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主题:【原创三】死水微澜-中国核潜艇部队轶事 -- 大鹏翔宇

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          • 家园 要看历史背景

            “明”级是中国自行设计的第一种潜艇,其实参考了很多前苏联R级和W级的设计,R级和W级参考了很多纳粹德国的U艇的设计,W级竟然还装有舰炮。总体来讲这两级实际上是二战末期的水平,那时设计可能没有那么完备。而考虑到“明”的设计时期的设计水平和工业水平,这个设计缺陷的存在也并不是那么不可思议的。当然也有可能存在连锁设计,但是受当时水平的限制,达不到现在的电子系统那么高的可靠性。其实不仅“明”,“宋”的设计似乎也存在一些问题,第一艘的指挥台围壳呈阶梯型,而后继生产型都已抹平。网上曾有人说引进kilo后很大的一个作用是使中国的潜艇设计人员打开了眼界,尤其对说服一些身居要职而有些泥古不化的老先生起了很大的作用,也许这就是设计“元”的原因,而“元”从外形上看,吸收了很多kilo的元素。

            • 家园 “明”级=U21

              确实太落后了。

            • 家园 连锁可不是先进技术

              继电器连锁是30年代就有的技术,电子连锁也是很初级的技术,60年代就绝对在中国的技术水平之内。如果“明”级在设计的时候没有考虑进去,后来要加装,非常容易的。报警嘛,简单得都不好意思了。汽车的门开着会“叮叮叮”响,那就是报警。把门的位置传感器换成LOL传感器,这复杂吗?在“明”级这样依然重要的军舰加装,实在是简单得不能再简单的事了。

              • 家园 呵呵

                晨老大说的是,不过我讲过,一可能是没有设计上,这种可能性是存在的,而且在没有发生大事故的之前,这种缺陷还不一定暴露出来,这种例子在工程设计史上很多了,前两天那爆炸的加速器不就是一个,而由于习惯型原因,沿用过去设计的情况也很多,尤其是对于第一次独立设计潜艇的中国技术人员,不足为奇。另外军用系统基于可靠性等原因,并不见得总采用最新的技术,尤其在计算机系统上,其实很多军用系统,落后于民用系统。其次元件的可靠性是一个很大的问题,尤其是在海洋潮湿,多盐的环境下,更是一个考验,潜艇上的一些器件还要考虑耐高压的问题,也许在民用系统上很容易解决的问题,到军用系统上就不那么容易了。兄弟曾在冶金企业做过项目,用过大量的限位开关,接近开关类的开关量检测元件,其实跟用在潜艇上检测通气阀开关到位的装置应有类似之处。可是由于恶劣的现场环境,主要是含金属粉末的粉尘,还有高温,潮湿,很多元件一年之内就相继失效了,频繁动作的继电器也存在类似的问题,主要故障是继电器的触点黏在一起,打不开了,应该是制作触点的材料的问题。当时国产元件寿命3个月左右,OMRON的大约在8-10个月左右。这也就是国内很多控制系统全自动改半自动,半自动改手动的原因之一。

                • 呵呵
                  家园 呵呵

                  如果元件可靠性不过关,就要靠定期维修了。如果元件可靠性只有三个月,那每三个月不管是不是坏了,都要换。这是常规啊。习惯害死人哪。如果仅仅因为多年来一直这样也没事,到有事的时候就是大事。361这死得多冤哪。工业界的危害审查制度(Hazard Assessment)就是这些“不怕一万,就怕万一”的积累。请见工业安全生产点滴谈。361已经损失了,还有更多的军用和民用设施,再不能在安全上心存侥幸了。

                  • 呵呵
                    家园 专家来说话

                    点看全图

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                    5月8日出版的《舰船知识》杂志刊登了“常规潜艇动力装置的排进气系统”一文,详细介绍的系统的工作原理,是一篇难得的潜艇技术科普文章。

                      潜艇上的柴油机有一套比较复杂的进排气系统 新的进排气系统已有所简化和改进。为了说明,我们还是选了一型比较复杂的设计作介绍,也就可以更好地了解技术的进步和潜艇设计改进之处。(文中的数字参见图1、图2)

                      进气系统分为水上进气系统和通气管状态进气系统。

                      水上进气系统的进气围井16,位于指挥室围壳后部。在围壳的两侧有进气口,空气从这里进入围井,然后沿指挥室围壳下部左右两舷的管道14进入机舱。柴油机在水上状态工作时舌阀17的上部开启,通往柴油机的阀11开启。当柴油机停止工作时,舌阀17上部和下部的阀11都处于“关闭”状态,不过此时舌阀17壳体下部的孔口却处于开启状态。在潜艇下潜时,海水就从这些孔口进入管路,使围井内充满海水。这一段排气管道和舷外海水内外压力平衡,因此就做成非耐压的。当潜艇上浮时,海水就会从舌阀17下部的孔口流入上层建筑,排出舷外。

                      如果由于操作不慎或者上浪的影响而使进气口暂时堵住,柴油机就不得不从机舱内吸气,舱内空气就会变稀薄,形成所说的“真空度”。若天气状况良好,海上风浪不大,还可允许在水上状态航行时打开通往柴油机舱的舱门,空气就可以通过出入舱口,经过机舱前面的几个舱室进入柴油机舱。这样,柴油机舱的空气状况就会好些。

                      在通气管状态航行时,柴油机就通过由浮阀20、固定进气围井21、活动的升降围井 19和进气管道组成的通气管进气系统吸入空气。在通气管进气管道上,有通气管进气管道舌阀18。这时柴油机就通过舌阀11和机舱内的进气轻围井吸入空气。注意这时水上进气管道中的舌阀17是关闭的。

                      在通气管状态航行时,浮阀20是升起高出水面的,活动升降围井19处于升起状态。这时空气就通过浮阀20,进入通气管活动进气围井19进入进气管道,因此必须保持浮阀20高出水面一定高度才能吸入空气。如果由于操作不慎或者上浪影响,浮阀被海浪淹没,就有可能将海水吸入进气管道内,进入围井的海水可用防水阀22防入舱内。图中21为通气管固定进气围井,23为控制活动进气围井升降的操纵器,24为升降装置基座。

                      在通气管状态航行时,要求操舵人员有较高的业务水平,使潜艇保持在潜望深度做定深航行,使浮阀高出水面,不致淹没到水下。而浮阀更是一个巧妙的设计,能使空气通过浮阀进入进气管道,而不让海水进入。

                      从吸气的角度考虑,使用通气管装置时,浮阀离水面高些好,但这对潜艇的隐蔽性不利。因为,升起的浮阀容易被敌雷达发现。在潜望深度使用通气管装置时,通常为潜望镜顶部高出水面0.5~1.0米。具体高出水面多少则要根据潜艇的类型和当时的海况而定。

                      浮阀有多种不同的形状,有带杠杆式的,也有不带杠杆的浮子式的。图所示为一种带环状浮子式的浮阀。

                      在正常情况下,如箭头所示,空气经孔口3进入进气围井,海水不会进入。如果因未能控制住航行深度而使浮阀沉入水下或被波浪淹没,则环装浮子5就会浮起而上升,一直升到橡皮密封环4处。同时浮子5的上部也将孔口3堵住。此时,空气无法进入进气围井,海水也无法进入围井。如果柴油机仍在工作,则只能从舱室中吸取空气,形成舱室的“真空度”。这时在舱内的艇员会感到低气压带来的难受感。不过波浪过去,浮子又会落下,恢复进气。

                      在浮子5的下部有一些孔(图上未画出)。这些孔的尺寸大小是按一定的要求选定的。当浮子被海水淹没时,海水就从这些孔中进入浮子内腔,浮子内的空气就形成气垫。到一定的程度,进入海水的重量就不会使浮子下沉,海水就又会从孔口3进入围井。不然的话,如果深度继续加大,海水还不能进入围井,就有可能将浮子压坏。一般可取潜深25米时进入浮子的海水重量(按艇上的深度计,不是浮阀潜到25 米水深处)来确定这些孔的尺寸。到这时候艇员就应及时关闭通气管的进气舌阀18。

                      二战后早期的潜艇柴油机一般有2个排气系统:水上排气系统和通气管排气系统。

                      在水上状态时用水上排气系统。废气经过排气内舌阀4、水上排气外舌阀3和排气消声器2。有些艇不设排气消声器。最后经排气口1排出艇外。

                      每台柴油机都有本机的排气内舌阀,在耐压舱室内,手动或液压开启与关闭,带有经研磨的金属密封面。排气外舌阀3有橡胶圈密封的阀盘,用液压开启与关闭。当阀开启时,阀盘就会落在舌阀壳体内下部的水槽里,槽内有从冷却系统来的海水冷却阀盘,以防高温废气烧坏橡皮密封圈。

                      在通气管状态航行时,柴油机的废气通过通气管道排出。排气喷口15位于指挥室围壳尾端的上部。通气管状态航行时,此喷口在水面上的深度为1.5~2米。为了减少排气产生的水花和降低排气噪声,有的潜艇将其设计成“鸭尾巴”形,如本文题图R级潜艇就是这样的。

                      在通气管排气管道上有止回操纵舌阀6、通气管排气外舌阀10和低压废气吹除舌阀13。

                      通气管外舌阀10起主要闭锁作用。这舌阀用橡胶密封圈进行密封,用液压开启与关闭。在水下状态时,柴油机不工作,从通气管排气口15到舌阀10之间都充满海水,因此这一段管道是非耐压的。而在舌阀10之后排气管道承受海水的压力,因此是耐压的。在通气管状态启动柴油机时,废气要通过阀6和阀10之间并将阀10、阀13、排气口15之间的海水排除掉,因此,启动时排气背压是很高的。

                      止回操纵舌阀6没有橡胶密封圈,是不能完全密封的。这一舌阀有手动传动装置,可使阀处于“关闭”、“止回”和“开启”的状态。

                      在水上状态时,舌阀6处于“关闭”状态,废气经水上排气外舌阀3排出。

                      在通气管状态时,舌阀6处于“止回”状态。废气经这舌阀流向通气管排气管道的排气喷口15排出。如果柴油机突然停车,而艇员又来不及关闭舌阀10时,海水就会从通气管排气管路倒流向柴油机。这时舌阀6就会自动关闭,挡住大量海水。这就是废气可以通过,而海水却不让倒流,称为“止回”。这样艇员还来得及关闭机舱内的排气内舌阀4。

                      当潜艇处于抛锚或靠岸停泊时,虽不使用柴油机,但有的潜艇却要使用柴油压缩机,给艇上的高压气瓶充气。这是一种用柴油机机动力的空气压缩机。这时舌阀6就处于“开启”状态。从阀8来的柴油压缩机的废气就可以经此,通过水上排气外舌阀3和排气口1排出。这时阀10是关闭的。还有的潜艇接有排气通风机的阀式操纵器9,可将舱内空气经此抽出艇外,进行换气。

                      柴油机排出的废气可以用来吹除主压载水舱的水。对于双壳体大储备浮力的艇,用高压空气先吹除中组主压载水舱的水后,艇就从水下状态上浮,转入半潜状态。这时可以启动柴油机航行,并用废气吹除首、尾组主压载水舱的水,使艇完全上浮到水上状态。用废气吹除,可以节约艇上的高压空气,称为“低压吹除”。低压吹除舌阀13,在通气管排气管道上,它和止回操纵舌阀6一样,也没有橡胶密封圈,也是不能完全密封的。从阀的壳体上接有管路与主压载水舱的“低压吹除集管”25相接。阀13关闭时,废气就不进入排气围井的通道而转入低压吹除集管,再由此集管分往首、尾组主压载水舱。

                      柴油机的排气系统有多种不同的形式,但排气原理是一样的。现代潜艇的排气系统已大为简化,因为不用柴油压缩机而用电动压缩机,所以取消了阀8。因为不用柴油机废气吹除,而取消了低压吹除集管25。更为简化的是,既然通气管排气管道(阻力大)可以排除在通气管状态工作的柴油机废气,为什么不能用来排除水上状态工作的柴油机废气呢?于是把水上排气系统也取消了,把水上状态和通气管状态的排气系统合并为一个。既然小猫可以走大洞,就不必为大猫开一个大洞、小猫再开一个小洞,开两个洞了。(作者:王子聿、袁仲)

                    舰船知识上的一篇文章,通气管入口阀与柴油机之间似乎没有连锁系统。不好意思转载全文,因为原文已经打不开了,这还是从google的缓存里抢救出来的。

                    • 家园 舰船知识有个有意思的现象:登谁谁出事:)

                      刚登了王伟,得呵,空中撞机光荣牺牲;刚登了“潜艇动力装置的排进气系统”,361也出事儿;好象还登过介绍美国的JDAM,结果不久咱大使馆被B-2投下的JDAM炸毁,一系列事使他们在圈儿里几乎成了笑柄:)

    • 家园 板凳,老乡果然说到做到,呵呵,牛
    • 家园 沙发!~~水兵不容易啊…
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