潛艇發動機在水下怎樣進氣出氣?出氣是不是也有很大水泡?

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這個問題……建議題主先了解一下潛艇用什麼發動機。

我們日常見到的汽車、火車、船舶發動機乃至飛機發動機都被統一稱作燃機,它的普遍特徵是:使用空氣作為助燃劑促使燃料充分燃燒做功產生動力。而潛艇在水下航行的時候本身氧氣就十分有限,如果也像汽車、火車發動機一樣開動發動機工作,僅僅幾分鐘就會把全艇的氧氣消耗殆盡造成慘烈的事故。實際上我軍035型潛艇就出過類似的事件,結果導致氧氣迅速耗盡,全艇71名官兵陣亡。

因此,潛艇的動力系統設計非常特殊,設有多個系統與備份以及運行邏輯。以常見的柴電動力潛艇而言,在水上航行時使用柴油機推進,此時潛艇的動力系統跟普通船舶別無二致,進氣從位於指揮塔上部的通氣管抽入,而廢氣使用風機吹除。在柴油機推動曲軸的同時,還在給蓄電池充電以備水下使用;潛艇潛入水下時,在十幾米深的區域,還可使用通氣管供氣供柴油機運行,但是在數十米乃至上百米深的區域,通氣管無法上升到水面,此時必須關閉柴油機,切換到蓄電池動力驅動電機確保潛艇航行。由於蓄電池能量較少,在水下全速航行時往往會迅速耗盡動力,部分柴電潛艇還裝備了AIP也就是不依賴空氣推進系統,其技術路線各不相同,有閉式循環燃機、斯特林輪機、燃料電池等等。總的來說,潛艇在較深的深海中是一不進氣,二不出氣,更不會有水泡,依靠潛艇內部的能源循環來航行。


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發動機,是將任何形式的能量轉化為機械能的裝置。其中,將燃料能量轉化為機械能量的裝置稱為發動機。將電能、流體動能、壓縮空氣的內能轉化為機械能。

現代潛艇都是依靠電力驅動馬達推動螺旋槳前進。根據電力產生的方式,分為柴電動力,核動力和AIP。

蒸汽輪機

最早期曾經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。而真正成熟的第一種潛艇動力來源是以柴油引擎配合電動馬達做為共同的動力來源。

第一次世界大戰之前,潛艇開始使用柴油機配合電動馬達作為潛艇的動力來源。柴油機負責潛艇在水面上航行以及電瓶充電的動力來源,在水面下,潛艇使用預先儲備在電瓶中的電力航行。由於電瓶所能儲存的電力必須提供全艦設備使用,即使以低速航行,也只能維持一段短時間,之後必須浮上水面充電。

英國皇家海軍虎貓號的柴電發動機

第二次世界大戰前荷蘭開發出呼吸管,其後由德國進一步改良並應用在他們的潛艇上。呼吸管的基本構造是以可伸長的通氣管將外界的空氣引導至柴油引擎,並排出引擎產生的廢氣,另外再附加防止海水進入以及將進入的海水排除的管線。

核動力是繼柴電動力之後發展的又一種動力。核動力的原理是應用核子反應堆產生的高溫讓蒸汽機中產生蒸氣之後驅動蒸汽渦輪發動機,來帶動螺旋槳或者是發電機產生動力。

世界第一艘核潛艇-鸚鵡螺號

第二次世界大戰之後,許多國家開始研究其他可能的替代動力來源,以延長潛艇在水面下持續作業時間。如在柴電動力的基礎上自帶氧化劑或者是其他不需要氧氣助燃的設備,或是由新的動力來源為電瓶充電與驅動電力馬達。

儘管不依賴空氣推進(AIP)大大提高了柴電動力潛艇的能力,但由於過氧化氫等氧化劑的穩定性差,使得不依賴空氣推進的安全性常被質疑。

意大利S-526 AIP潛艇

不依賴空氣推進是指無需獲取外間空氣中氧氣的情況下能夠長時間地驅動潛艇的技術。使用該技術的潛艇的自持力比一般柴電潛艇的大一倍以上,也即連續的潛航時間及潛航距離較長,但仍比核潛艇短很多。其造價介乎一般柴電潛艇與核潛艇之間。

另外,除了裝有AIP系統的常規動力潛艇外,其他所有的常規動力潛艇水下都是依靠蓄電池和電動機行進的,根本沒有所謂的廢氣,也不能有廢氣。

AIR系統排除的廢氣主要是二氧化碳和水蒸氣,也利於海水的吸收。


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通常潛艇更據動力來源分為核動力和常規動力兩種類別。一些吃瓜群眾問的上述兩個問題首先潛艇發動機在水下是不會產生氣泡的因為核動力不需要外界空氣而常規動力的水面航行使用柴油機而水下使用電動機也不需要通氣。至於出現氣泡這個問題也因此就不存在了。

也許大夥兒都誤解了,潛艇在水下充電不是真的在水下充電,而是升起通氣管充電使得潛艇只有通氣管露出水面而其他部分都在水下的模式。這和我們小時候比賽潛水時作弊使用空心的竹竿呼吸的道理是一樣的。至於出氣產生氣泡的問題也是被我們誤解了,我們經常看見潛艇上浮或者下潛和航行時產生氣泡,這裡首先是水倉的水被高壓空氣吹出時部分空氣排到水裡或者水進入水倉時部分氣體排出。而航行時由於阿基米德原理部分水蒸氣會被蒸發也會產生氣泡。

綜上所述,我們都誤解了,潛艇發動機在水下不需要進氣出氣,就算是進氣出氣也是有通氣管直接導到空氣中去。


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汽車專業人士回答專業汽車問題。

據我瞭解,現在的潛艇分為兩種,一種用,常規核潛艇就是用的柴油,發電機,然後用電池組,然後去充電,然後去,提供動力。

這種常規動力潛艇的是需要在有空氣的情況下,然後柴油機發電發電的給,潛艇的,電瓶組,電池組充電,充電,充滿電之後潛入水下,發動機不需要,他,因為是電動機來帶動,不需要去進氣和出氣。柴油機只給電池組充電,而不直接給潛艇提供動力,所以在行駛的過程中,不需要進氣和出氣。

另一種現在廣泛採用的較核動力潛艇,核動力潛艇的使用核反應堆,然後能產生電力城電力之後帶動電機,嗯,正常運行,所以這個過程的他是不需要,進氣和換氣的。

而潛艇的人員設備的氧氣是不需要在行駛中排除氣泡了,因為他有自己的氧氣儲備,同時裡邊有藥箱,能把二氧化碳吸附轉換成氧氣。

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潛艇的動力系統是“柴電一體”的,就是在水面巡航時使用柴油機推進,同時為蓄電池充電。下潛以後使用蓄電池裡的電來推動潛艇的前進。


因此,潛艇在水下時,發動機是不用進氣出氣,也不會產生氣泡。

對常規潛艇來說,蓄電池一次充電後可以保證2至3天的水下航行需要,基本滿足了作戰需要。

核潛艇則沒有此限制。


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不知道你說的是那種潛艇,如果是核潛艇,因為是採用核動力,那就根本不用進氣出氣,如果是常規潛艇在水下跑採用的是電池供電的電動機,也不用進氣出氣,如果是採用斯特林發動機的AIP常規潛艇,那麼這種發動機是閉式循環發動機,也沒有進氣出氣,你去看看斯特林發動機的資料就知道了,我記不清了,如果常規潛艇在通氣管狀態下航行,那麼通氣管就是進氣出氣的通道。


老何157501439


無論常規潛艇還是核潛艇,都是組合動力,常規潛艇中普通的柴電潛艇,上浮發電並驅動潛艇前進,下浮關閉柴油機,蓄電池推進機組轉動,aip潛艇自帶閉循環系統,原理是通過一些氧化物轉化氧氣和水為柴油機提供氧氣,核潛艇通過核能高溫產生蒸汽推動機組轉動,或者發電,電來驅動機組轉動,道理都一樣,通過蒸汽,燃氣,電能來轉化為機械能


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縱觀世界潛艇技術無非就兩三種,如果是核潛艇,因為是採用核動力,那就根本不用進氣出氣,如果是常規潛艇在水下跑採用的是電池供電的電動機,也不用進氣出氣,如果是採用斯特林發動機的AIP常規潛艇,那麼這種發動機是閉式循環發動機,也沒有進氣出氣。


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