柴油潜艇在下潜后,发动机需要的空气是从哪儿来的?
柴油潜艇一般通过柴油发动机和电动马达配合工作实现作战任务。其中柴油发动机负责潜艇在水面上航行和电瓶充电的动力来源。潜艇下水后则使用预先储备在电瓶中的电力航行。荷兰则发明了呼吸管,德国改进后应用在他们的潜艇中。呼吸管可以伸长通气管将外界的空气引入柴油发动机,并排出发动机产生的废气,还能防止海水进入管线。这时柴油潜艇可以使用潜望镜深度下使用发动机。
早期的柴电潜艇动力系统包括柴油机、电动机、发动机和蓄电池。其中螺旋桨和采油机及电动力并联,在水面上工作时,使用柴油发动机,此时柴油发动机还为蓄电池供电。在水面下航行时,由于氧气有限,这时只使用蓄电池为电动马达供电,仅用电力推动螺旋桨工作。在柴油潜艇引入呼吸管之前,潜艇进行换气和充电作业时必须浮出水面,而潜艇为了保证安全通常只能在夜间进行作业。潜艇引入呼吸管后,其只需将呼吸管伸出海面便能进行充电,它不仅降低了潜艇被发现的几率,还大大延长了潜艇的充电时机。然而呼吸管的缺点同样明显
柴油发动机在工作时会排出大量废气,天气晴朗的前提下3海里外都能目视看到。而且伸出的潜望镜发出的浪花也会被雷达所捕获。通气管是潜艇获取空气的设备它在时期开始大量装备当时柴电常规动力潜艇在水下电池作为动力。但是需要潜艇上浮,柴油机工作进行充电,并补充压缩空气和更新潜艇内的空气。通气管能减轻潜艇暴露的几率值得一提的是使用通气管时会对航速有所要求,航速太快的话,严重时会折断通气管。
AIP潜艇动力系统,能显著延长潜艇水下航行时间,成为欧洲、俄罗斯等国家地区努力发展的对象。
目前几种主流的AIP产品包括瑞典的斯特林推进系统(SEAIP)、法国MESMA封闭循环蒸气推进系统(CCSTAIP)、荷兰封闭循环柴油机(CCDAIP),以及俄罗斯、德国大力研发的燃料电池系统 (FCAIP)。
这类AIP主机使传统动力潜艇的潜航时间,比原来只靠传统铅酸电池的设计高出好几倍,约为二至三周。使用传统电池的柴电潜艇最多仅有四到五天的潜航时间。
未来的AIP输出能力将更为惊人,使潜艇能持续潜航一个月以上。
不过目前的AIP技术并非完美:首先,各种实用化的AIP的输出功率都不是很大,最多只有300至400kW上下,只能支持潜艇在水下以4、5节左右的低速度航行。这只能产生让潜艇保持可控的最低舵效,所以AIP只能作为潜艇进行潜伏部署的低速推进系统,使潜艇的水下潜伏时间变长,仍不能取代传统的柴电推进。当然也依旧不具备核潜艇在水下大幅度加速、主动占位攻击的能力。不过这个问题将随着科技进步而有所改善。
第二个问题,来自于其先天缺点,燃料电池仅排出常温的水之外,但是其他几种,包括斯特林、MESMA以及CCD都会产生高温废气,需要设法排出舰体,势必得通过气泵加压,才能从高水压的深水中排走。
高温废气如果不先冷却,就会产生过多热信号,增加被红外探测系统察觉的机会。
因此潜艇在这方面必须事先进行规划设计,将暴露的机会降至最低。
柴油潜艇一般通过柴油发动机和电动马达配合工作实现作战任务。其中柴油发动机负责潜艇在水面上航行和电瓶充电的动力来源。潜艇下水后则使用预先储备在电瓶中的电力航行。二战前荷兰则发明了呼吸管,德国改进后应用在他们的潜艇中。呼吸管可以伸长通气管将外界的空气引入柴油发动机,并排出发动机产生的废气,还能防止海水进入管线。这时柴油潜艇可以使用潜望镜深度下使用发动机。
早期的柴电潜艇动力系统包括柴油机、电动机、发动机和蓄电池。其中螺旋桨和采油机及电动力并联,在水面上工作时,使用柴油发动机,此时柴油发动机还为蓄电池供电。在水面下航行时,由于氧气有限,这时只使用蓄电池为电动马达供电,仅用电力推动螺旋桨工作。
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在柴油潜艇引入呼吸管之前,潜艇进行换气和充电作业时必须浮出水面,而潜艇为了保证安全通常只能在夜间进行作业。潜艇引入呼吸管后,其只需将呼吸管伸出海面便能进行充电,它不仅降低了潜艇被发现的几率,还大大延长了潜艇的充电时机。然而呼吸管的缺点同样明显,柴油发动机在工作时会排出大量废气,天气晴朗的前提下3海里外都能目视看到。而且伸出的潜望镜发出的浪花也会被雷达所捕获。
通气管是潜艇获取空气的设备,它在二战时期开始大量装备。当时柴电常规动力潜艇在水下电池作为动力。但是需要潜艇上浮,柴油机工作进行充电,并补充压缩空气和更新潜艇内的空气。通气管能减轻潜艇暴露的几率。值得一提的是,使用通气管时会对航速有所要求,航速太快的话,严重时会折断通气管。
现代潜艇上也搭载有通气管。在核潜艇中,使用核反应堆而非电池,所以没有充电的需求。潜艇内部的氧气也可以从海水中分解而得,通气管通常用来补充压缩空气。
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目前还有不依赖空气推进潜艇(绝氧推进系统),动力系统采用闭式循环柴油机、斯特林发动机和燃料电池。其中闭式循环柴油机能让柴油发动机像在水面运作一样,这时候使用的是制氧剂或压缩液态氧气。由于金属会在纯氧环境中燃烧,所以闭式循环柴油机中的氧气会加入杂质气体。
潜艇长时间在水中航行,这就需要能够持续给在密闭潜艇内工作的舰员供氧,那么这些氧气是从哪里来的呢。
早期的潜艇需要每隔数小时就上浮出水面,或者是水下数米的深度,使用通气管来向艇内输送氧气,并将废气排出艇外。
后来的潜艇开始使用制氧设备,采用空气再生法制氧,将排出的废气经过处理分离出二氧化碳,再由制氧装置加工产生氧气,潜艇内的空气就能循环使用,这样潜水艇能在水下待4~7天。
而更厉害的核潜艇所采用的是电解水法,通过电解就能在水中分离出氧气,能为潜艇连续供氧,从理论上讲核潜艇可以长年累月的在水下航行,但考虑到舰员长期在密闭的环境中所承受的巨大压力,核潜艇连续呆在水中的时间不会超过3个月。
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目前核潜艇水下潜航时间世界纪录,是由中国海军创造的,时间为90天。
柴油潜艇一般通过柴油发动机和电动马达配合工作实现作战任务。其中柴油发动机负责潜艇在水面上航行和电瓶充电的动力来源。潜艇下水后则使用预先储备在电瓶中的电力航行。二战前荷兰则发明了呼吸管,德国改进后应用在他们的潜艇中。呼吸管可以伸长通气管将外界的空气引入柴油发动机,并排出发动机产生的废气,还能防止海水进入管线。这时柴油潜艇可以使用潜望镜深度下使用发动机。
早期的柴电潜艇动力系统包括柴油机、电动机、发动机和蓄电池。其中螺旋桨和采油机及电动力并联,在水面上工作时,使用柴油发动机,此时柴油发动机还为蓄电池供电。在水面下航行时,由于氧气有限,这时只使用蓄电池为电动马达供电,仅用电力推动螺旋桨工作。
在柴油潜艇引入呼吸管之前,潜艇进行换气和充电作业时必须浮出水面,而潜艇为了保证安全通常只能在夜间进行作业。潜艇引入呼吸管后,其只需将呼吸管伸出海面便能进行充电,它不仅降低了潜艇被发现的几率,还大大延长了潜艇的充电时机。然而呼吸管的缺点同样明显,柴油发动机在工作时会排出大量废气,天气晴朗的前提下3海里外都能目视看到。而且伸出的潜望镜发出的浪花也会被雷达所捕获。
通气管是潜艇获取空气的设备,它在二战时期开始大量装备。当时柴电常规动力潜艇在水下电池作为动力。但是需要潜艇上浮,柴油机工作进行充电,并补充压缩空气和更新潜艇内的空气。通气管能减轻潜艇暴露的几率。值得一提的是,使用通气管时会对航速有所要求,航速太快的话,严重时会折断通气管。
现代潜艇上也搭载有通气管。在核潜艇中,使用核反应堆而非电池,所以没有充电的需求。潜艇内部的氧气也可以从海水中分解而得,通气管通常用来补充压缩空气。
目前还有不依赖空气推进潜艇(绝氧推进系统),动力系统采用闭式循环柴油机、斯特林发动机和燃料电池。其中闭式循环柴油机能让柴油发动机像在水面运作一样,这时候使用的是制氧剂或压缩液态氧气。由于金属会在纯氧环境中燃烧,所以闭式循环柴油机中的氧气会加入杂质气体。
斯特林发动机是绝氧推进系统的关键部件。1816年伦敦牧师罗巴特斯特林发明了该装置,因此得名。这是一种闭循环活塞式发动机,闭循环意为膨胀和压缩介质一直保存在气缸中。斯特林发动机通过气体吸收热源的内能,热胀冷缩做功,然后接触冷源,气体压缩,使活塞复位。斯特林发动机又被称为外燃机。
拥有绝氧推进系统潜艇的国家有俄罗斯、德国、瑞典、法国、西班牙和中国。日本虽然表面声称自己并无该技术,但从瑞典引进了斯特林发动机并由川崎重工生产。韩国同样也向瑞典申请引进该项技术。
化学反应得到的,在潜艇里一个工作舱中,有专门的材料,进行反应,来产生空气。
潜艇怎么实现下潜和上浮
当潜艇需要上浮时,它会利用水的浮力将自身推向水面。此时,潜艇会利用潜艇内部的压缩空气,将船体内的水排出,同时将船体内的空气重新充入,使潜艇浮起来。此外,潜艇还可以利用潜艇外部的涡轮机组,通过推进器来创造上浮力。需要注意的是,潜艇在下潜和上浮的过程中,需要控制好船体的平衡。如果平衡失调,...
潜艇下潜必须增压吗?
1、潜艇下潜后,外界水压靠耐压艇壳的结构强度来承受,并不需要内部增压来保持内外压力平衡。所以潜艇下潜根本不增压!2、只要结构强度足够,潜艇就可以潜到相应的深度。目前人类制造的最强的科研潜艇,已经多次潜入地球上最深的海底——西太平洋马里亚纳海沟(深度超过11000米),并且安全返回。3、军用潜艇...
关于潜艇的问题
常规潜艇的驱动装置有柴油动力和电力驱动两种模式。在水下航行通常使用电力驱动,这样做主要是降低发动机的噪音,利于自身的隐蔽。而发电机的动力有限,电用完了就要浮出水面充电,所以为了减少浮出水面带来的不必要的风险,潜艇在下潜后通常会关闭一切不必要的电力设施以减少耗电量。红色的灯就是这种模式下...
潜艇是如何在水中实现下潜和上浮的
潜艇在水中下潜和上浮的原理及实现方法 潜艇可以在水中自如地实现下潜和上浮,这要归功于它独特的设计和先进的技术。潜艇的下潜和上浮原理是利用了物理学中的浮力原理。在下潜时,潜艇会让水流进入潜艇的水箱,使得整个潜艇的总体积增大,原本的浮力减小,水面上浮部分也就下沉到水下。这时,潜艇内部的机械...
诺第斯号潜艇关上舱盖后,在海底是如何调换空气的?
无法换气。潜艇下潜后,艇内的氧气很快就会消耗完。所以,潜艇都必备过氧化钠再生药板,可以和艇内的二氧化碳反应,产生氧气和水。氧气罐不怎么用,艇内的二氧化碳必须及时处理掉,不然的话会威力人员生命。过氧化钠不能支持柴油机使用,所以,柴电潜艇无法在水下启动柴油机,只能用蓄电池驱动。
在潜艇里放屁是不是排不出去?
虽然不知道你为什么要在潜艇中放屁,不过这个事情确实是有可能发生的,毕竟我们还控制不了自己的肠胃的反应,潜艇在下潜的时候大部分气体还真是不往外排的,但是你完全不要担心排不出去的问题,因为我们不仅会放屁,还会拉屎呢,要是没有措施的话,大家都在这小空间里你浓我浓,呆上几天那大家都入味了...
常规潜艇为什么不能长时间在水下
2、电池蓄电量很有限。二战末期潜艇携带电池电量仅能供潜艇全速前进1个小时。现在潜艇虽有改善,也很有限。3、潜艇不论行驶、上浮、下潜、照明、制氧、做饭,全部需要依靠电力能源,电能又十分有限。于是潜艇需要经常上浮,启动柴油机给电池充电,为船舱更新空气。4、常规潜艇一般都是呆在水面上的,只有在...
潜艇是怎样下潜与上浮的?
答:当水舱注水后,其原来的舱内空气经由水舱上方的通气管返回艇舱里,供艇内使用。决不能排到艇外的,反过来也是一样,在完成下潜后在向快潜水舱吹气时也不能将气体吹出艇外。这时考虑的是气泡外泄易被敌方发现。问:如果是排出艇外,上浮时需大量的高压气体把海水压出水仓,潜艇在作业时,需反复...
为什么潜水艇(下潜状态)从河里驶入海里,浮力变大?
潜水艇下潜状态下,从河里驶入海里,浮力会变大。因为根据浮力公式F浮=液体的密度乘以g再乘以排出来液体的体积。g是常数,而排出来的液体体积也一样,那就要看液体的密度了,因海水的密度大于河水的密度,所以排出来的海水重量大于排出来的河水的重量,所以说潜艇从河里驶入海里,浮力会变大的。
为什么潜水艇在水下排出水后重力减小了,在上浮还未露出水面时浮力却不...
但是对潜水艇的工作原理,许多同学则说不清楚,甚至有人误认为:潜水艇浸没水面后就下沉;直至沉底。其实潜水艇淹没水中后,排开水的体积不再变化,它所受到的浮力就不变了,控制它的下潜深度是靠改变水舱的水量(即改变重力)来实现的。当水舱里的水量保持不变时,潜水艇在水下某一深处是处于悬浮状态...
云便速莱: 常规潜艇有两组动力,一是水上行驶用柴油动力顺便给蓄电池充电,二是水下用电动机行驶,每隔一段时间潜艇要浮水换气顺便充电.
定襄县15319929040: 柴油动力潜艇发动机燃烧时所需的大量空气哪里来?汽车发动机燃烧要空 ?
云便速莱: 潜艇是在浮出海面时才使用发动机,下潜后使用蓄电池作为动力,所以不需要空气.
定襄县15319929040: 柴油潜艇需要点燃柴油的压缩空气如何解决的?谢谢!!!!!!?
云便速莱: 常规潜艇只在水面航行时使用柴油机,并同时给蓄电池充电.所需空气就是直接抽取外界的空气所得.当潜入水下时,无法获得外界空气,所以就关闭柴油机,只依靠电力航行. 常规潜艇虽然携带压缩空气,但只够供应人员呼吸和吹除水柜内的水使潜艇上浮所用,不能供给柴油机.
定襄县15319929040: 常规潜艇为什么不能长时间在水下 - ?
云便速莱: 因为常规潜艇的发动机在工作时需要大量的空气,在水下,发动机是不能用的,因为没有它所需要的空气,它只能用蓄电池里的电力提供动力,而这个电力很有限.人员也许要氧气,但和常规发动相比,人呼吸需要的氧气量非常少,靠潜艇上的二氧化碳转换装置就可以维持很长时间.为什么核潜艇可以在水下待很长时间,因为它的核反应堆工作时不需要空气,就这么简单.
定襄县15319929040: 潜艇在水下燃油所需氧气何来及尾气何排??
云便速莱: 现在各国军队装备常规潜艇大多为柴电潜艇,柴电潜艇在潜航中是靠电池驱动电机,再驱动螺旋桨.隔几天才需要启动发动机给电池充电,但是发动机运转时需要吸入空气和排出废气,所以潜艇必须浮起,接近海面,让吸气口和排气口露出海面,这也是他的弱点,易被敌人发现.所以有些国家采用AIP技术(不呼吸空气动力系统),不过这也只是增加了一定的潜航时间.真正的潜航高手是核潜艇,核反应堆运转时不需要氧,可一连几个月在水下潜航,可以穿越冰雪覆盖的北冰洋,这是常规潜艇无法办到的.
定襄县15319929040: 潜水用柴油作燃料,在水里没有许多空气.发动机又如何工作呢? - ?
云便速莱: 柴油机在水下不能工作,只能在通气管状态下工作,即把通气管伸出水面吸进氧气,然后再通过伸出水面的排气管排出,这时潜艇的艇体部分是淹没在水里的.柴油机在水面或通气管状态工作时可同时给蓄电池充电,充满后潜艇下潜到水下较深处,就依靠蓄电池的直流电供给直流电机转动,进而带动螺旋桨转动.AIP动力系统之一是闭式循环柴油机,利用潜艇自身携带的氧气提供柴油机,废气经过处理后再循环使用.不需要浮出水面.
定襄县15319929040: 柴油潜艇在水下怎样工作?柴油潜艇在海里没有足够的空气,发动机是怎 ?
云便速莱: 柴油潜艇(简称柴电潜艇),以前的柴电潜艇有三种航行方式:水面航行,通气管状态和潜航.水面航行是指潜艇浮出水面,靠空气使柴油机运行,并且为电池充电.通气管状态是指潜艇航行在水面以下几米,用一根管子浮出水面为柴油机供气,也可以为电池充电.潜航状态基本靠蓄电池供电,故而速度航程(尤其是高速航行时)皆很差. 现在,先进的潜艇装有AIP系统,在水下可以依靠贮存的液氢和液氧反应(生成水)来驱动潜艇,使柴电潜艇的水下机动能力有了很大提高.
定襄县15319929040: 潜水艇在水下是靠什么来获得空气让内燃机燃烧的? - ?
云便速莱: 我想是这样的.常规潜艇在水面上用柴油机,一方面提供动力,一方面发电蓄电.在水下用电动机.
定襄县15319929040: 常规潜艇的发动机在水下怎么吸气和排气啊? - ?
云便速莱: 1.水下空气筒航行: 深度水下8—15米,潜艇舰桥内升上潜艇水下航行吸气装置——空气筒,提供柴油机燃烧所需空气.由舰桥后端的潜艇水下排气装置排气.这两个装置都是单向的,防止海水倒灌. 2.不依赖空气航行AIP: 不依赖空气推进系...
定襄县15319929040: 潜水艇潜入水下发动机的废气如何排放??
云便速莱: 1.核动力的潜艇工作时没有废气也不需要排放.常规动力的潜艇在水下时是用电池和电动机推进.而AIP常规潜艇排放的废气只有二氧化碳,它在高压下被溶于海水中排放出艇外. 2.核动力和电力不需要氧气,AIP动力的氧气是事先携带的氧化剂,有液氧,双氧水等. 3.人员呼吸的氧气由氧气瓶供给,呼出的二氧化碳通过化学方法吸收后再生成氧气循环使用.核动力潜艇也通过电解水的方法制氧.