根據(jù)《中國(guó)船舶報(bào)》12月21日消息，我國(guó)研制成功大功率的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，功率達(dá)到320千瓦，熱效率40%，屬于國(guó)際領(lǐng)先水平。
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是1816年由英國(guó)物理學(xué)家斯特林發(fā)明的，從原理和結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，這個(gè)機(jī)器是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的機(jī)器，但是要做好很難。
所謂的外燃機(jī)就是說(shuō)它的氣缸里面只有工質(zhì)，被外部的熱量加熱以后會(huì)膨脹，推動(dòng)一個(gè)活塞做功。
普通用的柴油機(jī)、汽油機(jī)，它的氣缸里面是要噴
那么外燃機(jī)跟內(nèi)燃機(jī)有什么區(qū)別呢？
主要是內(nèi)燃機(jī)的功率容易做的比較大，機(jī)器做的比較緊湊。
而且內(nèi)燃機(jī)功率調(diào)節(jié)比較容易，因?yàn)槲覀冎灰ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)噴入氣缸里面的燃油的數(shù)量，可以瞬間完成功率調(diào)節(jié)。
但是外燃機(jī)調(diào)節(jié)功率比較麻煩，因?yàn)橐ㄟ^(guò)火焰的大小來(lái)改變熱量，然后再改變氣缸的溫度，然后才能改變氣缸內(nèi)部工作工質(zhì)的溫度，再影響活塞的推進(jìn)。這個(gè)響應(yīng)過(guò)程稍微要長(zhǎng)一點(diǎn)。
而且在氣缸外面加熱，相當(dāng)于要額外多了一套部件，所以外燃機(jī)的體積比較大。
蒸汽機(jī)也是一種外燃機(jī)，所以蒸汽機(jī)的體積也是非常龐大的。
內(nèi)燃機(jī)的工作氣缸只有一個(gè)，但是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸有兩個(gè)，一個(gè)是熱端氣缸，一個(gè)是冷端氣缸。
熱端氣缸，顧名思義就是
火焰加熱熱端氣缸以后，氣缸中的氣體膨脹，既推動(dòng)活塞，又把一部分氣體推進(jìn)冷端氣缸。冷端氣缸中的氣體受冷，帶動(dòng)活塞收縮，又把冷端氣缸中的一部分氣體推入了熱端氣缸。
兩個(gè)活塞之間用曲軸連接，夾角是90度。
因?yàn)榛钊枰竭^(guò)死點(diǎn)，所以一般會(huì)用曲軸連接飛輪。依靠飛輪的慣性使整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程變得平穩(wěn)。
網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)上的玩具斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)很多。但是一旦需要它有一定的功率輸出，那么這個(gè)問(wèn)題就來(lái)了。
因?yàn)闊崃渴菑耐饷嫱高^(guò)氣缸加熱里面的氣體，這就要求
而且斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)樗峭馊紮C(jī)，所以沒(méi)有辦法像內(nèi)燃機(jī)那樣在汽缸外面包一個(gè)水套，冷卻氣缸。
因此，軍用級(jí)別斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的最大難度就是熱端氣缸的設(shè)計(jì)、材料問(wèn)題。
長(zhǎng)期在高溫高壓下工作，需要它的材料有一定的厚度，同時(shí)要讓它導(dǎo)熱快，必須讓這個(gè)材料薄，這是一個(gè)矛盾的指標(biāo)。
所以斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)就是自己玩玩，作為民用的沒(méi)有什么特別要求的話(huà)，它是比較容易實(shí)現(xiàn)的。
但是你一定要給一個(gè)限定指標(biāo)，比如說(shuō)功率跟效率上去的話(huà)，那就非常難做。
我國(guó)本次研制成功大功率斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，說(shuō)明在材料和結(jié)構(gòu)上有了突破。
一個(gè)是可以用任意燃料，另外一個(gè)就是安靜。
因?yàn)樗固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)只需要在外部加熱就可以了，所以用木材也可以，用煤也可以，甚至用熱水都行。
外燃機(jī)它
柴油機(jī)、汽油機(jī)噪音最大來(lái)源，就是燃料在氣缸內(nèi)爆燃，這個(gè)爆燃制造的分貝非常高，可以超過(guò)120分貝。汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)如果沒(méi)有排氣管作為消音器，就是所謂的炸街。
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)可以在
當(dāng)然就是潛水艇里面需要安靜，因?yàn)橐[蔽在水下，不被發(fā)現(xiàn)，需要它的噪音降到足夠。
常規(guī)潛水艇，通常被稱(chēng)為柴電潛艇。浮到水面上開(kāi)動(dòng)柴油機(jī)，給電池充電，潛到水之下以后使用電池推進(jìn)。
電池的容量是有限的，到目前為止大容量的高可靠電池還沒(méi)突破，所以絕大部分常規(guī)潛艇在水下推進(jìn)使用的是鉛酸電池。
我們知道鉛酸電池能量密度比較小，但是安全。
水下的潛水艇用鉛酸電池推進(jìn)，速度都很慢。巡航大概跟一個(gè)人快步走的速度差不多，每小時(shí)在6公里。
當(dāng)然，常規(guī)潛艇在水下也可以開(kāi)到高速，但是
所以大部分情況下，常規(guī)潛艇在水下只能龜速運(yùn)動(dòng)。一旦被反潛兵器逮到，就會(huì)非常難受。
為了提高航速和航程，日本的最新一批潛艇使用了鋰電池，鋰電池最大的問(wèn)題就是它不安全。
而且鋰電池的容量密度也只有鉛酸電池的三倍，使用了鋰電池對(duì)常規(guī)潛艇性能的改善也是有限的。
所以常規(guī)潛艇它大部分情況下只能在近?；顒?dòng)，要開(kāi)到遠(yuǎn)海去，按照這個(gè)速度會(huì)很長(zhǎng)，在水面上航渡使用柴油機(jī)推進(jìn)的話(huà)，又很容易暴露。
這樣一來(lái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)就有了用武之地，因?yàn)樗梢栽谒掳察o
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)上面能夠產(chǎn)生聲音的部件，只有活塞和轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪，只要軸承的性能好，聲音理論上可以做到無(wú)限小。
瑞典常規(guī)潛艇大量使用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣極大
使用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)以后，潛艇
當(dāng)然，如果從在水下潛航的時(shí)間以及潛航的速度來(lái)說(shuō)，核潛艇是最佳的選擇。
現(xiàn)代化的核潛艇上面都使用了高濃度的鈾（濃度40%），通常比民用核電站用的核燃料要高8倍。
一次裝填燃料，可以航行50年，相當(dāng)于幾乎無(wú)
但是核潛艇有一個(gè)麻煩，退役時(shí)需要處理這些高濃度的燃料，成本比較高。
而且核潛艇使用了大型反應(yīng)堆，體積比常規(guī)潛艇要大得多，這也限制了它在淺海的活動(dòng)。
像中國(guó)黃海、東海，很多淺海的地方水深只有100米到200米，一個(gè)核潛艇的長(zhǎng)度就差不多這么長(zhǎng)了。
我國(guó)的海岸有個(gè)特點(diǎn)，大部分是都是大陸架，像這種淺海的地區(qū)非常的多，所以說(shuō)比較小型的常規(guī)潛艇比核潛艇要好一些，不僅靈活而且節(jié)約成本。
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)在水下使用氫氧作為燃料，它的功率越大，潛艇在水下潛伏的時(shí)間越長(zhǎng)。
瑞典的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)功率為180千瓦，潛艇可以在水下潛伏10天，我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)功率超過(guò)其1.5倍以上，理論上水下潛伏時(shí)間可達(dá)到15天。
通常情況下，核潛艇在水下巡航的時(shí)間大概也只有一個(gè)月左右，所以15天左右的水下航行時(shí)間，基本上可以和核潛艇的水下巡航時(shí)間相銜接。
我國(guó)潛艇的建設(shè)一直是核潛艇和常規(guī)潛艇兩條腿在走路。
而且根據(jù)我國(guó)的地形和沿海環(huán)境來(lái)說(shuō)，常規(guī)潛艇在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都不可能退役，只能進(jìn)行升級(jí)換代。
使用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)常規(guī)潛艇的動(dòng)力系統(tǒng)之后，可以使我國(guó)的常規(guī)潛艇在沿?；顒?dòng)時(shí)，達(dá)到接近核潛艇的使用效果。
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