【環(huán)球網(wǎng)軍事10月25日?qǐng)?bào)道 環(huán)球時(shí)報(bào)特約記者 張亦馳 環(huán)球時(shí)報(bào)記者 劉 揚(yáng)】“我國(guó)首臺(tái)艇用永磁推進(jìn)電機(jī)動(dòng)車(chē)成功，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”適逢十九大召開(kāi)之際，中國(guó)造船工業(yè)傳出重磅消息。據(jù)“中船重工”微信公眾號(hào)23日?qǐng)?bào)道，10月18日上午，由中船重工七一二所首套實(shí)艇安裝的永磁推進(jìn)電機(jī)動(dòng)車(chē)成功，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿(mǎn)足技術(shù)要求。據(jù)軍事專(zhuān)家介紹，永磁電機(jī)將對(duì)潛艇特別是核潛艇的靜音性能帶來(lái)很大提高，這標(biāo)志著中國(guó)核潛艇將有望成為世界上最安靜的潛艇之一。
中國(guó)首臺(tái)艇用永磁推進(jìn)電機(jī)
中船重工微信公眾號(hào)報(bào)道稱(chēng)，為滿(mǎn)足時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求，七一二所于9月29日趕赴三亞，開(kāi)始連續(xù)20天夜以繼日的調(diào)試工作。相繼完成設(shè)備單機(jī)恢復(fù)、設(shè)備通電檢查、設(shè)備間通信等工作后，10月8日，整個(gè)分系統(tǒng)功能基本恢復(fù)。10月16日晚，完成靜態(tài)報(bào)檢，永磁推進(jìn)電機(jī)具備了動(dòng)車(chē)條件。10月18日上午11時(shí)，螺旋槳緩緩運(yùn)轉(zhuǎn)，逐漸達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速，永磁推進(jìn)電機(jī)動(dòng)車(chē)成功。至此，我國(guó)首臺(tái)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的艇用永磁推進(jìn)電機(jī)動(dòng)車(chē)成功，為后期試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)，向十九大獻(xiàn)上了一份厚禮。
中船重工并未透露永磁電機(jī)安裝的潛艇型號(hào)以及其基本性能。但專(zhuān)家認(rèn)為，一般是按照功率由小到大，安裝對(duì)象由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則進(jìn)行試驗(yàn)，盡管三亞部署有核潛艇和引進(jìn)自俄羅斯的636型潛艇，但作為首臺(tái)艇用永磁推進(jìn)電機(jī)，應(yīng)該是安裝在常規(guī)動(dòng)力潛艇上，而且相對(duì)來(lái)說(shuō)，改裝國(guó)產(chǎn)潛艇要比改裝進(jìn)口潛艇更順手一些。通常而言，常規(guī)潛艇使用的永磁推進(jìn)電機(jī)功率有幾兆瓦，但尚不能確定此次裝機(jī)試驗(yàn)型號(hào)的確切功率。
永磁電機(jī)優(yōu)勢(shì)巨大
常規(guī)潛艇是軍用艦船中首先開(kāi)始全電力推進(jìn)的。早期的潛艇受限于蓄電池容量，為節(jié)省電能，在水面或者通氣管狀態(tài)航行時(shí)，采用柴油機(jī)直接推進(jìn)。隨著技術(shù)進(jìn)步，上世紀(jì)60年代以后設(shè)計(jì)的常規(guī)潛艇幾乎全都采用全電力推進(jìn)，即水下水面都用電動(dòng)機(jī)推進(jìn)。不過(guò)，最初各國(guó)常規(guī)潛艇的全電力推進(jìn)以交-直流推進(jìn)為主，也就是在水面或者通氣管狀態(tài)時(shí)，柴油機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)整流器整流后直接驅(qū)動(dòng)直流推進(jìn)電機(jī)。直流推進(jìn)電機(jī)易于制造、堅(jiān)固耐用，但體積大、重量大、控制響應(yīng)慢而且極限功率小、維護(hù)費(fèi)用高、機(jī)械換向噪聲大，可靠性低，這促使人們把目光轉(zhuǎn)向總體性能更為優(yōu)越的交流電機(jī)。
上世紀(jì)70年代，帶橋控整流和含空氣-海水熱交換器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)的自激式同步交流電機(jī)開(kāi)始裝艇。后來(lái)這類(lèi)同步電機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化，成為由海水直接冷卻電機(jī)機(jī)殼。但這些交流電機(jī)需要由銅線(xiàn)繞組的疊片鐵芯、集電器或滑環(huán)等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量損失較大。而永磁技術(shù)將消除可能的故障源和能量損失。通過(guò)程序設(shè)備的匹配，經(jīng)過(guò)電子、電氣設(shè)備的控制可很容易地優(yōu)化能量輸出，更利于提高艦艇航程。總體上看，永磁同步電機(jī)體積小、重量輕、噪聲低、效率高，特別是在低速工況下，效率比常規(guī)直流電機(jī)高出很多，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、維護(hù)簡(jiǎn)便。更重要的是，其轉(zhuǎn)子比普通電機(jī)輕，結(jié)構(gòu)振動(dòng)小;永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子不發(fā)熱，定子可用水冷，因此消除了通風(fēng)噪聲，也減少了熱信號(hào)。
大幅提高核潛艇靜音性
正是由于永磁電機(jī)的優(yōu)勢(shì)巨大，上世紀(jì)80年代以來(lái)，德美英法等國(guó)積極研制永磁電機(jī)，并已裝艇使用。
專(zhuān)家表示，由于永磁電機(jī)及其控制系統(tǒng)具有優(yōu)良性能，尤其是電機(jī)重量下降，輕載時(shí)效率高等對(duì)于潛艇用電力推進(jìn)系統(tǒng)非常重要。一項(xiàng)研究顯示，在轉(zhuǎn)速、功率相同情況下，永磁電機(jī)的體積、重量比常規(guī)電機(jī)分別減少約60%和40%。德國(guó)212級(jí)潛艇的永磁電機(jī)功率達(dá)到6.5兆瓦，體積和重量與209級(jí)3.6兆瓦電機(jī)相差不多。永磁推進(jìn)電機(jī)對(duì)核潛艇的靜音效果提高更顯著。傳統(tǒng)核潛艇通過(guò)核反應(yīng)堆驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，汽輪機(jī)又通過(guò)減速箱向螺旋槳輸出動(dòng)力，機(jī)械振動(dòng)噪音較大，能量損失也較大。永磁電機(jī)技術(shù)將有助于核潛艇的全電力推進(jìn)，取消減速齒輪這個(gè)主要噪聲源，使得核潛艇的噪聲降低一個(gè)級(jí)別。
一位中國(guó)軍事專(zhuān)家表示，我國(guó)上世紀(jì)90年代開(kāi)始推進(jìn)永磁電機(jī)的研制工作，中船重工公布的消息表明，我國(guó)在艇用永磁電機(jī)研制方面取得突破性進(jìn)展。從世界范圍來(lái)看，永磁電機(jī)未來(lái)將向大功率方向發(fā)展，以滿(mǎn)足核潛艇全電推進(jìn)的需求。
原標(biāo)題：核潛艇迎重大利好！我國(guó)潛艇永磁電機(jī)試驗(yàn)成功
來(lái)源：http://mil.huanqiu.com/observation/2017-10/11336859.html
