大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于美核潜艇被渔网缠住的问题,于是小编就整理了2个相关介绍美核潜艇被渔网缠住的解答,让我们一起看看吧。
核潜艇到底是如何推动自己前进的?
核潜艇的内部构造我不清楚,但是晓伟可以给你从物理角度分析,核潜艇到底是怎么推动自己高速前进的。
核潜艇是一种以核反应堆为主要动力,拥有“无限”续航力和30多节的最高航速,被誉为海军武器库中与航母并列的装备。
当然它的能源来自于核反应堆,过程我们根据核电站原理推测,有两种推进方式。
1.发电推进,核反应堆把水烧开,然后产生的蒸汽推动汽轮机叶片,然后叶片旋转发电,然后把电输送到电动机,电动机带动螺旋桨。
2.直接推进,核反应堆烧水产生蒸汽,蒸汽带动叶片旋转,然后通过减速齿轮,直接用轴把动力输出到螺旋桨。
核-电转换功率太低,所以目前还是通过水或者其他的媒介带走反应堆的能量,目前应该只有这两种推进方式,具体采用的哪一种你得去问设计者或者操作者,我没去过我不发言。
谢邀:不管什么潜水艇,什么作动力都少不了机械能推动水前进只不过分核动力和普通内燃机二个种类,核动力潜艇,不需过多燃料做无用功,有核燃料棒释放能量转换成机械能这项高科技只有少数几个大国所运用成功,中国也在列,有了它可几个月无需补给作战范围大增
最直接的答案是靠自己的螺旋桨推动自己前进的,其前进的快慢和自己装备的螺旋桨旋转的快慢直接相关,转得快,潜艇就跑得快;转得慢,潜艇就跑得慢。之所以要打造核潜艇,就是要通过核反应堆给螺旋桨提供持续的动力,使它可以在海面下,持续地隐蔽潜行,择机打击敌方的潜艇或水面舰艇,因此,最大限度的不被敌人的潜艇或水面舰艇发现是核潜艇的重要防御任务,这是实现最大限度歼灭敌人保存自己的作战目标的前提。核潜艇在作战中要进行机动,追踪或伏击敌人,潜航中时快时慢,螺旋桨可起到了至关重要的作用了,你想想法国的航母曾发生过螺旋桨脱落沉到海底的事情,这要是发生在核潜艇身上,核潜艇即便是其它毛病没有,那也只能在海里上下沉浮,原地踏步,战争时期发生这样的事情早晚会被我们的海军发现给击沉了不可。另外,为了对付核潜艇,还有一些非对称手段可用呢,如用渔网绕、用海带缠,当然也可以诱使敌方潜艇到我们的浅海这里,让它陷入泥沙之中,造成螺旋桨转不动,使潜艇触礁。这些通过对付螺旋桨打击敌人的核潜艇的方法,使好了也是很管用的。当然,核潜艇螺旋桨作为直接动力元件,从设计到加工可不是小事情啊,设计不到位,不符合流体力学不行;设计好了,又加工不出螺旋浆所需的极其复杂的曲面也不行。都会造成螺旋桨工作时产生噪音,本来是要悄然无声地接近敌人的,自己却吵吵嚷嚷起来,肯定打不了胜仗啊。前苏联的核潜艇螺旋桨噪声大,易被侦测到,就被美国轻视、嘲笑。之后曾经出现过前苏联悄悄从日本东芝引进9轴铣床用于加工自己的螺旋桨,被美国发现,这是轰动一时的国际事件。原因就是前苏联虽然突破了设计核潜艇螺旋桨的技术关,却没有能力加工,只得买日本的设备来加工,虽然价格高,但从此前苏联,至到现今的俄罗斯的核潜艇都解决了螺旋桨噪音大的毛病,幽灵般消失到了大海的背景噪声中,成为了美国的心头大患了。因此,螺旋桨推动核潜艇前进,其作用是极其重要的!
潜艇按照动力的不同分为常规动力潜艇和核动力潜艇,目前世界上只有少数几个国家全部装备了核动力潜艇,其中装备核动力潜艇最多的国家就是美国。美国海军早就实现了潜艇的核动力化,如今在批量建造的攻击型核潜艇是佛吉尼亚级,未来装备的总数要达到66艘。
核潜艇就是安装核反应堆的潜艇,目前使用最多的反应堆是压水反应堆,核反应堆产生的是热量,而这个热量是来自于核燃料的裂变反应。核反应堆进行的是可控核裂变,通过控制中子的量来达到核反应堆持续输出热量的功能。核反应堆产生的热量会被淡水带走,这些水在循环过程中会变成水蒸气,通过一定的管道和容器之后再被输送到蒸汽轮机。
蒸汽轮机的结构和航空发动机类似,不过使用的是蒸汽,包括燃气轮机等都是在航空发动机的基础上改进而来的。通过蒸汽轮机可以把热能转换成机械能,这些机械能能够带动发动机进行发电,或者驱动潜艇的螺旋桨。目前在船舶动力上有了新的变化,这就是所谓的全电推进技术,传统上蒸汽轮机是通过变速箱和主轴连接在一起的,这样就会有一个很长的主轴穿过各种舱室,全电推进则是把蒸汽轮机的动力变成电能进行输送,这样省去了很长的主轴。
不管是常规动力潜艇还是核动力潜艇,其最终是需要依靠螺旋桨的旋转来驱动潜艇的,除了传统的螺旋桨之外还有更为先进的泵喷技术,这就是所谓的管道螺旋桨。从核反应堆到螺旋桨的转动,核能到机械能的转换是经过许多的步骤,最终变成螺旋桨的旋转,这样潜艇就能够在航行了。
核潜艇动力说白了就是用核反应产生的热量来“烧锅炉”!
你看,它其实就是这么个简单原理。
但是复杂在于体积小,静音,具有自然循环模式,热传导介质是金属!
尤其是这个液态金属传导介质是个非常重要的技术,早年苏联核潜艇就是靠拥有金属核反应堆来横行天下的。
近年我国也攻克了这个技术
但是,金属堆有个最大的问题,就是:不能停!不能停!因为一旦停堆,再启动就麻烦了,因为管路里的熔态金属都凝固了!这也是早期苏联核潜艇出了故障很难保全的原因。
潜艇在深海里是怎么识别路线的?
航行在深海之中的潜艇对航路的判断非常重要。海洋之下看起来平静,实际上水下世界十分复杂。水下的环境、洋流变化、暗礁险滩、海洋生物和各种各样的水下障碍物都有可能对潜艇的航行产生影响。由于海水对光线和雷达波具有很好的阻碍和屏蔽作用,所以潜艇在水下航行主要依靠海图、固定航路、声纳以及陀螺仪等导航方式来识别路线。
(潜艇在水下航行对于航路判断非常关键)
海图是海军最古老的导航方式之一。海图实际上就是水下的航行地图,与传统的地图相似,海图也是通过不断对海底环境进行测绘得到的。潜艇在航行时可以通过海图来判断航线和所在位置,而且越精准越详细的海图,越能帮助潜艇了解海底情况,提高航行的安全性。当前,随着电子和数字技术的发展,数字化海图得到了很大的发展,可以提供全方位的海底环境和地形地貌信息,对于潜艇的航行有助很大的帮助。正因为如此,当今各国对水下测量和测绘都非常重视,因为掌握了高精度的海图,就可以更好地了解海底环境,对于潜艇航行有着很大的帮助。
(海图是海军最古老的导航方式之一)
固定航路其实与海图的作用比较类似,简单来说就是已准确勘探测绘的水下通路。在固定通路上,水下航路特征已完全探明,作为舰艇固定的通航路线。在固定航路上行驶情况熟悉,安全性比较有保障。同时,为了保证固定航路的通航和安全,很多影响水下环境的活动都是被禁止的,像人工养殖海洋经济作物等活动都有严格的限制。
(固定航路常作为舰艇固定的通航路线)
以上两种通常都是针对己方领海或者已知海域,潜艇作战显然不可能仅在这些海域,那么在未知海域,潜艇主要会依靠声纳和惯性制导等设备进行导航。所谓惯性制导就是利用惯性来控制和引导物体向目标运动的制导系统。顾名思义,惯性制导就是利用惯性测量的方式,测出物体的运动参数,形成制导指令进行控制。惯性制导系统的核心装备是陀螺仪,它主要用于判断潜艇自身的姿态和方位,在根据测算出的数据判断潜艇的位置与航向。由于潜艇在水下航行并不会是四平八稳的,所以能够及时调整自己的姿态就非常重要。惯性制导的优点在于导航设备都安装在潜艇上,是一种自主式的制导系统,不依赖外界信息,也不向外辐射能量,不易受到干扰,因而是非常可靠的导航设备。
(惯性制导系统的核心装备是陀螺仪)
声纳则是潜艇上的重要设备,不仅可以用于导航还可以用于探测和作战。由于在海水中声音的传播速度很快(要比空气中快很多),因此非常适合用于水下探测和识别。潜艇利用声纳发出和接受声波,便可以探明前方的海底情况,发现敌方潜艇和军舰。潜艇在航行中需要保持隐蔽性,所以通常会开启探雷和航行规避声纳,这种声纳可以准确识别前方的障碍物,精度很高,可以有效保证潜艇的航行安全。即便像海带群这样的水下植物,声纳也可以有效发现并进行规避。不过,声纳并不是万能的。对于那些水中漂浮的渔网、绳索等,声纳的探测能力就有所不足了。一旦潜艇发现它们的时候,很有可能已经缠上了这些漂浮物。这些漂浮物只能通过手动处理进行清除,轻则导致潜艇无法航行,重则会导致潜艇损坏。如美军的一艘洛杉矶级核潜艇就在2016年被渔网绕了个结结实实,只得上浮待援。
(声纳不仅可以用于导航还可以用于探测和作战)
综合来看,即便在技术不断发展的今天,潜艇在水下航行时的导航手段也不是很多。由于海底地形复杂,在战时条件下潜艇在水下航行不仅要时刻防备敌方的反潜力量,还要时刻保持警惕,才能保证潜艇的航行安全。
下图是美国电影《猎杀红色十月》的剧照,里面经典的一句话:“把表和地图给我,我闭着眼都能飞跃阿尔卑斯山”。这就是对潜艇水下导航真实的写照,只要知道潜艇的此刻的起点,那么沿特定的航向以一定的速度航行就能推定出某刻潜艇的位置,前提是地图足够精准,完全是一种“盲导航”。当然,随着现代科技的发展,大量电子手段的引入使得潜艇的水下导航越来越精准,但对动辄潜航二三十天的核潜艇来说仍然是一个巨大的考验。
水面航行
潜艇在水面航行时确定自己的位置以及导航是比较简单的,手段也是非常多。首先要确定位置,比如使用六分仪确定经纬度、识别岸上目标确定位置、GPS定位经纬度等等方式。
只要能确定潜艇目前的初始位置,那么水面导航的问题就很简单了,简单说几种
航迹导航,这是一种比较原始的导航方式,简单来说利用罗盘和陀螺仪罗盘确定潜艇的航向,再结合航速推定潜艇某时某刻的位置。根据已知的初始位置、航向、航速利用海图即可完成整条航线的航行。这种导航方式同样适用于水下航行。
星光/天文导航,所谓天文导航就是利用潜艇上搭载的星体敏感器确定潜艇位置,然后结合航向航速进行航迹导航。间隔一段时间利用星体敏感器重新确定目前的位置以修正航行误差。
无线电导航,利用无线电测向的原理(方位、距离和速度),算出与规定航线的偏差,不断修正消除偏差以保持正确航线。
GPS导航,GPS导航是大家最熟悉的,通过卫星信号定位并导航,这种导航方式也是广泛应用于民用环境,比如我们的汽车导航。
惯性导航,惯性导航是利用陀螺仪、加速度计等装置不断解算潜艇位置,这是潜艇水下导航的最主要手段,我们下面介绍。
为了保证导航精度,通常用多种导航手段结合的方式来保证潜艇的航行中的误差尽量小。当然,像星光/天文导航、无线电导航、GPS导航都只能用于水面导航,一旦下潜就失效了,只能利用剩下的几种导航方式。
水下航行
潜艇下潜后的会导致上面所说的几种导航失效,因为水会屏蔽一定波长的电磁波的特性,所以GPS信号、无线电信号都无法穿透海水。而星光/天文导航因为潜艇下潜无法观测到星体也会失效。这样,航迹导航和惯性导航成为了潜艇水下导航的主要手段,再利用声呐探测地形不断确定自己的位置是否偏离以进行辅助。
航迹导航,这点上面解释过,根据已知的初始位置、航向、航速即可,计时器和海图越精确,潜艇航行的精确度越高。比如我在A点,我要去B点,此时只要沿航向180以10节航速航行60分钟后抵达转向点,绕过中间的海底山脉或其他遮挡物转为航向270继续航行20分钟就到B点了,全程图上作业即可。
惯性导航,惯性导航是一种完全自主的导航方式,其核心部件为陀螺仪和加速度计。其原理是这样的,从理论上讲只要已知起点、速度和加速度三个量就能推定出终点,也就是所存在一组理论的航行路径。
也就是说我们只要已知我们的初始位置,中间不断地捕捉加速度就能做出正确的路径解算,这就需要陀螺仪和加速度的介入。一般一套完整的惯性导航装置由3个加速度计和2个三自由度陀螺仪组成,其中3个加速度计互呈90度组成一个三轴空间坐标系以测量加速度运动的所有分量。而陀螺仪因为其具备“定轴性”的特性可以提供俯仰、偏航等位置数据。这样,得到所有数据后,加速度进行积分运算就是速度,速度再积分就是距离,再加上位置信息就可以得出潜艇目前所在的具体位置和航行距离。这就是惯性导航。惯性导航因为不受周围环境的限制,更不受水屏蔽电磁波的影响,所以称为潜艇水下航行的重要手段。不过由于陀螺仪、加速度计本身存在干扰力矩,随时间累计会产生“漂移”,最终影响位置判断。
声呐,利用声呐探测海底地形,通过比对海图对潜艇的位置进行一个确定,甚至可以根据海底地形进行一个直接导航。当然前提是本国必须对航行海域的海底地形有一个提前掌握,否则没有对应的海图也判断不出位置。
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水下航行和水面航行一样,为了保证精度都会结合多种导航方式,比如惯性导航+声呐海图、航迹导航+惯性导航等等。也会让计程仪,航位推算等手段介入进一步提高精度。
说到潜艇,可能不了解其工作原理的人,会对潜艇在水下航行还不会迷路产生疑问,除此之外,潜艇是在水里行动的工具,水中的能见度比较低,特别是在深海里没有强烈的光线,路的模样根本看不清楚,而海地的地形又比较复杂,如果没有提前预知前方地势地形,碰到岛屿,暗礁和海沟很容易出问题。
有的潜艇前方有窗口,有的没有,但是这种窗口在海里是没什么用的。一般前苏联的潜艇,因为经常在北冰洋这一种温度比较低的海洋里行动,所以经常需要浮出水面晒太阳,而这个窗口在海面就正好能用的上,而美国的潜艇大多数是在气候比较温暖的太平洋地区,所以没必要露出水面取暖,因此便不需要这个窗口来观察海面。
核潜艇一般需要极强的隐蔽性,尽量避免被敌人发现自己的踪迹,特别是战略核潜艇,不能像攻击核潜艇那样主动开声纳,只能依靠惯性导航,指南针和海图以及固定航线的模式在海底航行,首先用陀螺仪,指南针确定潜艇的方向,然后根据加速度测量水压计算深度,最后用海图来判断潜艇的具体位置,但是这种测量方法也并不能完全保证路线的正确,所以需要隔一段时间上浮出水面来确认自己的实际位置,因为测量位置的仪器,像陀螺仪等误差会越来越大,你需要经常去修正。
一般潜艇都会安装导航系统,导航系统能够保证潜艇在水下可以安全高效的航行,主要的分类包括天文导航系统,雷达系统,卫星导航系统,惯性导航系统和综合导航系统等,这是保证在海底不迷路的最关键因素,如果导航系统被干扰,也可以通过像潜望镜这种探测装置去观察潜艇周围的环境,像观察岛屿,天体等一些特殊的东西来判断位置,另外就是是潜在水下航行的时候,都会预先设置好航行的路线速度,士兵可以用最古老的航海测量方法结合航行速度和航向,推断出自己大概所处的位置。
但是这种方法有时候也不准确,比如2005年,美国的洛杉矶级核潜艇就因为在海底进行隐蔽航行时撞上了一座新冒出来的海底小火山,因而严重受损,几近报废。
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一直以来,人们对潜艇的驾驶都充满了好奇,从前人们只能在海面上进行巡航和探索,而如今这种能力从海面延伸到了水下,甚至到了水下数千米深的地方。很多人都在好奇,潜艇在水下是怎么看见东西的,有人会说不是会有潜望镜吗?这种东西只要从潜艇里伸出来,应该就可以观察到潜艇外面的景象吧。但这种想法有些天真,毕竟在水下,压力也是随着深度越来越大,而且在海面以下很深的地方到处都是一片漆黑,既没有光亮,阳光也无法穿透海洋到达水底。所以在真正海底的地方很多能够忍受如此巨大压强的动物都退化到了没有眼睛的状态,毕竟在那里一片漆黑,有眼睛也起不上什么作用。
有些朋友可能就会问了,那在这种恶劣的环境下,究竟要怎么样才能够看到周围的环境呢?其实答案就在大自然的动物身上。我们都知道有许多动物能够发出声波,通过声波弹回来的细微差别来判断周围的环境,这种方法一般应用在深海生存的动物身上。而对于民用潜艇来说,在潜艇上一般是装有玻璃窗的,可以透过玻璃窗看到海水中的景色。然而随着深度的增加,玻璃无法承受如此大的压力,有破裂的危险,因此就会采用声纳装置。
除了一代潜艇上自带的设备以外,很多潜艇都配有海洋底部的测绘图,他们都可以对海底的地形有非常清楚的了解,能够了解海面下放温度的分布状况,以及哪些地方有暗礁,哪些地方道路比较畅通无阻。尽管潜艇在水下会受到紊乱的洋流和其他因素的影响,但是潜艇上都装载有卫星定位系统,可以帮助潜艇回到正确的航行轨道。
所以一般情况下,对于这些在水下比较深的地方工作的潜艇来说,一般都会预先设置好线路,然后在实际操作的时候根据这条线路进行探测,并且随时用卫星来纠正潜艇的位置,同时也可以配合声纳装置来综合处理。不过生产装置也有一定的纰漏,那就是它容易受海海底复杂因素的影响,从而造成无法收到传回的声波。并且对于大部分军用潜艇来说,这么做无疑是将自己的位置直接告诉给了敌人,所以都会为了隐蔽而放弃这种做法。
到此,以上就是小编对于美核潜艇被渔网缠住的问题就介绍到这了,希望介绍关于美核潜艇被渔网缠住的2点解答对大家有用。
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