中国攻克水下动力技术最后难关:将掌握世界潜艇一软肋

2017-10-26 08:17:13   



10月23日,中船重工官方微信平台发布消息称,10月18日上午,由中船重工七一二所首套实艇安装的永磁推进电机动车成功,各项性能指标均满足技术要求。至此,我国首台拥有完全自主知识产权的艇用永磁推进电机动车成功,为后期试验的顺利进行奠定了基础。根据中船重工官微消息,此次试验是在三亚进行的,那里驻有我军的基洛级常规潜艇和核潜艇。依据一般原则分析,永磁推进电力很可能是装在基洛级常规潜艇上进行试验,装在核潜艇上进行试验的可能性不大。
在永磁电机出现之前,潜艇推进用的电机都是传统的直流电机,应用的是励磁原理。也就是同步电机要将旋转的机械能转换为电能,在转换中需要一个直流磁场,而产生这个磁场的直流电流就被称为励磁电流。传统直流推进电机的优点包括:高速低转矩时运转效率高,低速时有高转矩,以及有宽泛的速度控制范围;高可靠性;制造成本低;控制装置的简单化;缺点是功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差,结构比较复杂,维护成本较高。


永磁电机的出现与稀土元素的应用密不可分。稀土永磁材料是20世纪60年代出现的,是稀土元素与过渡族金属铁、钴、铜、锆等或非金属元素硼、碳、氮等组成的金属间化合物。它是十分重要的新型稀土功能材料,利用其能量转换动能和磁的各种物理效应可以制成多种形式的功能器件。稀土永磁材料是目前已知的综合性能最高的永磁材料,其与上世纪70 年代在军事装备中使用的磁钢的磁性能相比,高出100 多倍。


用稀土永磁材料制造的永磁电机优点包括功率密度大、特征信号小、结构简单、电机尺寸和形状灵活多样等,因此成为极具发展前途的电机。世界上第一台舰用永磁电机由前西德的西门子公司在1986年研制的,之后西方国家的水面舰艇和潜艇都逐渐应用永磁电机。我国是在上世纪90年代开始研制永磁推进电机的,到现在已经取得了很大成果。此次装艇试验成功,意味着我国潜艇动力系统的技术将与世界一流水平看齐。未来,我国的永磁推进电机还会应用到水面舰艇上,从而使我国舰船动力的整体技术水平实现跨越式发展。