潛艇動力裝置分析課件

艦艇動力裝置——潛艇艦艇動力裝置——潛艇1時間型號動力裝置1776年美國“海龜號”潛艇人力1863年法國“潛水員”號潛艇蒸汽機1866年英國“鸚鵡螺”號潛艇電動機潛艇動力發(fā)展史最早期曾經(jīng)嘗試過做為潛艇動力來源的有壓縮空氣、人力、蒸氣、燃油和電力等等。時間型號動力裝置1776年美國“海龜號”潛艇人力1863年法21897年美國“霍蘭”號潛艇動力裝置：45馬力汽油發(fā)動機和以蓄電池為主的電動機。航速：水上7節(jié)水下5節(jié)續(xù)航能力：1000海里

現(xiàn)代潛艇的鼻祖1897年美國“霍蘭”號潛艇動力裝置：45馬力汽油發(fā)動3潛艇動力裝置分析課件4柴電常規(guī)潛艇

柴電潛艇是常規(guī)潛艇，柴電動力潛艇是指以柴油發(fā)電機和電動機為動力的潛艇，現(xiàn)在的常規(guī)潛艇基本是這種傳動形式，也叫做電傳動方式。而由柴油機直接帶動螺旋槳的叫直接傳動方式，六十年代以后的常規(guī)潛艇較少用。柴電常規(guī)潛艇

柴電潛艇是常規(guī)潛艇，柴電動力潛艇是指以柴油發(fā)電5柴電動力潛艇具體傳動過程如下：在水面時，柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電，然后發(fā)出的直流電供電動機轉(zhuǎn)動，進而帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)。柴油機與螺旋槳沒有直接的機械連接。同時柴油發(fā)電機又給蓄電池充電。在水下時，柴油機不能使用（因為要有空氣才行），電動機的電源則由蓄電池供給。

柴電動力潛艇具體傳動過程如下：在水面時，柴油機帶動發(fā)電機發(fā)6德國U型潛艇

IIA型1934-1935排水量水面254噸/水下303噸/總計381噸長度40.9米（134尺2寸）全長/27.8米（91尺2寸）壓力殼寬度4.1米（13尺5寸）全長/4米（13尺1寸）壓力殼高度8.6米（28尺3寸）吃水深度3.8米（12尺6寸）動力2×MWMRS127S6缸柴油引擎，700hp（522kW）/2×SSWPGVV322/26雙動電力發(fā)動機，402hp（300kW）最大速度水面13節(jié)、水下6.9節(jié)續(xù)航力水面1600海里（2960km）/8節(jié)（15km/h）、水下35海里（65km）/4節(jié)（7km/h）最大下潛深度150米（492尺）下潛時間35秒（潛望鏡深度-10米）武器3×533mm魚雷發(fā)射管（船首），5枚魚雷潛艇人員22~24人德國U型潛艇

IIA型1934-19357潛艇動力裝置分析課件8AIP系統(tǒng)

AirIndependancePowerAIP是“不依賴空氣推進裝置”的英文縮寫，如今它已為人們普遍接受，日漸風(fēng)靡各國海軍并大有引領(lǐng)常規(guī)潛艇發(fā)展之勢?，F(xiàn)有的常規(guī)動力潛艇,在水面航行時,用些油機作動力,同時給蓄電池充電；在水下航行時用蓄電池提供動力。潛艇因此要經(jīng)常浮出水面,不利于隱蔽。為了克服這一缺點,現(xiàn)已研制成無需從空氣中獲取氧氣的潛艇常規(guī)動力裝置,這就是所謂不依賴空氣的動力裝置,簡稱AIP系統(tǒng)。AIP系統(tǒng)

AirIndependancePower9AIP技術(shù)

不依賴空氣推進技術(shù)(AIPLink)是使常規(guī)潛艇潛航時間大幅提高的新技術(shù)，目前瑞典研制的斯特林發(fā)動機和德國研制的燃料電池這兩種AIP動力裝置已達到實用階段。AIP技術(shù)

不依賴空氣推進技術(shù)(AIPLink)是使常規(guī)潛10斯特林發(fā)動機AIP（SEAIP）

斯特林發(fā)動機AIP（SEAIP）

11斯特林發(fā)動機（SE）AIP以不依賴空氣的斯特林機（StirlingEngine）為發(fā)電機原動機。斯特林發(fā)動機是一種外部加熱的連續(xù)燃燒發(fā)動機，它通過外部燃燒的高溫氣體經(jīng)加熱管加熱內(nèi)部循環(huán)的工質(zhì)（船用斯特林機通常用氦氣作循環(huán)工質(zhì)），內(nèi)部循環(huán)工質(zhì)受熱膨脹推動活塞作功，使發(fā)動機輸出軸功率。為了使發(fā)動機在無空氣條件下連續(xù)運行，同樣需要連續(xù)不斷地供應(yīng)氧氣燃燒供應(yīng)熱量，因而SEAIP也裝有較大容量的液氧罐。為了排除燃燒后廢氣，有兩種方法可選擇。一種是利用廢氣壓力直接排到舷外海水，這需要較高的燃燒壓力（30bar左右），且未燃燒的O2會隨廢氣直接排至舷外，導(dǎo)致未燃O2氣和來不及溶解的CO2氣冒至海面。另一種方法是象CCDAIP系統(tǒng)一樣，裝備排氣冷卻CO2海水吸收器及水管理系統(tǒng)，這樣裝置會比直接排出廢氣的辦法復(fù)雜些，但可使燃燒壓力降低，燃燒不隨潛深影響，不會產(chǎn)生氣泡航跡，隱蔽性較好。斯特林發(fā)動機（SE）AIP以不依賴空氣的斯特林機（Stir12燃料電池FC（FCAIP）

燃料電池FC（FCAIP）

13德國已裝艇海試的燃料電池為氫氧燃料電池，其基本工作原理是靠氫和氧反應(yīng)直接產(chǎn)生電能而工作的，它唯一的副產(chǎn)品為水，這個過程正好與通過電解分解水的過程相反。燃料電池必須源源不斷地供應(yīng)氫和氧，為此，AIP裝置不僅要有較大容量的液氧罐，而且要有一個較大容量的液氫貯存罐，而液氫要比液氧貯存條件苛刻得多。德國已裝艇海試的燃料電池為氫氧燃料電池，其基本工作原理是靠氫14德國212型潛艇

212型潛艇屬中型潛艇，長53.2米，寬6.9米，吃水5.8米；水上排水量1320噸，水下排水量1800噸；水上航速12節(jié)，水下航速20節(jié)。由于該艇安裝了自動化程度很高的指揮和武器控制系統(tǒng)，故人員編制只有23人。212型潛艇的主要武器是艇首安裝的6具533毫米魚雷發(fā)射管，可發(fā)射新改進的DM2A4重型線導(dǎo)魚雷。德國212型潛艇

212型潛艇屬中型潛艇，長53.2米，寬615U212級傳統(tǒng)動力系統(tǒng)裝備PillerGmbH公司MTU16V-396柴油發(fā)動機，帶動發(fā)電機用于給蓄電池組充電。U212級傳統(tǒng)動力系統(tǒng)裝備PillerGmbH公司MTU16212級潛艇推進系統(tǒng)由一個傳統(tǒng)動力系統(tǒng)和一個“不依賴空氣推進”（AIP）系統(tǒng)聯(lián)合組成。傳統(tǒng)動力系統(tǒng)由一個柴油發(fā)電機和一個鉛酸續(xù)電池組成，用于高速航行；“不依賴空氣推進”（API）系統(tǒng)，為靜默慢速巡航使用；兩種系統(tǒng)共同操作時，潛艇達到最高20節(jié)航速。212級潛艇的“不依賴空氣推進”（AIP）系統(tǒng)使用一個裝備氧和氫倉儲的燃料電池系統(tǒng)，也被集成于潛艇的操作系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。氫燃料不以氣態(tài)或壓縮形式，而以金屬氫化物的形式儲存，這種物質(zhì)能夠大量吸收、保存并分解氫氣燃料，每個儲存單元有幾組金屬氫化物組成，它所容納的氫氣燃料要比低溫集裝箱內(nèi)的液體氫多許多，在封閉的燃燒室內(nèi)使用是具有方便、容量大、生態(tài)安全性較高和非常利于環(huán)保的優(yōu)點。全部系統(tǒng)由九組PEM（質(zhì)子交換膜）燃料電池模塊所組成，每組提供功率在30-50千瓦之間。單獨使用燃料電池可以使?jié)撏У难埠剿俣冗_到8節(jié)。燃料電池輸出的總功率大約是300千瓦。212級潛艇推進系統(tǒng)由一個傳統(tǒng)動力系統(tǒng)和一個“不依賴空氣推進17核動力潛艇

核潛艇是潛艇中的一種類型，指以核反應(yīng)堆為動力來源設(shè)計的潛艇。由于這種潛艇的生產(chǎn)與操作成本，加上相關(guān)設(shè)備的體積與重量，只有軍用潛艇采用這種動力來源。核潛艇水下續(xù)航能力能達到20萬海里，自持力達60-90天。核動力潛艇

核潛艇是潛艇中的一種類型，指以核反應(yīng)堆為動力來源18核動力裝置核動力裝置是指利用核燃料(鈾一235、钚等)裂變產(chǎn)生的能量為船舶提供動力的裝置。基本工作原理是利用原子核裂變反應(yīng)能量產(chǎn)生的高溫來產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪機組產(chǎn)生動力，用來推進船舶前進或發(fā)電。核動力裝置核動力裝置是指利用核燃料(鈾一235、钚等)裂變產(chǎn)19核反應(yīng)堆原理圖核反應(yīng)堆原理圖20核潛艇結(jié)構(gòu)圖核潛艇結(jié)構(gòu)圖21鸚鵡螺號潛艇

1954年1月21日，世界第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號誕生，共花費5500萬美元。新建成的“鸚鵡螺”號總重2800噸，比舊式潛艇大得多。艇長97.5米，寬8.4米，吃水6.7米，水上排水量3700噸，水下排水量則達4040噸；配備6具533毫米魚雷發(fā)射管，可攜帶18枚魚雷；下潛深度為200米，潛航時最高航速達20節(jié)；可在最大航速下連續(xù)航行50天、全程3萬公里而不需要加任何燃料。該艇與當時的普通潛艇相比，航速大約快了一半。整個核動力裝置占船身的一半左右鸚鵡螺號潛艇

1954年1月21日，世界第一艘核潛艇“鸚鵡22在1954年1月24日開始首次試航，到1957年4月止，“鸚鵡螺”號在沒有補充燃料的情況下持續(xù)航行了11萬余公里，其中大部分時間是在水下航行。1958年8月，“鸚鵡