美国航母世界第一却被瑞典潜艇成功偷袭它是如何做到的?

2005年,大西洋某海域演习现场,罗纳德·里根号航空母舰正航行在这片水域,由反潜机、驱逐舰、护卫舰、潜艇组成的庞大防御体系正密切注视着周围的一切,这时他们并不知道,一艘哥特兰级瑞典潜艇正悄然逼近,就在防御区域内对罗纳德·里根号航空母舰实施了多轮导弹攻击,几乎把它击沉,随后,它由在众人的眼皮底下悄然消失在浩瀚的大海中,似乎它从来就没有出现过。

利用潜艇探测敌方潜艇效率更高,通常潜艇都会采用声呐系统,类似于鲸鱼或海豚的回声定位系统,可以利用它描绘出海底3D地图,同时能够探测出敌人的位置,这是主动声呐探测,但是在战争中,这样做是非常危险的,因为声呐只要发出声音,就会被敌人探测到,从而被准确定位。所以战争中通常潜艇都会采用被动声呐系统进行探测,这些电子设备非常灵敏,能够通过发动机的噪声和螺旋桨的旋转来判断出潜艇的国籍,瑞典人因此制造出一款非常安静的潜艇,几乎无法被探测和定位。它是如何做到的呢?秘密在于它采用了斯特林发动机作为潜艇的动力。

斯特林发动机并不是一个新概念,早在1816年,年轻的罗伯特·斯特林就在高压蒸汽锅炉的启发下发明了斯特林发动机,他想要创造一个更加安全的引擎,不需要那么高的压力,于是他创造了一个密闭的圆柱体,里面装有一定质量的气体,并将其永久封闭,活塞在这一侧有很大的活动空间,能够产生相对恒定的压力,而在另一侧,当我们加热气缸外部时,压力增加,活塞向上移动,直到达到压力平衡,这时我们再冷却气缸外部,压力下降,导致 活塞向下运动,完成一个循环。但这是一个非常低效的系统,因为输入到系统中的热量不是传递给气体,而是作用于气缸壁。

斯特林巧妙地解决了这个问题,他在系统中添加了一个置换活塞,它可以驱动被加热的气体从气缸的一端流到另一端,让一端永远是热的,另一端永远是冷的,首先,当热端的空气受热膨胀,置换活塞下移至活塞处,这时冷空气将会被挤压到热的一端,使其受热膨胀,推动置换活塞再次做工,这样做的目的可以更加充分的利用被加热的空气,为了进一步提高系统效率,斯特林又在连接管路中增加了一个再生器, 加强了斯特林发动机的回热效率,使发动机热效率提高了50%以上。

瑞典人在此基础上通过增加连接管和再生器的数量,以及增加鳍片的方式进一步提高效率,使其能够应用在潜艇上,哥特兰级使用2台MTU柴油机提供的热量驱动两台斯特林发动机,再通过斯特林发动机带动75kW发电机,发出的电可以直接驱动电动机,或者给电池充电,与此同时,废气被压缩并储存起来,这使得哥特兰级潜艇何以在水下停留长达两周的时间,比任何柴电潜艇都要长的多。而且关键一点是它相当安静,这是由于常规潜艇所使用的柴油机是通过在气缸中的微型爆炸驱动的,这会导致噪声,我们乘坐游轮时都能体会的到,而核潜艇需要大量的海水冷却核反应堆,水流所产生的噪声同样能被被动式声呐系统检测到。哥特兰级潜艇正是巧妙的应用了热力学定律,采用斯特林发动机,同时采用被动声呐系统,才能够做到来无影去无踪,震慑了不可一世的美国海军,迫使美国花了一年的时间来研究如何应对这个对手,怎么样,你明白了吧?那你知不知道咱们国家的潜艇有没有应用类似的技术呢?欢迎在评论区留言讨论。

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