法国开发大型常规动力潜艇
潜艇的操纵性
潜艇的操纵性
于东宾
【期刊名称】《国外舰船工程》
【年(卷),期】2002(000)0z1
【摘要】介绍最初开发的预报飞机大攻角操纵问题的数学方法,并把该方法应用于潜艇的操纵分析.要确定水动力系数及建立操纵数学模型需要实验测试.介绍了在这一领域法国宇航研究所所从事的研究工作.双态理论专门用于分析稳态响应和非线性系统的稳性.首先,描述该理论的一些基本观点.通过运用双态理论,实现对潜艇均衡和稳性的全面非线性研究,甚至可对活动范围边界上的运动特性进行分析,并以控制面或参数的函数来确定稳性损失或其他危险特性.浮力变化为最敏感的因素,通过操纵数值模拟说明并取得试验结果.
【总页数】6页(P23-28)
【作者】于东宾
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
【相关文献】
1.螺旋桨及其运行对潜艇操纵性水动力影响的模型试验研究 [J], 庞永杰;王庆云;李伟坡;王建
2.用潜艇设计系统SUBAN对2000型潜艇操纵性作初步评价 [J], 黄国兵;夏飞
3.潜艇操纵性水动力系数预报方法研究 [J], 张风丽
4.潜艇操纵性预报研究现状与前景展望 [J], 周广礼;欧勇鹏;高霄鹏;刘瑞杰
5.基于CFD的潜艇操纵性数值仿真发展综述 [J], 柏铁朝; 许建; 陈炫树; 冯大奎; 王先洲
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潜艇的“水下呼吸器——ＡＩＰ系统
潜艇的“水下呼吸器——ＡＩＰ系统潜艇，一种令人生畏的“沉默杀手”。
两次世界大战中的出色战绩，让潜艇成为与航空母舰并驾齐驱的海战利器。
潜艇最大的优势在于深藏水下的隐蔽性，不过潜艇只能短时间地躲在水里，需要经常回到水面上。
而核动力的出现使潜艇拥有了几乎无限的水下续航能力，但占据全世界潜艇总数90％的常规动力潜艇的情况并未得到改善，直到AIP系统的问世。
AIP系统全称为“不依赖空气推进装置”。
顾名思义，就是指能让潜艇在没有外界空气的水下航行的动力装置。
以往，潜艇在水下是靠蓄电池带动的电动机提供动力的，而蓄电池的电量有限，只能航行几十个小时，不得不经常上浮至海面“呼吸”，即在通气管状态下使用柴油机为蓄电池充电。
这样很容易被对方雷达侦察到，同时柴油机为蓄电池充电时的噪声，也极易被对方水声器材探测到，因而大大增加了常规动力潜艇的暴露率，使其生存能力受到严重的威胁。
现在有了AIP，潜艇仿佛装上了蛙人用的“水下呼吸器”，持续潜航能力成倍增加，可以保证潜艇作战的需要。
早在“二战”期间，德国和前苏联就开始了AIP系统的研制，只是限于技术水平，到20世纪末方才有了实质性的进展。
除这两个国家外，瑞典、法国、荷兰也都已经研制出了不同类型的AIP系统，主要包括热气机型、燃料电池型和闭式循环发动机型三种。
热气机型是最早投入实用的AIP系统，1995年2月服役的瑞典“哥特兰”潜艇装备的便是热气机，开创了AIP实用的先河。
“哥特兰”号装两台功率各为5千瓦的V4——275R型热气机，每台持续功率为65千瓦。
热气机是一种外燃的、闭式循环活塞式热力发动机。
因它是1816年苏格兰的斯特林所发明，故又称斯特林发动机。
热气机可用氢、氮、氦或空气等作为工质，按斯特林循环。
在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。
气缸一端为热腔，另一端为冷腔。
工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。
核潜艇介绍
核潜艇图片
核潜艇图片
核潜艇图片
核潜艇图片
核潜艇图片
结束语
• 核武器的发展代表了人类文明的进步，核武器的 核武器的发展代表了人类文明的进步， 产生并不是为了战争， 产生并不是为了战争，而是为了保卫我们的家园 不受外来侵略者的欺负，我们真正需要的是和平。 不受外来侵略者的欺负，我们真正需要的是和平。 • 为了我们的美好未来,请对战争说不! 为了我们的美好未来,请对战争说不! • 和平是人类文明发展进步的基石 • 战争是摧毁人类文明的拌脚石
中国的核潜艇
• 中国首先发展的是核动力攻击潜艇，首艘 中国首先发展的是核动力攻击潜艇， 下水于70 70年 当时的名称为“长征一号” 下水于70年，当时的名称为“长征一号”， 在成功建造长征一号‘ 在成功建造长征一号‘汉’级攻击型核潜 的基础上， 艇 的基础上，中国又成功 建造了首 艘战略导弹核潜 艇。
核潜艇的结构
• 潜水艇受到鱼的启发，根据浮力的原理来 潜水艇受到鱼的启发， 制造的。外部敷设消声瓦， 制造的。外部敷设消声瓦，以减小噪音和 阻力。内部有驾驶室、导弹仓、 阻力。内部有驾驶室、导弹仓、艇员休息 室。
核潜艇的作用
• 核潜艇具有功率高、速度快、续航力大、 核潜艇具有功率高、速度快、续航力大、 配备武器多、 配备武器多、可长期在水下活动等众多优 点，具有比常规潜艇更优越的作战性能和 更广阔的活动范围。 更广阔的活动范围。
谢 谢 大 家
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核潜艇的介绍
什么是核潜艇？ 什么是核潜艇？
• 潜艇是核动力潜艇的简称，核潜艇的动 潜艇是核动力潜艇的简称， 力装置是核反应堆。 力装置是核反应堆。世界上第一艘核潜 艇是美国的“鹦鹉螺号” 1957年 艇是美国的“鹦鹉螺号”，1957年1月17 日开始试航， 日开始试航，它宣告了核动力潜艇的诞 生。目前全世界公开宣称拥有核潜艇的 国家有6 分别为：美国、俄罗斯、 国家有6个，分别为：美国、俄罗斯、 中国、英国、法国、印度。 中国、英国、法国、印度。其中 美国和俄罗斯拥有核潜艇最多。 美国和俄罗斯拥有核潜艇最多。 • 。
现代潜艇的高新技术
３ “ ） 海狼” 级第 ３ 艘艇“ 吉米 ‘ 卡特” 进行 了大范围的设计改变 ． 其主要性能数据与第 １２ 艘相 比， 可能 有较大变 化。
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雷 发 射 瞥 主电 功机
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图 １ 德国 ２ ２ １ 型潜艇艇 内布置圉
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２０ ０ ２年 第 ４班
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国 外 舰 船 工 程
总第 ２ ８期 ７
驱 动涡轮机。它首先装备在 ２ ０ 年末将人役 的第 ３ ０２ 艘 艇上， 其余 的潜艇艇体预计 还要加长 ９ｍ， 以加装
船体模块 它将安装在 由法国与西班牙共 同开发 的 “ 斯科尔百奈 ” 级上 。
国 、 国 正在 订购 。２４型艇 燃料 电池 为 ２座 １０ 韩 １ ２ ｋ 模件 。 ｗ 巴基斯 坦采用 的法 国“ 阿哥斯 塔 ０Ｂ型上装 ９
２ 三种实 用型 Ａ Ｐ系统 Ｉ
第一艘 人役的 ＡＰ潜 艇是瑞典 的“ 德兰 ” ， ｌ 哥 级
载的水下独立能源 模件（ Ｅ Ｍ ） Ｍ ｓ Ａ 装置 ， 它是外燃式 发动机 ， 是把燃油用 氧气燃 烧 ， 并用锅炉 的水蒸汽来
是使氧气与氢气 发生反应 而直接产 生 电（ 为水 电分 解逆 反应 ） １ 。２２型上 的燃 料 电池是 一种 高分 子电
解 质膜 片的形式 ， 它有 ９ 电动势 为 ３ ～ Ｏ ｋ 的 个 Ｏ ５ Ｗ
电池元件 ， 安放在 潜艇 中部。液体 氧舱布置在 潜艇 内外 壳体之 间的上部， 而氢气 （ 使之附着于金属而贮
系统常规动力潜艇 上浮时 ， 油机通气管 工作装 置 柴
核潜艇
攻击型核潜艇，它是一种以 鱼雷为主要武器的核潜艇， 用于攻击敌方的水面舰船和 水下潜艇；战术攻击。
弹道导弹核潜艇， 以弹道导弹为主要武 器，也装备有自卫用 的鱼雷，用于攻击战 略目标；
巡航导弹核潜艇， 以巡航导弹为主要 武器，用于实功。参加这次远航训练的 核动力潜艇，是中国自行设计和建造的，全 部机械和设备都是国产。它具有续航能力大、 航行速度高、潜航时间长、隐蔽性能好等特 点，是中国海军史上的里程碑。
核潜艇：
是核动力潜艇的简称，核潜艇 的动力装置是核反应堆。
鹦鹉螺号核潜艇 在纽约港水域
世界上第一艘 核潜艇是美国的 “鹦鹉螺”号， 1957年1月17日 开始试航。
目前全世界公开宣称拥有核潜艇 的国家有6个：美国、俄罗斯、中 国、英国、法国、印度。其中美国 和俄罗斯拥有核潜艇最多。
核潜艇按照任务与武器装备的不同，可 分以下几类： 攻击型核潜艇 弹道导弹核潜艇 巡航导弹核潜艇
澳购法12艘潜艇,中国要做三方面准备
澳购法潜艇，中国要做三大准备澳大利亚总理特恩布尔于4月26日宣布澳大利亚海军新潜艇采购案的竞标结果，法国海军制造局最终赢得了500亿澳元（折合成385亿美元）的订单，至此，这宗金额巨大的竞标案划上了句号。
关于此次竞标日本“苍龙”级潜艇的出局，技术原因是最主要的：在航程、对地攻击能力、安全系数、寿命方面，日本“苍龙”级潜艇存在较大缺陷。
此外日本在技术转让上过于苛刻也是重要原因。
反观法国的“梭子鱼”级潜艇，不仅外形尺寸和排水量更大，其静音效果、武器效能、航速等主要战、技术指标也是世界各国攻击型核潜艇中的佼佼者。
可见，法国潜艇在澳大利亚采购计划中最终胜出，地缘政治的影响则微乎其微。
性能优异的“梭子鱼”级潜艇如果加入澳大利亚海军，对中国有何影响呢？在澳大利亚看来，澳美同盟是其有效地维护独立国防政策的基础，加强与美国军方的合作对于保证其海上安全至关重要，同时也必须努力发展一支能够在东南亚地区具有攻防能力的海上作战力量，这对于实施海洋安全战略才具有主体的意义。
在具体实施方向上，其基本判断是北部海域，来自东南亚的方向的威胁是最主要的，同时要注意西南太平洋和印度洋的两个方向。
澳大利亚认为要加强和扩大同东盟国家海军的交流与合作，这有助于维系和加强澳自身在东南亚地区的军事影响力，保证其在亚洲的海上贸易线路的通畅和经贸利益的实现，也可以保证其周围海上环境的安全。
因此，近年来澳大利亚一直在追随美国的南海政策。
其潜艇更是在美国“重返亚太”之前就有在南海对中国实施侦察的传闻。
就美国来说，为遏制中国的崛起，美国调整了同韩国、澳大利亚两个中等强国作为区域安全同盟的分量层级，美韩、美澳之间的军事交流合作越发频密。
美韩同盟近乎升级为与美日同盟并列的双边联盟，使得美国东北亚安全体系的双边构造由以美日、美韩为支柱的斜边三角转变成美、日、韩均衡平齐的等腰三角。
美国通过驻军澳大利亚在针对亚洲东部大陆的“两锚”战略部署中，“南锚”澳大利亚和“北锚”日本共同组成南北钳制、互为犄角的“左膀右臂”。
常规动力潜艇新里程碑--德国U31开始试航
常规动力潜艇新里程碑--德国U31开始试航
史泰勒
【期刊名称】《《世界航空航天博览：Ａ版》》
【年(卷),期】2003(000)009
【摘要】世界上第一艘全燃料电池的常规动力潜艇--德国海军的212A型潜艇U31号，已开始进行海上测试，预定2004年加入德国海军的作战序列。
【总页数】1页(P94)
【作者】史泰勒
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】U674.76
【相关文献】
1.全球最先进的常规动力潜艇-U31 [J], 水手
2.U31——全球最先进的常规动力潜艇 [J], 刘锦秀
3.德国海军U31型潜艇 [J], 查尔斯·A·蒂博;耿俊果（译）
4.常规动力潜艇新里程碑--德国U31开始试航 [J],
5.德国海军U31潜艇 [J],
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船舶核动力装置
船舶核动力装置核工程一班200820201111 施锦强核动力装置以原子核的裂变所产生的巨大能量通过工质（蒸汽或燃气）推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。
其工作原理是：核燃料裂变释放出的热量，由流经堆芯的冷却剂(即100多个大气压的压力水)带出堆外，送进一回路系统。
一回路系统，包括主系统和若干个辅助系统，可将反应堆核燃料裂变释放出的热能传给二回路给水使之产生高压蒸汽。
主系统由稳压器、蒸汽发生器、冷却剂泵和主管道构成，并与反应堆压力容器连接构成密闭回路。
反应堆冷却剂是一回路的压力水，由冷却剂泵将其打入压水反应堆，在堆芯吸收核燃料裂变释放出的热量后，流出堆外进入蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管的管壁面，把热量传给蒸汽发生器中二回路给水，并使之变成蒸汽。
放掉热量后的低温冷却剂，从蒸汽发生器出来后，在冷却剂泵的驱动下，再次被打入压水反应堆，再吸收堆芯热量后，再出堆，如此循环往复运转。
辅助系统用于保障反应堆和主系统的正常运行。
一回路系统带有强放射性，设备布置按放射性强弱进行分区，以利操作和监测，并有坚厚的屏蔽设施。
二回路系统，主要由汽轮机、冷凝器、给水泵和管道以及若干辅助系统构成。
其功用是将蒸汽的热能转换为汽轮机转动的机械能或电能。
二回路的给水在一回路的蒸汽发生器中吸收一回路冷却剂从堆芯带出的热量，变成蒸汽，通过主蒸汽管，进入汽轮机，推动叶轮作功；排出的蒸汽进入主冷凝器冷凝成水后，经给水泵再送到蒸汽发生器变成蒸汽，进入汽轮机，如此循环，使汽轮机持续工作。
汽轮机组的机械能，或汽轮机发电机组的电能转换的机械能，经传动装置、轴系，传递给螺旋桨，以推动舰艇前进。
[国外概况] 自1954年第一艘核动力潜艇问世以来，核动力装置技术获得了迅猛的发展。
目前，除核潜艇外，现役的核动力舰艇还有巡洋舰、驱逐舰和航空母舰，这些核动力舰艇主要集中在美国和俄罗斯。
一、舰艇核动力装置的优点1、核动力装置使核潜艇能在水下长期连续航行。
核动力装置以核能为能源，核裂变时不需要空气，因此核潜艇能在水下长期连续航行，其隐蔽性远远超过常规动力潜艇。
船用柴油机发展史
船用柴油机百年发展简史王华堂一．柴油机的诞生鲁道夫·狄塞尔（Rudolf Diesel，1858-1913）。
狄塞尔1856年出生于法国巴黎，父母是德国移民。
1870年普发战争爆发后，他移居到德国奥格斯堡的叔叔家，在那里他就读职业学校。
1875年，他进入慕尼黑科技大学学习，5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。
在工作中，他深感蒸汽机的效率低下，于是萌发了设计新型发动机的念头。
1890年他回到柏林，不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究，但不幸的是，发动机的爆炸差点要了他的命。
出院后他继续研究工作，并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》（《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》），在论文中他提出了定压加热循环原理（即“狄塞尔”循环），并申请了专利。
图1.1 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔为了实现他的想法，他找到德国奥格斯堡机器制造厂，也就是今天大名鼎鼎的曼（M.A.N）公司的前身。
1897年，他成功制造了一台能安全运转的热机。
在奥格斯堡他亲自启动了发动机，那一瞬间，热机领域一次新的科技革命诞生了。
虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦，但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机，达到了前所未有的26%。
现在，这台机器的复制品（原件已经不幸在二战中损毁）被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里，狄赛尔也永远被人们铭记。
今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以他的姓氏来命名的。
不过当时柴油机并没有使用柴油，使用的是植物油。
图1.2 世界上第一台柴油机狄塞尔柴油机为单缸四冲程柴油机，虽然柴油机经过了100多年的发展，但其基本原理都是基于狄塞尔提出的定压膨胀原理。
潜艇的构造及运动原理深海环境生存的动植物未来科学技术发展预测
潜艇的构造及运动原理规潜艇是用柴油机作为动力源，边航行边带动发电机给电池充电。
由于柴油机工作需要大量的氧气，因此只有在水面状态、半潜状态和通气管状态航行时才能充电。
潜艇的噪音降至90分贝左右就可以“淹没”在浩瀚的海洋背景噪音中，就不是当代声呐所能侦测的。
组成结构：潜艇可分为常规动力装置和核动力装置。
常规动力装置主要由柴油机、蓄电池和主电动机等构成。
柴油机是常规潜艇水面航行的主要动力装置，可使潜艇水面航速达10～15节。
主电动机是常规潜艇水下航行的主要动力装置，可使潜艇水下航速达15～20节；还装有经济电机，水下航速2～4节。
潜艇水下航行受蓄电池电量的限制，常须浮出水面或在水下一定深度，使用柴油机航行，并带动主电动机为蓄电池充电以补充电量。
核动力装置，主要由核反应堆、蒸汽发生器、主循环泵和蒸汽轮机等构成。
操作方法：常规潜艇充电，由于潜艇充电时是处于暴露状态，因此一般是在夜间或低威胁海区进行充电。
在作战情况下一天24小时中，白天在水下潜航，夜间浮起充电。
常规潜艇完成一次充电过去需10～12个小时，现在使用快速充电器的情况下，需4－6小时。
完成充电后，潜艇在水下潜航，高速（12～20节）航行一般可持续1小时左右；低速（2－4节）航行可持续数十个小时。
作战：常规潜艇，由于水下通信问题还没有完全解决，因此潜艇只能按计划以按时间协同或按海区协同的方式配合水面舰艇作战。
潜艇主要作战方式有4种：阵地伏击、区域游猎、引导截击和护航警戒。
1、阵地伏击是将潜艇预先展开在敌舰艇必经的海域待机设伏；2、区域游猎是在一个比较宽阔的海域内，主动寻歼敌人；3、引导截击是由海上、岸上或空中的预警系统引导潜艇对敌舰艇实施攻击；4、护航警戒则是采取区域护航、伴随护航和保卫航线等方式进行。
主要型号：德国U214：U214=U209+U214，有AIP技术，模块化，高度智能化，可发射潜舰导弹。
俄罗斯阿穆尔1605：有AIP技术，是俄罗斯最新一代常规潜艇，噪音低，可发射潜舰导弹及俄罗斯威力巨大的各种先进鱼雷，还可发射巡航导弹，与U214难分上下。