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中国真正垄断世界,领先美国的技术,船用动力系统的第三次革命

编辑: 发布时间:2023-06-05 09:30:02 共115人阅读
文章导读

科技是21世纪的第一生产力,推动世界的发展,社会的进步。世界各国无不追求更先进、更便捷、更强大的科技。我国经过70年的发展,已经成为名副其实的科技大国,在高铁、飞机制造、芯片、电网、北斗卫星、5G网络.


科技是21世纪的第一生产力,推动世界的发展,社会的进步。世界各国无不追求更先进、更便捷、更强大的科技。我国经过70年的发展,已经成为名副其实的科技大国,在高铁、飞机制造、芯片、电网、北斗卫星、5G网络以及航母制造方面卓有成就。我国正在以不鸣则已,一鸣惊人的势头走在科技大国的道路上。

Tips:芯片chip、在电子学中是一种将电路主要包括半导体设备,也包括被动组件等,小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。

既然我国的科技成就这么多,那有没有垄断全球,碾压各国的“黑科技”呢?答案当然是,有。我国拥有世界上最先进的船动力系统,在世界上独一无二,这就是我国的“黑科技”——中压直流综合电力系统。那么有人就会问,这个船动力系统是什么?我们国家的“黑科技”厉害在哪?是怎么个优秀法?想要知道答案,就跟着小编看下去吧!

船动力系统的三次革命

船动力系统,顾名思义就是船舶的动力装置,为船舶提供提供各种能量,让船舶能够在水面正常行驶,完成各种工作。简而言之,就是船舶的“发动机”。现代船舶动力系统包括推进装置、辅助装置、管路系统、甲板装置、自动化设备、防污染设备等组成。其中最重要的是推进装置,也就是我们的船动力的核心。

Tips:发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种产生动力的机械装置。

船舶作为工具在世界的历史十分久远,原始社会时期,生活在海边的人们为了捕鱼或者穿越河流,就制造出了木船,这时的船行驶全靠人力划桨。

殷商时期,我国出现了风帆,风帆是推进船舶前进的工具,利用风作为动力,不仅解放了人类的双手,还使船舶的航速、航行距离大大扩展,使人们能够航行到更远的地方进行远洋航行,同时也为船舶的大型化做铺垫。欧洲国家,尤其是荷兰、英国、西班牙这三国充分利用风帆船舶的特性,进行远洋航行开辟新航线,为殖民扩张做铺垫。

Tips:伊夫林·马士基”是目前已经下水的最大的集装箱巨轮, 船长397.7米,宽56.4米,高76.5米,45万吨。是目前世界上唯一船体宽度达到22排集装箱的船舶。

17世纪,蒸汽机在英国诞生,最早应用在火车上,直到19世纪初才逐渐应用到船舶上,这时的船舶已经从木制变为钢铁制,成为海上的钢铁巨人。蒸汽机也逐渐代替人力和风力,作为新的动力系统,这是船动力系统的第一次革命。

19世纪末,德国工程师狄塞尔(Diesel)成功研发柴油式内燃机。1902年,德国首先将柴油机用作商船动力,又在两年之后用于潜艇。1920德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机。不久之后,又出现了更优秀的核动力汽轮机。这些动力机械不断发展成熟,在二十世纪中期逐步取代蒸汽机,成为新的船舶动力系统,第二次船动力革命由此展开。

Tips:蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。

二十世纪末,经过几十年的发展,船舶的样式和工作范围发生了极大的变化,船舶不再局限于交通,而是成为集防御、进攻、运输等多种功能为一体的现代化船舶。船舶的动力系统也进入了一个新的阶段。现在为了适应日益繁多的海上防卫工作和海洋科考探索,我们对船舶的续航能力、机动能力、隐蔽能力以及经济性能提出更高的要求。

Tips:海洋sea,是地球上最广阔的水体的总称。地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋,海洋的中心部分称作洋,边缘部分称作海,彼此沟通组成统一的水体。

同时,因为石油是不可再生能源,而且使用石油会排放出大量的二氧化碳,使温室效应增强,带来更多的极端气候。因此,世界各国积极倡导使用绿色环保能源,作为船舶的动力装置。于是,在天时、地利、人和的召唤下,综合电力系统出现了。它不仅降低了污染,还提升了船舶的机动性、隐蔽性,能精准高效地分配船舶的能量。因此曾经称霸船舶界的核动力系统逐渐退出行业,综合电力系统成为船动力系统的第三次革命。

Tips:石油是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。是地质勘探的主要对象之一。

我国的中压直流综合电力系统,则是综合电力系统的进阶版,这个系统的发明直接优于美国的交流电系统,成为我国的国之重器。那么我们的系统到底有什么样的优势呢?

我国的国之重器——中压直流综合电力系统

传统的船舶动力系统推进方式是利用内燃机或核动力汽轮机直接带动,就像汽车的发动机一样直接带动轴承和链条运动。而综合电力系统是利用发动机(柴油机/汽轮机)带动发电机发电,之后经变频器把电流输送到船身的各个系统之后中,从而驱动螺旋桨的推进。总的来说,就是将船舶当做一个小型发电厂,发电机发电之后,通过系统直接分配电量,使各个装置快速运转,十分的高效节能。

Tips:内燃机,是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。

我国的中压直流综合电力系统具有体积重量小、噪音少、环保高效等特点。日本人曾经嘲笑我们的核潜艇噪音大,狂言称只要我们的核潜艇一离开港口,他们就能发现,并且称呼我们的核潜艇为“海底拖拉机”。但是现在,我国的核潜艇静音效果得到极大的提升,就算是靠的再近,恐怕很难被发现。而这种变化都是由中压直流综合电力系统所带来的。

而且相较于传统的船舶电力系统,中压直流综合电力系统使船舶的结构更精简。因为传统的船舶电力系统都要将化学能或者核能转化成电能来驱动船舶前进,因此在船舶的传动装置繁多、存在整流单元,变压器等等结构,检修、驱动十分不灵活。而使用中压直流综合电力系统的船只,可以直接输出电流带动螺旋桨推进,因此中间的很多装置都可以省去,整个船舶可以轻装上阵,船舶驱动。转向更灵活,检修也方便多了。

Tips:核潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。由于这种潜艇的生产与操作成本,加上相关设备的体积与重量,只有军用潜艇采用这种动力来源。

实际上,在二十世纪初,欧美国家就开始研究综合电力系统,当时率先应用于潜艇与救难舰等特种船舶,但是由于电力技术不发达、不成熟,导致系统动力不足、船舶体积庞大难以护理,从而发展缓慢。到二十世纪80年代,随着半导体技术、交流调速理论等技术的发展,船舶电力系统的可靠性、机动性、动力等方面得到了极大的提升。当时的发展方向有两个,一个是直流发电系统、另一个是交流发电系统,为了稳妥起见他们选择了交流发电系统。

Tips:直流发电机,是把机械能转化为直流电能的设备。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电机。

我国的综合电力系统研究虽然晚于欧美等国,但我们后来居上,成功地领先了美国几十年。为什么这么说呢?因为我们的综合电力系统是直流,而他们的是交流。他们的中低压交流综合电力系统研究虽然起步早,但是存在很多的缺点,比如说体积重量大、系统效率不高、供电连续性不强等等。反之,我国的中压直流综合电力系统,不仅实现了船舶的轻装上阵,而且更灵活、更高效、续航能力得到大幅提升。因为在各个方面都碾压美国的电力系统。二者同为电力系统为何会有这样的差异呢?

Tips:电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。

区别在于两个词,“交流”与“直流”,交流电有周期性变化,不稳定。而直流电,是一种恒定电流,稳定性强。因此在输送时,直流电更方便,船舶的动力装置更简单,不需要配备变压器,对发动机的调速性能要求低,所以在船舶的整体性能方面碾压美国、

我国还有哪些“高科技”

第一,寄生星。寄生星,星如其名,能够寄生与敌方的微小型卫星,是一种反卫星装备。如果发生战争,可以迅速打击对方的关键领域,从而使敌方的作战系统瘫痪。

Tips:电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。

第二,激光技术。我国的激光技术是我国的重要战略支撑技术,目前我国的激光技术位于世界前列。在激光领域的专利申请位居世界第一。

第三,杂交水稻技术。袁隆平院士研发的超级稻技术,不仅让全中国的人吃饱了饭,也让我国的杂技技术位列世界第一。

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