潜艇动力装置分析课件.ppt

《潜艇动力装置分析课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《潜艇动力装置分析课件.ppt（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、舰艇动力装置潜艇时间型号动力装置1776年美国“海龟号”潜艇人力1863年法国“潜水员”号潜艇蒸汽机1866年英国“鹦鹉螺”号潜艇电动机潜艇动力发展史潜艇动力发展史最早期曾经尝试过做为潜艇动力来源的有压缩空气、人力、蒸气、燃油和电力等等。1897年 美国“霍兰”号潜艇动力装置：45马力汽油发动机和以蓄电池为主的电动机。航速： 水上 7节 水下 5节 续航能力：1000海里 现代潜艇的鼻祖德国德国U型潜艇型潜艇lIIA型 1934-1935l排水量 水面254吨/ 水下303吨/ 总计381吨l长度 40.9米（134尺2寸） 全长/ 27.8米（91尺2寸）压力壳l宽度 4.1米（13尺5寸）

2、 全长/ 4米（13尺1寸）压力壳l高度 8.6米（28尺3寸）l吃水深度 3.8米（12尺6寸）l动力 2 MWM RS127S 6缸柴油引擎， 700 hp （522 kW） / 2 SSW PGVV322/26 双动电力发动机， 402 hp （300 kW）l最大速度 水面13节、水下6.9节l续航力 水面1600海里（2960km）/8节（15km/h）、 水下35海里（65km）/4节（7km/h）l最大下潜深度 150米（492尺）l下潜时间 35秒（潜望镜深度-10米）l武器 3 533mm鱼雷发射管（船首），5枚鱼雷l潜艇人员 2224人 AIP系统 Air Independ

3、ance Power AIP是“不依赖空气推进装置”的英文缩写，如今它已为人们普遍接受，日渐风靡各国海军并大有引领常规潜艇发展之势。 现有的常规动力潜艇,在水面航行时,用些油机作动力,同时给蓄电池充电；在水下航行时用蓄电池提供动力。潜艇因此要经常浮 出水面,不利于隐蔽。为了克服这一缺点,现已研制成无需从空气中获取氧气的潜艇常规动力装置,这就是所谓 不依赖空气的动力装置,简称AIP系统。 AIP技术技术 不依赖空气推进技术(AIP Link)是使常规潜艇潜航时间大幅提高的新技术 ，目前瑞典研制的斯特林发动机和德国研制的燃料电池这两种AIP动力装置已达到实用阶段。 斯特林发动机斯特林发动机AIP（

4、SEAIP）v斯特林发动机（SE）AIP以不依赖空气的斯特林机（Stirling Engine）为发电机原动机。斯特林发动机是一种外部加热的连续燃烧发动机，它通过外部燃烧的高温气体经加热管加热内部循环的工质（船用斯特林机通常用氦气作循环工质），内部循环工质受热膨胀推动活塞作功，使发动机输出轴功率。为了使发动机在无空气条件下连续运行，同样需要连续不断地供应氧气燃烧供应热量，因而SEAIP也装有较大容量的液氧罐。为了排除燃烧后废气，有两种方法可选择。一种是利用废气压力直接排到舷外海水，这需要较高的燃烧压力（30 bar左右），且未燃烧的O2会随废气直接排至舷外，导致未燃O2气和来不及溶解的CO2气

5、冒至海面。另一种方法是象CCDAIP系统一样，装备排气冷却CO2海水吸收器及水管理系统，这样装置会比直接排出废气的办法复杂些，但可使燃烧压力降低，燃烧不随潜深影响，不会产生气泡航迹，隐蔽性较好。 燃料电池燃料电池FC（FCAIP）v德国已装艇海试的燃料电池为氢氧燃料电池，其基本工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作的，它唯一的副产品为水，这个过程正好与通过电解分解水的过程相反。燃料电池必须源源不断地供应氢和氧，为此，AIP装置不仅要有较大容量的液氧罐，而且要有一个较大容量的液氢贮存罐，而液氢要比液氧贮存条件苛刻得多。 德国212型潜艇 212型潜艇属中型潜艇，长53.2米，宽6.9米，吃水5

6、.8米；水上排水量 1320吨，水下排水量 1800吨；水上航速12节，水下航速20节。由于该艇安装了自动化程度很高的指挥和武器控制系统，故人员编制只有23人。212型潜艇的主要武器是艇首安装的6具533毫米鱼雷发射管，可发射新改进的DM2A4重型线导鱼雷。 U212级传统动力系统装备Piller GmbH公司MTU 16 V- 396柴油发动机，带动发电机用于给蓄电池组充电。 212级潜艇推进系统由一个传统动力系统和一个“不依赖空气推进”（AIP）系统联合组成。传统动力系统由一个柴油发电机和一个铅酸续电池组成，用于高速航行；“不依赖空气推进”（API）系统，为静默慢速巡航使用；两种系统共同操

7、作时，潜艇达到最高20节航速。 212级潜艇的“不依赖空气推进”（AIP）系统使用一个装备氧和氢仓储的燃料电池系统，也被集成于潜艇的操作系统和自动控制系统。氢燃料不以气态或压缩形式，而以金属氢化物的形式储存，这种物质能够大量吸收、保存并分解氢气燃料，每个储存单元有几组金属氢化物组成，它所容纳的氢气燃料要比低温集装箱内的液体氢多许多，在封闭的燃烧室内使用是具有方便、容量大、生态安全性较高和非常利于环保的优点。全部系统由九组PEM（质子交换膜）燃料电池模块所组成，每组提供功率在30-50千瓦之间。单独使用燃料电池可以使潜艇的巡航速度达到8节。燃料电池输出的总功率大约是300千瓦。 核动力装置 核动

8、力装置是指利用核燃料(铀一235、钚等)裂变产生的能量为船舶提供动力的装置。基本工作原理是利用原子核裂变反应能量产生的高温来产生蒸汽，推动汽轮机组产生动力，用来推进船舶前进或发电。核反应堆原理图核潜艇结构图 1954年1月21日，世界第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号诞生，共花费5500万美元。新建成的“鹦鹉螺”号总重2800吨，比旧式潜艇大得多。艇长97.5米，宽8.4米，吃水6.7米，水上排水量3700吨，水下排水量则达4040吨；配备6具533毫米鱼雷发射管，可携带18枚鱼雷；下潜深度为200米，潜航时最高航速达20节；可在最大航速下连续航行50天、全程3万公里而不需要加任何燃料。该艇与当时的普通潜艇相比，航速大约快了一半。整个核动力装置占船身的一半左右 在1954年1月24日开始首次试航，到1957年4月止，“鹦鹉螺”号在没有补充燃料的情况下持续航行了11万余公里，其中大部分时间是在水下航行。1958年8月，“鹦鹉螺”号从冰层下穿越北冰洋冰冠，从太平洋驶进大西洋，完成了常规动力潜艇所无法想象的壮举。 谢谢欣赏！