機(jī)憶械新（9）——激光推進(jìn)器

面壁深功 · 發(fā)表于 2024-8-18 06:14:19

今天分享：核潛艇激光推進(jìn)器

核潛艇激光推進(jìn)器及其機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)涉及多個(gè)復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域，以下是對(duì)這兩個(gè)方面的詳細(xì)探討：

一、技術(shù)原理

激光推進(jìn)器是一種利用激光束將能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的裝置。在核潛艇中，激光推進(jìn)器通過(guò)激光束照射到特定介質(zhì)（如海水）上，使介質(zhì)受熱產(chǎn)生高溫、高壓氣體或等離子體，這些氣體或等離子體通過(guò)噴管向后噴出，從而產(chǎn)生向前的推力。這種推進(jìn)方式具有高效、低噪音、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)潛艇推進(jìn)技術(shù)的重要發(fā)展方向。

二、技術(shù)進(jìn)展

近年來(lái)，中國(guó)在激光推進(jìn)技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展。據(jù)《南華早報(bào)》報(bào)道，中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)研制出用于超快速靜音潛艇的激光推進(jìn)器，該技術(shù)利用潛艇上比頭發(fā)絲還細(xì)的光纖涂層發(fā)射激光功率，產(chǎn)生巨大的推力。此外，中國(guó)科學(xué)家還通過(guò)調(diào)整光纖末端裝置的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，成功解決了能量損失問(wèn)題，大大提高了激光轉(zhuǎn)化為推力的效率。

三、應(yīng)用前景

核潛艇激光推進(jìn)器的應(yīng)用前景廣闊。首先，它可以顯著提高潛艇的航速和隱身性能，使?jié)撏г趫?zhí)行任務(wù)時(shí)更加靈活和難以被探測(cè)。其次，激光推進(jìn)器不依賴傳統(tǒng)燃料，減少了潛艇對(duì)燃料的依賴和補(bǔ)給需求。最后，激光推進(jìn)器還具有環(huán)保無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，符合未來(lái)綠色航運(yùn)的發(fā)展趨勢(shì)。

機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

核潛艇激光推進(jìn)器的機(jī)械設(shè)計(jì)需要充分考慮潛艇的特殊環(huán)境和使用需求。首先，推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)必須緊湊、堅(jiān)固，能夠承受水下高壓、低溫和限制空間等惡劣條件。其次，推進(jìn)器的布局需要合理，以確保激光束能夠準(zhǔn)確照射到目標(biāo)介質(zhì)上，并產(chǎn)生足夠的推力。最后，推進(jìn)器的設(shè)計(jì)還需要考慮與潛艇其他系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性和兼容性。

二、材料選擇

在材料選擇方面，核潛艇激光推進(jìn)器需要使用耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度的材料。這些材料能夠確保推進(jìn)器在長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷的工作狀態(tài)下保持穩(wěn)定的性能。同時(shí)，為了降低推進(jìn)器的重量和提高其能效比，還需要采用輕量化材料和先進(jìn)的制造工藝。

三、散熱與防護(hù)

激光推進(jìn)器在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此散熱問(wèn)題是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要考慮因素。為了確保推進(jìn)器的穩(wěn)定運(yùn)行和延長(zhǎng)其使用壽命，需要設(shè)計(jì)有效的散熱系統(tǒng)來(lái)及時(shí)將熱量散發(fā)出去。此外，還需要對(duì)推進(jìn)器進(jìn)行必要的防護(hù)設(shè)計(jì)，以防止海水、雜質(zhì)等進(jìn)入推進(jìn)器內(nèi)部造成損壞。

四、控制系統(tǒng)

核潛艇激光推進(jìn)器的控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)精確的控制和調(diào)節(jié)功能。這包括激光束的發(fā)射、聚焦、方向控制以及推力的調(diào)節(jié)等�？刂葡到y(tǒng)需要采用先進(jìn)的傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)推進(jìn)器的全面監(jiān)控和精確控制。同時(shí)，還需要設(shè)計(jì)可靠的故障檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)來(lái)確保推進(jìn)器的安全運(yùn)行。