2012潜艇开始建造···

尼采 · 2010-10-27 06:55

常规动力潜艇一般有都被称作“柴电潜艇”，顾名思义，它通过柴油机带动发电机来发电，然后把电力储存在蓄电池内，而驱动潜艇前进的就是电动机了。此类潜艇把蓄电池的电力耗尽之后是需要上浮到海面启动柴油机发电的，或接近于海面利用通气管排放柴油机的废气。传统的柴-电动力潜艇在水下潜航2~3天，就会耗尽电池能量，必须浮上水面给蓄电池充电。

核动力潜艇的动力是依靠反应堆产生的原子能去烧水来推动燃气轮机，以此来推动潜艇前进，所以说核潜艇只要带够艇员需要的水和食物，理论上的潜航时间是无限的。

除了以上两种潜艇外，现在又有一些不依赖空气动力装置（AIP）的混合型柴电潜艇，主要有闭式循环柴油机（CCD）AIP、斯特林发动机（SE）AIP以及燃料电池（FC）AIP三种方案。以下再做进一步介绍：
1 闭式循环柴油机AIP（CCDAIP）
该系统以闭式循环柴油机为发电机原动机。为使柴油机在没有空气供气状况下工作，必须提供模拟空气成份的进气气体，使柴油机发火燃烧工作。为此，将柴油机排出的废气经CO2吸收器吸收部分CO2气体，废气中未被吸收部分气体再加入适量氧气，即组成人造大气。但由于这种人造大气中CO2含量总比新鲜空气多，使人造空气的比热值低于正常空气，为保证一般标准柴油机在闭式循环状态下正常工作，一般在再循环的气体中加入适量单原子气体氩，使混合成的人造大气与正常空气比热比值一致。这样柴油机即可在闭式循环状态下正常工作，也可以在开式空气供应时正常工作，实现开、闭合用。为了高效地吸收柴油机废气中的CO2，应首先将温度为350～400 ℃、压力为0.2～0.5 Mpa的废气喷淋冷却至80～100 ℃。再将冷却后的废气送进CO2海水吸收器中，让海水充分溶解吸收CO2气体，而其他成分气体在吸收器中吸收量很少。经这种“洗涤”后的废气进入混合室与氧气、氩气混合后再循环。而溶有大量CO2的海水经海水处理系统（WMS），排出舷外。海水处理系统利用深水能量，不需消耗较多能量而将较低压力的海水（2～5 bar）排放到深水中（如下潜300 m则为30 bar），而水泵耗功只用于克服流动阻力，因此耗功少，整套装置效率较高。为使整个AIP系统协调工作，设置计算机控制系统，以控制水处理系统的海水流量，供氧量等，使整套系统适应柴油机负荷、潜艇下潜深度的变化，保证正常工作。为保证氧气供应，CCDAIP设置一个较大容量的液氧罐（液氧贮存温度-180 ℃）。由于氩气消耗量很小，故AIP装置中只要几个较小容积的氩气瓶就足够了。

2 斯特林发动机AIP （SEAIP）
斯特林发动机（SE）AIP以不依赖空气的斯特林机（Stirling Engine）为发电机原动机。斯特林发动机是一种外部加热的连续燃烧发动机，它通过外部燃烧的高温气体经加热管加热内部循环的工质（船用斯特林机通常用氦气作循环工质），内部循环工质受热膨胀推动活塞作功，使发动机输出轴功率。为了使发动机在无空气条件下连续运行，同样需要连续不断地供应氧气燃烧供应热量，因而SEAIP也装有较大容量的液氧罐。为了排除燃烧后废气，有两种方法可选择。一种是利用废气压力直接排到舷外海水，这需要较高的燃烧压力（30 bar左右），且未燃烧的O2会随废气直接排至舷外，导致未燃O2气和来不及溶解的CO2气冒至海面。另一种方法是象CCDAIP系统一样，装备排气冷却O2海水吸收器及水管理系统，这样装置会比直接排出废气的办法复杂些，但可使燃烧压力降低，燃烧不随潜深影响，不会产生气泡航迹，隐蔽性较好。

3 燃料电池FC（FCAIP） .
它采用性能优越的混合动力系统，即燃料电池动力系统和柴-电动力系统混合使用。燃料电池动力系统由聚四氟乙烯燃料电池、液氧贮存柜和气态氢贮存柜等3部分组成。它的燃料电池尺寸小，无腐蚀，功率密度大，使用寿命长。热交换器、排出泵、冷却水泵、催化剂罐、燃料电池电子设备、斩波器和逆变器等是燃料电池的主要部分。它不用空气，而是将氢燃料和氧化物放到特殊燃烧室内进行电化学反应，直接转换成电能，驱动电动机推进潜艇航行。它在水下就能自行充电，取得了“不依赖空气”的技术突破。

尼采 · 2010-10-27 06:59

潜艇内的空气

常规动力潜艇在水下可以通过空气管获得足够的空气驱动机器和呼吸。而且常规潜艇一般使用储存的高压空气罐和再生药板作为氧气来源。再生药板原理是1摩尔过氧化物和1摩尔二氧化碳发生化学反应可以产生0。5摩尔的氧气，这个是中学化学课本里常见的问题！由于常规动力潜艇水下航行时间不是特别长所以没有必要安装大型制氧设备！纠正一个错误：AIP的确储存了液态氧，但是不是供应呼吸，而是供燃料电池提供电化学反应的氧化剂！
关于核潜艇，原来这里的核潜艇专家洋底黑鲨走了。我从他的著作里面摘抄如下内容：希望满意！
空气是人类赖以生存的最基本条件，空气品质的好坏，直接关系到人员的身体健康。那么如何在密闭的核潜艇里保持人体需要的足够氧气、并把空气污染降到最小呢？在核潜艇上，为了保持良好的空气质量，专门设有空气监测分析系统、空气再生系统、空气净化系统和通风换气系统，主要装置如下。
首先，在核潜艇上装有制造氧气的装置。
氧气在自然界中的含量约为21%，如果氧气含量降到16%时，人员的呼吸就会感到困难，出现缺氧症；当降到10%时会使人神智恍惚；降到6%时便会使人休克甚至死亡。核潜艇里的氧气极其有限，是不可能长期维持一百多人的需求量的，一旦封闭空气源头，即刻会威胁到生命，所以只能按生存所需的最佳比例不断补充氧气。中国核潜艇舱室中氧气的浓度标准为19%—21%之间。
担负生产氧气的主要装置是电解水制氧装置，它的基本原理是用电离分解法把水（H2O）分解为氢（H）和氧（O），氧气通过全船通风换气系统输送到船舱的每个角落，供给人员呼吸，而氢气则被储存在氢气罐里，择机排出船外。由于电解水制氧装置需消耗大量的电能，所以常规潜艇上不用此法制氧。
有时在核潜艇上还备有补充或应急制氧措施，如氧气再生药板、氧烛和高压氧气瓶等。氧气再生药板是由一片片涂有过氧化钠的薄板组成，使用时产生化学反应，吸收二氧化碳，释放出氧气，每箱药板可供40人使用1.5小时左右。氧烛是用亚氯酸钠等化学药品制成的应急制氧物品，危急时，点燃氧烛就可以放出纯氧，一根氧烛大约可使100人呼吸1个小时，美国早期弹道导弹核潜艇上装有200只，英国每个舱室带2只。

尼采 · 2010-10-27 07:03

潜艇的逃生

一、如果影响水下航行安全，第一反应是紧急上浮，因为水上是较安全的，如不影响航行可以从水下自航返回，如果较严重也可以向指挥部求救，等待救援；如果水面有敌情，则要听从艇长的临时决定或执行出海前事先规定好的行动。
二、如果水下故障后无法上浮，应弃艇组织自救逃生，美国海军规定，出现下述险情应考虑逃生：进水或起火且无法控制；二氧化碳的浓度接近6%，并仍在增高；氧气浓度接近或低于13%；失事潜艇内部的气压达到1.7个大气压力之前、且救援不能有效进行时。200米将是失事潜艇艇员能够自主逃生的最大深度，超过这一深度只能采取外援救生。另外，由于艇员在自救上浮过程要承受海水压力由大到小的变化，所以在200米以内的较大深度自行逃生，也只有经过严格逃生训练的艇员才有可能获得成功。因为自主逃生一般从逃生舱口或鱼雷发射管“钻”出来，逃生舱口和鱼雷发射管都有前后两个密封盖，逃生人员备好呼吸器和救生浮标等脱险装具，首先打开后盖钻进；然后关上后盖，并注入海水和压缩空气使内外压力平衡；最后再打开前盖，人员钻出，顺着拴在救生浮标上的浮标绳缓慢上浮。这种逃生技术必须经过反复演练，防止海水倒灌进艇内，造成更大的事故。另外要精确掌握好上浮速度，若作用于人体的海水压力减压太快，会得一种致人于死命的“减压病”，因为人体在高压下会吸收较多的氮气，当失事艇员从深水向水面上浮的速度过快（即减压过快）时，氮气会在关节、血管和大脑中形成氮气泡，它们可造成人员肌体剧烈的疼痛，以致瘫痪和死亡。
现代潜艇一般在耐压指挥台围壳里带有可与潜艇脱离的漂浮救生舱，失事艇员可以在毫无外援的情况下使用该救生舱逃生。俄罗斯的“台风”级核潜艇上甚至装备了两个这样的漂浮救生舱，可以容纳全部艇员。俄罗斯库尔斯克号核潜艇爆炸沉没时，由于舱室和艇壳遭到了毁灭性的破坏，使得漂浮救生舱和人员逃生口（如鱼雷发射管和逃生舱口）均无法使用。
有的国家的潜艇，在主压载水柜内装备了应急吹除系统，当潜艇失事时，系统内的固体燃料快速燃烧，产生高压燃气排出水柜的水，使潜艇上浮。
三、如果不能自行逃生，则可等待外部救援
目前较为成熟的外援救生技术是深潜救生艇（DSRV）和救生钟（SRC）
深潜救生艇。DSRV的主要任务是为被困在海底的失事潜艇提供救援。平时，DSRV停放在机场，当接到呼救信号后，由C—141型喷气运输机把深潜救生艇及其附属设备空运到距失事潜艇最近的港口；再由水面舰船或者经过特别改装的潜艇运往失事现场实施营救。作业中，DSRV边下潜边以声呐定位，通过水下电话与被困潜艇内的人员取得语音联络。在确定了失事潜艇的救援逃生舱口位置后，即与其进行对接，并根据现场的水深、海流及失事潜艇角度自动调整，确保对接口的水密性，最后利用电磁线圈将深潜救生艇牢牢固定在失事潜艇上。接着排干深潜救生艇对接舱内的海水，失事潜艇的艇员也将救援逃生舱内的海水排干，当两侧的压力一致后，打开逃生舱盖转移到DSRV上，同时DSRV向失事潜艇内运送氧气瓶、锂氢电池（照明用）、水、食品、药物等。俄罗斯库尔斯克号核潜艇失事后因为艇上的救援逃生舱口严重变形，英国的LR5型深潜救生艇无法与其对接，痛失救援的机会。
救生钟装置——这是一种价廉实用的救援装置，必须由水面舰船携带到失事潜艇的上方，利用绞索把救生钟放到失事潜艇上，并与失事潜艇的逃生舱口对接，将连接通道调节到正常压力，然后打开救生钟底盖和失事潜艇的逃生舱口盖，失事人员便可进入救生钟内。当把救生钟底盖重新关闭后，便可由停泊在水面的救援船只把救生钟起吊到救援舰船上。法国海军研制了一种可自航的救生钟，重约13吨，可对沉没在1000米深的失事潜艇实施救援。由于利用拖带电源电缆，因此在动力方面有足够的保证。
潜艇的前后甲板上一般都各设一个多为橘黄色的圆形“失事浮标”，内装电话、求救闪光灯、电源插头等。紧急时可使其脱离失事潜艇上浮到水面，失事浮标与失事潜艇之间由几百米长的钢索和电缆连接，便于救援人员与失事潜艇通讯联系，以及提供电源。

四、如果一切努力失败，就要高唱着国歌与潜艇一起为国家沉入黑暗的海底深渊。

尼采 · 2010-10-27 14:08

看了一下潜艇的空气交换系统和推进系统，一般人会觉得很复杂。

我先来讲讲空气系统，很多人都玩过水上步行球，在一个密闭气球里，人大约可以活动30分钟。假如我的潜艇里面的空间是气球的体积的5倍，那么理论上我可以在里面活动2.5小时。那么潜艇复杂的空气交换系统，我根本不需要去花费什么。越简单就越可靠。因为我的潜艇只要能在水里活动1小时已经足够了，大部分时间用呼吸管来提供发动机需要的空气和人呼吁的空气。

科学技术的有限利用，目的是实用和可靠。而且成本又很低。

既然解决了空气交换系统，用蓄电池驱动螺旋桨，难度也不会很大。只要有足够的电池，满足水下巡航1小时的电池应该很容易解决。

尼采 · 2010-10-28 03:56

朝鲜“鲑鱼级”玻璃钢微型潜艇

这种潜艇的名称是“鲑鱼”，朝鲜文字写为，英语拼写为Yu-go，一般被简单音译为“玉高级”。

1998年6月，韩国海军捕获了朝鲜劳动党作战部下属的鲑鱼级潜艇，得到了该型潜艇的真实资料并将其公开。根据当时韩国国防部的声明，鲑鱼级潜艇是6名艇员+3名战斗人员的配置。

我们可以看到这种渗透行潜艇的两个主要特征：

1、为防止被韩国海军雷达探测，该潜艇表面使用了0.5厘米厚的特殊吸波材料涂装，部分结构使用了玻璃钢（FRP）材料，并在潜艇上部使用了迷彩涂装。

2、螺旋桨相当怪异，一般来说潜艇和船舶所用的螺旋桨基本一样，这次发现的螺旋桨呈弯曲状月牙形，说明他们在技术上发展迅速，能够制造相当高难度的螺旋桨叶片。

在同一根轴上连接两具螺旋桨也很独特，潜艇螺旋桨的详细照片即使在美国也属于军事机密，鲑鱼级潜艇螺旋桨的侧斜弯曲程度及制造工艺，在美国和韩国的军事人员看来都是水准非常高的。

鲑鱼级与其他潜艇不同的是共轴双螺旋桨。从照片可以看到，小螺旋桨的大小大概是大螺旋桨的1/10。推测其小螺旋桨用于低速渗透时减少噪音。

直径约2.6米的五叶大侧斜螺旋桨应该用于潜艇推进，在低速移动时则采用直径约0.3米的五叶小螺旋桨，我们对于这个小螺旋桨的分析是它可以在低速渗透时有效减低噪音。

艇首还有2具鱼雷发射管，从游击战性质分析，其发射鱼雷的功能已经废弃不用了。

潜艇围壳的下舱盖为液压控制，只能从内部打开，不可能用手从外部打开。围壳内的上舱盖与下舱盖之间的空间可以容纳3个人。从潜艇内出来时，一次性从下舱口上到围壳内，关闭下舱口舱门并装备好潜水所需用品后，向潜艇内部发送信号以后，潜水员就可以开启上舱盖出舱作业了。

从外面进来要先开启上舱盖，进入以后关闭上舱盖。等水全部抽干了以后，再去掉潜水装备下到艇内。

现在朝鲜装备的鲑鱼级潜艇推测有40-55艘之间。鲑鱼级大部分隶属于朝鲜海军，部分隶属于总参海上处和劳动党作战部。

“鲑鱼级”微型潜艇基本参数：

满载排水量：水上76吨，水下90吨

尺寸：20米（长）×20米（宽）×1.6米（吃水）

动力：1台柴油机（推测160马力），单轴

最大航速：水下4节，水上10节

续航力：1500海里/10节（水上） 50海里/4节（水下）

武器系统：2具533毫米鱼雷发射管

尼采 · 2010-10-28 04:46

从上图可见，此潜艇是双壳结构，外壳流体线条权衡了水面和水底航行的两种需要。

尼采 · 2010-10-28 07:54

再上一张yugo潜艇的侧视图

尼采 · 2010-10-28 09:57

私人潜艇不用考虑鱼雷发射，下潜20米左右已经足够了，所以应该在军用或者间谍潜艇的基础上做一定的修改。最好改的还是间谍潜艇，尺寸和装备还有布局很有借鉴意义。

尼采 · 2010-10-28 10:06

私人潜艇的大部分设备应该采用现有的产品加以利用，才能最大化地降低成本和提高可靠性，不必什么都自己研究。

国产的海水淡化设备：

尼采 · 2010-10-28 10:12

简单实用的声纳：

尼采 · 2010-10-28 14:57

又找到一款间谍用的潜水艇

尼采 · 2010-10-29 14:30

看到这样的图有什么想法？其实它解决了我一直考虑的一个问题，那就是逃生舱的问题，这样的设计非常科学。动力系统出问题，或者被挂上渔网，前舱可以跟后舱分离，达到逃生目的。

尼采 · 2011-03-26 07:50

世上无难事，只怕有心人。正在做强度实验······不要着急，感谢大家关心。

尼采 · 2011-05-28 15:28

可以制造强度达到防弹，10米内可以挡住AK47子弹垂直射击。