中国非轴向泵推动技术变成美国的“噩梦”?其实力究竟有多强?

美军瞟了一眼中国那款新出的核潜艇,随即就转身回去开会了。

中国自主设计的无轴泵推技术,成功突破了核潜艇推进时产生噪音的难题,整套设备连轴都省了,敌方根本听不到一点声响。

美国潜艇用了十几年都没搞出来量产,而咱们一亮相就直接投入实战,这项技术到底厉害到啥程度?可不是随便吹的!

这玩意儿看着小,美国却提心吊胆

潜艇在水下速度快又不能发出噪音,这一直是全球性的难题。要搞定这个难题,一度被誉为“核潜艇的心脏革命”。咱们中国是怎么搞定的?靠的正是无轴泵推进技术。

这个听起来挺神的名词,其实操作很简单——把传统的螺旋桨和推进轴都甩掉,让潜艇悄悄地溜达着潜游。

一般的推进方式靠机械传动,主电机驱动长轴,穿过压力壳连接到尾部的螺旋桨。在这个过程中,摩擦、震动和噪音都不少见。

只要螺旋桨转动一下,齿轮咯嗒作响,轴心晃动,水里还会激起挺大的涟漪,动静都挺明显。

无轴泵的工作思想,就是直接把电磁驱动装进泵体里面,靠磁场旋转叶轮,带动水流,推动潜艇前行。整整齐齐没有轴、齿轮,也没有连接部件,实际上把振源链条全都给剔除了。

这款设计带来几个特别重要的好处。要说第一点,那就是静音效果明显增强。根据《国防小百科》的资料,无轴泵的推进系统在慢速时能把噪音降低15分贝,而在高速情况下,噪音还能减到10分贝多一点。

千万别掉以轻心,这十几分贝可是大有讲究,水下声呐的探测距离是用对数算的,一减就是十几分贝,相当于让潜艇在对方的探测网里变得“完全隐形”。

第二个亮点是推进效率挺高。一般的机械效率大概在50%到70%之间,而无轴泵推搞得还能稳稳地跑到80%,既省油又能让速度上去。湖南高精公司曾公开说过,他们自己研发的电磁泵推系统,整体的效率比之前提高了10%到30%,传动的损耗也降得特别低。

第三个亮点是结构更紧凑,布局更灵活。无轴泵推系统省去了主轴通道,这样潜艇设计师就能腾出宝贵的内部空间,放更多设备。而更关键的是,取消主轴之后,艇壳不用开轴孔,彻底解决了“密封难”这个技术难题,整体的可靠性也提升了一个等级。

这三项核心技术组成了中国核潜艇性能飞跃的基石。而在背后起推动作用的,正是中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明。他带领的团队经过多年攻坚,成功将无轴泵推系统从原理样机发展到全尺寸样机,还率先在下一代国产核潜艇上实现了装配。而此刻,美国还只是在纸面研究的阶段。

美国担心的不是这技术看着挺牛逼,而是它到底能不能“装上舰”、能不能“跑起来”,还“听不见声”。

美国军事分析人士不藏着掩着,直言:要是中国把无轴泵推装到战略核潜艇上,美军的反潜设备可能会遇到前所未有的侦测难题。

马伟明一上央视,美国心就凉了半截

2017年6月18日,央视播出了一个叫做《焦点访谈》的专题,名字挺有文艺范儿,叫“潜行之路”,但内容里信息量可是大得很。在画面里,出现了一台全封闭的泵喷装置,悄悄地露个脸,放在水池里跑的时候,几乎没听见什么声音。

接着出场的专家,是穿着海军制服的马伟明,他的话不多,语速很平稳,但说出去的话,却在军迷圈引发了不小的震动:“我们已经掌握了无轴泵喷推进技术,样机已经通过测试。”

这话背后可是藏着不少耐人寻味的意思。众所周知,美国一直在搞这套技术,代号叫“Tango Bravo”,由DARPA牵头,从2004年开始立项,到现在整整20年,依然没有一艘真正装备了完整系统的核潜艇。美军的“弗吉尼亚”级潜艇,尾部装了个小功率的无轴泵当姿态调节的推进器,用的还是传统的螺旋桨,详细来说,这技术还没有实现全面突破。

反观咱们中国,不光把这技术研发出来了,还真的“装上去了”。

马伟明并没透露具体的艇型,不过海军工程大学后来公布的研究成果显示,中国新一代的战略核潜艇,全部都用了他们团队开发的无轴泵推系统,而且这套系统的可靠性验证也已经圆满完成。

“装上去”的意思就是整个流程搞定,不仅泵推系统能做出来,还能和艇体、电源以及冷却系统紧密结合,做到全链条的完整配套。

这方面,美国还处在试验阶段,而咱们中国已经搞定了“自主设计—制造—装配—测试—实装—优化”这一整套产业链,而且,还有高精公司成功实现了产业化应用。

中国的研发速度要比美国快得多。美国花了二十年还在试验,而咱们不到十年就搞出了实装方案。马伟明在节目里说过:“这技术在各种平台上都能用,陆地、舰船、飞机都可能用得上。”虽然外界对此有不少猜测,但从目前的进展来看,海军平台还是最主要的首发目标。

这项技术的“高风险”特点,倒正好体现了中国海军下的大决心。

因为无轴泵推系统的电磁设备放在艇体外面,这样一来,电磁隐身就遇到不少麻烦;单个泵的功率又不够用,还得搞并联来凑;至于冷却要求挺高,工艺上那也是挺费事的。

这些都算是科研人员面前的“硬门槛”,但咱们中国团队可不是躲躲闪闪,而是迎难而上,逐个攻破,真正实现了“从实验室走向深海”。

这就是真实版的“说干就干”精神。难怪在2023年,美国海军作战部门内部的一份报告中,少见地提到:“中国在无轴泵推技术方面的迅速突破,为美军的反潜部署带来了新变数。”至于这个变数有多大,美方没有说明,但咱们自己心里也知道,猜猜也差不多。

想低调都难,它一开动,海水都听不见

关于潜艇技术,实际上归根到底还是战术和战法的问题,但关键在于是不是还能“听得到”声音,还是说都“听不见”声。

过去,美国海军挺有底气,依靠声呐阵列和水下监听设备,能在太平洋和印度洋布下一层层“海上屏障”。只要战略潜艇一接近,十几公里外就能大致听出动静。

不过,现在中国这些技术一上线,原本的海上监听区域就变得不灵敏了。

传统的侧斜桨噪音挺大,在复杂的洋流中,还会出现涡流脱落、频率干扰啥的。而无轴泵推装置里面的泵腔是密闭的,流体控制得特别精准,桨叶的变化对声学特性的影响也大大减轻了。

对于执行战备和战略威慑任务的核潜艇这类水下武器平台来说,这项技术的革新可以说是颠覆性的。

以前,核潜艇在水下30节速度下潜30分钟,为了躲避声呐网,得费老劲;如今,它能以32节速度持续潜行一小时都不容易被查到,显著增强了水下突防的本事。

它不仅仅是“跑得快”,更关键的是“跑得静。”执行水下突防、抵抗猎潜,还有战备提前出动这些任务,都能在“深海无声”中搞定。

从整体战略格局来看,这套推进系统还撕开了美军在水下推进技术上长久以来的壁垒。过去是“能看到,但追不上”;如今则是“连信号都捕捉不到”。这种难以预料的能力,才是真正颠覆局势的“黑科技”。

还有一大变化,就是巡航的续航能力变强啦。无轴泵推的推进系统更省电,冷却装置的能耗也更低,能让任务时间拉长,还能扩展远程航行的距离。

再加上一点,就是泵推系统封闭得更严实,不仅维护起来方便,打理的次数也少不少,这样潜艇回基地的频率也就降低了嘛。

美国《防务快报》曾点评说:“中国新型核潜艇在体积没有变大的前提下,推进效率、静音水平以及平台的扩展能力都得到了全面提升。”