第一百九十八章 AIP
虽然短时间内是指望不上核潜艇,不过雅尼克也没怎么失望。
毕竟几十年后的21世纪,也不是每个国家都能用得上核潜艇的。对很多国家来说,制造核动力潜艇存在着难以逾越的技术和资金难题。因此在核动力潜艇大力发展的同时,常规动力潜艇并没有退出历史舞台。而且,常规动力潜艇比之核潜艇也更适合在近海、浅海作战。
只是常规动力潜艇存在一个很大的缺陷,就是不能在水下长时问航行,因为艇上安装的蓄电池容量有限,必须经常上浮至海面进行“呼吸”,即在通气管状态使用柴油机为蓄电池充电,这样就很容易被敌方发现,而且柴油机为蓄电池充电时的噪声也极易被声呐等水声器材探测到。如此一来,潜艇的暴露率大大增加,无论是攻击的隐蔽性还是自身的生存能力都受到很大影响。
为解决这一问题,各国都做了长期的探索和努力,各种AIP动力装置的研制纷纷获得成功,并开始进入实用阶段。
所谓AIP,便是“不依赖空气推进装置”的英文缩写。
由于AIP动力装置不需要氧气即可正常运行,所以装上潜艇后能够显著提高潜艇的水下续航力,使其在水下潜伏的时间提高到2-3周,大幅降低了潜艇在巡航中的暴露率。这样,一直以来影响常规动力潜艇作战效能的瓶颈终于获得解决。有人形象地把装备了AIP系统的常规潜艇比喻为“绿色核潜艇”,意思是它既有堪比核潜艇的大巡航力,又没有核潜艇的潜在危险和高成本。
而早在二战前后期苏德等国就已经涉足AIP动力装置的研究。
1935年,苏联第18中央设计局提出,在潜艇上使用AIP系统,并在M-92号潜艇上试验,取得了大量的试验数据。不过,那时该项技术尚未成熟,设计师将不依赖空气技术仅仅作为一种试验课题提出。
二战期间,德国沃尔特公司尝试在潜艇中使用压缩的过氧化氢,作为柴油机水下的氧气来源。学过化学的人知道,过氧化氢可以分解为氧气和水。潜艇在水下运行的时候,通过柴油机的热能加热过氧化氢,之后制造出氧气供给柴油机使用。后来,德国建造了少数这种AIP潜艇。
可雅尼克并不喜欢过氧化氢这种东西,因为过氧化氢转化为氧气时极端不稳定!2000年,俄军“库尔斯克”号核潜艇,就是由于训练用鱼雷内部的过氧化氢泄露,瞬间爆炸引发大火,高温又导致七枚装有真正弹头的鱼雷发生大爆炸,从而酿成历史上最大的核潜艇沉没灾难,艇上118名官兵全部罹难。
后世,实用化的的AIP方案有三种:闭式循环柴油机、斯特林发动机,以及燃料电池。
其中的燃料电池技术,在这个时代是不可能实现的;使用液氧,或者是过氧化氢,又太过危险。而且直到1993年,德国才在退役的205级潜艇U-1号上成功试验了250千瓦的闭式循环柴油机系统。雅尼克可不觉得自己能让德国科技一下子跨越半个世纪;所以,以目前的科技能用的上的最安全方式,便是使用斯特林发动机。
“邓尼茨将军,听说过斯特林发动机吗?”雅尼克问道。
邓尼茨点点头。“您说的是英国人罗伯特.斯特林发明的斯特林发动机?”
“对。”
17和18世纪是个天才辈出的时代。有句笑话说,在巴黎,1个铜板可以买3个天才。
瓦特给蒸汽机加上了调速器,人类进入了蒸汽时代,继而有了火车、轮船。只是这个蒸汽机太耗煤,当时有人认为,如果用热的气体来代替蒸汽,就可以避免蒸汽因冷凝造成的热损失。
英国的科学家罗伯特·斯特林(RobertStirling)根据这一设想,于1816年发明了外部燃烧的闭式循环热空气机,即“斯特林发动机”(StirlingEngine)。斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气),经由冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力,因此又被称为热气机。
只是当时缺乏良好地耐热材料,而且那时法国的工程师尼古拉.莱昂纳尔.萨迪.卡诺还没有提出卡诺循环,人们对热气机的性能了解很有限,已知机器的效率和功率都很低;19世纪中叶以后,随着高效率的内燃机的发明和石油的大量开采,斯特林发动机的研制工作就停止了。
这种斯特林循环热空气发动机不排废气,除燃烧室内原有的空气外,不需要其他空气,所以也适用于都市环境和外层空间,是保证常规动力潜艇长时间水下航行,无须上浮的理想解决方案。
邓尼茨有些为难道。“可是殿下,我们并没有这方面的技术储备,如果想在潜艇上用上这种技术,得从头开始研究,恐怕需要花几年的时间。”
“不用花几年,邓尼茨将军。”雅尼克脸上露出得意的笑容。“不久后我们就会拿到现成的研究成果。”
邓尼茨不由一愣。“现成的?在哪?”原以为是殿下的秘密科研部门研究的,没想到殿下却说出了另外一个国家。
“荷兰。他们的飞利浦公司从几年前开始就在研制斯特林发动机,听说不久前终于研制成功了。”一个做灯泡的公司研制发动机?也不知道他们是怎么想的,这下倒便宜了他。
当然,这款斯特林发动机也只能算是雏形,而雅尼克也没准备一口吃成胖子,并不指望现在的斯特林发动机能像后世那样提供上百千瓦的功率,它只需要提供几十千瓦的功率便足矣。除了供应艇上正常照明、电子设备工作及生活设施所需之外,剩余能量可用于推进潜艇,潜艇只要以几节的水下航速,保持连续航行半个月,就足够了。
邓尼茨兴奋道。“那真是太好了,那下一批‘虎鲨’应该能用上这款发动机。”毕竟让潜艇具有水下长时间的航行能力,才是最重要的,减少通气管状态的航行,就能更加有效地避免危险。
接着俩人又聊到了狼群战术。“邓尼茨将军,你觉得‘狼群战术’有什么缺点?不要有什么顾虑,直说无妨。”
邓尼茨犹豫了一下,小心的开口道。“殿下,是有一些问题。其中最大的问题便是指挥权的归属,是由海上的潜艇指挥官,还是由岸上的司令部统一下令作战?如果岸上的指挥部统一下令作战,那很难做到随机应变,可能会措施战机;可要是全权交给海上的潜艇指挥官,一旦敌方掌握根据无线电发射信号定位的办法,那我们的潜艇便很容易暴露所在位置。”
雅尼克知道邓尼茨的担心并非空穴来,原时空的英国专家们细研究德国潜艇的“狼群”战术后认为如果能捕获跟踪潜艇发出的信号,再利用该信号测定出潜艇的位置,飞机就能进行快速有效的攻击,使“群狼”无法进攻。英国科学家们研制了一种小型高频定向探测仪,用数个仪器测得的方位数据便可以准确地测出跟踪潜艇的位置。
加上英美派出大量的驱逐舰和飞机进行护航,一开始嚣张无比的“狼群”,后期就成为毫无还手之力的“羊群”。
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毕竟几十年后的21世纪,也不是每个国家都能用得上核潜艇的。对很多国家来说,制造核动力潜艇存在着难以逾越的技术和资金难题。因此在核动力潜艇大力发展的同时,常规动力潜艇并没有退出历史舞台。而且,常规动力潜艇比之核潜艇也更适合在近海、浅海作战。
只是常规动力潜艇存在一个很大的缺陷,就是不能在水下长时问航行,因为艇上安装的蓄电池容量有限,必须经常上浮至海面进行“呼吸”,即在通气管状态使用柴油机为蓄电池充电,这样就很容易被敌方发现,而且柴油机为蓄电池充电时的噪声也极易被声呐等水声器材探测到。如此一来,潜艇的暴露率大大增加,无论是攻击的隐蔽性还是自身的生存能力都受到很大影响。
为解决这一问题,各国都做了长期的探索和努力,各种AIP动力装置的研制纷纷获得成功,并开始进入实用阶段。
所谓AIP,便是“不依赖空气推进装置”的英文缩写。
由于AIP动力装置不需要氧气即可正常运行,所以装上潜艇后能够显著提高潜艇的水下续航力,使其在水下潜伏的时间提高到2-3周,大幅降低了潜艇在巡航中的暴露率。这样,一直以来影响常规动力潜艇作战效能的瓶颈终于获得解决。有人形象地把装备了AIP系统的常规潜艇比喻为“绿色核潜艇”,意思是它既有堪比核潜艇的大巡航力,又没有核潜艇的潜在危险和高成本。
而早在二战前后期苏德等国就已经涉足AIP动力装置的研究。
1935年,苏联第18中央设计局提出,在潜艇上使用AIP系统,并在M-92号潜艇上试验,取得了大量的试验数据。不过,那时该项技术尚未成熟,设计师将不依赖空气技术仅仅作为一种试验课题提出。
二战期间,德国沃尔特公司尝试在潜艇中使用压缩的过氧化氢,作为柴油机水下的氧气来源。学过化学的人知道,过氧化氢可以分解为氧气和水。潜艇在水下运行的时候,通过柴油机的热能加热过氧化氢,之后制造出氧气供给柴油机使用。后来,德国建造了少数这种AIP潜艇。
可雅尼克并不喜欢过氧化氢这种东西,因为过氧化氢转化为氧气时极端不稳定!2000年,俄军“库尔斯克”号核潜艇,就是由于训练用鱼雷内部的过氧化氢泄露,瞬间爆炸引发大火,高温又导致七枚装有真正弹头的鱼雷发生大爆炸,从而酿成历史上最大的核潜艇沉没灾难,艇上118名官兵全部罹难。
后世,实用化的的AIP方案有三种:闭式循环柴油机、斯特林发动机,以及燃料电池。
其中的燃料电池技术,在这个时代是不可能实现的;使用液氧,或者是过氧化氢,又太过危险。而且直到1993年,德国才在退役的205级潜艇U-1号上成功试验了250千瓦的闭式循环柴油机系统。雅尼克可不觉得自己能让德国科技一下子跨越半个世纪;所以,以目前的科技能用的上的最安全方式,便是使用斯特林发动机。
“邓尼茨将军,听说过斯特林发动机吗?”雅尼克问道。
邓尼茨点点头。“您说的是英国人罗伯特.斯特林发明的斯特林发动机?”
“对。”
17和18世纪是个天才辈出的时代。有句笑话说,在巴黎,1个铜板可以买3个天才。
瓦特给蒸汽机加上了调速器,人类进入了蒸汽时代,继而有了火车、轮船。只是这个蒸汽机太耗煤,当时有人认为,如果用热的气体来代替蒸汽,就可以避免蒸汽因冷凝造成的热损失。
英国的科学家罗伯特·斯特林(RobertStirling)根据这一设想,于1816年发明了外部燃烧的闭式循环热空气机,即“斯特林发动机”(StirlingEngine)。斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气),经由冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力,因此又被称为热气机。
只是当时缺乏良好地耐热材料,而且那时法国的工程师尼古拉.莱昂纳尔.萨迪.卡诺还没有提出卡诺循环,人们对热气机的性能了解很有限,已知机器的效率和功率都很低;19世纪中叶以后,随着高效率的内燃机的发明和石油的大量开采,斯特林发动机的研制工作就停止了。
这种斯特林循环热空气发动机不排废气,除燃烧室内原有的空气外,不需要其他空气,所以也适用于都市环境和外层空间,是保证常规动力潜艇长时间水下航行,无须上浮的理想解决方案。
邓尼茨有些为难道。“可是殿下,我们并没有这方面的技术储备,如果想在潜艇上用上这种技术,得从头开始研究,恐怕需要花几年的时间。”
“不用花几年,邓尼茨将军。”雅尼克脸上露出得意的笑容。“不久后我们就会拿到现成的研究成果。”
邓尼茨不由一愣。“现成的?在哪?”原以为是殿下的秘密科研部门研究的,没想到殿下却说出了另外一个国家。
“荷兰。他们的飞利浦公司从几年前开始就在研制斯特林发动机,听说不久前终于研制成功了。”一个做灯泡的公司研制发动机?也不知道他们是怎么想的,这下倒便宜了他。
当然,这款斯特林发动机也只能算是雏形,而雅尼克也没准备一口吃成胖子,并不指望现在的斯特林发动机能像后世那样提供上百千瓦的功率,它只需要提供几十千瓦的功率便足矣。除了供应艇上正常照明、电子设备工作及生活设施所需之外,剩余能量可用于推进潜艇,潜艇只要以几节的水下航速,保持连续航行半个月,就足够了。
邓尼茨兴奋道。“那真是太好了,那下一批‘虎鲨’应该能用上这款发动机。”毕竟让潜艇具有水下长时间的航行能力,才是最重要的,减少通气管状态的航行,就能更加有效地避免危险。
接着俩人又聊到了狼群战术。“邓尼茨将军,你觉得‘狼群战术’有什么缺点?不要有什么顾虑,直说无妨。”
邓尼茨犹豫了一下,小心的开口道。“殿下,是有一些问题。其中最大的问题便是指挥权的归属,是由海上的潜艇指挥官,还是由岸上的司令部统一下令作战?如果岸上的指挥部统一下令作战,那很难做到随机应变,可能会措施战机;可要是全权交给海上的潜艇指挥官,一旦敌方掌握根据无线电发射信号定位的办法,那我们的潜艇便很容易暴露所在位置。”
雅尼克知道邓尼茨的担心并非空穴来,原时空的英国专家们细研究德国潜艇的“狼群”战术后认为如果能捕获跟踪潜艇发出的信号,再利用该信号测定出潜艇的位置,飞机就能进行快速有效的攻击,使“群狼”无法进攻。英国科学家们研制了一种小型高频定向探测仪,用数个仪器测得的方位数据便可以准确地测出跟踪潜艇的位置。
加上英美派出大量的驱逐舰和飞机进行护航,一开始嚣张无比的“狼群”,后期就成为毫无还手之力的“羊群”。
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