大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于新能源技术结构图的问题,于是小编就整理了1个相关介绍新能源技术结构图的解答,让我们一起看看吧。
AIP潜艇的发明历史是怎样的?
从二战德国的U-XVII级的过氧化氢技术开始,到现在斯特林热动机、封闭循环和燃料电池,未来将是小型核反应堆或核电池。
AIP技术就是不依赖空气推进(Air Independent Propulsion)的缩写,常规柴电潜艇在水下需要用蓄电池推进,但是蓄电池电量有限。所以常规潜艇在水下机动性能和续航能力非常有限,需要经常浮出水面或贴近水面使用通气管,吸入空气让柴油机工作发电,但这样非常容易被低空的反潜机发现。所以使用不依赖空气推进,对于潜艇在高危海域或者被对方围追堵截时,有极高的战术价值。
最早使用这一技术的实际上是德国人,二战时期德国沃尔特博士研制出沃尔特汽轮机,他利用过氧化氢可以分解成水和氧气并释放大量的热的原理,水加热产生水蒸气,声场的氧气则用来燃烧,蒸汽和燃气混合一起推动汽轮机发电。德国建造了几艘U-XVII级潜艇进行试验,但未能投入实战。二战结束之后,苏联和美国都获取了德国这方面技术。其中苏联对这方面相当重视,在1956年建成了第一艘实用化的过氧化氢潜艇,617型潜艇S-99号。但是过氧化氢是具有强腐蚀性,并且容易爆炸,该潜艇在巴伦支海试验时发生爆炸,死亡了30多名试验人员,随后苏联对这方面态度冷淡。过氧化氢的AIP技术来也匆匆,去也匆匆。
到了80年代,一种新的AIP技术开始应用,那就是斯特林热动机,通过外部高温气体加热内部热管气体做功进行驱动。由于燃烧与做功是分开运行,安全性和可靠性都非常强,但缺点在于能量传导环节过多,热效率低,能量利用率只有30%-40%,整体功率较小。例如日本的苍龙级潜艇使用瑞典授权生产的V4-275R斯特林热动机,功率只有100马力,只能驱动潜艇以3~4节的龟速航行。日本海上自卫队的苍龙级潜艇
我国的039型常规潜艇,使用的AIP技术也是斯特林热动机,但是我国改进的斯特林热动机功率达到221马力(163千瓦),同样4台斯特林发动机,而039水下排水量要比苍龙级少700多吨,039级潜艇使用AIP状态下,单位功率是苍龙级的2.5倍,相对来说水下机动性能要提升不少。我国外贸出口的S-20潜艇搭配的就是国产斯特林热动机,目前已拿下巴基斯坦和泰国的订单
但从目前来看,斯特林热动机正开始落后,现在主要流行以法国为代表的封闭循环技术和以德国为代表燃料电池技术。法国的封闭循环实际上就是自带液氧,燃料和氧气燃烧驱动汽轮机发电。由于纯氧也是一种高度活泼气体,在潜艇使用时同样要面临巨大风险,例如二战日本的93氧气鱼雷。法国的办法是,先对氧气进行预加热到300多度,使用酒精作为燃料燃烧,从而降低风险。法国的MESMA/AIP最早应用于出口巴基斯坦的阿戈斯塔-B型潜艇上,该系统最大优点可以做成独立分段,常规潜艇建造时只需要拉长艇身,增加一段分段就行了。
另一种是以德国为代表的燃料电池,氢和氧在电解质上直接电化学反应换成电能,省去了热动机复杂的化学能、热能、机械能到电能的能量转换过程,效率非常高,可以达到60%~70%;并且没有机械传动,非常安静;电池组可以灵活安装在各个部位,对潜艇外形影响小。所以包括我国039型潜艇以及日本苍龙级潜艇的后续改进***里面,都有将斯特林热动机换成燃料电池。德国的212潜艇,拜发达的汽车技术所赐,德国在燃料电池方面非常出色,随着燃料电池技术发展,各国也纷纷开始将这一线路作为主要AIP选择。
但是燃料电池最大缺点也是安全性,因为氢气非常危险,浓度有2%就会爆炸。发生泄漏的话,在潜艇这种封闭狭小空间无疑是抱着个***工作。
2008年的时候,俄罗斯一艘特殊的“核潜艇”交付,那就是试验性质的萨洛夫号常规潜艇。其带有一个超小型反应堆(也可能是核电池),但不是用来推进,而是作为水下发电。这就是未来“大国专用”的AIP技术方向,小型核反应堆(或核电池),这种方法差不多可以说是最佳的解决方案,可以让常规潜艇拥有接近核潜艇的水下续航能力。
AlP/(Air.lndependent.PropuIsion)……
是不依赖空气推进系统、泛指:潜艇在水下航行不依赖空气也能够提供推动力的新能源系统、分“热机/AIP”封闭循环系统“柴油机”/燃气轮机闭式循环热机以及/核动力混合推进系统/电化学“AIP”电解质电池组……
在二战时期纳粹德国和前苏联是最早搞“AlP”推进系统研究的国家。
(二战时期的潜艇结构图)
(世界上第一个应用“AlP”技术的却是瑞典的/“A-19”型号潜艇)
世界上应用“AlP”技术最著名的德国生产的“212型”/AIP潜艇。
“AlP”推进系统技术最大的特点就是:实现了潜艇“静悄悄”的第一目标和长航时在水下航行的“初心”……
中国也是最早开始探索与研究“AlP”技术的国家之一、师从前苏联和俄罗斯,然而,当俄罗斯2017年第二艘“应用AIP”技术的/“拉达”级潜艇下水的时候、中国实用型“AIP”技术的潜艇已经在茫茫大海航行12年了。
中国现在是“AIP”
先进推动力技术设计生产制造工艺世界领先梯队里的/领跑者。
中国在常规/核潜艇设计生产制造领域“独树一帜”领先美国至少一代、值得中国骄傲!
到此,以上就是小编对于新能源技术结构图的问题就介绍到这了,希望介绍关于新能源技术结构图的1点解答对大家有用。