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军事:永磁电机让我海军战力再提升 潜艇动力一台就搞定(2)

2017-11-04 14:45 来源:澎湃新闻

永磁电机,潜艇,静音性

  看起来漂亮的螺旋桨空泡是潜艇噪声的罪魁祸首之一。

  励磁电机的噪音水平就好像在潜艇当中大声说话一样,声音是传不到艇外的,或者说传到艇外的震动可以忽略不计。所以网传永磁电机可以大幅降低潜艇噪音是一种误解。

  对安静性没有大的提升,它的好处究竟体现在哪儿呢?首先体现在重量和体积的缩小。以需要跑20节以上的潜艇为例,以往潜艇的主电机可能需要7200-7500马力,如果用直流电机的话,重量大概要有七八十吨,往小点说也得六七十吨,长度可能会有七八米,形象点说,它的体积大概和一个中巴车差不多大。

  俄罗斯海军基洛级潜艇。 资料图

  如果说使用永磁电机的话,重量减轻和体积缩小,显然会给潜艇的设计总布置带来很多好处。

  永磁电机另一个特别值得关注的优势,在于它的可靠性大幅度提高,在低输出时效率的提升也有很大的意义。

  潜艇的电机,有时要跑高速,有时又要跑低速,最佳效率点是设在高速上还是设在低速上,这个很难平衡。过去的潜艇可能会有两台电机甚至更多的电机,这个是充分考虑了低速的效能和高速效能以及可靠性的因素。

  像老的俄罗斯基洛级潜艇,它的动力电机有三台,一个主电机,一个经航电机,还有一个备用电机,要这么多电机主要为了解决大输出和小输出效率的问题,同时还要解决可靠性的问题。对于永磁电机来说,它总体的工作效率提高了,同时低输出时候的效率有极大的改善,这样一来经航电机就可以取消了。而且它的可靠性大幅提升,那么备用电机是不是也就可以取消了呢?这对潜艇的设计显然有很大帮助。

  德国德意志造船厂码头上,一艘挂埃及国旗的新型209级1400M潜艇正在举行移交仪式。2011年埃及向德国购买了两艘209型常规潜艇。

  国外的常规潜艇,最高航速可以跑到20节、21节,这些潜艇的主电机,4000多马力、5000马力,撑死了6000马力,怎么算也算不出来它是如何跑到20节以上的。其实这是国外的设计者搞的小猫腻。这是因为潜艇采用了双速制,正常航行的时候,跑到15节、16节,这时使用的是主电机的最大功率。想跑到20节,短时间想冲一下,就采用超负荷运行的方式,一个4000、5000马力的电机,可以超负荷运行60%,甚至80%,这时就可以跑到20节、21节,当然这个超速运行的时间不能太长,因为超负荷运行电机会发热,长时间的发热会烧毁线圈绕组和电刷。所以高速度前提就是时间很短。

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