鱼雷热动力技术的发展综述

鱼雷水冲压发动机发展浅析摘要:本文介绍了水冲压发动机的基本原理,论述了非壅塞式和燃气发生器式两种典型的发动机形式和原理,并对水冲压发动机的关键技术进行了探讨,最后本文分析了水冲压发动机的发展优势,水冲压发动机是热动力鱼雷发展的方向之一。

关键词:鱼雷水冲压发动机金属燃料热动力现代化的战争环境对鱼雷的航程和速度要求越来越高,研制新型的大功率、大冲量的推进系统一直是各装备强国研究的重点。

针对动力推进系统的选择,经专家的反复论证得出结论,只有采用金属(铝、镁或锂等)作燃料,并利用外部的海水作氧化剂和燃烧生成物的冷却剂,同时利用高效燃气轮机或喷气推进系统所组成的动力装置,才是真正推进水下武器实现超高速的最佳途径[1]。

俄罗斯很早就已经开始水反应金属燃料的研究,并且已经利用超空泡技术研制出用固体火箭推进的“暴风雪”鱼雷,该型鱼雷的最高航速已达到100 m/s(约200节)[2]。

美国虽然没有研制相应的装备,但在金属燃料发动机方面进行了大量的理论研究和实践探索,美国应用研究实验室(ARL)以高压载气给料方式对Al/H2O、Mg/H2O水反应金属燃料的性能进行了研究,并进行了原理发动机的试验[3]。

1 水冲压发动机工作原理水冲压发动机是直接将液态水引入燃烧室中,通过和燃烧剂中的金属粉末的剧烈反应,产生高温高压燃气,燃气通过喷管喷出时产生的反作用力作为动力的一种动力系统。

这种动力系统能充分利用外界的水作为氧化剂,使得推进剂的比冲和能量密度得到大幅提高。

轻金属与水反应是水冲压发动机研究的基础,金属燃料是指能与水反应放出大量氢气和热量的以金属为主要成分的燃料。

它以活泼金属为主要成分,在特定条件下能与水或其他液体组分发生剧烈氧化反应,生成大量的气体并放出大量热量。

许多金属都能与水反应,从能量、价格以及反应需要的条件考虑,铝应是最佳选择。

但是由于铝外层容易产生一层致密的氧化膜,不利于点火和稳定燃烧。

要实现能保证铝水持续反应的条件,一方面要保证反应的环境温度(一般达1400K以上);另一方面对铝进行改性,降低反应难度。

国外鱼雷动力发展研究赖鸣;齐国英;朱鹏飞【摘要】The torpedo power system has a pivotal position in the whole torpedo constitute. From the torpedo was borned,foreign conturies had developed a variety of torpedo dynamic forms, Which hided key elements affecting the development of the torpedo power system.In this paper, the torpedo power system development course of the UnitedStates,Russia,Britain,France, Germany and Italy were analyzed.The key factors affecting the development of the torpedo power system,and the future development trend of torpedo dynamic were obtained.All the seresults could be a reference for torpedo power system designer.%鱼雷动力很大程度上决定了鱼雷的先进程度，在整个鱼雷构成中具有举足轻重的地位。

从鱼雷诞生伊始国外发展了多种动力形式，其中隐藏了影响鱼雷动力发展的关键要素。

本文通过对美、俄、英、法、德、意六国鱼雷动力发展历程的梳理，分析影响鱼雷动力发展的关键因素以及未来动力发展趋势，为我国鱼雷动力设计提供参考、借鉴。

【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P154-158)【关键词】国外;鱼雷;动力;发展【作者】赖鸣;齐国英;朱鹏飞【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一四研究所，北京100012;中船重工物资贸易有限公司，北京100861;中国船舶重工集团公司第七一四研究所，北京100012【正文语种】中文【中图分类】TP3110 引言鱼雷动力系统主要由能源和发动机组成，是推动鱼雷前进、提供全雷各系统电源的关键部分，在整个鱼雷构成中具有举足轻重的地位。

鱼雷动力系统技术特点研究及趋势展望
伍赛特
【期刊名称】《上海节能》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】在热动力鱼雷领域,燃气轮机及空间传输机构的活塞式发动机(如斜盘发动机、摆盘发动机及凸轮发动机等)有着较好的应用前景。

火箭发动机虽然能提供较高的航速,但由于燃料消耗速度较快,致使总射程较短;而在电动力鱼雷领域,除了提高蓄电池的能量密度之外,针对新型电机的开发进程也在持续进行中。

由于发动机的运作过程会受水下背压影响,更倾向于将热动力鱼雷用于攻击水面舰船;而电动力鱼雷由于隐蔽性较好,且潜航深度较深,更利于潜艇使用或进行反潜攻击。

鱼雷在海防事业中起到的重要作用,两类鱼雷都将持续得到广泛应用,技术研究依然有着较高的必要性。

【总页数】8页(P105-112)
【作者】伍赛特
【作者单位】上海汽车集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TJ6
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潜艇和鱼雷动力电池发展历史、现状与展望-潜艇鱼雷潜艇和鱼雷动力电池发展历史、现状与展望|潜艇鱼雷摘要本文全面分析了目前潜艇和鱼雷动力电池的现状及其应用，介绍了几型高比能量、高比功率的潜艇和鱼雷动力电池。

列举了不同系列电池的性能，并对其在武器装备中的应用情况做了介绍。

而且提出了潜艇和鱼雷动力电池的发展方向。

关键词潜艇电池；鱼雷电池；发展1.概述随着科学技术的发展和现代战争的需要，促进了各种武器装备技术的迅速进步。

作为海军武器的动力源，无论是潜艇动力电池还是鱼雷动力电池，均取得了惊人的进步，本文就电池在这两个特殊应用场合的现状和发展趋势作以综述。

2.潜艇动力电池2.1潜艇动力电池现状2.1.1概况描述铅酸蓄电池于1888年作为一种优良而可靠的直流电源，第一次应用于潜艇动力推进。

至今仍是世界上常规潜艇动力电池和核潜艇的应急电源。

由于战术的需要，对于潜艇动力电池的要求主要是大容量，高速率放电和低速率放电均应具有高体积比能，寿命长及安全可靠等。

当前较为突出的要求是具有高贮能、高体积比能和快速充电的特性。

潜艇动力电池的发展大致经历了如下过程19401945年的45型电池，19501955年的55型电池，19601965年的65型电池，19721980年的75型电池和1983年至今的85型电池。

各型电池的结构特征见表1。

表1潜艇动力电池的结构特征铅酸蓄电池作为潜艇动力推进系统的重要部分，近年来得到了不断完善和发展。

目前，其单体结构已改进为双层结构，重量比能量和体积比能量均具有较大提高，其中体积比能量较二次世界大战时期提高近80，大电流下提高达125185，使得目前常规潜艇的水下航速由二战时的13节提高了20节以上。

2.1.2先进电池介绍（1）85型电池是德国著名的瓦尔塔（Varta）电池公司在突破常规结构基础上的改进型产品，内阻显著减小，双层极群结构并联装在一个电解液槽里，采用穿孔的铜片作负极导电材料，比能量提高很多。

2017年士兵提干考试军事知识：现代鱼雷热动力技术鱼雷是重要的水中兵器，可以用于攻击水面舰船、潜艇和港口设施等。

动力系统是鱼雷的主要组成部分，它对鱼雷的航速、航程、航深、安静性、可靠性、维修性和成本有着决定性的作用及重要影响。

热动力系统具有功率大、能量储备高的优点，从而可以使鱼雷具有高航速和远航程，已经成为现代鱼雷尤其重型鱼雷的主要动力，各海军强国均投入巨大资源研发各种鱼雷热动力技术，以满足现代海战的需求。

现代鱼雷热动力技术已经成为了一项重要的海军高技术，能够充分体现一个国家在精密机械、化学工业、材料工业等方面综合成就。

目前，鱼雷热动力技术大致可以分为：闭式循环，废气不向雷外排放；半闭式循环，废气经冷却、压缩等处理后再向雷外排放；开式循环，废气直接排放雷外。

采用闭式循环和半闭式循环热动力技术的鱼雷性能不受或者基本不受海水背压影响，可以进行深水交战，但是技术相对复杂，难度较高。

因此，现役的鱼雷热动力系统大多采用开式循环，其性能受到海水背压的影响，为了保证输出功率不受大航深影响，必须提高发动机的进气压力以保持较高功率，国外的某些鱼雷在1000米航深下的发动机进气压力高达41兆帕。

接下来介绍几种比较典型的鱼雷热动力系统：英国“旗鱼”重型鱼雷动力系统，这是一个典型的开式循环三组元燃料热动力系统，最大航深900米，最大发射深度500米，50米深度巡航为28节/100千米、50米深度攻击为70节/26千米、900米深度攻击为55节/40千米，采用燃气温度为1500K的HAP三组元燃料OTTO-II+HAP（82.5%水溶液）：海水，采用重入冲动式涡轮发动机，无级调速。

瑞典TP2000重型鱼雷动力系统，半闭式循环双组元燃料热动力系统，最大航深500米，500米深度攻击为50节/30千米，采用85%浓度的过氧化氢（HTP）和柴油作为燃料的7缸凸轮活塞发动机，无级调速。

士兵提干，张为臻博客。

美国MK-50轻型鱼雷动力系统，这是一个典型的闭式循环动力系统，最大航深1000米，航速50节/15千米，该动力系统采用Li/SF6作为燃料，反应释放的热量产生高温高压过热蒸汽驱动涡轮发动机工作从而推进鱼雷航行，工作过的蒸汽经冷凝之后再开始新的循环，因此鱼雷不向外排气仅释放废热，所以不受海水背压影响，而且自辐射噪声很低。

鱼雷动力系统技术发展及未来趋势研究鱼雷是一种具有自主引导和攻击能力的水下武器，广泛用于海军作战中。

鱼雷动力系统是鱼雷的核心部分，直接影响着鱼雷的性能和作战效果。

随着科技的不断发展，鱼雷动力系统技术也在不断进步，未来趋势也变得更加值得关注。

一、鱼雷动力系统技术发展历程鱼雷最早在19世纪70年代开始出现，当时主要采用蒸汽动力或者外置螺旋桨推进系统。

20世纪初，鱼雷开始采用内燃机和蓄电池动力，提高了鱼雷的速度和航程。

到了20世纪50年代，核动力鱼雷开始出现，将鱼雷的性能提升到了一个新的高度。

还有声纳制导、惯性导航系统等新技术的应用，使得鱼雷动力系统技术得到了快速发展。

二、鱼雷动力系统技术发展现状目前，鱼雷动力系统技术已经成熟，主要包括传统内燃机和蓄电池动力、核动力、锂电池动力等几种形式。

传统内燃机和蓄电池动力鱼雷速度快、航程远，但续航能力和潜行能力有限；核动力鱼雷具有长航程、长续航能力、高速度、高机动性等特点，但体积大、造价高、辐射问题难以克服；锂电池动力鱼雷是一种新型的动力形式，其续航能力和潜行能力明显提升，但需要面临充电问题。

三、鱼雷动力系统技术未来趋势1.新动力技术的应用随着科技的不断发展，新型动力技术将会逐步应用于鱼雷中，以提升鱼雷的性能和战斗力。

氢燃料电池技术的应用可提供更长的续航能力；无线充电技术的应用可解决锂电池动力鱼雷的充电问题；全电动技术的应用可提高鱼雷的潜行能力。

2.智能化和自主化未来，鱼雷的动力系统还将更加智能化和自主化。

人工智能技术的应用可提升鱼雷的自主导航能力和目标识别能力；激光通信技术的应用可提高鱼雷的通信效率和抗干扰能力；卫星导航技术的应用可提高鱼雷的定位精度和航线规划能力。

3.低能源消耗技术未来，鱼雷动力系统还将更加注重低能源消耗技术的研发。

生物能源技术的应用可提供更加环保的动力来源；新型节能材料和结构的应用可降低鱼雷的阻力和能耗；储能技术的应用可提高鱼雷的能量利用率。

鱼雷动力系统技术发展及未来趋势研究鱼雷是一种以自身动力推进的水中自导武器，具有高速、迅猛灵活的特点，是海军军事行动中的重要装备之一。

鱼雷正在经历着从传统动力系统向新型技术动力系统的转变，未来的鱼雷动力系统将呈现出更高的智能化、自主性和可控性。

本文将对鱼雷动力系统技术的发展历程和未来趋势进行探讨。

一、鱼雷动力系统技术发展历程鱼雷最早出现在19世纪中叶，是一种以蒸汽机或燃烧发动机为动力的水中推进器。

这些鱼雷在性能上具有很大限制，包括速度慢、射程短、导航不稳定等问题。

随着现代科技的发展，鱼雷动力系统得到了快速的发展，从传统燃烧发动机到涡轮喷气发动机、核动力系统等，鱼雷的推进性能得到了巨大的提升。

1. 传统燃烧发动机传统的燃烧发动机是最早期的鱼雷动力系统，通常采用内燃机或燃气涡轮发动机作为推进装置。

这种动力系统比较成熟，但是所需燃料数量大、灵活性差、速度低等问题逐渐暴露出来。

2. 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机是20世纪中叶以后发展起来的一种新型鱼雷动力系统，它采用高速流动的气体作为推进介质，具有功率密度高、速度快、灵活性好等特点，是现代鱼雷常用的动力系统之一。

3. 核动力系统核动力系统是当代鱼雷动力系统技术的前沿，它通过核反应堆产生的高温高压蒸汽驱动鱼雷前进，速度和续航能力都得到了大幅提升，但核动力系统需要处理放射性废物、造价昂贵等问题，限制了其在实际应用中的发展。

未来鱼雷动力系统将朝着更高的智能化、自主性和可控性方向发展，主要集中在以下几个方面：1. 高效、清洁的动力系统随着环境保护意识的提高，未来的鱼雷动力系统将更加重视能源的清洁和高效利用。

以太阳能、氢能、电能为动力的鱼雷将成为未来发展的重点方向，这些动力系统具有零排放、续航能力强、可再生能源等优点，符合未来军事发展的趋势。

2. 智能化导航系统未来的鱼雷将更加注重智能化导航系统的研发，包括先进的传感器、人工智能、自主规划路径等技术的应用，使得鱼雷能够在复杂环境中实现智能化的自主导航和打击。

鱼雷发展现状及未来趋势分析概述：鱼雷作为一种重要的水下武器系统，具有高速、隐蔽性和有效性等优势。

本文将对鱼雷的发展现状及未来趋势进行分析，并探讨其在军事和民用领域中的应用前景。

1. 发展现状1.1 传统鱼雷传统鱼雷是指采用传统推进系统、引信系统和制导系统的鱼雷。

这种鱼雷一般具有较高的速度和爆炸威力，能够对水面舰船和潜艇造成严重威胁。

近年来，一些发达国家对传统鱼雷进行了改进，提高了其隐蔽性和对抗干扰的能力。

1.2 智能鱼雷智能鱼雷是指采用先进的传感器、制导系统和数据链等技术的鱼雷。

通过集成先进的电子设备，智能鱼雷能够实现自主搜索、识别和攻击目标。

智能鱼雷的出现极大地提高了鱼雷的自主性和精确性，增强了其对抗护卫舰艇和反鱼雷系统的能力。

1.3 生物鱼雷生物鱼雷是一种利用生物体能量进行推进的鱼雷。

生物鱼雷利用生物体的运动能力，通过人工培养或基因改造，将生物细胞嵌入到鱼雷的结构中。

生物鱼雷的优点在于可持续推进和低碳环保，但目前在实际应用上还存在一些技术和伦理上的挑战。

2. 未来趋势2.1 自主性趋势未来鱼雷将更加注重提高自主性能。

随着人工智能和自主导航技术的发展，鱼雷将能够更好地实现目标搜索、选择和攻击，减少人为干预和提高打击成功率。

2.2 多功能化趋势鱼雷在未来将逐渐实现多功能化。

通过在鱼雷上装载传感器、通信设备和作战系统，将鱼雷变成一个能够独立执行任务的平台。

这将使鱼雷在情报收集、海底资源勘测等领域中具备更广泛的应用。

2.3 远程作战趋势未来鱼雷作战将呈现远程化的趋势。

随着电力和储能技术的发展，鱼雷将能够实现更远的射程和更长的续航时间。

这将使鱼雷具备更强的打击力量和更广的作战范围。

3. 应用前景3.1 军事应用鱼雷作为一种重要的水下武器系统，将在未来继续在国际军事领域发挥重要作用。

随着技术的不断发展，鱼雷将能够更好地实现对抗舰艇、潜艇和反鱼雷系统，为水下战争提供强有力的支援。

3.2 民用应用除了军事领域，鱼雷在民用领域也具有广阔的应用前景。