核潛艇動(dòng)力系統(tǒng)

1、核潛艇動(dòng)力系統(tǒng)核潛艇動(dòng)力系統(tǒng)水：從動(dòng)力系統(tǒng)講柴電潛艇和水面艦艇所用柴油機(jī)有無(wú)區(qū)別海:總的講沒有太大區(qū)別只是潛艇用柴油機(jī)排氣的背壓要求相對(duì)高一些。潛艇柴油機(jī)排氣口處設(shè)置了氣體分布器可將廢氣均勻地變成小氣泡排到海水里不易被反潛兵力目視發(fā)現(xiàn)。當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí)。柴電潛艇如何保證通氣管狀態(tài)航行的安全海:潛艇通氣管進(jìn)氣口被海水淹沒時(shí)浮閥裝置會(huì)自動(dòng)將進(jìn)氣口蓋死以防止海水進(jìn)入。但是通氣管進(jìn)氣口被蓋死的時(shí)間不能過長(zhǎng)否則正在工作的柴油機(jī)將從艇內(nèi)艙室抽氣使艙室內(nèi)

2、的氣壓迅速下降造成負(fù)壓事故嚴(yán)重危及艇員生命安全對(duì)此是有沉痛教訓(xùn)的。雖然潛艇各艙室是用艙門隔開的但全艇通風(fēng)系統(tǒng)從首到尾是相通的因此潛艇各艙室會(huì)同時(shí)出現(xiàn)負(fù)壓。安全措施是:一旦因海浪造成通氣管進(jìn)口關(guān)閉當(dāng)艙室內(nèi)壓力降至一定數(shù)值時(shí)應(yīng)立刻手動(dòng)或自動(dòng)將柴油機(jī)停機(jī)。因此柴電潛艇水下通氣管航行時(shí)對(duì)海面風(fēng)浪等級(jí)是有嚴(yán)格要求的。潛艇在水下航行中有時(shí)會(huì)遇到液體海底。海水密度躍層比較穩(wěn)定潛艇可以停坐在上面既節(jié)約蓄電池電力又可利用液體海底待機(jī)或休息。液體海底與季節(jié)

3、和海區(qū)有關(guān)。如果潛艇停機(jī)可以坐在上面懸浮當(dāng)然要注意不要坐在液體海底區(qū)域的邊緣上。為了在液體海底上坐得更穩(wěn)可以向水柜再加注些海水使?jié)撏Ц匦?。潛艇在航行中?dòng)力系統(tǒng)容易出現(xiàn)哪些問題海:僅舉一例如推力軸承。潛艇推力軸承用來承受水對(duì)螺旋槳的反作用力最后將這個(gè)力傳遞給艇體以推動(dòng)潛艇前進(jìn)。在這方面容易出現(xiàn)燒推力軸承的問題。推力軸承的推力瓦塊表面通常采用耐磨材料巴氏合金熔點(diǎn)低。螺旋槳工作時(shí)推力軸承因承受巨大摩擦力而產(chǎn)生很高的熱量如果得不到及時(shí)冷卻推力

4、軸承上的巴氏合金材料便容易熔化而“燒掉”。因此必須配有專門冷卻系統(tǒng)對(duì)其表面進(jìn)行冷卻這個(gè)冷卻劑就是潤(rùn)滑油。具有一定壓力的軸系潤(rùn)滑油不斷進(jìn)入推力表面形成油膜減少了推力表面的摩擦力同時(shí)不斷帶走熱量而這個(gè)潤(rùn)滑油是通過海水冷卻的。如果軸系潤(rùn)滑油系統(tǒng)或軸系海水冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)故障潛艇螺旋槳就不能工作了。因此要及時(shí)監(jiān)測(cè)滑油溫度溫度異常時(shí)及時(shí)采取措施。水:潛艇動(dòng)力系統(tǒng)最常見的問題是“三漏”即漏水、漏油、漏氣(汽)。這與設(shè)備的密封效果、材料腐蝕等有關(guān)。“三

5、漏”可能會(huì)造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)失常還可能污染空氣影響人員健康。特別是核潛艇N路蒸汽管道如果漏汽嚴(yán)重高溫高壓的蒸汽彌漫到艙室里可能燙傷人員的呼吸道和皮膚所以是很危險(xiǎn)的。核潛艇反應(yīng)堆在安全上容易出什么問題海:各國(guó)核潛艇反應(yīng)堆大都用壓水堆這種堆廣泛用于核電廠技術(shù)上比較成熟。但是與常規(guī)潛艇相比核潛艇存在一些特殊的安全問題。一個(gè)是反應(yīng)堆核能釋放控制問題。反應(yīng)堆內(nèi)設(shè)置有控制棒以便按設(shè)計(jì)允許的功率水平逐漸釋放核能。但在某些事故情況下例如控制棒提升過快或連續(xù)抽

6、出時(shí)反應(yīng)堆內(nèi)所產(chǎn)生的熱量在短時(shí)間內(nèi)將急劇升高這種失控的功率增長(zhǎng)使堆內(nèi)瞬間產(chǎn)生無(wú)法接受的大量熱能這些熱能來不及被導(dǎo)出堆芯將導(dǎo)致反應(yīng)堆燃料元件燒毀。如1985年蘇聯(lián)太平洋艦隊(duì)K431號(hào)核潛艇在海參崴進(jìn)行換料時(shí)由于外部原因?qū)е驴刂瓢舯惶崞鹣喈?dāng)高度造成反應(yīng)堆進(jìn)入瞬發(fā)臨界狀態(tài)發(fā)生了巨大爆炸后果十分慘重。第二個(gè)是燃料元件產(chǎn)熱導(dǎo)出的安全問題。反應(yīng)堆燃料元件芯塊和其外部的包殼材料能承受的溫度都是有限度的如果溫度過高會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞。因此在反應(yīng)堆運(yùn)行期間必

7、須及時(shí)將堆芯內(nèi)的產(chǎn)熱導(dǎo)出防止堆芯溫度升到超出安全的程度。反應(yīng)堆第三個(gè)安全問題是輻射。堆內(nèi)原第三種途徑是加大反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器中的冷卻水溫差(即密度差)來達(dá)到提高冷卻劑上浮升力的目的。國(guó)外潛艇核動(dòng)力裝置的布置形式基本走的是“分散布置一緊湊布置一半一體化一一體化”的循序漸進(jìn)路子各國(guó)都把提高自然循環(huán)能力作為重要指標(biāo)。目前絕大部分都已發(fā)展為緊湊布置或半一體化核反應(yīng)堆自然循環(huán)能力明顯提高。法國(guó)是最先在核潛艇上采用一體化反應(yīng)堆的早在1971年服役的

8、第一艘彈道導(dǎo)彈核潛艇“可畏”號(hào)上就使用了半一體化核反應(yīng)堆它的主泵在反應(yīng)堆內(nèi)。1982年又在“紅寶石”級(jí)攻擊型核港艇上使用了一體化反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器和冷卻劑泵均在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)自然循環(huán)能力達(dá)30%。這種布置結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕大大減少了因管道引起的破損事故提高了反應(yīng)堆在低功率下的安全性。目前法國(guó)核潛艇全部是自然循環(huán)壓水堆。70年代以后美國(guó)核潛艇均采用緊湊布置的自然循環(huán)壓水堆目前自然循環(huán)能力也已達(dá)到25%30%。俄羅斯在建造了

9、100余艘緊湊布置壓水堆核潛艇后于1975年開始研制半一體化壓水堆并用于核潛艇上據(jù)悉正在進(jìn)行全自然循環(huán)的一體化陸上試驗(yàn)堆自然循環(huán)能力可達(dá)100%即可望完全取消一回路泵。如果降噪技術(shù)使得螺旋槳、齒輪箱和一回路主泵這三大噪聲被顯著抑制核潛艇能否完全低于海洋背景噪聲水:我對(duì)這點(diǎn)還有所懷疑。即使這三大噪聲被削掉了艇上還會(huì)有各種運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的轟轟噪聲通過艇壁傳向外面。現(xiàn)在艇上所有機(jī)械設(shè)備都有降噪措施最差的也隔了一層膠皮墊不可能將設(shè)備與艇壁硬性連接。海

10、:你如果在艇內(nèi)用金屬敲擊艇體就有可能暴露目標(biāo)。核潛艇在作戰(zhàn)需要時(shí)瞬間關(guān)機(jī)或啟動(dòng)的能力如何水:這實(shí)際是核潛艇的機(jī)動(dòng)性問題。高速航行時(shí)能突然降低速度也能在低速時(shí)很快提速這是核潛艇應(yīng)該具備的基本性能。航速的變化是靠降低或提高反應(yīng)堆功率來實(shí)現(xiàn)。但是說反應(yīng)堆“關(guān)機(jī)”不太確切因?yàn)楹藵撏б坏┏龊Ｊ遣粫?huì)輕易關(guān)閉反應(yīng)堆的只有返回到基地后才完全關(guān)閉。核潛艇在海上反應(yīng)堆一旦關(guān)閉再“點(diǎn)火”啟動(dòng)要經(jīng)過數(shù)小時(shí)至十幾個(gè)小時(shí)才行所以不到萬(wàn)不得已一般只把功率降到較低并維

11、持住而不完全“熄火”。海:核潛艇的主動(dòng)力系統(tǒng)能滿足戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)的需求。反應(yīng)堆跟蹤二回路功率需求的能力很強(qiáng)。當(dāng)停車命令發(fā)出后二回路汽輪機(jī)設(shè)有速關(guān)功能能把二回路的進(jìn)汽通道迅速關(guān)斷汽輪機(jī)很快便停車這時(shí)反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)能根據(jù)二回路需求功率的變化迅速將控制棒插入堆芯反應(yīng)堆功率也會(huì)迅速降至應(yīng)有的水平。反之當(dāng)二回路升功率命令發(fā)出后通過自動(dòng)或手動(dòng)操作反應(yīng)堆功率也會(huì)根據(jù)二回路功率需求迅速升至所需的水平。核潛艇普遍裝備了柴油發(fā)電機(jī)和推進(jìn)電機(jī)。這是否會(huì)增加系統(tǒng)

12、的復(fù)雜度及故障率水:這種復(fù)雜是需要的可以說是一種“保險(xiǎn)”的作法是一種備用的措施。目前只有法國(guó)核潛艇是用推進(jìn)電機(jī)作為主推進(jìn)方式。其它國(guó)家核潛艇的主動(dòng)力基本都是用減速齒輪直接帶動(dòng)推進(jìn)軸但一般還要配備由蓄電池、柴油機(jī)和推進(jìn)電機(jī)組成的備用動(dòng)力就是類似常規(guī)潛艇的推進(jìn)動(dòng)力。在主動(dòng)力故障等特殊情況時(shí)可啟用備用動(dòng)力系統(tǒng)。備用動(dòng)力不由反應(yīng)堆供能也不啟動(dòng)主汽輪機(jī)組和齒輪箱而由柴油直流發(fā)電機(jī)(通氣管狀態(tài)航行時(shí))或蓄電池(水下航行時(shí))提供直流電源并通過直流推進(jìn)