03.05 潜艇发动机在水下怎样进气出气?出气是不是也有很大水泡?

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发动机,是将任何形式的能量转化为机械能的装置。其中,将燃料能量转化为机械能量的装置称为发动机。将电能、流体动能、压缩空气的内能转化为机械能。

现代潜艇都是依靠电力驱动马达推动螺旋桨前进。根据电力产生的方式,分为柴电动力,核动力和AIP。

蒸汽轮机

最早期曾经尝试过做为潜艇动力来源的有压缩空气、人力、蒸气、燃油和电力等等。而真正成熟的第一种潜艇动力来源是以柴油引擎配合电动马达做为共同的动力来源。

第一次世界大战之前,潜艇开始使用柴油机配合电动马达作为潜艇的动力来源。柴油机负责潜艇在水面上航行以及电瓶充电的动力来源,在水面下,潜艇使用预先储备在电瓶中的电力航行。由于电瓶所能储存的电力必须提供全舰设备使用,即使以低速航行,也只能维持一段短时间,之后必须浮上水面充电。

英国皇家海军虎猫号的柴电发动机

第二次世界大战前荷兰开发出呼吸管,其后由德国进一步改良并应用在他们的潜艇上。呼吸管的基本构造是以可伸长的通气管将外界的空气引导至柴油引擎,并排出引擎产生的废气,另外再附加防止海水进入以及将进入的海水排除的管线。

核动力是继柴电动力之后发展的又一种动力。核动力的原理是应用核子反应堆产生的高温让蒸汽机中产生蒸气之后驱动蒸汽涡轮发动机,来带动螺旋桨或者是发电机产生动力。

世界第一艘核潜艇-鹦鹉螺号

第二次世界大战之后,许多国家开始研究其他可能的替代动力来源,以延长潜艇在水面下持续作业时间。如在柴电动力的基础上自带氧化剂或者是其他不需要氧气助燃的设备,或是由新的动力来源为电瓶充电与驱动电力马达。

尽管不依赖空气推进(AIP)大大提高了柴电动力潜艇的能力,但由于过氧化氢等氧化剂的稳定性差,使得不依赖空气推进的安全性常被质疑。

意大利S-526 AIP潜艇

不依赖空气推进是指无需获取外间空气中氧气的情况下能够长时间地驱动潜艇的技术。使用该技术的潜艇的自持力比一般柴电潜艇的大一倍以上,也即连续的潜航时间及潜航距离较长,但仍比核潜艇短很多。其造价介乎一般柴电潜艇与核潜艇之间。

另外,除了装有AIP系统的常规动力潜艇外,其他所有的常规动力潜艇水下都是依靠蓄电池和电动机行进的,根本没有所谓的废气,也不能有废气。

AIR系统排除的废气主要是二氧化碳和水蒸气,也利于海水的吸收。


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这个问题……建议题主先了解一下潜艇用什么发动机。

我们日常见到的汽车、火车、船舶发动机乃至飞机发动机都被统一称作燃机,它的普遍特征是:使用空气作为助燃剂促使燃料充分燃烧做功产生动力。而潜艇在水下航行的时候本身氧气就十分有限,如果也像汽车、火车发动机一样开动发动机工作,仅仅几分钟就会把全艇的氧气消耗殆尽造成惨烈的事故。实际上我军035型潜艇就出过类似的事件,结果导致氧气迅速耗尽,全艇71名官兵阵亡。

因此,潜艇的动力系统设计非常特殊,设有多个系统与备份以及运行逻辑。以常见的柴电动力潜艇而言,在水上航行时使用柴油机推进,此时潜艇的动力系统跟普通船舶别无二致,进气从位于指挥塔上部的通气管抽入,而废气使用风机吹除。在柴油机推动曲轴的同时,还在给蓄电池充电以备水下使用;潜艇潜入水下时,在十几米深的区域,还可使用通气管供气供柴油机运行,但是在数十米乃至上百米深的区域,通气管无法上升到水面,此时必须关闭柴油机,切换到蓄电池动力驱动电机确保潜艇航行。

由于蓄电池能量较少,在水下全速航行时往往会迅速耗尽动力,部分柴电潜艇还装备了AIP也就是不依赖空气推进系统,其技术路线各不相同,有闭式循环燃机、斯特林轮机、燃料电池等等。总的来说,潜艇在较深的深海中是一不进气,二不出气,更不会有水泡,依靠潜艇内部的能源循环来航行。


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通常潜艇更据动力来源分为核动力和常规动力两种类别。一些吃瓜群众问的上述两个问题首先潜艇发动机在水下是不会产生气泡的因为核动力不需要外界空气而常规动力的水面航行使用柴油机而水下使用电动机也不需要通气。至于出现气泡这个问题也因此就不存在了。

也许大伙儿都误解了,潜艇在水下充电不是真的在水下充电,而是升起通气管充电使得潜艇只有通气管露出水面而其他部分都在水下的模式。这和我们小时候比赛潜水时作弊使用空心的竹竿呼吸的道理是一样的。至于出气产生气泡的问题也是被我们误解了,我们经常看见潜艇上浮或者下潜和航行时产生气泡,这里首先是水仓的水被高压空气吹出时部分空气排到水里或者水进入水仓时部分气体排出。而航行时由于阿基米德原理部分水蒸气会被蒸发也会产生气泡。

综上所述,我们都误解了,潜艇发动机在水下不需要进气出气,就算是进气出气也是有通气管直接导到空气中去。


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汽车专业人士回答专业汽车问题。

这个非常荣幸,而这个问题也受到了一个朋友的邀请,但是我确实不专业,我只能从我的一些相关知识来给大家一个说法,但是不一定正确,希望大家多指正啊,其实批评也是一种指正。

据我了解,现在的潜艇分为两种,一种用,常规核潜艇就是用的柴油,发电机,然后用电池组,然后去充电,然后去,提供动力。

这种常规动力潜艇的是需要在有空气的情况下,然后柴油机发电发电的给,潜艇的,电瓶组,电池组充电,充电,充满电之后潜入水下,发动机不需要,他,因为是电动机来带动,不需要去进气和出气。柴油机只给电池组充电,而不直接给潜艇提供动力,所以在行驶的过程中,不需要进气和出气。

另一种现在广泛采用的较核动力潜艇,核动力潜艇的使用核反应堆,然后能产生电力城电力之后带动电机,嗯,正常运行,所以这个过程的他是不需要,进气和换气的。

而潜艇的人员设备的氧气是不需要在行驶中排除气泡了,因为他有自己的氧气储备,同时里边有药箱,能把二氧化碳吸附转换成氧气。

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潜艇的动力系统是“柴电一体”的,就是在水面巡航时使用柴油机推进,同时为蓄电池充电。下潜以后使用蓄电池里的电来推动潜艇的前进。

因此,潜艇在水下时,发动机是不用进气出气,也不会产生气泡。


对常规潜艇来说,蓄电池一次充电后可以保证2至3天的水下航行需要,基本满足了作战需要。

核潜艇则没有此限制。


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除核动力以外的常规动力潜艇一般在水面航行时使用柴油发动机动力,可航行、可给电池充电。在执行任务时,在水下使用电池航行,没有进排气问题。电池不能维持很久,为了隐蔽,一般在夜色掩护下上浮至水面开启柴油发动机进行充电。假如情况不明可上升至潜望镜深度(约10米左右),升起透气管抽吸水面空气,开启柴油发动机进行充电,排气直接打开排气管阀门排入水中,因为排气压力大于艇外水压不会产生倒灌。一旦充电完成立即降下透气管,关闭排气阀门,迅速下沉到安全深度。


海牛犁浪31445144


不知道你说的是那种潜艇,如果是核潜艇,因为是采用核动力,那就根本不用进气出气,如果是常规潜艇在水下跑采用的是电池供电的电动机,也不用进气出气,如果是采用斯特林发动机的AIP常规潜艇,那么这种发动机是闭式循环发动机,也没有进气出气,你去看看斯特林发动机的资料就知道了,我记不清了,如果常规潜艇在通气管状态下航行,那么通气管就是进气出气的通道。


老何157501439


无论常规潜艇还是核潜艇,都是组合动力,常规潜艇中普通的柴电潜艇,上浮发电并驱动潜艇前进,下浮关闭柴油机,蓄电池推进机组转动,aip潜艇自带闭循环系统,原理是通过一些氧化物转化氧气和水为柴油机提供氧气,核潜艇通过核能高温产生蒸汽推动机组转动,或者发电,电来驱动机组转动,道理都一样,通过蒸汽,燃气,电能来转化为机械能


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纵观世界潜艇技术无非就两三种,如果是核潜艇,因为是采用核动力,那就根本不用进气出气,如果是常规潜艇在水下跑采用的是电池供电的电动机,也不用进气出气,如果是采用斯特林发动机的AIP常规潜艇,那么这种发动机是闭式循环发动机,也没有进气出气。


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