。

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国产AIP潜艇迎来更加强劲的发动机

在此基础上,中国相关单位又向更高目标发起冲锋,研制更大功率斯特林发动机。从相关消息来看,国产新一代斯特林发动机功率已经提高到320KW,这个指标比苍龙级潜艇4部发动机总和还多。以1艘潜艇装备2台计算,它可以提供600KW总功率。发动机功率增加,潜艇水下航速也就越快。潜艇水下航速越快,水下作战能力也就越强。另外发动机减少,简化了推进系统,这样潜艇内部结构也更简单,减少设计和建造难度,降低采购和使用成本。

随着国产动力系统不断升级,国产AIP潜艇性能将会更强,成为水下作战利剑。

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