一台比四台强!全球最大斯特林发动机测试国产潜艇逆袭基础奠定

近段时间,关于国产斯特林发动机取得重大进展的消息,可谓是传得沸沸扬扬。而之所以能够引发大量关注,也无外乎在于两点:一个是样机实验数据,另一个则是其对于国产AIP潜艇的深远意义。那么,这台国产斯特林发动机样机在性能试验中,究竟有怎样的表现呢?

根据中国船舶工业集团下属的第711研究所对外公开的结果来看:其额定功率已经达到了320千瓦,功率转换率也能够达到40%,是目前世界上功率最大的斯特林发动机。可能这样说,大家的体会并不深,那咱们可以与目前处在世界第一梯队的日本斯特林发动机相比较,根据相关报道可知,日本斯特林发动机的额定功率是80千瓦,可以使得“苍龙”级潜艇动力翻两番,但需要注意的是,需要四个这样的斯特林发动机,才能够达到一台国产斯特林发动机320千瓦的额定功率,显而易见,咱们国产斯特林发动机实现了“一台更比四台强”。

估计看到这里后,大家会很好奇,这个斯特林发动机到底有何作用?对于我国AIP潜艇来说,攻克斯特林发动机技术又有怎样的意义?想必说起发动机,大家对内燃机更熟悉一点,至于与之完全相反的外燃机,可以说是完全不熟悉。但是需要注意的是,斯特林发动机就属于外燃机,其燃气做功的过程也是全部在气缸外面完成,所以其产生的动力更加温和,噪音也是微乎其微。

与此同时,斯特林发动机也没有像蒸汽机一样“烧开水”,所以与蒸汽机相比,其重量和体积比较小。再者,斯特林发动机虽然结构相对简单,但同时也不是精密,后续维护也比较简单。所以呢,基于斯特林发动机上述特性,各国都开始研制斯特林发动机,为的就是替换常规潜艇中的柴油发动机,毕竟发动机功率越大,潜艇上浮的时间就会越短,这对于需要隐匿在深海里航行的潜艇来说,实在是美事一桩。

那么,如果真的将斯特林发动机应用于常规潜艇,能发挥出怎样的作用呢?在阿木看来,大致有以下这么三点:

第一,完美解决发动力高速运转时会产生大量噪音的问题,AIP潜艇不依赖空气,但是其完全依靠动力系统,也就是大家所熟知的电机驱动以及燃机驱动,但是柴油发动机在运作过程中是需要压燃柴油机产爆炸性动力的,而这就导致了其高速运转时会产生较大的噪音。显而易见,这这样的情况下,AIP潜艇很容易暴露。但是有了斯特林发动机后,这样的情况就得以解决,因为其产生动力时几乎不产生噪音。

第二,为常规潜艇延长续航。大家都知道,发动机的热效率对于潜艇水下航行的时长取决定性作用,然而在一般情况下,柴油发动机的热效率是在35%以下,普通的斯特林发动机热效率也仅仅在15%~30%左右。实话实说,这样看下来的话,柴油发动机在这一方面是有优势的,但是咱们这台斯特林发动机高达40%的热效率,直接抹掉了柴油发动机存在的优势。而这样一来,我们也可以很明显感受到一点:在同等质量的燃料下,国产斯特林发动机会使得常规潜艇续航更远。

第三,有同时兼顾常规潜艇和核潜艇优势的可能性。毫不夸张的说,甭管是太阳能,还是固体、液体、气体燃料,只要是热源,斯特林发动机都能够适应,而这一点也意味着它有与微型核反应堆结合为新系统的可能,甚至是实现无线续航的可能。很显然,如果按照这样的设想,以后咱们建造的常规潜艇只要装上斯特林发动机,就能够在消除噪音和续航能力这两方面无限接近于低配版的核潜艇了。如此看来,国产斯特林发动机的重大突破,同样也意味着未来国产AIP潜艇有其作为基础,会对现有常规潜艇造成降维打击。

顺便一提,我国是目前为数不多成熟掌握斯特林发动机技术并且能够对外出口的国家,所以对于咱们而言,研制出全球最大功率的斯特林发动机,不仅是强化海军潜艇部队的作战能力,还意味着咱们能够在常规潜艇的国际市场上具有竞争优势。因此总得来说,国产斯特林发动机样机性能试验的成功,预示着国产潜艇逆袭之势已成。