晨枫中国海军添新兵了但只想保持低调

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1月5日,印度尼西亚海军宣布,渔民在南苏拉维西的萨拉亚岛海域捞起三个中国潜航器。这里就在龙目海峡的出入口,巽他海峡也只有公里。公里当然不是短距离,但对于长航时潜航器来说,也不是多么了不起的距离。

马六甲海峡、巽他海峡和龙目海峡是南海进出印度洋的三大通道。据年数据,世界贸易的20%都要经过南海,价值约亿美元(美国CSIS数据,也有数据指出为30%、亿美元)。对于中国来说,39.5%的进出口都要通过南海,价值亿美元。在这样敏感的地方发现中国潜航器,自然引起一阵轰动。

南海是世界贸易的交通要道(图源/CSIS)

南海对中国(红色)尤其重要(图源/CSIS)

发现中国潜航器的位置接近龙目海峡(LombokStrait)(图源/CSIS)

潜航器不大,约2.25米长,翼展0.5米。有“中国科学院沈阳自动化研究所”字样。值得指出的是,这不是通常的潜航器,而是水下滑翔器。也就是说,在通常的鱼雷外形基础上,还有一对较长的“机翼”。

潜艇是靠压载改变浮力而在水中控制沉浮的,压载水舱里注水,浮力降低,潜艇就下沉;压载水舱用压缩空气排水,浮力增加,潜艇就上浮。在定常深度潜航时,处于零浮力状态,既不上浮,也不下潜。前进则完全依靠动力推力。换句话说,发动机停了,潜艇也就停了。在某种程度上,潜艇好比水中的动力气球。

印度尼西亚渔民在龙目海峡附近打捞到中国的潜航器,移交给了军方(图源/推特

MediaSelayar)

印尼海军参谋长马格诺在介绍被渔民发现的中国滑翔潜航器,上有中科院沈阳自动化所标记,靠近龙目海峡(图源/SouthChinaMorningPost)

典型水下滑翔器的构造(资料图)

典型水下滑翔器的运作示意(资料图)

改变浮力有很多技术路线。左为电动活塞法,右为热循环法(资料图)

但水下滑翔器装上“机翼”后,潜航机制完全改变了。在静止状态下,水下滑翔器具有负浮力,或者说有自然下沉倾向,这是“机翼”提供“升力”,在减速下沉的同时,滑翔前行。在水深很大的大洋,随着下潜的深度增加,海水密度增加,滑翔的距离还更长。水下也有各种上升洋流,遇到还可以借一把力。

当然,遇到下降洋流的时候,也逃不掉迅速掉深度。水下滑翔器和潜艇一样有压载水舱,在一定的时刻,用活塞、油囊把海水排出压载水舱而上浮后,重新开始下降中滑翔的过程,周而复始。

内外油囊之间介质油输送最简单的是电动活塞法。即用电动介质油泵在内外囊袋之间来回抽运介质油:介质油压入外囊袋(往后输送介质油)时,增加排水体积和浮力,开始上升;介质油抽回内囊袋(往前输送介质油)时,减少总排水体积和浮力,开始下降。

另一种是热循环法。在内外囊袋外,还有储油囊、海水热交换器和压缩空气舱(头部的圆球)。介质油从外囊袋(后)抽入内囊袋(中)时,排水体积和浮力减小,开始下降。随着下潜深度增加,海水温度降低,海水热交换器里的蜡状物质开始固化和收缩,吸入部份内囊袋里的介质油。

到了要上升时,压缩空气把储油囊里的介质油通过旁通管路赶入外囊袋,增加排水体积和浮力。随着深度降低,海水温度增高,蜡状物质融化膨胀,把吸入海水热交换器的介质油再赶回储油囊。热循环法比较复杂,要有一整套管路和阀系,但利用了海水自然温差的能量,自身能量消耗更低,可以水下滑翔的距离更长,理论上可以比电动活塞法增加一倍。

与常规潜艇需要动力推进相比,水中滑翔使得潜航器可以大大延长潜航时间,同样的能源可以支撑大得多的潜航航程。几百公斤的水下滑翔器动辄可以达到几十天的潜航时间和几千公里的潜航距离,能量效率非常规潜艇可比。

年11月17日《中国海洋报》报导,沈阳自动化所的海鲸重约公斤,南海创造了连续潜航37天、航程公里的记录,最大潜深米,最大速度超过1米/秒,最大持续航速2节。

海鲸在南海试航(图源/中国科学院沈阳自动化研究所


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