我可以給你專業(yè)的解答,首先并不是所有的AIP裝置都會產(chǎn)生廢氣,這樣我們就需要先來談?wù)劤R?guī)潛艇AIP裝置的分類,目前來說典型AIP裝置分為四類:斯特林發(fā)動機(jī)(SE)、燃料電池(FC)、閉式循環(huán)柴油機(jī)(CCD)以及汽輪機(jī)(MEMSA)。其中斯特林發(fā)動機(jī)、閉式循環(huán)柴油機(jī)等熱機(jī)類AIP裝置因燃料燃燒產(chǎn)生廢氣,經(jīng)處理后最終排至舷外,是此類AIP系統(tǒng)的共性問題,而我們稱之為廢氣的主要是二氧化碳、煙灰、以及其他難溶于水的污染物。
那么,德國作為研制潛艇的先進(jìn)國家,其AIP系統(tǒng)主要選擇了燃料電池這種模式,其中原因之一也是因為燃料電池不會產(chǎn)生污染環(huán)境的廢氣。其實,德國是世界上最早開始研制AIP系統(tǒng)的國家之一,1950年開始就同時研制燃料電池技術(shù)和閉式循環(huán)柴油機(jī)技術(shù),到1980年兩種技術(shù)都取得成功,并進(jìn)入實用階段,但是最終德國人還是更為青睞燃料電池。這種AIP系統(tǒng)工作原理簡單,通過氫氧化合產(chǎn)生電能,是種清潔能源,化學(xué)反應(yīng)只生成直流電和蒸餾水,沒有廢氣和廢熱,對外排放只有剩余氧氣和水。并且該系統(tǒng)沒有運動部件,是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)換器,所以沒有機(jī)械震動和噪音,更有利于潛艇隱身。
回到本題,我們繼續(xù)談?wù)劅釞C(jī)類AIP系統(tǒng)(斯特林發(fā)動機(jī)等)產(chǎn)生的廢氣如何處理。如果這類潛艇將AIP裝置產(chǎn)生的廢氣直接排放到艇外,將留下化學(xué)信號和航跡,影響潛艇隱蔽性還會污染環(huán)境。所以廢氣排放裝置成為熱機(jī)類AIP潛艇發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
根據(jù)研究,若排放到海水中直徑2.5毫米的廢氣氣泡,含有5%體積比的氧氣和95%體積比的二氧化碳,則氣泡會在5℃海水中存在90秒以上,并且氣泡會上浮5米距離,若此時潛艇以8節(jié)航速運行,海水中則將留下超過350米長的氣泡串,很容易被敵方反潛設(shè)備探測到。
以瑞典MK2斯特林發(fā)動機(jī)的廢氣處理裝置為例,其產(chǎn)生的廢氣中95%為二氧化碳,首先經(jīng)過冷卻器將廢氣溫度從800℃降低到25℃,然后通過吸收器將廢氣無氣泡的溶解于海水中,吸收器的作用就是用新鮮海水與廢氣混合,再將無氣泡的飽和海水通過排水管排放至艇外。當(dāng)然,具體的工作原理比這個復(fù)雜,此處也不便展開需求,需要了解的朋友可以關(guān)注衛(wèi)青點兵,我們可詳細(xì)探討。聯(lián)系客服