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

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　　基洛級(jí)潛艇（英語(yǔ)：Kilo-class submarine）是一些西方國(guó)家對(duì)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(hào)。其正式名稱為877型潛艇（俄語(yǔ)：Подводные лодки проекта 877）綽號(hào)：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(jí)。以火力強(qiáng)大、噪音小而聞名，爾后基洛級(jí)在經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化等改裝后形成了基洛級(jí)改進(jìn)型（Improved Kilo），俄方正式命名636型潛艇（Подводные лодки проекта 636），綽號(hào)：華沙工人歌（Варшавянка）。其改進(jìn)型更成為了柴電動(dòng)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(jí)（Подводные лодки проекта 877 ?Палтус?），北約稱為基洛級(jí)（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(jí)采用淚滴型艦殼，外觀相當(dāng)寬闊圓潤(rùn)，前水平舵位于艦首，尾部控制面包括一對(duì)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?；寮?jí)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(guò)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?jí)的內(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(dòng)機(jī)艙，第六個(gè)艙區(qū)為備用電動(dòng)機(jī)艙；由于基洛級(jí)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(dòng)力系統(tǒng)

　　早期基洛877的動(dòng)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(dòng)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?jí)擁有許多降低噪音的措施，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(guó)家稱為“海底黑洞”。

　　船電系統(tǒng)

　　基洛級(jí)配備MVU-110EM戰(zhàn)斗系統(tǒng)，是蘇聯(lián)海軍首度在傳統(tǒng)動(dòng)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(dòng)結(jié)合聲納、雷達(dá)來(lái)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(dòng)接戰(zhàn)其中3個(gè)目標(biāo)（另外2個(gè)可以靠手動(dòng)接戰(zhàn)）；然而與西方潛艇比起來(lái)，877型的射控系統(tǒng)仍比較簡(jiǎn)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(dòng)輸入MVU-110EM戰(zhàn)斗系統(tǒng) ?；寮?jí)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(shí)別器以及Squid Head截收定位系統(tǒng)等?；寮?jí)的艦首下方配備MGK-400 Rubikon聲納系統(tǒng)，包括主動(dòng)偵測(cè)、被動(dòng)監(jiān)聽、測(cè)距以及水下通訊等功能 ，而艦首的大型低頻被動(dòng)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(duì)潛艇目標(biāo)的最大偵測(cè)距離約16~20km，對(duì)水面艦?zāi)繕?biāo)偵測(cè)距離則約60~80km，自動(dòng)測(cè)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(hào)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(jí)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(chǔ)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(dòng)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)?；寮?jí)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(jí)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(zhǎng)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(dòng)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(guò)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(dòng)。

　　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(zhǎng)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(dòng)機(jī)，以最大速率45節(jié)航行時(shí)射程19km，使用終端主/被動(dòng)聲納以及尾流歸向?qū)б?，可追蹤敵艦尾跡；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(jí)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(hào)9M-313，北約代號(hào)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(chǔ)存8枚備射彈。

　　不過(guò)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(jí)

　　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(jí)改進(jìn)型636型。相較于877 EKM，636型的艦體增長(zhǎng)至73.8m，浮航排水量增為2350ton，滿載排水量增至3126ton。增加的艦長(zhǎng)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(zhǎng)（以7節(jié)速率下續(xù)航力延長(zhǎng)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(dòng)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(guò)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(tái)組成，能同時(shí)處理40~50個(gè)目標(biāo)。俱樂(lè)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(tái)，透過(guò)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(hào)的3M54E俱樂(lè)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(tái)組成，使用的軟體為L(zhǎng)AMA-ER， 透過(guò)自動(dòng)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(cè)量、機(jī)械控制、電力輪機(jī)管理等不同功能，通過(guò)一條訊號(hào)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(cè)器的資訊，同時(shí)自動(dòng)計(jì)算射控參數(shù)并輸入武器，并對(duì)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(dòng)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(tái)，具備自動(dòng)的故障檢查能力。

　　船電武裝

　　636型換裝經(jīng)過(guò)改良的MGK-400EM數(shù)位化聲納系統(tǒng)，其后端系統(tǒng)經(jīng)過(guò)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(shí)別功能。而MG-519高頻主動(dòng)聲納也升級(jí)為MG-519EM，提升過(guò)的后端使其具備更好的解析能力，例如偵測(cè)水雷等小型目標(biāo)；至于敵我識(shí)別器也升級(jí)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(lè)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(jí)初期型Project 877/877EKM

基洛級(jí)改進(jìn)型Project 636

　　艇長(zhǎng)

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(dòng)力系統(tǒng)

　　2×4DL-42M柴油機(jī)/2682 /4023(EKM)

　　1×PG-141M推進(jìn)用電動(dòng)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(dòng)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

　　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)

　　浮航：12節(jié)

　　潛航：19節(jié)

　　船電武裝

基洛級(jí)初期型Project 877/877EKM

基洛級(jí)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(dòng)聲納系統(tǒng)

MGK-400EM/400V1主/被動(dòng)聲納系統(tǒng)

MG-519 Amfora高頻主動(dòng)避雷聲納

MG-519EM Amfora高頻主動(dòng)避雷聲納

偵測(cè)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(jí)潛艇（Lada class，亦由Admiralteyskiye Verfi廠建造），然而這型潛艇的建造測(cè)試工作極不順利，首艇圣彼得堡號(hào)（Sankt Petersburg B- 585）開工以來(lái)歷經(jīng)漫長(zhǎng)的13年才在2010年服役，然而據(jù)說(shuō)圣彼得堡號(hào)的推進(jìn)系統(tǒng) 、聲納、戰(zhàn)斗系統(tǒng)仍有許多問(wèn)題遲遲無(wú)法解決，后續(xù)艦的建造計(jì)劃無(wú)法如期完成，這使俄羅斯不得不設(shè)法延長(zhǎng)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(jí)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(guò)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(jí)636.3潛艇2014年6月26日下水。

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