6米的阿穆尔3铝合金艇多重
6米的艇是不需要交消费税的;游艇消费税是厂家交,不是购买方交。征消费税的游艇是长8米到90米,船体由玻璃钢,钢,铝合金,塑料等多种材料制作,可以在水上移动的水上浮载体,包括无动力艇,帆艇和机动艇。游艇应征消费税指的是长度不小于2.5米,配有水上移动装置的航水用具。我国目前的征收消费税的游艇只针对私人,即富人群体。由于这些游艇只用于文娱,而不是创收盈利。
该级艇是俄罗斯第四代常规潜艇,以“基洛”级常规动力潜艇为母型设计,作战能力比“基洛”级潜艇提高近1倍。该艇采用良好的水滴形外形,在不加AIP舱段时,长宽比为7.5:1,是潜艇水下阻力与流体噪声很小的最佳比例。首艇水下排水量1850吨,艇长67米,宽7.2米。加装了不依赖空气的AIP系统,水上航速10节,水下航速21节,3节航速航行时续航力为500海里,使用AIP低速航行时可达1000海里以上。最大潜深250米。艇上的声呐设备非常先进,首部的大型声呐基阵工作条件更加优越,自噪声很小,作用距离大于60千米。若采用沲曳线列阵声呐,低频段工作时探测距离可达100千米以上。艇上的探雷避雷声呐在浅海工作时有较好的性能,高频段工作时探测距离可达2000米以上。为了增强隐身能力,艇体外加装了消声瓦覆盖层,它既能有效地吸收敌方主动声呐的探测声波,从而降低敌声呐的探测距离,又能抑制艇壳的振动,隔离内部噪声向艇外辐射,提高了本艇的隐蔽性,改善了本艇声呐的工作条件。该艇装备6具533毫米鱼雷发射管,使用的进攻武器有俄罗斯现役和新研制的线导鱼雷、尾流自导鱼雷、电动声自导鱼雷和巡航导弹等,备弹18枚。
闭式循环柴油机斯特林发动机燃料电池
前言
为了增加常规柴电潜艇一次水下续航时间及距离,降低通气管暴露率,提高常规潜艇作战威力,世界各主要海军强国大力发展具有不依赖空气动力装置(AIP)的混合型柴电潜艇,如德、英、瑞典、荷兰等〔1〕。
纵观世界各国AIP发展历史和现状,我们可以选择的AIP方案有: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。这三种AIP方案都已被各海军强国分别采用〔1〕,如英国、荷兰等已采用CCDAIP方案,瑞典等已采用SEAIP方案,德国已采用FCAIP方案。
本文介绍3种AIP装置的组成、工作原理,分析对比各种AIP方案特点,提出对发展我国常规潜艇AIP的看法。
各种AIP技术原理及装置的组成
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0.2~0.5Mpa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30bar),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。
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。
燃料电池FC(FCAIP).�
德国已装艇海试的燃料电池为氢氧燃料电池,其基本工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作的,它唯一的副产品为水,这个过程正好与通过电解分解水的过程相反。燃料电池必须源源不断地供应氢和氧,为此,AIP装置不仅要有较大容量的液氧罐,而且要有一个较大容量的液氢贮存罐,而液氢要比液氧贮存条件苛刻得多。
2 世界潜艇3大AIP技术的优缺点比较
3种AIP特点分析
CCD-AIP中,柴油机本身几乎无需作重大改进,主机技术成熟,其他辅助系统问题,如再循环气体混成、废气的喷淋冷却、CO2海水吸收原理、水处理系统的原理,有关单位已有研究,不存在较大技术风险。因而开发CCDAIP能在技术风险小,投资少(例如引进一台CCD只需150万美元),且可在我们工艺、工业水平能达到的情况下早日获得。当然,相对来说,柴油机本身结构噪声和空气噪音较大,但现代隔振技术完全可使柴油机经隔振后噪声指标达到要求。由于水处理系统耗能少,因此CCDAIP系统效率可达35%。
SE-AIP主机即斯特林发动机,外部连续燃烧加热工质作功,因此结构噪声及空气噪音比柴油机小,这是它一大特点。目前,我国已研制出75 kW斯特林原理样机,其效率为35%。与柴油机相比,效率稍低,而其技术成熟程度存在较大差距,工作可靠性有待进一步考验。目前存在较大难度的技术问题尚需进一步解决,如高性能加热器材料、加热器头工作温度均匀、工质流动均匀、工质密封、功率调控、压力燃烧等。因此,研制SEAIP必然投资较大(例如引进一台热气机需300万美元,一个舱段需要1亿美元),技术风险也比CCDAIP高。据称,韩国引进瑞典斯特林发动机后认为40~70%零部件不能自己生产,结果否定了SEAIP方案。另据消息,澳大利亚从瑞典购买热气机做评估试验,3个月未达到额定功率,被否定。SEAIP研制周期相应也会较长。
燃料电池具有最高的能量与重量比,效率高(达50~60%),而且几乎是不产生废气,可无声航行。但在潜艇上贮存液态氢是有很大的技术难度。同时因为氢气易爆易燃,对使用氢的安全有严格要求,装置中的膜要依赖美国进口,国内尚无生产能力。由此可见燃料电池技术难度大,工业基础要求较高,要使燃料电池上艇作AIP动力,需要很高的技术储备,而我国对燃料电池的研究水平还比较低。所以,如果研制FCAIP,则研制周期较大(据估计,至少需要10~15年),投入经费也很大,例如引进5 kW燃料电池,需3万美元,自己研制至少需要1亿元人民币,同时技术风险也大。
将上述3种AIP作全面的各性能指标评价,如果某项性能最好的定“好”,相比较居中者为“中等”,相比较性能较差者为“较差”(说明:“较差”并不意味这个性能达不到潜艇用要求,而仅表示三者相比为“较差”)。如果两种或三种AIP性能分不出明显优势,则同为“好”或“中等”。比较结果列表如下:
表13种AIP的性能指标评价AIP方案性能指标CCDAIP SEAIP FCAIP 航程了中等中等好潜水深度中等中等好低噪声级较差中等好散发至舷外热量中等中等好研制费用好中等较差运行费用好中等较差研制周期好中等较差装置安全性好好中等维修性能好中等好研制风验好中等较差
评论
因为CCDAIP柴油机技术十分成熟,振动噪音经减振降噪后能满足常规潜艇“安静”性要求,而且研制费用低、周期短、风险小、见效快,因此深入研究CCDAIP,并向实用化迈进,是我们应该重点抓好的大事,应优先发展。SEAIP在我国也具有一定的技术基础,技术成熟后装艇性能较好,因而也是有发展前途的AIP。燃料电池,由于研制风险大、费用高、周期长、尽管其性能优良,但近期应用前景毕竟因现实条件制约而受到很大限制,但它是今后发展的主要方向,我们应做好技术跟踪工作。
可以设想,若利用现有柴油机主机技术,作CCDAIP实验研究,那么不仅闭式循环柴油机可较快研制成功,而且辅助系统如CO2吸收器、水处理系统等均可随之试验研制,这样主机和辅机系统能同步发展,实现AIP潜艇将不是一件遥远的事情了。
还应看到,尽快发展CCDAIP能促进SEAIP的研究工作,因为CCDAIP的CO2溶解排出技术、液氧贮存技术等均可移植至SEAIP中。因此CCDAIP在较短时间内研制成功可促进SEAIP的研制开发工作。
总之,根据国际及周边环境国家的常规潜艇AIP现状,常规潜艇装备AIP是必然的发展趋势。但AIP属高新尖端技术,完全依赖进口则很可能受制于人。所以应加速研究开发我国AIP特别是CCDAIP,尽快加大投入,加紧AIP系统研究,以期早日装备实艇,充分发挥常规潜艇的威力。
--降低辐射噪声;--提高使用可靠性;--提高生存力。
--具有优越的航海能力;--采用模块化建造技术;--改善居住性。
由于有多年常规潜艇的设计经验,877型艇的研制目标均得以实现。
基洛级潜艇采用了前苏联当时最先进的技术装备,在柴电机组、推进电机、水声设备以及武备系统等方面都足以和西方媲美。潜艇由克斯曼斯克船厂建造,国内型称法霞夫扬卡级。出口型编号877EKM,即基洛(Kilo)级。
基洛级柴电潜艇外型为低阻水滴型,艇体分为六个耐压舱,储备浮力为30%,任一舱破损都仍能保持不沉性。水下排水量超过三千吨,如此大的排水量在世界各国的常规潜艇中是比较罕见的。这也使基洛级能够拥有大的武器载量,良好的居住性以及优良的远航能力。
动力装置包括了两台柴电机组,一台推进电机和一台经济巡航电机。
柴电机组可在水面及通气管状态下工作。推进系统为单轴六叶低噪声桨,是俄罗斯常规潜艇家族中唯一一型采用这种驱动方式的。
艇上蓄电池为两组二型铅酸电池组,每组120块,可以提供水下最大航速约20节或最大续航距离超过400海里的电能。一般来说,蓄电池组在最大航速下的电能消耗极快,只能达到最大航程的百分之十至二十。
武器装备为艏部六具533毫米鱼雷发射管,除管中六枚鱼雷外,可携带12枚鱼雷备用。为提高装填速度,还配备一台快速装雷设备。鱼雷型号包括T3T-71M3线导鱼雷等,这种鱼雷在发射前由射控计算机装定目标参数,并在发射后由测控导线不断根据目标机动情况提供弹道修正。在执行布雷封锁任务时,不带鱼雷的情况下,可载24枚水雷。
潜艇的眼睛是水声设备--声纳。基洛级配备了MTK-400艇壳声纳,具有全方位被动工作方式和航向角130度扇面主动测距方式。为降低艇体对水声系统的干扰,设计时特别注意了艇艏线型的优化,艏部无开孔,艏水平舵后移,使艇首涡流噪声大大减小,并且将艇体噪声源后移,这些措施有效地提高了声纳的探测距离。
基洛级的最大特点是极其优异的安静性。现代反潜技术的发展,已使潜艇的生存受到极大的威胁,为对付各种来自空中、水面、水下的威胁,潜艇只有充分利用自身的特点--隐蔽性。除了能长时间潜航,还要求尽可能低的航行噪声,减少被敌方声纳发现的距离。基洛级的设计目标就是将安静性置于快速性之上的。作为提高安静性的代价,其17.5节的潜航速度甚至低于某些老式的常规潜艇。
为降低噪声,基洛级采用了电力驱动方式,由柴油发电机组为推进电机和蓄电池组充电提供电力,这种办法有效地降低了机械噪声。为进一步减少艇体的噪声辐射,还将所有的动力机械等噪声源安装在称为"减振浮筏"的平台上,与艇壳隔离,并在艇壳表面敷设了一层特制的消声瓦,这不但使艇体的噪声水平降到了极低的水平,还能有效地躲避主动声纳的探测。基洛级巡航时的噪声水平已接近海洋的背景噪声。
安静的常规潜艇。西方的刊物甚至称它为海洋中的"黑洞"。
这是877型的资料,再来看看636型的资料,你对比一下就知道了。
基洛级潜艇(636型)
俄罗斯的基洛型潜艇首次加入现役是八十年代早期,由圣彼德堡的红宝石设计局完成,并派生发展出现在的877EKM型和最新的636型,他们的“继任者”阿穆尔(Amur)级也由红宝石设计,它可是一种有不依赖空气推进(AIP)系统的潜艇呦。
636型潜艇早先在共青城造船厂建造,后改在圣彼德堡建造。基洛潜艇一向有海底黑洞之称,形容它的噪音很低,636型性能更加优异。636型潜艇的主要任务是反潜和反舰,同时也可以完成普通的侦察和巡逻任务。636型潜艇一直被认为是全世界最“安静”的柴电潜艇,这样它就可以在敌方发现自己之前发现对方并抢先发动攻击。
设计
636潜艇柴油发电机经过了改善,增加了能量,同时主推进轴的速度降低以减少潜艇的声学信号,使敌人的声纳更不易探测。636型潜艇长72.6米, 宽 9.9 米, 长宽比为 7.45,排水量2,325 吨 最大潜深为300米,潜艇水面速度为11节,水下速度为20节。续航力通气航行为7500英里/7节,潜航为400英里/3节,耐久工作天数为45天,艇上艇员共52人。
控制系统
基洛636型潜艇装备了一部多功能作战和控制系统,同时跟踪5个目标。它可以有效地控制潜艇并控制鱼雷发射。系统的高速计算机主要完成如下工作:处理监控设备传来的数据并将它显示在屏幕上;测定水下和水面的目标数据并计算鱼雷发射参数;提供自动发射控制;提供武器操纵和展开的各项信息和建议。
鱼雷
鱼雷是潜艇最主要的攻击手段,636型潜艇装备了六座533毫米鱼雷发射管,装备18枚鱼雷,或24枚水雷。两座鱼雷发射管设计成可以发射高精度的遥控鱼雷。鱼雷的装填有快速装载设备,并由计算机控制。第一波鱼雷可以在两分钟之内发射,第二波可以在五分钟之内发射完成。有报道说636型还可以发射sa-n-5型防空导弹,不知是否属实。
传感器
基洛636型潜艇装备MGK-400EM型数字声纳。它的功能特点是:在监听模式它可以发现水下和水面目标;声纳探测范围是+/-30度扇面;发现水下的声响信号并测出信号的方位。潜艇的雷达在潜艇水面航行和潜望镜深度航行时工作,它可以探测水下和空中的情况,并能为潜艇提供导航。
电子对抗
电子对抗设备包括电子支援措施(ESM),雷达告警接收仪和方位探测器等等。
推进
该型潜艇的推进系统包括两座柴油发电机,一座主推进发动机,一座经济燃料发动机和一个单轴驱动的七叶定螺距螺旋桨。浅水航行时有两座备用发动机进出港时和紧急情况下使用。两座120单元存储电池装在潜艇的第一和第三间隔间。主要机器装备有自动控制系统。
原标题:中国为何一边自己生产世界顶级潜艇,一边还要购买俄罗斯潜艇?
01 根据海外媒体的消息,俄罗斯正在同我国谈判,向我国出口4艘拉达级(出口型称作阿穆尔-950和阿穆尔-1650潜艇),这是该型潜艇的第一次出口,也是我国继基洛级之后进口的第二型俄罗斯潜艇。
02 据俄方消息称,此次引进拉达级与引进基洛级不同,将有用2+2模式,也就是2艘由俄罗斯建造,还有2艘由俄罗斯转让技术我国自行建造,并且艇上主要设备如AIP发动机、声纳、指挥控制系统、武器都采用我国系统。
03 我国进口的拉达级还真是为了它的艇壳,它是苏俄第一型采用单壳体潜艇,而我国潜艇主要采用双壳结构,因此引进拉达级,特别是能够引进、消化、吸收它的技术话,对于我国潜艇未来的发展可以起到较大的推动作用。
04 双壳潜艇的吨位和体积更大,因此湿表面积大,相应的阻力和声反射区也越大,水下航速和隐蔽性差。反过来讲如果在吨位一定的情况下,双壳潜艇的耐压壳直径就要比单壳潜艇要小的多,一般认为在吨位相等的情况下,双壳潜艇的内部空间要比后者小30%以上。
05 由于单壳体结构的采用,让拉达级在尺寸和吨位减少的情况下,反而增加了艇内空间,从而潜艇增加设备打下了基础,根据相关资料,拉达级的水声系统包括艏艏保形阵、舷侧阵和拖曳线列阵,同时更加广泛的采用静音降噪声系统,提高潜艇的隐蔽性能,从而有力的促进的潜艇作战能力的提高。
06 从目前来看,我国海军目前主力是039系列常规潜艇,其中新型039B系列已经具备较高的水平,采用了消声瓦、浮筏减振、管路吸声等技术,静音噪声性能有了较大提高,水声系统包括艇艏主动阵、舷侧阵和拖曳线列阵,武器包括鱼雷、水雷,还可以发射潜射反舰导弹等,整体技术战术指标已经达到世界先进水平。
07 根据相关资料,拉达级采用的是单双壳体混合结构,主体结构为单壳体,仅艇艉部分采用双壳体,这样的设计结果其体积减少,湿表面下降,因此阻力减少,在同样功率条件下,它的水下航速比基洛级快了3节,水下续航能力提高到了100海里。
08 我军039B型潜艇已经不适应浅水作战的需要,虽然我国039系列潜艇性能较好,但是吨位和尺寸偏大。
09 对于中俄两国海军来说,拉达级的意义可能还仅仅如此,随着常规潜艇采用单壳结构,核动力潜艇的单壳结构可能也提上日程,俄罗斯海军北德文斯克级的水下排水量已经超过12000吨,在一定程度影响了潜艇的性能,所以中俄两国海军和舰船工业可能会利用拉达级的经验,在核潜艇使用类似的单双壳体结构,以控制核动力攻击潜艇吨位上升的趋势。
10 从我国积极引进阿穆尔潜艇的情况来看,中国正在从发展大型常规动力潜艇的思路中解放出来,集中精力发展核潜艇,而常规潜艇的下一步发展思路将采用先进的单双混合壳体技术,生产中小型常规潜艇,这些常规潜艇将主要用于近海和浅水防御作战,而远洋作战将交给新一代核潜艇来完成,这是中国潜艇技术发展的一次重要分水岭,具有里程碑意义。
11 拉达级采用了单双壳体结构,注意方向舵上面的拖曳线列声呐施放口。
12 图片为阿穆尔950常规潜艇。
13 图片为阿穆尔1650潜艇。
14 为了对抗美军的先进攻击核潜艇和掩护战略导弹核潜艇也需要我国研制新一代核潜艇和小型常规艇。
15 我国自上世纪中期先后两批次采购了12艘基洛级潜艇,基洛级潜艇仍旧采用双壳体,造成它的吨位和尺寸偏大。
16 整合了垂直导弹发射单元是阿穆尔潜艇的另一个特色。
17 中国海军不仅要面对世界上最豪华的核潜艇整容,还要与世界上最潜艇的常规潜艇进行作战,压力可想而知。