綜合電力推進系統是未來艦艇動力的方向 此人讓中國站在了潮頭
全電艦船,或者說或者說艦艇的綜合電力推進系統,就是指艦船的動力系統以電傳動裝置為主體的艦船。也就是全電艦船的原動機(柴油機、燃氣輪機或核動力)發出的全部功率均用於帶動發電機發電,產生的電力再由艦船的綜合電力系統進行分配,首先就是提供電動機帶動的螺旋槳來產生整船的航行控制和推進的動力,其次雷達電子系統和武器系統的使用等,再次是用於操作裝置和液壓、消防等艙內設備,最後則是用於艦上生活用製冷、照明、衛生和食物烹飪儲存。
從原動機到艦船螺旋槳的能量傳遞過程來對比機械傳動與電力傳動,前者的將燃料燃燒的熱能轉換為驅動螺旋槳運動的動能,能量轉換過程是一步到位的,而電力傳動裝置則多了機械能與電能的轉換步驟,全系統是熱能-機械能-電能-機械能的能量傳遞方向。這兩種傳動系統相同的部分是熱機和螺旋槳,二者特有的部分是:機械傳動裝置有一個大型變速裝置和主軸系統。電力傳動裝置有一個發電機、一個電動機以及要小得多的變速裝置、短得多的主軸。所以電力傳動對機械傳動的取代性,最基本的前提就是系統的體積重量上佔優和更高的能量轉換效率。
30年代,船舶機械傳動變速箱的大型高精度齒輪、超長的傳動軸在機械加工遇到了瓶頸,由此有了電力傳動的第一個黃金時代,但因為能量轉換效率不高,系統體積重量龐大,以及而後機加工藝的突破,主流還是成熟的機械傳動。
雖然發電機和電動機的原理是中學物理課本的基本知識,但在此基礎上的電力傳動裝置能否實用化,以及進一步實現對傳統機械傳動的取代,就並不是課本直面上那麼簡單了。電力傳動裝置實用化的核心前提,就是需要研製體積小、重量輕、輸出功率高、能量轉換效率高的新型電機!只有這樣,才能將電力傳動裝置額外增加的發動機與電動機的體積和重量控制在現代艦艇可以承受的範圍內,才能換來整艦動力系統的高推進效率和戰術機動性!
馬偉明院士就是我國海軍艦艇綜合全電推進技術的代名詞
也因此,研究「艦艇電機」的馬偉明院士團隊的事迹屢見報端,獲得了2016年的國家科技進步獎創新團隊獎,讓中國這次站在艦艇動力發展革新的潮頭。他在廣大軍迷的心中就是我國海軍艦艇綜合全電推進技術的代名詞。這其中最簡單也是最核心的原因正是在於此!
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