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大功率船用推進(jìn)電機(jī)_大功率船用推進(jìn)電機(jī)的原理

所屬分類:維護(hù)方案 發(fā)布日期:2024-10-21 瀏覽次數(shù):10

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  基洛級潛艇(英語:Kilo-class submarine)是一些西方國家對蘇聯(lián)海軍在上個(gè)世紀(jì)八十年代開始建造的一型常規(guī)潛艇的北約代號。其正式名稱為877型潛艇(俄語:Подводные лодки проекта 877)綽號:比目魚(Палтус)。

  本型艇是原蘇聯(lián)海軍時(shí)代研制的最成功的常規(guī)潛艇大功率船用推進(jìn)電機(jī),主要用于在近海淺水區(qū)域進(jìn)行反艦與反潛作戰(zhàn),是目前俄羅斯出口量最大的潛艇等級。以火力強(qiáng)大、噪音小而聞名,爾后基洛級在經(jīng)過現(xiàn)代化等改裝后形成了基洛級改進(jìn)型(Improved Kilo),俄方正式命名636型潛艇(Подводные лодки проекта 636),綽號:華沙工人歌(Варшавянка)。其改進(jìn)型更成為了柴電動力潛艇中的佼佼者,是世界上最安靜的柴電潛艇之一。

  

  發(fā)展沿革

  

  1974年,蘇聯(lián)位于圣彼得堡的紅寶石中央海事設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)局(Rubin Central Maritime Design Bureau, St Petersburg)開始規(guī)劃一種新型柴電攻擊潛艇,稱為Project 877比目魚級(Подводные лодки проекта 877 ?Палтус?),北約稱為基洛級(Kilo class),首艇B-248于1980年9月于阿穆爾河(即黑龍江)河畔的共青城造船廠(Komsomolskna Amure, Shipyard imeni Leninskogo komsomola) 下水,1980年底交付,1982年成軍。

  

  設(shè)計(jì)特點(diǎn)

  基本設(shè)計(jì)

  基洛級采用淚滴型艦殼,外觀相當(dāng)寬闊圓潤,前水平舵位于艦首,尾部控制面包括一對水平尾舵以及下方一面垂直方向舵,但沒有上方的垂直舵面。基洛級是蘇聯(lián)第一種采用單軸推進(jìn)的柴電潛艇,噪音較低;以往蘇聯(lián)潛艇由于機(jī)械故障率較高,都比較偏好雙軸甚至三軸設(shè)計(jì)。

  浮航排水量約2300噸,潛航排水量超過3000噸,算是大型的柴電潛艇,艦體采用雙殼結(jié)構(gòu),任務(wù)潛航深度約240m,最大潛航深度約300m,艦體預(yù)留浮力高達(dá)30%,在柴電潛艇里十分罕見?;寮壍膬?nèi)部分為六個(gè)水密艙段,最前端為魚雷艙,第二個(gè)艙區(qū)上層為指揮室,下層為電瓶室;第三個(gè)艙區(qū)上層為船員寢室及廚房,下層亦為電瓶室;第四個(gè)艙區(qū)為柴油發(fā)電機(jī)艙,第五個(gè)艙區(qū)為主推進(jìn)電動機(jī)艙,第六個(gè)艙區(qū)為備用電動機(jī)艙;由于基洛級的預(yù)備浮力極為可觀,因此六個(gè)水密艙中任一艙進(jìn)水都能確保不沉。

  

  動力系統(tǒng)

  早期基洛877的動力系統(tǒng)包括兩具功率各1000kW(1341馬力)的4DL-42M柴油發(fā)電機(jī)組、一具最大功率5800馬力的PG-141M潛航用推進(jìn)用電動機(jī)、一具150馬力的PG-142低速巡航用發(fā)電機(jī)組、二具 各102馬力的緊急用柴油發(fā)電機(jī)組以及兩組蓄電池(各由120個(gè)單元組成),單軸六葉片螺旋槳推進(jìn) ,螺旋槳轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分,最大潛航速率17節(jié),浮航速率8~10節(jié),以7節(jié)速率呼吸管航行具有6000海里續(xù)航力,以3節(jié)速率潛航則具有400海里的續(xù)航力,最多能持續(xù)在海上作業(yè)45天,艦上編制52名人員?;寮墦碛性S多降低噪音的措施,包括艦體外層的吸音涂料、 輪機(jī)安裝于減震基座上、機(jī)艙采取隔音設(shè)施等,噪音較以往蘇聯(lián)潛艇有顯著降低,與西方一流水平的差距大幅縮小,因此被西方國家稱為“海底黑洞”。

  

  船電系統(tǒng)

  基洛級配備MVU-110EM戰(zhàn)斗系統(tǒng),是蘇聯(lián)海軍首度在傳統(tǒng)動力潛艇上裝備與西方類似的整合式艦載管理系統(tǒng),能自動結(jié)合聲納、雷達(dá)來匯整所有戰(zhàn)術(shù)情報(bào),并將相關(guān)參數(shù)輸入武器系統(tǒng),能同時(shí)追蹤5個(gè)目標(biāo),并同時(shí)自動接戰(zhàn)其中3個(gè)目標(biāo)(另外2個(gè)可以靠手動接戰(zhàn));然而與西方潛艇比起來,877型的射控系統(tǒng)仍比較簡陋。潛艇的船位、航速等導(dǎo)航信息由Andoga導(dǎo)航系統(tǒng)提供,并自動輸入MVU-110EM戰(zhàn)斗系統(tǒng) 。基洛級用于水面上的電子系統(tǒng)包括一具M(jìn)RK-50 Tobol平面搜索/導(dǎo)航雷達(dá)、MRP-25雷達(dá)截收系統(tǒng)、Khrom敵我識別器以及Squid Head截收定位系統(tǒng)等?;寮壍呐炇紫路脚鋫銶GK-400 Rubikon聲納系統(tǒng),包括主動偵測、被動監(jiān)聽、測距以及水下通訊等功能 ,而艦首的大型低頻被動聲納陣列為圓柱狀,直徑約4m;為了減少誤差并強(qiáng)化目標(biāo)方位辨認(rèn)能力,這套聲納系統(tǒng)使用雙通道技術(shù) 。MGK-400對潛艇目標(biāo)的最大偵測距離約16~20km,對水面艦?zāi)繕?biāo)偵測距離則約60~80km,自動測距功能的涵蓋扇面達(dá)130度。艦上的伸縮式桅桿群包括搜索/攻擊潛望鏡組、MRK-50平面搜索/導(dǎo)航雷達(dá)、 北約代號為Squid Head的電子截收定位系統(tǒng)等等。

  

  艇載武裝

  武裝方面,基洛級的艦首上半布置了六支533mm魚雷管,分成上下兩排,而將艦首下半部完全讓給聲納音鼓。艦上的魚雷艙可儲存12件武器,連同魚雷管內(nèi)的6枚,總共可攜行18件 ,或者換成24枚DM-1水雷,每個(gè)發(fā)射管能同時(shí)裝填兩枚水雷;魚雷艙具有高度自動化的再裝填系統(tǒng),單一發(fā)射管能在15秒內(nèi)重新裝填完畢,全部6具魚雷管能在兩分鐘內(nèi)完成裝填作業(yè)。基洛級從877M開始,其中兩支魚雷發(fā)射管可以配合發(fā)射線導(dǎo)魚雷。

  基洛級使用的魚雷包括53-65K、53-56B、53-56BA等反艦魚雷,以及SET-53M、SAET-60M等導(dǎo)向反潛魚雷;而較新的基洛877M、877EKM、636M等使用53-65K反艦魚雷以及TEST-71ME、TEST-96等反潛魚雷。其中,TEST-71ME與TEST-96型是線導(dǎo)反潛魚雷,TEST-71雷體全長7.9m,全重1820kg,戰(zhàn)雷頭重205kg,采電力推進(jìn),使用銀鋅電池,航速30~45節(jié),航速40節(jié)時(shí)射程15km,航速35節(jié)時(shí)射程20km,攻擊深度達(dá)400m,采用線導(dǎo)與終端主/被動聲納尋標(biāo)器 ,尋標(biāo)器能追蹤1500m以內(nèi)的水下目標(biāo)或180m內(nèi)的水面目標(biāo);操作人員能透過導(dǎo)線在魚雷航行途中變更事先選擇的目標(biāo),或者控制魚雷在二個(gè)軸向中運(yùn)動。

  反艦魚雷則為較舊的53-65KE型,是一種尾流追蹤魚雷(UGST),雷體長度7.945m,重2100kg,雷頭戰(zhàn)斗部重300kg,使用煤油與氧的熱力循環(huán)發(fā)動機(jī),以最大速率45節(jié)航行時(shí)射程19km,使用終端主/被動聲納以及尾流歸向?qū)б勺粉檾撑炍槽E;此外,基洛型也能兼容于較老的SET-53M等魚雷。除了魚雷之外,艦上還可選擇攜帶24枚水雷。

  基洛級配置的防空導(dǎo)彈是衍生自陸軍Igla肩射防空導(dǎo)彈(俄羅斯編號9M-313,北約代號SA-N-8 Gremlin與SA-N-10 Gimlet)的Strela-3型,采用紅外線尋標(biāo)器,兩者彈頭重2kg,最大射程5km,射程5km,速度1.65馬赫;導(dǎo)彈發(fā)射器可能位于帆罩的一支伸縮桅桿上,艦上總共儲存8枚備射彈。

  不過這種防空武器只能在浮航時(shí)使用,而且射程短,主要是在緊急情況(電力耗盡被迫上?。┫伦孕l(wèi)之用。

  

  改進(jìn)升級

  

  90年代初期,北方設(shè)計(jì)局為了開拓Kilo型潛艇的銷路,以Project 877 EKM為基礎(chǔ),于1993年推出新一代的基洛級改進(jìn)型636型。相較于877 EKM,636型的艦體增長至73.8m,浮航排水量增為2350ton,滿載排水量增至3126ton。增加的艦長咸信主要用于安裝更精良完善的輪機(jī)隔音制震基座與艙壁隔音措施,此外由于增加了燃油攜帶量,作戰(zhàn)半徑獲得延長(以7節(jié)速率下續(xù)航力延長為7500海里)。636型的主要改進(jìn)在于靜音項(xiàng)目,包括在艦體外部敷設(shè)新型消音瓦,不僅能吸收抑制本身的噪音,還能大幅降低敵方主動聲納的回波強(qiáng)度;

  此外,使用先進(jìn)高曲度七葉片螺旋槳,并將螺旋槳轉(zhuǎn)速降低至250轉(zhuǎn)/分,能大幅減低空蝕效應(yīng)的噪音。經(jīng)過種種降噪措施后,636型取得了比877型更優(yōu)異的靜音能力 。Kilo 636也以更新型的476型電池取代原本Kilo 877的446型電池,使用壽命由兩年增至五年。

  

  戰(zhàn)斗系統(tǒng)

  636型擁有新型整合式潛艇戰(zhàn)斗系統(tǒng),由AVPOPA的LAMA-EKM多功能指揮控制系統(tǒng)與AGAT的OMNIBOMNIBUS-E的多功能指揮管制及顯示系統(tǒng)組成,其中OMNIBOMNIBUS-E由三具雙從多功能顯控臺組成,能同時(shí)處理40~50個(gè)目標(biāo)。俱樂部反艦導(dǎo)彈射控系統(tǒng)由AGAT提供,擁有一具重550kg的多功能顯控臺,透過100M bit/s的Ethernet區(qū)域網(wǎng)路連接其大功率船用推進(jìn)電機(jī)他系統(tǒng),最多能控制8枚相同型號的3M54E俱樂部反艦導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。而LAMA-EKM由兩座多功能整合顯控臺組成,使用的軟體為LAMA-ER, 透過自動化資訊整合系(Automated Information and Control System,AICS),整合艦上的導(dǎo)航、聲納、雷達(dá)、潛航深度測量、機(jī)械控制、電力輪機(jī)管理等不同功能,通過一條訊號纜線與Club反艦導(dǎo)彈系統(tǒng)連接,而與武器系統(tǒng)連接的傳輸線路有五組。

  LAMA-EKM不僅整合各感測器的資訊,同時(shí)自動計(jì)算射控參數(shù)并輸入武器,并對艦上人員提出戰(zhàn)術(shù)以及武器選擇等方面的建議。LAMA-EKM的整合訊息顯示系統(tǒng)能同時(shí)處理50個(gè)目標(biāo),追蹤其中的10個(gè),一次導(dǎo)控最多4枚魚雷攻擊其中1~2個(gè)目標(biāo),整個(gè)射控計(jì)算只需3秒便能完成。艦上的自動化控制系統(tǒng)為Palladij-M型,負(fù)責(zé)水面與水下的航行控制,整合有控制各個(gè)舵面的PIRIT航行姿態(tài)控制系統(tǒng),具備一個(gè)多功能顯控臺,具備自動的故障檢查能力。

  船電武裝

  636型換裝經(jīng)過改良的MGK-400EM數(shù)位化聲納系統(tǒng),其后端系統(tǒng)經(jīng)過大幅改良,具備更好的數(shù)位化程度與資料處理能力,并具備目標(biāo)識別功能。而MG-519高頻主動聲納也升級為MG-519EM,提升過的后端使其具備更好的解析能力,例如偵測水雷等小型目標(biāo);至于敵我識別器也升級為Khrom-M。武裝方面,636型仍維持六具533mm魚雷發(fā)射器,主要的改良在于增加俄制3M-54E1俱樂部(Club-S)潛射反艦導(dǎo)彈的發(fā)射能力,其戰(zhàn)斗部重450kg,射程達(dá)220km。

  基本參數(shù):

參考數(shù)據(jù)

基洛級初期型Project 877/877EKM

基洛級改進(jìn)型Project 636

  艇長

72.6米

  73.8米

  艇寬

9.9米

  9.9米

  吃水

6.6米

  6.2米

  排水量

  浮航2,325噸

  潛航3,075噸

  浮航2,325噸

  潛航3,126噸

  乘員

60人

約60人

  動力系統(tǒng)

  2×4DL-42M柴油機(jī)/2682 /4023(EKM)

  1×PG-141M推進(jìn)用電動機(jī)/5800

  1×PG-142低速巡航用發(fā)電機(jī)組/150

  2×緊急用柴油發(fā)電機(jī)組/204

  2×4DL-42M 柴油機(jī)/4023

  1×PG-141M推進(jìn)用電動機(jī)/5800

  1×PG-142低速巡航用發(fā)電機(jī)組/150

  2×緊急用柴油發(fā)電機(jī)組/204

 大功率船用推進(jìn)電機(jī)_大功率船用推進(jìn)電機(jī)的原理

  續(xù)航力

呼吸管:6880/7節(jié)

  潛航:400/3節(jié)

  呼吸管:7500/7節(jié)

  潛航:400/3節(jié)

航速

  浮航:10節(jié)

  潛航:17節(jié)

 大功率船用推進(jìn)電機(jī)_大功率船用推進(jìn)電機(jī)的原理

  浮航:12節(jié)

  潛航:19節(jié)

  船電武裝

基洛級初期型Project 877/877EKM

基洛級改進(jìn)型Project 636

  主要武器

  6×533mm魚雷發(fā)射管

  裝填反艦魚雷、反潛魚雷和水雷

  6×533mm魚雷發(fā)射管

  裝填反艦魚雷、反潛魚雷和水雷

  次要武器

  1×潛用9K38防空導(dǎo)彈發(fā)射器

1×潛用9K38防空導(dǎo)彈發(fā)射器(可選)

聲納系統(tǒng)

  MGK-400/400E主/被動聲納系統(tǒng)

MGK-400EM/400V1主/被動聲納系統(tǒng)

MG-519 Amfora高頻主動避雷聲納

MG-519EM Amfora高頻主動避雷聲納

偵測系統(tǒng)

MRK-50/50E搜索/攻擊潛望鏡組

MPK-50 Kaskad搜索/攻擊潛望鏡組

  MRP-25雷達(dá)截收系統(tǒng)

  MRP-25E雷達(dá)截收系統(tǒng)

作戰(zhàn)系統(tǒng)

  MVU-110 Uzel戰(zhàn)斗系統(tǒng)

MVU-110EM Uzel戰(zhàn)斗系統(tǒng)

  

  后續(xù)發(fā)展

  

  俄羅斯在本世紀(jì)初推出了新的Project 677拉達(dá)級潛艇(Lada class,亦由Admiralteyskiye Verfi廠建造),然而這型潛艇的建造測試工作極不順利,首艇圣彼得堡號(Sankt Petersburg B- 585)開工以來歷經(jīng)漫長的13年才在2010年服役,然而據(jù)說圣彼得堡號的推進(jìn)系統(tǒng) 、聲納、戰(zhàn)斗系統(tǒng)仍有許多問題遲遲無法解決,后續(xù)艦的建造計(jì)劃無法如期完成,這使俄羅斯不得不設(shè)法延長現(xiàn)役Kilo潛艇的役期,甚至開始新造改良型的Kilo;當(dāng)然,另一種可能性是90年代規(guī)劃與建造的拉達(dá)級艦體尺寸較?。摵脚潘拷?800噸),不符合2010年代以后俄羅斯海軍的需求,使俄羅斯選擇潛航排水量超過3000噸、十分成熟的Kilo 636設(shè)計(jì)。

  從2010年起,Admiralteyskiye Verfi廠開工建造6艘擁有最新規(guī)格的Kilo 636.3型潛艇,準(zhǔn)備裝備于黑海艦隊(duì)。Kilo 636.3的規(guī)格應(yīng)該與同時(shí)期為越南建造的Kilo 636MV類似,擁有MGK-400V1聲納系統(tǒng)、光電桅桿等改良型裝備。

  首艘俄羅斯自用的Kilo 636.3于2013年11月下水。

  俄軍第2艘自用型基洛級636.3潛艇2014年6月26日下水。

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