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能,也可较少出现内部短路。可这就要求电池的壳体有比较结实的结构来支持极板的重量。

    在充电时电池内要离析出氢气。为此,要求电池罩通风以避免氢气达到爆炸浓度;还需定期加注电解液以代换在气体生成期内失去的水;所有电池还需要采用空气搅动系统以防止酸的分层;电池有时还需要内部冷却。

    在潜艇上以前监视电池采用人工方法,这对由几百块单体组成的电池组无疑是极端浩繁而琐细的劳作,因为每块电池都需要定期地检查酸度c比重和电压。现在已建立了全自动监视系统能不断监视每块电池的参数,如电池电压c电解液温度c比重和电解液液位等。好的监视系统还能提供有价值的运行数据,如指示电池尚余的工作时间等。但用电子手段作精确的测量还是非常困难的,人工的检测仍是重要的辅助手段。

    工业界在二十世纪末为不依赖空气的动力装置(aip)的潜艇全力研制一种“低保养阀调节铅酸电池”。它可在电池充电时将离析出的氢和氧在电池内重组而成水。当时每块额定容量达1500安时的电池组已经研制成功。现在终于达到了潜艇电池需要的容量10000安时,不过相当昂贵,是少数先进国家的专利。

    那么所谓的aip“不依赖空气的动力装置”又取得了什么进展呢?德国的常规潜艇在世界上是名气很响亮的,经过十年的潜心研究,世界上第一艘装备燃料电池的aip常规动力潜艇212潜艇(著名的209潜艇的后继型号)于1999年11月在霍瓦兹·德意志造船厂开工,于2003年9月服役。它的主要参数:水面排水量1450吨,水下排水量1830吨;主尺度559x7x6米,水下最高航速20节,水面航速12节,最大潜深200米,海上支持力49天。轰动的是它的动力系统,由燃料电池和柴-电动力组成混合动力系统。柴-电机组的输出为4243马力,推进电机为西门子永磁电机3875马力。突出的是它的燃料电池动力系统,主要包括9个燃料电池模块c液氧储存罐以及在金属氢化物中存储的氢。

    其核心当然就是燃料电池模块,每个重达650千克(不含电子控制系统的重量),氢和氧在其中发生化学反应直接产生电能。每个模块可输出34千瓦,9个模块的输出功率300千瓦,仅利用燃料电池,潜艇的最高速度可达8节,并可在水下连续航行7天。如果以45节的水下速度航行,续航距离达1250海里。如果同时使用主蓄电池,则水下续航距离可超过38海里,是209型潜艇的4倍。当然蓄电池主要是用于获得作战所需要的高速。粗略的计算可以得知:仅电池模块的功率重量比是0052千瓦千克,(不计控制系统的重量)加上氢c氧和储存罐的重量,能量密度不会大于15千瓦·小时千克。这款燃料电池价格十分昂贵,功率也不够大。

    瑞典研制的aip是“斯特林”发动机,装备2台该款发动机的“哥特兰”号已于1995年2月下水。“斯特林”发动机使用液氧和柴油,每台的持续输出功率65千瓦,它们可使“哥特兰”在水下以6节的航速行驶14天。不过它的噪声显然要比燃料电池的大,而且众多的运动部件使它的可靠性c和使用寿命不及燃料电池。可见aip只是改善了潜艇低速潜航的时间和距离,一旦携带的液氧用完了,它们就不能工作了。

    我国引进的俄制“基洛”(k)级艇无疑是一款强劲的常规潜艇。318号艇正停在上海江南造船厂船坞里进行改装。它是我国最大的常规潜艇,水下排水量3000吨;动力系统是二台3650马力的柴油机以驱动二台发电机,发出的电力向蓄电池充电或驱动一台5900轴马力的电动机转动螺旋桨,推进轴上还串列了一台130马力的经济航速电机。在动力方面最突出的是配置了二组新型铅酸电池,
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