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关于船舶混合动力系统的发展与应用1. 引言1.1 船舶混合动力系统的概念船舶混合动力系统是指在船舶上同时使用不同种类的动力装置来驱动船体前进的动力系统。
这种系统结合了传统的燃油动力和电动动力，以实现更高效率和更环保的船舶运行方式。
船舶混合动力系统的核心思想是根据船舶的不同工况和性能要求，灵活地选择和切换不同的动力装置，以最大程度地提高整体效率和降低运行成本。
船舶混合动力系统的优势在于可以灵活地选择不同动力装置来适应不同的航行工况，如低速巡航、高速航行、靠泊、停泊等，从而达到节能减排的目的。
混合动力系统还可以提高船舶的动力输出效率，减少噪音和振动，提升航行平稳性和舒适性。
船舶混合动力系统的出现不仅符合航运业的可持续发展要求，也是船舶动力技术的一个重要突破，将为船舶运输行业带来革命性的变革和发展。
1.2 船舶混合动力系统的意义船舶混合动力系统的意义在于提高船舶的能源利用效率，减少二氧化碳和其他有害气体的排放，推动船舶行业朝着更加环保和可持续的方向发展。
随着全球环境问题日益严重，航运业也受到了越来越多的关注，要求船舶在减少污染和节约能源方面承担更多责任。
船舶混合动力系统可以结合多种不同的动力来源，如传统的柴油引擎、液化天然气发动机和电动机等，根据航行的需求灵活调整使用不同的动力源，以达到最佳的节能和减排效果。
这样不仅可以降低燃料成本，提高船舶的经济性，还可以减少温室气体和大气污染物的排放，对保护海洋环境和改善空气质量都具有积极的意义。
船舶混合动力系统的意义还在于推动船舶技术的创新和发展，促使船舶制造商和船东不断提高船舶的环保水平，积极应对国际和国内环保法规的要求，为航运业可持续发展提供技术支持和解决方案。
船舶混合动力系统的意义不仅在于个体船舶的节能减排，更在于对整个航运行业的引领和影响，促使其向着更加绿色和环保的方向发展。
2. 正文2.1 船舶混合动力系统的技术原理船舶混合动力系统是指将多种不同类型的动力装置结合在一起，以实现更高效的动力传递和更低的燃料消耗。
动力电池系统在运输船舶上的应用现状与展望摘要：分析船舶动力电池推进系统的组成，介绍动力电池系统在国内外运输船舶上的应用现状，论述动力电池管理系统、直流组网技术和充电技术等关键技术的研究进展情况。
在此基础上，对船舶电池动力系统的发展进行展望，以期为动力电池系统在运输船舶上的工程化应用和研究提供参考。
关键词：船舶动力系统；动力电池；绿色船舶；节能减排0引言航运业在经济全球化进程中发挥着重要作用，约有80%的国际贸易都是通过船舶运输完成的。
目前，锂离子动力电池、铅酸动力电池、镍镉动力电池和镍氢动力电池是最主要的4种动力电池。
相较于其他动力电池，锂离子动力电池具有能量密度高、无记忆性和可长时间稳定放电等特点，应用前景广阔，其中磷酸铁锂电池已获得中国船级社型式认证，可作为能量源应用在船舶动力系统中。
然而，目前国内外对动力电池系统在运输船舶上的应用研究并不全面，缺乏相关的理论和技术基础。
对此，本文从船舶动力电池推进系统的基本组成作为切入点，分析动力电池系统在国内外运输船舶上的应用现状，论述动力电池系统在运输船舶上应用涉及的关键技术，并对相关技术的发展进行展望。
1船舶动力电池推进系统船舶动力电池推进系统采用动力电池作为能量源，摒弃了传统的柴油机推进系统相关设备，由动力电池系统、电池管理系统、DC/DC变流器、配电板、变频器、推进电机和推进器等组成在船舶动力电池推进系统中：动力电池系统是全船动力的能量源，由于单体电池的容量小、电压低，在实际应用中通常采用串联和并联的形式将单体电池集成为大容量的动力电池组，为船舶动力装置和负载提供能量；电池管理系统是保障电池组安全运行和延长电池组循环寿命的关键，主要功能包括电池组状态监测、均衡管理和热管理等；变流器、变频器和配电板是电力传输与控制环节的关键设备，起到电源隔离、电压电流变换和电能分配等作用；推进器是驱动船舶前进的核心装置，多采用螺旋桨，能量损耗较大，推进效率较低。
随着技术的不断进步，吊舱推进器、无轴轮缘驱动器和磁流体推进器等将在船上得到应用。
未来船舶运力（五种船舶动力技术）各种新能源在船上的应用促进了船舶动力技术的多元化发展。
除内燃机外，基于电化学反应的燃料电池、动力电池，以及基于外燃热力循环的动力装置，在船舶推进/动力系统中的应用也越来越多。
主要船舶动力装置对比1、内燃机从功率范围、热效率、可靠性、经济性等方面综合考虑，内燃机仍然具有显著优势，在短期内尚难以被其它新型动力装置取代。
目前，业界正在探索甲醇、二甲醚、生物柴油、氢、氨等新能源在船舶内燃机中的安全高效应用。
随着技术的逐步发展，内燃机对不同燃料的适应性将进一步提升，在面向未来新能源的船舶动力技术中仍将具有举足轻重的作用。
2、外燃机船用外燃动力装置主要包括斯特林发动机和布雷顿循环动力装置。
斯特林发动机目前主要应用于内燃机优势领域以外的特种或军用领域，其密封性、可靠性及耐久性有待通过新技术、新工艺、新材料的开发和应用进一步提高。
闭式布雷顿循环的热效率低于柴油机，根据目前的研究和应用案例，其在船上的应用方式均为利用主动力装置的废气余热进行发电。
总体而言，外燃动力装置的燃料适应性较好，但在热效率、可靠性、技术成熟度、成本等方面还难以和内燃机竞争。
3、燃气轮机与内燃机相比，燃气轮机的主要优势在于功率密度和排放性能，同等功率的燃机体积是柴油机的1/5到1/10，且采用“燃-蒸联合循环电力系统（COGES）”可满足IMO Tier III排放要求。
主要劣势则体现在投资成本和燃料适应性方面。
燃气轮机的价格约为400～500美元/kW，而二冲程柴油机约为300美元/kW。
燃料适应性方面，船用燃气轮机主要使用船用轻柴油（MGO）或天然气；燃气发电领域目前已突破了50%氢混合燃料（氢气-天然气）燃气轮机技术，并正在开发100%氢燃料燃气轮机，但短期内应该不会在船用领域应用。
4、燃料电池燃料电池主要分为以质子交换膜（PEM）为代表的低温燃料电池，以及以熔融碳酸盐（MCFC）和固体氧化物（SOFC）为代表的高温燃料电池。
船用柴油机的现状及发展趋势船用柴油机是船舶动力系统的重要组成部分，扮演着推动船舶行进的关键角色。
现代船用柴油机作为传统船舶动力装置的替代品，具备高效、低耗、低噪音、低排放等优势，并且具有较好的可靠性和适应性。
本文将对船用柴油机的现状和发展趋势进行讨论。
目前，船用柴油机的技术发展以高效、节能、环保为主要方向，并日益趋于成熟。
随着燃油价格的不断上涨和环境保护要求的提高，船用柴油机的关键技术逐渐被引入，以提高功率输出和燃油效率，减少废气排放。
（1）高效节能：目前，船用柴油机采用的先进技术包括共轨喷射、涡轮增压、电子控制等，使得柴油机的燃油利用率达到了相对较高的水平。
通过提高燃烧效率和减少内部摩擦损失，降低了燃油消耗，提高了功率输出，实现了高效节能。
（2）环保减排：船用柴油机的环保性能也得到了较大的提升。
随着国际海事组织（IMO）关于船舶排放的限制要求加强，船用柴油机的排放标准日益严格，对于氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和颗粒物等污染物排放的限制也在不断加强。
柴油机厂商通过采用相关的技术手段，如降低燃烧温度、增加废气再循环等，有效地减少了有害气体的排放。
（3）可靠性和适应性：船用柴油机作为船舶的主力动力装置，其可靠性和适应性至关重要。
现代船用柴油机在材料选择、结构设计、配套系统等方面进行了不断的改进和优化，以提高其可靠性和适应性。
并且，在极端海况下仍能保持较好的工作状态，如大幅度倾斜或震动等环境下能保持稳定的运行，确保船舶行进的安全性和可靠性。
随着船舶工业的快速发展和环境保护要求的提高，船用柴油机的发展也面临着一些新的趋势。
（1）新能源替代：随着清洁能源的不断推广和应用，尤其是电力技术和燃料电池技术的发展成熟，船舶动力系统将逐渐向新能源转型。
新能源的应用可以实现零排放和低噪音，同时减少对化石能源的依赖。
未来船用柴油机将向电力或混合动力方向发展。
（2）智能化和自动化：随着现代化信息技术的不断发展，船用柴油机将趋于智能化和自动化。
绿色船舶制造发展现状及趋势分析随着全球环保意识的不断提高和国际社会对船舶排放标准的不断提高，绿色船舶制造成为了全球船舶制造业的热点之一。
本文将分析当前绿色船舶制造的发展现状，以及未来的发展趋势。
一、发展现状1. 国际环保标准的提高随着国际社会环保意识的提高，国际海事组织（IMO）制定了一系列的环保标准，要求船舶在排放、船舶废弃物管理等方面达到更加严格的要求。
这促使船舶制造企业加大了对绿色船舶技术的研发和应用力度。
IMO将于2020年实施新的全球硫限制规定，要求所有船舶在全球海域的燃油硫含量不得高于0.5%。
这意味着船舶必须采用更清洁的燃料，或者安装排放净化设备来达到要求，因此绿色船舶技术将得到更广泛的应用。
2. 绿色船舶技术的不断创新随着技术水平的不断提高，绿色船舶技术也在不断创新。
船舶动力装置方面，传统的柴油机已经不能满足环保要求，因此液化天然气动力、核动力、太阳能动力等新型动力装置逐渐得到应用；在船舶设计方面，采用轻质材料、改进船形设计等也可以降低船舶的燃油消耗，减少污染排放。
3. 国家政策的支持为了推动绿色船舶制造的发展，各国政府也给予了多方面的支持。
一方面，政府会通过出台相关政策，鼓励企业开展绿色船舶研发和制造；政府还会通过财政补贴、税收优惠等方式给予资金支持，降低企业的创新成本。
这些政策措施为绿色船舶制造的发展提供了有力支持。
二、未来趋势1. 燃料选择多样化绿色船舶制造的未来趋势之一是燃料选择的多样化。
传统的重油和柴油将逐渐被清洁的液化天然气、液态氢、生物质燃料等替代。
特别是液化天然气燃料（LNG）由于其在大气污染物和温室气体排放上的优势，将成为未来绿色船舶的主要选择之一。
2. 新型动力装置的应用未来的绿色船舶将更多地采用新型动力装置，例如核动力、太阳能等。
核动力船舶以其无污染、长航程等特点，将成为未来海洋运输的一个重要发展方向；太阳能船舶也将在短途航线、海上巡逻等方面得到更广泛的应用。
船舶动力装置是指船舶上通过动力设备产生动力，驱动船舶前进、制动、转弯和进行其他动作所使用的系统。
本文将详细介绍船舶动力装置的基本原理和设计要点。
一、船舶动力装置的基本原理船舶动力装置基本包括船舶的动力系统和传动系统。
1.动力系统：船舶动力系统一般由主机、辅机和相应控制系统组成。
主机是船舶动力装置的核心部分，一般由柴油机、蒸汽机或涡轮机组成。
辅机包括发电机、水泵等。
控制系统用于控制和监测主机和辅机的运行，包括控制柜、传感器、显示器等设备。
2.传动系统：船舶传动系统将主机的动力传递给螺旋桨，使船舶能够前进、转向等。
传动系统通常包括轴线、联轴器、变速器、减速器和螺旋桨。
二、船舶动力装置的设计要点船舶动力装置的设计要点涉及到船舶的动力匹配、传动系统的设计和安全性等方面。
1.动力匹配：船舶的动力匹配要求船舶能够满足航行速度的需求，并考虑到船舶的尺寸、船型、载重量、航行条件等因素。
在动力匹配时，需要考虑选取适当的主机和辅机，以及相应的控制系统。
2.传动系统设计：传动系统设计要考虑到传动效率、稳定性和可靠性。
在传动系统设计中，需要确定传动轴线的布置和传动比，选取合适的联轴器和减速器，以及设计螺旋桨的参数。
3.安全性设计：船舶动力装置的安全性设计非常重要，主要涉及到消防、污水处理、废热回收等方面。
安全性设计还应考虑船舶动力装置的可靠性和防故障能力。
4.节能环保设计：在船舶动力装置的设计中，应考虑节能和环保因素。
通过采用先进的动力装置和传动系统，优化设计，可以降低燃油消耗和排放污染物。
5.维护和检修：船舶动力装置的设计还应考虑到维护和检修的便利性。
合理的布置和设计可以提高维修效率和降低维修成本。
三、船舶动力装置的发展趋势随着技术的不断进步，船舶动力装置也在不断发展和创新。
以下是船舶动力装置的发展趋势：1.高效节能：船舶动力装置的发展趋势是朝着高效节能的方向发展。
通过采用先进的燃烧技术、废热回收技术和涡轮增压技术，提高动力装置的热效率和燃油利用率。
浅谈船舶动力装置的发展趋势【摘要】船舶动力装置设备开发的产品的技术质量将决定未来几年中国近海造船业的一个方面的长期发展。
传统和老旧的国内传统老旧船舶电站产品技术已开始越来越难以适应新时代科技生产力发展和水平提升这一新阶段的步伐。
只有在实践中，继续在实践中学习，努力探索新的科学理论和技术，开发船舶动力装置产品的新发展，只有通过开发和制造更科学、节能、环保的现代船舶动力装置，才能有效、持续地推动船舶动力装置，未来十年我国旧船工业健康有序发展。
【关键词】船舶；动力装置；节能；环保近年来，造船业不断加快发展，各种理论研究实践也不断深化。
由于现代船舶已被用作重要的海上军事运输工具，其使用将直接影响到该国海域经济的发展，并将不可避免地影响到特定国家人民的海上军事航行安全。
船舶动力装置系统作为整个船舶系统的重要组成部分，对确保船舶安全可靠运行起着至关重要的决定性作用。
1船舶动力装置的定义1.1什么是船舶动力装置所谓船用动力装置是指直接向水上航行方向的陆上船舶提供船舶动力的驱动装置。
在一定程度上，它可以保证近海船舶的正常运行。
只有当船舶始终由单一电源直接驱动时，才能确保船舶在海上正常航行，并为船员提供相对经济、正常和稳定的工作和生活保障。
因此，船舶本身是海洋物质运输活动中极为重要的一部分，其辅助动力装置设备是现代船舶生产必不可少的技术关键和核心部分。
主要产品包括其主电源单元、辅助电源单元系统、相关辅助部件以及辅助设备和装置。
1.2船舶动力装置的类型目前，船舶陆上发电厂的蒸汽类型主要包括蒸汽、汽油、柴油、燃气锅炉等。
与此同时，一些发电厂可以利用天然核能为陆地船只在水上航行时提供导航动力。
蒸汽机技术首先应用于铁路列车，然后广泛应用于陆地船舶锅炉。
蒸汽机本身的非凡优点首先是，锅炉设计原理相对紧凑、简单，生产和成本较低。
然而，由于机身设计轻而重，随着时间技术水平的进步，它已被改造成具有许多技术复合参数的锅炉。
汽油发动机和普通柴油发动机都是高温燃料发动机，需要通过高温气囊燃烧汽油以产生一些热量。
电气与电力—328—船舶电力推进系统的技术特点及发展趋势探析张礼进 蔡卫旗（中交广州航道局有限公司“浚洋1”轮，广东 广州 510290）一、船舶电力推进系统的含义及特征简介（一）船舶电力推进系统的含义 船舶电力推进系统是当代科技革命下，一种全新的动力促进方式。
它通常是由原动机、电能分配系统与存储系统及推进组件三个子系统共同构成的。
而它的运行原理是经由船舶原动机组（包括：柴油发电机组、燃气轮发电机组、汽轮发电机组以及燃料电池等部分）对电能的输出，辅以电机设备带动螺旋桨和各类推进器而产生动力，实现对船舶源源不断的能量提供。
这是一种崭新的、年轻的技术，其施行大大提升了船舶工作效率，为相关行业提供了更加高效、便捷的体验。
其发展前景可谓是一片光明，然而，作为一种新生力量，在成长与发展的过程中，也会存在一些阻碍，我们将在后文具体论及。
（二）船舶电力推进系统的特征简介 作为一种全新的技术革命，船舶电力推进系统具备在继承既往优势的基础上，又具备着同以往模式截然不同的特点。
船舶电力推进系统在总体上观之，可分为两个大部分，也即是：直流推进和交流推进。
另外，结合国际视角，目前世界范围内，主流承认的电力推进系统，只存在轴系推进系统、全方位推进系统与吊舱推进系统三种。
关于其技术特点，笔者分论如下： 于轴系推进系统而言，最普遍的是通过变速电机来对螺旋桨进行驱动。
并且在这一系统中，变速电机和螺旋桨轴之间是可以用直接连接、亦或是经由各项齿轮装置的方式来与螺旋桨轴相连的。
对全方位推进系统来说，它是相对更加省力与智能的。
首先它能够自由地转动，可以产生指向任意一个方位的推力，更加值得一提的是，全方位推进系统下所产生的力是完全可控的，它可以通过定速可调螺距螺旋桨或者通过变速定距桨来进行相应的调整。
在此系统之下，其内部电机一般是包含有两个大类组合：其一是：卧式电机+Z 型齿轮传动、其二是立式电动机+L 型齿轮传动。
虽说全方位推进系统在力的产生与方位的控制方面已经实现了很大的智能化，但在它的技术特征中，不可否认的还存在着一点小弊端，那就是系统之下，一般是很难产生反向转动下的推力作为动力。
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势 船舶动力装置是船舶的核心设备，船舶动力装置只有正常运行，才能够为船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。船舶动力装置由主动力装置、辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源源不断的动力。在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型，但新型船舶动力装置包括燃气轮机推进，喷水推进，吊舱推进，表面浆推进，超导磁推进，AIP系统等。 一、柴油机动力装置 柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机,其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置,因此其技术成熟度也相对更高。柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机,成为最主流的船舶动力装置。柴油机动力装置分为四冲程柴油机和两冲程柴油机,其中二冲程柴油机的特点是转速相对较低，可以直接驱动螺旋机进行工作,主要应用于大中型远洋运输船舶上。而四冲程柴油机转速较高，一般主要应用于小型运输船、客船、军舰和豪华游艇上。 二、燃气轮机动力装置 燃气轮机动力装置是以油气作为燃料的动力装置，燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强,且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。但是,燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足，如燃气轮机的燃料一一蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等,因此很难在船舶当中得到普及。目前,只有少部分的高速客船和军用舰艇上配备了燃气轮机动力装置。 三、电力推进装置 顾名思义是以电动机做功来推动船舶运行的动力装置，当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成。对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说，经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等，对于操作性能要求相对高一点的船舶来说，通常采用的全回转推进器。电力推进装置工艺较柴油机动力装置要更为复杂, 但具有更好的经济性以及操纵空间，较为适合于多工况特种船舶。目前多数的电力推进装置还需要配备柴油机或者燃气轮机产生电力能源,为电动机提供能源。其主要优势在于: (1) 船上大型机械设备布置更灵活、有效空间更多、费用降低 (2) 电动机由电网供电，增加了系统的可靠性，提高了生命力 (3) 减少了维护的工作量; (4) 可以采用中高速不逆转原动机，以减少设备的体积和重量 (5) 可以采用低速电动机直接与推进轴连接，省去机械的减速齿轮 (6) 操纵灵活，机动性能好 (7) 易于获得理想的拖动特性 (8) 减小螺旋桨等机械振动和噪声、环境更好 船舶电力系统和船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势，该系统将船舶的电力系统和推进系统有机的组合在一起，把动力机械能源转换为电力，提供给推进设备和船上的其他设备使用，使得船舶日用供电和推进供电一体化，实现电力的综合利用和统一管理。并且伴随着船舶事业不断推进发展，这样的技能必定会得到更为广泛的应用。 在电推进动力系统中吊舱式电力推进系统是当今备受关注和重视的推进方式。吊舱式电力推进是一种全方位转动的装置，电动机直接驱动螺旋桨，具有良好的操作性能和很高的推进效率。而且它由于不需要轴承等辅助推力设备，能够大大地减小整个动力机的空间，减轻了自身重量，降低了噪声和振动的大小。 吊舱式推进装置是一种潜水式方位推进器,吊舱的外形为流线体，流线形的吊舱外壳可以抑制船尾波系。在高速航行时，船尾波系通常占了总阻力的很大比例。吊舱内部是一台同步电机，电机转子轴的端部直接连接螺旋桨。吊舱能够360°回转,螺旋桨轴线可以指向任意方向，与传统的舵系统相比,船舶的假速航行操纵性大大提高。若在高速航行遭遇磁撞危险全速制车时,向前滑行的距离较短，船 舶在冰区航行的破冰能力增强,特别是在倒车时，吊舱推进装置采用内燃电力动力系统,发动机与螺旋桨之间没有直接的传动轴,船舶尾的设计和制造简化了电动机、发电机和电气设备可以布置在最佳位置上,船体尾部的形状也得以进一步优化，使得流经螺旋桨的水流更加均匀，推进效率更高,振动更小采用这一系统的另一个好处是机舱较短,船舶的装载能力可以提高约5%。对传统的双螺旋桨装置与新型的双吊舱装置的模型试验表明，吊舱装置可以节省20%‐25%的功率。功率的节省来源于船体和吊舱形状的优化、轴系和舵的取消以及转向操纵性的提 高。 四、超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但它的磁场还不能满足潜艇的要求。 五、AIP系统的一种形式是允许柴电潜艇继续在水下继续运转其柴油发电机，然后利用电力进行推进，水下滞留时间可以延长到2周。AIP系统是一个闭环系统，通过气态氢和液态氧之间的连续化学反应来产生电能此外，AIP系统非常安静，不会产生大量的热量，使潜艇不易被发现。现时燃料电池是一种发展较为成熟的AIP系统，由固态聚合物燃烧装置、液氧系统、氢系统、热交换器、海水冷却器、淡水冷却泵、冷却水箱、催化剂罐、造水箱等装置和燃料电池组件的电器设备构成,特点是装置中无转动机械部件，因而没有噪音辐射；无机械能和电能辐射，电能转换效率高达70%；能量转换温度低，工作环境较安全。其中包括这几种AIP系统：闭式循环柴油机（CCD/AIP）除了进、排气系统与普通柴油机不同外，其工作原理与目前常规动力潜艇所使用的普通柴油机是一样的。斯特林发动机（SE/AIP）系统与闭式循环柴油机系统大致相同，最主要的不同就是发动机。SE/AIP系统使用的是热气机，而CCD/AIP系统使用的是闭式循环柴油机。闭式循环汽轮机系统（MESMA/IP）系统主要由4个分系统构成：液氧储存罐、燃料储存罐及一、二回路系统。核电混合推进系（SSN/AIP）的研制工作也在不断推进和深入，加拿大在此类AIP系统的研究方面走在了世界各国的前面，其研制的AMPS型核电混合推进系统即将迈入实用阶段，这种只需经过简单改装就可使常规潜艇变成小型核潜艇的动力系统日益引起各国海军的注意。但必须指出的是，目前无论哪种AIP系统，其输出功率均不能满足常规潜艇水下最大航速航行的需求 六、表面桨推进系统是一种部分桨叶暴露于水面上的驱动装置，最初表面桨推进系统仅设计用于浅水航行，经过一系列的发展与研究，该系统应用的重心逐渐转向高速船舶其在高速航行和浅水航行船舶中得到了广泛的应用，现已成为高性能高速船舶、军用船和游艇最适宜的推进方式之一。 表面桨系统与常规螺旋桨的区别： 表面桨通常应用于高速船，当船舶高速行时(大于40节)，常规螺旋桨会受到腐蚀性气穴和桨轴支架及桨毂阻力的影响造成严重缺陷。而表面桨推进系统最大的优势在于其能避免螺旋桨空泡现象的影响、减少附体阻力、推进效率高、船桨匹配适应性强和浅水适应性强等。与传统螺旋桨所有部件均浸没在水中相比，应用表面桨推进系统的船舶在航行时其水线正好穿过其桨毂的螺旋桨，即其桨轴及其支架都在水面上，这样在船舶运行时，桨轴和支架不再产生附加阻力，并且改善了流经螺旋桨的水流，从而大大提高了螺旋桨的工作效率;同时叶尖端里船舶最大吃水或船壳不再有限制所以可以设计使用更大尺寸的螺旋桨;另外，表面桨系统还可减少螺旋桨叶面空蚀的影响。不过，由于在工作时表面桨推进系统船舶的桨叶有一部分会露出水面，其表面与空气接触。 表面桨系统特点 1.避免空泡现象的影响：螺旋桨在水中运行时，桨叶的叶背压力降低形成吸力面，若某处的压力降至临界值以下时，由水中逸出蒸汽及其他气体而形成气泡，并称空泡。一般认为，压力的临界值即为该温度下水的汽化压力Pd，故当桨叶表面某处的压力降至该温度下水的汽化压力Pd时，水即汽化而形成空泡。常规全浸没螺旋桨的空泡影响是螺旋桨表面剥蚀、机械振动、噪音以及性能恶化等的主要原由。而表面桨推进系统采用的是充气桨，它以充气现象来代替空泡现象。发生充气现象的流体压力要比发生空泡现象的流体压力高很多，充气总是优于空泡，从而有效的避免产生空泡。随着桨叶的每次入水，空气泡会被带进那个即将要发生空化的区域，这时所吸进的空气泡能完全遏止将要发生的空泡溃灭的现象。与空泡现象不同，充气泡不会发生溃灭，此时充气桨叶是表面饶流状态与超空泡桨叶的饶流状态有相似之处，因此使用表面桨推进系统可避免产生振动、表面剥蚀以及水下噪音等现象，对螺旋桨及邻近船体不会造成损坏。 2．减少附体阻力：常规螺旋桨船舶航行时其浸没在水中的轴，支架和桨毂等附连构件都会产生附体阻力，而且当浸没轴等倾斜于水面时不仅会产生形状阻力和摩擦阻力，还会由旋转轴的马格努斯效应产生相关的阻力。随着高速船滑行速度的增加，这些附体阻力在某些情况下甚至可以超过裸船体阻力。浸没轴在水中旋转摩擦造成的功率损失也很惊人，所以常规处理方式是用非旋转罩壳来包裹整个的浸没轴，这样就相对增大了轴的直径，从而增加阻力影响推进效率。表面桨推进系统的船舶在航行时水线只是穿过其桨毂的螺旋桨，桨叶和尾鳍或舵可以接触到水，其桨轴及其支架都在水面上，这样在船舶运行时，桨轴和支架不再产生附体阻力，所以能消除大量的附体阻力，并且改善了流经螺旋桨的水流，从而大大提高了螺旋桨的推进效率。与传统的全浸没螺旋桨相比，表面桨系统可以削减50％的水下附体阻力。 3．推进效率：表面桨推进系统是当今世界上效率虽高的推进系统之一，也是所有高速船舶首先的推进方式。不表面桨工作于水表面附近，部分桨叶露出水面，从而可以减小了水下附体的尺度，大大地降低艇在高速时的阻力。当船舶航行时，只有部分桨叶和尾鳍触水，提供高速推力、良好的加速性和效率。由于工作在水面附近，部分桨叶露出水面以减小附体的尺度，可有效地避免产生
