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核潜艇下潜至深海,没有空气,那发动机如何工作的?

2021-06-11 01:10  NAGW.COM

核潜艇使用核燃料作为动力源,而核燃料反应属于在特定条件下自身发生反应释放能量,不依赖氧气作用。所以,核潜艇可以利用核燃料反应而得到所需要的动力、电力、和人员生活用具的氧气,可以长时间的潜伏于茫茫大海之中,具有潜航时间长,动力持久,活动半径大,威胁性强等优势。

核潜艇使用核燃料,这些核燃料存放于核反应堆内,反应堆是一个密闭的高强度容器,除了防止核燃料外泄还要防止核燃料辐射危及人员安全,具有很强的抗压强度。

核潜艇使用的核反应堆基本都是压水堆,核燃料基本都是铀235,所发生的核反应基本都是裂变反应,目前聚变反应还难于人为控制反应节奏。核燃料在反应堆内产生链式反应时会释放出大量的热量,这些热量通过主循环泵使高压水通过堆芯把热量带走,在通过蒸汽发生器把水加热成蒸汽,在把蒸汽提供给蒸汽轮机驱动其转动,在进行发电或者是驱动螺旋桨转动带动核潜艇前进。大概就是这么个意思啊!

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核潜艇反应堆不用氧气,让核燃料在人为控制下自己发生核反应,而且可以调节反应烈度获得功率的调整。核反应堆由燃料棒、中子源、控制棒、减速剂(也就是水)、反应堆容器构成。当然还有很多的设备,很复杂,能搞出核反应堆的没几个,搞出潜艇用的小型核反应堆的更是不多。

核潜艇反应堆中的燃料棒就是负责存放核燃料的,通常是由二氧化铀做成,其中只有很少的铀235参与核反应,绝大部分属于不直接参与核裂变反应铀238。把这些铀燃料装入金属管做成燃料棒,将很多燃料棒插入容器中做成燃料组件,再把很多这样的燃料组件垂直插入反应堆容器中。

中子源:中子源相当于是核燃料的点火器,插入反应堆里,一般都是由镭、钋、铍、锑等原料制作的。中子源以及核裂变产生的都是快中子,不容易使铀235裂变,需要在反应堆里加入减速剂,也就是水,

最后就是控制棒了,控制棒上下移动可以调节吸收中子的效率,也就可以开启、关闭核反应堆,同时还可以调节反应堆的功率。控制棒插入反应堆里就把中子吸收了,核反应堆里的燃料棒就不会燃烧,拉出控制棒中子就会和燃料棒发生反应,核燃料就开始燃烧了。控制棒用特殊材料制成,比如银、镉什么的。

作为大多数国家海军用以进行水下作战的武器,常规动力的柴电潜艇由于其技术简单造价低,因此在蓝星的数量是十分多的,那可能就会有人问了,常规动力的柴电潜艇在水下无氧环境下发动机是如何工作的呢?

其实,与大多数人想的不一样,柴电潜艇在水下的主要动力是靠蓄电池,因此就算在没有空气的水下其也能前进。一般来说,柴电潜艇在进行水上或半潜状态航行时,其艇上的柴油机通过艇上的进气管和排气管可以进行正常工作,在带动螺旋桨或者喷水推进装置推动潜艇前进的同时,带动发电机为其艇上携带的蓄电池组进行充电,而在潜航状态下时,此时的柴油机由于没有氧气,所以就不能进行工作了,能量则由充好电的蓄电池组进行提供,蓄电池组的能量供给给推进电机后,电机就能带动潜艇后部的螺旋桨或者喷水推进装置推动潜艇前进,而从这个角度来说,常规的柴电动力潜艇使用的柴油机—蓄电池动力装置的传动形式也被称之为直接传动。此外,还有一种柴油机—蓄电池动力装置的传动形式,即电传动,这种传动形式一般来说,柴油机并不直接与螺旋桨相连,其潜艇在水上或半潜或水下航行时,都是通过推进电机来工作。

因此,综上所述,一般的柴油潜艇在潜航时由于不是靠柴油机进行能量输出,所以就算没有空气,其也是能正常航行的。

申明:图片来源于网络


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