首先回答答案为什么潜艇不用海水降温:不会!因为衰减太严重了!
一、电磁波在海水中的传播和空中完全不一样电磁脉冲会对飞机、舰艇等造成破坏作用为什么潜艇不用海水降温,是因为强电磁波携带的能量抵达舰艇和飞机那里的时候,依然很强,空气中,电磁波的衰减没那么快,这很容易理解,所以电磁脉冲炸弹能够发挥巨大的威力。
但在海水中,电磁波的传播就完全不是那么回事了为什么潜艇不用海水降温。因为海水对电磁波的耗损太严重,致使电磁波很快就衰减完了。电磁波在水中不是线性衰减的,而是按指数规律衰减的,衰减很快。波长越短,衰减越大;水的电导率越高,衰减越大,海水的导电率比一般的水还要高。
二、300米深的潜艇看着电磁脉冲炸弹电磁波在海水中的传播或衰减可以粗略的类比光在水中的传播一样为什么潜艇不用海水降温,阳光射达海水中1m深处几乎消失了一半,10m处则消失了近70%,如果在混浊的近岸海水中,在表层2~3m以内就有85%的光线被吸收掉。由此可见一斑。
所以,如果按照这个比例,正常情况下,潜艇怎么也得在200-300米的水中航行吧?电磁脉冲炸弹的电磁波在水下10米的时候就只剩下30%了,接下来的10米呢?再一个10米呢?所以,很快就极其微弱了为什么潜艇不用海水降温。最后,如果还有电磁波的话,抵达一个全金属封闭的潜艇的外壳上,潜艇连痒都不会感觉到……
三、潜艇的水下无线电通信怎么办?刚才讲,波长越短的电磁波,在海水中衰减的越快。要想用电磁波对潜通信,那就得用超长波!
多超长的波呢?天线长100多公里!这种通信天线真的不是人类站在那里用肉眼能看得到的!也许,在你眼里,那只是一座山,但实际上,它是一个天线的一部分……
很多人对AIP潜艇所谓的“不依赖空气动力系统”有所误解,这并不是说这些潜艇的动力系统工作不需要空气(氧气),只是说这些潜艇在AIP所携带的“液氧”等物资消耗完毕之前,不需要上浮通气(供柴油发电机工作充电),尽可能的延长潜艇下潜时间。说白了AIP系统只不过是“乞丐版核潜艇”虽然较普通柴电潜艇有效增加了水下续航时间,但是无论的续航还是速度都与核潜艇天差地别,而斯特林发动机只不过是AIP系统中较为简单成熟的一种而已。
AIP潜艇动力系统的分类目前世界上较为常见的AIP动力系统有:
1、斯特林发动机,此种AIP动力系统首先由瑞典在潜艇上应用,目前我国的AIP潜艇也是应用斯特林发动机;2、闭式循环柴油机,这种系统研究的国家比较多,但是现役的常规潜艇几乎没有使用的;3、燃料电池系统,这种动力系统目前来说应该是各类AIP中前景最好的,但是相对的技术也比较复杂,目前德国西门子公司的燃料电池系统最好,并且该燃料电池装备随着德国214型潜艇的出口而输出到许多国家;4、闭式循环蒸汽轮机,此类系统研制和使用的国家不多,法国相对而言研究的比较深入,并且巴基斯坦装备的法制“阿戈斯塔90B”潜艇上就装备了这种AIP系统。
斯特林发动机上图就是瑞典考库姆公司A26型AIP潜艇上装备的斯特林发动机(Stirling)结构图,简单一点说“整个斯特林发动机就是一个外燃机,而外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,不同于依靠燃料在发动机内部燃烧获得动力的内燃机。新型外燃机使用氢气作为工质,在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧。但是不管是内燃机还是外燃机,目前以各种燃料进行燃烧都需要消耗氧气,所以你可以简化的把斯特林发动机的工作过程看做下面动图:
就是外部燃烧室燃烧发热,热量通过加热器传递给封闭气缸内的介质,介质受热膨胀推动活塞做功,再带动其他动力装置运转。那么这个外部燃烧室的燃烧就需要空气(氧气),只不过潜艇自身携带一个或多个”液氧储存罐“在水下潜航时,可以依靠储气罐中的氧气与燃料燃烧运作,从而增加潜航时间,不必过于频繁的上浮至通气管状态通入空气供发动机工作。但是当潜艇自身携带的液氧用完以后,潜艇还是要上浮通气的。
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