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近日,在2018年度湖北省科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,來自中國人民解放軍海軍工程大學(xué)的馬偉明院士獲得了湖北省2018年度科技突出貢獻獎。有消息指出,此次馬偉明院士獲獎的主要因素,很可能是攻克了無軸泵推相關(guān)技術(shù)的難題。更難得可貴的是,在相關(guān)報道中首次出現(xiàn)了無軸泵推推進器的測試圖片。本文由上海宏東轉(zhuǎn)載發(fā)布;本公司專業(yè)生產(chǎn)磁力泵,塑料泵,離心泵,排污泵,潛水泵,化工泵,油泵,隔膜泵等;歡迎訪問官網(wǎng)查詢具體產(chǎn)品信息。
早在2017年,就在央視的相關(guān)報道中就曾曝光了馬偉明院士研究的無軸泵推技術(shù),據(jù)其描述該系統(tǒng)未來將會應(yīng)用到下一代潛艇上。所謂的無軸泵推,其實是網(wǎng)友們的網(wǎng)絡(luò)用詞,他的學(xué)名應(yīng)該叫無軸輪緣推進器,或者無軸驅(qū)推進系統(tǒng)。無軸輪緣推進器的概念起源于美國海軍,早在2005年的Tanggo Bravo計劃中就計劃將其應(yīng)用到未來的潛艇和水雷這樣的水下武器裝備中。隨著時間推移和技術(shù)發(fā)展,無軸輪緣推進器的種種優(yōu)點使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,甚至頗有打入民用市場的勢頭。
無軸輪緣推進器與傳統(tǒng)的推進系統(tǒng)相比有著眾多優(yōu)點,尤其是在軍用艦艇上,比如:
一.提高空間利用率
船舶使用傳統(tǒng)軸系長度要占據(jù)其全長的15%到20%,這使得船舶的總體設(shè)計受到了限制。而采用無軸輪緣推進系統(tǒng),就可以減小動力系統(tǒng)占用空間的60%到70%,提高整體空間利用率的15%到25%。而這項技術(shù),也可應(yīng)用到魚雷上,讓魚雷裝載更多的電池或者炸藥,以提高更遠的射程和更強的殺傷力。
二.提高艦船、魚雷的隱蔽性
在船舶行駛過程中,傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)的軸系、齒輪箱等傳動機構(gòu)產(chǎn)生的震動占總量的60%到70%,這就使得軍用艦艇,尤其是潛艇和魚雷的噪音過大。無軸輪緣推進器由于沒有船軸,并采用了螺旋槳-電機一體化設(shè)計,大大減小了噪音。
三.提高船舶推進效率
無軸輪緣推進器可讓船舶船尾維線型改善,提高船舶尾流場品質(zhì),并可借此改進船舶流體性能,提高船舶的水動力特性。據(jù)悉,經(jīng)過優(yōu)化并采用無軸輪緣推進系統(tǒng)的船舶相比使用傳統(tǒng)推進系統(tǒng)的阻力降低了5%至10%。同時,傳統(tǒng)推進系統(tǒng)由于軸系、齒輪箱等設(shè)備存在,會造成很大的能量損失。而無軸輪緣推進器結(jié)構(gòu)簡單,沒有軸系和齒輪箱等傳統(tǒng)部件,大大提高了傳遞效率,使得能量損失見底了15%到20%,密封潤滑環(huán)節(jié)導(dǎo)致的效率損失降低了5%至10%??傮w而言,無軸推進系統(tǒng)相比傳統(tǒng)推進系統(tǒng)的工作效率提高了20%至25%。
綜合以上,我們便可以預(yù)見到無軸輪緣推進器在技術(shù)成熟后會擁有極強的應(yīng)用前景,尤其是在潛艇和魚雷上。然而,世界上任何新生事物都會有過多過少的問題,無軸輪緣推進器也一樣。船舶對動力系統(tǒng)的要求功率一般都比較大,相比傳統(tǒng)動力系統(tǒng),無軸輪緣推進器為了提供相同的功率,就需要使用大功率電機??呻S著電機功率變大,電機的尺寸也就跟著變大,并且隨著結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,降低了其可靠性。此外,由無軸輪緣推進器工作環(huán)境位于水下,這就對無軸輪緣推進器使用的大功率電機的可靠性提出了較高要求,并且還要考慮電機在不同深度下工作情況和冷卻。因此,無軸輪緣推進器的相關(guān)技術(shù)難題十分難以攻克。