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當(dāng)代電力管理技術(shù)對(duì)軍用動(dòng)力的助力

2021-01-12 22:40 作者:冰封之龍  | 我要投稿

100多年以前,世界技術(shù)的先驅(qū)者們就打算使用電力作為一切交通工具的驅(qū)動(dòng)能源。在1899年,保時(shí)捷推出了世界首款電動(dòng)轎車,在第2年推出了首款汽油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電電動(dòng)機(jī)推進(jìn)的混合動(dòng)力轎車。

采用輪轂電動(dòng)機(jī)的斐迪南第一輛電動(dòng)汽車,1900


在1900年代,美國(guó)霍蘭在潛艇動(dòng)力上也有巨大的發(fā)展,首創(chuàng)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)交替,潛艇技術(shù)解決了潛艇水下動(dòng)力的問(wèn)題,從此常規(guī)潛艇出現(xiàn)在海洋上。

霍蘭開發(fā)的內(nèi)-電動(dòng)力潛艇是如今常規(guī)潛艇的元祖

到了1910年代,美國(guó)人推出了使用汽輪機(jī)發(fā)電電動(dòng)機(jī)推進(jìn)的列克星敦級(jí)戰(zhàn)列巡洋艦,后來(lái)改裝成航空母艦,也就是大家所熟知的灰色夫人列克星敦號(hào)和倒霉的妹妹薩拉托加號(hào)到了二戰(zhàn)時(shí)期,保時(shí)捷又將坦克動(dòng)力改成了電動(dòng)機(jī),這個(gè)產(chǎn)品就是著名的斐迪南式或者叫象式坦克殲擊車。

列克星敦號(hào)航空母艦采用汽輪機(jī)-電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)布局

雖然這些偉大先驅(qū)者者們成果相當(dāng)豐碩,但是以當(dāng)時(shí)的技術(shù)還是過(guò)于粗糙,這些超前的設(shè)計(jì)很多未能有很好的結(jié)果。如今二戰(zhàn)結(jié)束,75年以來(lái),世界電力技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,尤其是在電力儲(chǔ)存,電力管控,電力分配,不同電之間的轉(zhuǎn)換(如交直流轉(zhuǎn)換,頻率轉(zhuǎn)換等)都有了革命性的飛躍。例如如今最先進(jìn)的軟包鋰電池技術(shù)已經(jīng)讓電池的能量密度達(dá)到了200瓦時(shí)每千克,而隨著今年蔚來(lái)汽車發(fā)布會(huì),我們更是看到了固態(tài)鋰電池廣闊的發(fā)展前景得益于固態(tài)鋰電池技術(shù),電池突破300瓦時(shí)每千克甚至500瓦時(shí)每千克都不再是可望不可及的難題。同時(shí)在輸配電上取得巨大突破,也使得當(dāng)今的新能源汽車在電力管控方面也遠(yuǎn)高于斐迪南100年前的設(shè)計(jì),使得當(dāng)前的新能源車不但可以一次充電跑幾百公里,同時(shí)還能反復(fù)充電數(shù)千次之多。因此在這些可謂是黑科技的先進(jìn)技術(shù)加持之下,百年前先驅(qū)者們夢(mèng)想中的電力推進(jìn)載具已經(jīng)在逐步成為新的選擇。

陸地車輛

我們知道汽車在起步階段,以及在復(fù)雜地形前進(jìn)的時(shí)候,車輛的阻力是最大的,所以在機(jī)械傳動(dòng)時(shí)代是通過(guò)離合器-多級(jí)變速箱來(lái)實(shí)現(xiàn)高扭矩的轉(zhuǎn)換的,但是這種情況非常磨損動(dòng)力系統(tǒng),而且要換擋變得非常復(fù)雜,因此人們又選擇了液力傳動(dòng)。所謂的液力傳動(dòng),就是通過(guò)泵和液壓引擎的原理(兩者互為反向機(jī)械),將一個(gè)液壓泵和一個(gè)液力引擎串聯(lián)在一起,替代傳統(tǒng)的機(jī)械式離合器,當(dāng)車體遇到的阻力大于此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大扭矩的時(shí)候,此時(shí)液壓泵的轉(zhuǎn)速就會(huì)提高提升液力變阻器的壓力,從而推動(dòng)葉輪將力量傳輸給車軸克服阻力,這樣一來(lái)車輛輸出的扭矩就大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大扭矩,比起傳統(tǒng)的離合器和齒輪結(jié)構(gòu)更加方便和容易,所以目前大多數(shù)工程車輛和軍用車輛都廣泛使用液力變距器,替代了傳統(tǒng)的機(jī)械傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),比如坦克使用的雙流液力傳動(dòng)系統(tǒng)就是其中之一。但液力傳動(dòng)同樣難度也很大,不僅要設(shè)計(jì)制造液力變距器,同時(shí)還要有液力自動(dòng)變速箱和液力傳動(dòng)機(jī)構(gòu),復(fù)雜的液力傳動(dòng)技術(shù)并不是所有國(guó)家都會(huì)掌握的,中國(guó)一直到了2005年以后,中國(guó)的新一代裝甲車才廣泛使用液力傳動(dòng)系統(tǒng)。

99A坦克是我國(guó)第一種大批量生產(chǎn)的采用雙流液力傳動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)的主戰(zhàn)坦克

由于液力傳動(dòng)系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題,從幾十年前斐迪南保時(shí)捷設(shè)計(jì)著名的虎p坦克開始,就在設(shè)想一種能夠替代傳統(tǒng)機(jī)械變速箱和液力變速器來(lái)驅(qū)動(dòng)重型車輛的方式,他認(rèn)為使用電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)是最為合理的選擇。由于電動(dòng)機(jī)本身和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是分離的兩個(gè)機(jī)構(gòu),就算電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)遇到的阻力較大,也不會(huì)直接使得汽油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生損壞。這樣一來(lái),當(dāng)坦克需要較大的扭力啟動(dòng),或者通過(guò)復(fù)雜地面的時(shí)候,電動(dòng)機(jī)遇上高阻力時(shí)會(huì)自動(dòng)的提升電流(根據(jù)初中電學(xué)知識(shí),可是當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住的時(shí)候,由于此時(shí)電流不會(huì)轉(zhuǎn)化為磁力),以產(chǎn)生更大的扭矩使車輛克服障礙,而不會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。

斐迪南坦克殲擊車采用汽油機(jī)-電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)提升扭矩

雖然斐迪南·保時(shí)捷的設(shè)計(jì)得到了元首的認(rèn)同,但是在1942年采用如此前衛(wèi)的設(shè)計(jì)還是令絕大多數(shù)人不敢放心,于是德國(guó)軍方選擇了亨舍爾公司更為傳統(tǒng)的虎式坦克。而生產(chǎn)出來(lái)的虎P底盤則被用于改裝成“斐迪南”(后改稱象)式坦克殲擊車,并投入庫(kù)爾斯克大戰(zhàn)。在戰(zhàn)斗中,斐迪南的電傳動(dòng)系統(tǒng)基本可以滿足需求,但是由于早期電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量較大,有數(shù)輛斐迪南殲擊車在爬坡或者越坑時(shí)因電動(dòng)機(jī)過(guò)熱起火燒毀。在斐迪南殲擊車后,蘇聯(lián)一度打算設(shè)計(jì)出IS-6電傳動(dòng)坦克,但同樣因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起火而燒毀,從那之后,各國(guó)陸地載具設(shè)計(jì)師一度放棄了電傳動(dòng)車輛的設(shè)計(jì),老老實(shí)實(shí)回去做機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)的車輛。

IS-6樣車在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因電動(dòng)機(jī)起火燒毀,值得一提的是這輛車深受斐迪南的影響

從上世紀(jì)80年代開始,隨著重型車載柴油機(jī)技術(shù)和石油煉化技術(shù)的飛速突破,各國(guó)載重汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率迎來(lái)了極速提升。在1950年代,各國(guó)普遍的軍用卡車的發(fā)動(dòng)機(jī)僅有70千瓦,約100馬力(在二戰(zhàn)初更是只有50馬力左右),而到了1980年代,以美國(guó)M977系列卡車為代表的新一代載重通用卡車功率已經(jīng)提升到了300千瓦!

上世紀(jì)50年代的ZIL-157,國(guó)產(chǎn)為解放CA-30,只有107馬力汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
80年代進(jìn)入美軍服役的M977系列重型卡車的發(fā)動(dòng)機(jī)已達(dá)到300千瓦以上

動(dòng)力提升了,理所應(yīng)當(dāng)?shù)娜剂舷囊泊蠓嵘@導(dǎo)致汽車必須給油箱留出更大的空間,而且整個(gè)作戰(zhàn)部隊(duì)油料保障的體量也要大幅增加,畢竟運(yùn)油卡車本身就要吃掉很多油,更不用提百公里油耗150-250升的斯崔克,百公里油耗400升的M1坦克了。因此,如何讓大卡車在平直路面行駛盡可能減少油耗,同時(shí)不影響在惡劣路況時(shí)的高扭矩輸出,成了新一代通用卡車底盤設(shè)計(jì)的重中之重。

除了行駛油耗大大增加外,如今日益復(fù)雜的大型電子設(shè)備也需要大量的電力。如我們熟知的S-300PMU2的30N6E雷達(dá),在開機(jī)制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊時(shí)峰值功率也高達(dá)300千瓦以上。因此,這些大型導(dǎo)彈、大型通訊設(shè)備的車輛也需要自帶發(fā)電機(jī),以供應(yīng)巨大的電子設(shè)備的電力消耗,而這一來(lái)又不得不給這些柴油發(fā)電機(jī)帶足夠的燃料,這一來(lái)更進(jìn)一步加大了車輛的體積。

現(xiàn)代遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)雷達(dá)通常在300千瓦以上,其功率幾乎達(dá)到了中國(guó)052C上的346雷達(dá)的水準(zhǔn)

為此,美國(guó)人經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究,既然先進(jìn)的電子設(shè)備需要巨大的電力,而大卡車的發(fā)動(dòng)機(jī)也有足夠的功率,同時(shí)大多數(shù)電子設(shè)備部署狀態(tài)時(shí)汽車是停留在原地?zé)o需開車的,那么為什么不讓汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)上面的雷達(dá)系統(tǒng)呢?而且更進(jìn)一步的說(shuō),既然汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)帶上了大功率電動(dòng)機(jī),那么為什么還要給車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配備機(jī)械/液力傳動(dòng)呢?于是,在這樣的想法下,美國(guó)在2008年進(jìn)行了新的“電傳動(dòng)大卡車”的招標(biāo),產(chǎn)生的就是如今美國(guó)最新一代的hemtt A3作戰(zhàn)卡車。

hemtt A3

HEMTT A3軍用卡車外觀繼承了M977系列卡車,發(fā)動(dòng)機(jī)提升到470馬力(340KW),全部用于帶動(dòng)一臺(tái)340千瓦發(fā)電機(jī),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用480V AC電力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)軸上的獨(dú)立電機(jī),這樣就省去了復(fù)雜的傳動(dòng)軸和差速鎖結(jié)構(gòu),在平地開車時(shí)可以關(guān)閉部分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以節(jié)約燃料。

除了輸出到主軸外,還可外接120千瓦的電力負(fù)載,足以驅(qū)動(dòng)一般的車載設(shè)備或者一般的雷達(dá)系統(tǒng)(AESA耗電量過(guò)大還是受不了,需要外接電源)。作為混合動(dòng)力車,該車也有自己的儲(chǔ)能系統(tǒng),為1組1.9MJ的超級(jí)電容器,可方便停車起步或者翻越陡坡(最大跨越陡坡可達(dá)60)。以下為詳細(xì)數(shù)據(jù)。

Mil-Spec: HEMTT A3?
Manufacturer:?Oshkosh Defense
Vehicle:?HEMTT A3
Curb weight:?35,000 pounds
Gross Vehicle Weight Rating (GVWR):?70,000 pounds
Gross Combined Weight Rating (GCWR):?103,500 pounds
Engine:?470hp diesel (manufacturer has not been announced)
Generator:?340 kw
Drive motors:?480 volts AC induction (one per axle)
Axle configuration:?8x8
Energy storage:?1.9mj ultracapacitors?
Suspension:?TAK-4 independent, with variable height adjustment
Tires:?395/85R20 XZL with central tire inflation system (CTIS)
Axle gearing:?Two-speed with planetary wheel ends
Maximum speed:?65 mph
Fuel capacity:?130 gallons
Water fording depth:?48 inches
Maximum grade:?60 percent
Maximum side slope:?30 percent
Air transportability:?C-130 and larger
Electrical system:?24V DC, 430-amp alternator, and 12V accessories
Brakes:?Air-actuated disc with ABS
Steering:?Power-assist front tandem

HEMTT A3卡車的3D結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)時(shí)和HEMTT A3同時(shí)競(jìng)標(biāo)的還有BAE的MSV混動(dòng)卡車,有別于HEMTT A3,它采用了類似市面比亞迪“唐”混合動(dòng)力車的電池包+內(nèi)燃機(jī)+電動(dòng)機(jī)的并聯(lián)推進(jìn)系統(tǒng),允許在高扭矩情況下同時(shí)使用電動(dòng)機(jī)和柴油機(jī)爆發(fā)出610馬力的力量。當(dāng)然,它需要帶一個(gè)大號(hào)的電池板。不過(guò)有意思的是,MSV的出力是由450馬力柴油機(jī)經(jīng)過(guò)7速自動(dòng)變速箱和液力變矩器進(jìn)入發(fā)電機(jī),比起HEMTT A3要復(fù)雜一些。

Maneuver Sustainment Vehicle,電池系統(tǒng)在大梁下方

由此可見,在新能源和混合動(dòng)力車進(jìn)入尋常百姓家以前,早就在軍用領(lǐng)域躍躍欲試了。通過(guò)現(xiàn)代的發(fā)電、配電、用電管理和轉(zhuǎn)換系統(tǒng),如今的混合動(dòng)力總成比起1942年的虎P要成熟很多,更容易實(shí)現(xiàn)模塊化和外部擴(kuò)展性,更容易適配如今高度耗電的信息作戰(zhàn)系統(tǒng)。

海軍潛艇篇:

自從德國(guó)1945年的XXI型潛艇將潛艇由“可以下潛的魚雷艇”轉(zhuǎn)為“水下作戰(zhàn)為主的殺手”后,各國(guó)常規(guī)潛艇都在不遺余力提升自己的水下續(xù)航力,尤其是沒有能力建設(shè)(或因?yàn)槟承┰驘o(wú)法建設(shè))高性能的核潛艇的國(guó)家,更加注重常規(guī)潛艇的水下續(xù)航力和機(jī)動(dòng)性。但是,一個(gè)巨大的理化瓶頸——鉛蓄電瓶的蓄電能力——阻止了常規(guī)潛艇的水下航程的延伸。

XXI潛艇結(jié)構(gòu)圖,注意艦橋前后人員艙下面的大型電池組

我們知道,潛艇常用的電池組是鉛酸蓄電池,它以成本低廉,耐大電流放電而受到潛艇工程師的歡迎,可以允許5000千瓦級(jí)的潛艇電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,鉛蓄電池的能量密度甚為低下,僅有40瓦時(shí)/千克,因此21型潛艇就算是帶上了236噸的鉛蓄電池(接近排水量的八分之一,24條魚雷的8倍重量),也最多不過(guò)儲(chǔ)存9000多千瓦時(shí)的電力,只夠它合計(jì)3700千瓦的電動(dòng)機(jī)以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)1.5小時(shí)(因?yàn)橛须姵睾蛯?dǎo)線電阻,不會(huì)做到100%利用率),或者以兩臺(tái)合計(jì)169千瓦的巡航電動(dòng)機(jī)以5節(jié)開行68個(gè)小時(shí)左右。這一問(wèn)題一直困擾常規(guī)潛艇一直到1980年代,當(dāng)時(shí)主流的基洛級(jí)潛艇將水下巡航距離提升到了3節(jié)*120小時(shí)約360海里,但是仍然意味著只能在水下持續(xù)呆5天時(shí)間,在中國(guó)東海這樣美日反潛機(jī)來(lái)回穿梭的海域,中國(guó)的636型潛艇在不能冒險(xiǎn)使用通氣管補(bǔ)充電力的情況下,只能開出自己的制空圈范圍不足200海里就要返航(假設(shè)自己的防空圈范圍內(nèi)可以安全使用通氣管航行,脫離防空圈后下潛只靠電力巡航),因此從二戰(zhàn)后常規(guī)潛艇都被壓縮到了近海防衛(wèi)的作戰(zhàn)任務(wù)上,再也不可能像二戰(zhàn)潛艇那樣橫跨大洋作戰(zhàn)了。

所以,為了突破鉛蓄電池的能量密度上限,人們開發(fā)出了“AIP”(不依賴空氣動(dòng)力)系統(tǒng),如德國(guó)212型潛艇配備的氫氧燃料電池,和中國(guó),日本,瑞典采用的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù),將水下巡航(3節(jié)左右)提升到了15天。但是這些AIP技術(shù)不但動(dòng)力僅有300-400千瓦,而且還需要潛艇內(nèi)部劃出一個(gè)大艙段安裝AIP設(shè)備和液氧罐,使得排水量大幅增加。因此,尋找更加節(jié)約空間的長(zhǎng)期水下巡航動(dòng)力迫在眉睫。

因此,日本人在2020年3月下水的最新一艘“蒼龍”級(jí)潛艇大膽拋棄了過(guò)去的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)AIP技術(shù),轉(zhuǎn)而使用鋰電池替代。

凰龍?zhí)柍R?guī)潛艇是世界上第一艘以鋰電池替代AIP系統(tǒng)的常規(guī)潛艇

凰龍?zhí)柕碾姵丶夹g(shù)是由日本湯淺公司提供的,該公司1918年就開始生產(chǎn)鉛蓄電池,產(chǎn)品行銷海外。不過(guò),這一次它為日本潛艇配備的是鋰電池。

湯淺公司以鉛蓄電池出名
除此之外湯淺公司也生產(chǎn)鋰電池

根據(jù)日本人的說(shuō)法,這一次安裝在凰龍?zhí)柕匿囯姵氐墓β拭芏缺绕疸U蓄電池翻了一倍,約80W`H,不過(guò),目前尚不清楚它是利用以前AIP艙的空間容納鋰電池組,還是將舊的鉛蓄電池也替換為鋰電池,但鋰電池大功率放電熱量很大,極易起火爆炸,因此很可能日本人還是保留了鉛蓄電池組的一部分用于緊急動(dòng)力。不過(guò),就算是將基洛級(jí)潛艇的四分之三鉛蓄電池替換為這樣的鋰電池,也能夠?qū)⒃鹊碾娏刻嵘街暗?.75倍,使得其水下續(xù)航力從5天提升到8.5天,給以前的情況緩了一大口氣。如果日本人是利用AIP艙的位置和部分鉛蓄電池艙一起安裝鋰電池,那么理論上也能夠達(dá)到低速巡航2星期的基本要求,無(wú)縫替換掉過(guò)去的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。

凰龍?zhí)栔皇且粋€(gè)開始。在今年1月9日,蔚來(lái)汽車的成都發(fā)布會(huì)上,蔚來(lái)汽車展示了他們搭載臺(tái)灣匯能科技半固態(tài)鋰電池的蔚來(lái)ET7電動(dòng)轎車。這款使用了固態(tài)鋰電池的新能源車,將電池容量猛增到了150千瓦時(shí),而且整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到了480千瓦的可怕功率,甚至比前文提到的美國(guó)HEMTT A3軍用卡車的340千瓦電動(dòng)機(jī)多出了三分之一。

蔚來(lái)ET7的宣傳頁(yè)

當(dāng)然,也有很多人質(zhì)疑這不過(guò)是PPT造車,因?yàn)槟壳案鲊?guó)固態(tài)電池還沒走出實(shí)驗(yàn)室階段,最快也得2025年(蔚來(lái)自己則說(shuō)2022年就能)量產(chǎn)固態(tài)電池。但是就算是以目前軟包鋰電池的技術(shù),也能讓電池功率密度提升到200W`H的水平,而固體鋰電池由于將電解質(zhì)轉(zhuǎn)為固體(鋰復(fù)合物),沒有了液態(tài)電解質(zhì),而負(fù)極材料則從石墨轉(zhuǎn)為金屬鋰,能量密度輕松能夠達(dá)到500WH的水平,同時(shí)由于液態(tài)電解質(zhì)不存在,固態(tài)鋰電池允許工作溫度提升到了300攝氏度,而且難以起火爆炸漏液,這顯然有著廣闊的軍用用途——當(dāng)然也包括潛艇。

鋰離子電池和固態(tài)鋰電池對(duì)比,可見后者填充密度更大,而且沒有漏液風(fēng)險(xiǎn)

試想一下,如果將基洛級(jí)潛艇的鉛蓄電池(40WH)的四分之三替換為500WH的先進(jìn)固態(tài)鋰電池,則相同體積的電池艙可以容納的電量可以達(dá)到現(xiàn)在的9.6倍之多!這樣一來(lái),就算是基洛級(jí)潛艇不配備斯特林式AIP,僅靠固態(tài)鋰電池也足以在水下以3節(jié)的無(wú)聲速度堅(jiān)持45天,比起目前的5天可謂是天壤之別??紤]到基洛級(jí)潛艇的最大自持力也只有45天,這意味著如果只在家門口進(jìn)行反潛巡邏,那么甚至都不需要開動(dòng)柴油機(jī)充電就可一次性完成45天的靜默潛伏,成為實(shí)實(shí)在在的“電艇”,而完全不開柴油機(jī)和加速電機(jī)的常規(guī)潛艇,噪音甚至比起使用自循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的核潛艇還要低一些,當(dāng)然代價(jià)是速度也差不少(弗吉尼亞級(jí)自循環(huán)航速約12節(jié),基洛級(jí)無(wú)聲速度約3節(jié)),但對(duì)于在家門口放哨的潛艇來(lái)說(shuō),這足夠了。

基洛級(jí)電池艙位于前后住艙正下方,有數(shù)百噸重,若改為固態(tài)鋰電池,則完全無(wú)需加裝AIP艙段就可換取和AIP潛艇一樣的水下續(xù)航力

同時(shí),強(qiáng)大的固態(tài)鋰電池也可以同樣服務(wù)于核潛艇。由于核潛艇在和敵方核潛艇周旋時(shí)也需要極低的噪聲控制,美國(guó)已經(jīng)決定在最先進(jìn)的“哥倫比亞”級(jí)核潛艇重拾“蒸汽輪機(jī)-電動(dòng)機(jī)”傳動(dòng)模式,并把汽輪機(jī)包裹在浮筏減震艙內(nèi),在靜默待機(jī)時(shí)使用電傳動(dòng)降低噪音??墒?,如果靜默航行的核潛艇突然遭遇敵方打擊,而此時(shí)核反應(yīng)堆還處在自循環(huán)的靜音功率時(shí),很容易因?yàn)榧铀俨患皶r(shí)而被敵人擊沉。但是對(duì)于壓水堆潛艇而言,想要讓壓水堆工作溫度和壓力快速提升到全速前進(jìn)也是需要時(shí)間的,而這個(gè)加速時(shí)間就有可能成為被攻擊的窗口。所以,為了讓核潛艇從絕對(duì)靜音速度迅速“拔腿飛奔”,也可以選擇使用固態(tài)鋰電池儲(chǔ)能技術(shù),在遭到敵人突然打擊時(shí)以電池高速放電先把潛艇發(fā)動(dòng)起來(lái),避開第一輪打擊,然后切換到已經(jīng)加壓到全速的汽輪機(jī)發(fā)電模式全速逃逸。

核潛艇排水量巨大,但靜音速度和全速航行速度差異甚大。為了遭到突襲的爆發(fā)性輸出,可以考慮使用固態(tài)鋰電池作為緊急備用能源

結(jié)語(yǔ) 天才的發(fā)明需要技術(shù)的沉淀才能“飛入尋常百姓家”

縱觀現(xiàn)在很多所謂的“黑科技”,其實(shí)其原理很多都能追溯到幾十年前,如以前提到的“線圈炮”可以追溯到1845年,“紅外熱成像”能追溯到1905年,數(shù)碼照相技術(shù)也是柯達(dá)公司1975年開發(fā)出來(lái)的。但是,由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平極限,這些劃時(shí)代的技術(shù)只能無(wú)奈的停留在量產(chǎn)的門檻上,連成熟技術(shù)的腳后跟都摸不上。如柯達(dá)公司的數(shù)碼照相,從1980年到1998年連續(xù)20年投資開發(fā),開發(fā)經(jīng)費(fèi)占到全公司研發(fā)費(fèi)60%,都未能將其發(fā)展成一個(gè)成功的市場(chǎng)成本。究其原因,除了柯達(dá)公司不舍得放棄盈利穩(wěn)定的傳統(tǒng)膠片相機(jī)和膠片耗材產(chǎn)業(yè)鏈外,很大一個(gè)原因就是數(shù)碼照相所必需的技術(shù)——數(shù)字計(jì)算機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器和感光芯片(CCD或CMOS)都受到當(dāng)時(shí)技術(shù)瓶頸(尤其是光刻機(jī))而止步不前,一直到1998年他們放棄數(shù)碼相機(jī)技術(shù)開發(fā),當(dāng)時(shí)最好的數(shù)碼相機(jī)也不過(guò)600萬(wàn)像素(主流只有130萬(wàn)),存儲(chǔ)卡不到128兆(當(dāng)時(shí)主流的可擦寫設(shè)備是1.44M的3.5寸軟盤,U盤和TF卡都未成熟,索尼還有所謂的記憶棒),完全無(wú)法和高精度膠片單反相機(jī)抗衡,為此2000年柯達(dá)更換管理層,放棄數(shù)碼相機(jī)技術(shù),全力開發(fā)膠片相機(jī),在2001年實(shí)現(xiàn)了歷史最好利潤(rùn)。但是沒想到的是,隨著2000年半導(dǎo)體技術(shù)飛躍,SD內(nèi)存卡和CCD,CMOS技術(shù)高速發(fā)展,2002年時(shí)尼康索尼等日本廠商的數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)突破1000萬(wàn)像素,拍攝照片張數(shù),照片寬度都不落后經(jīng)典膠片相機(jī),更重要的是數(shù)碼相機(jī)的照片可以輕松采用PS進(jìn)行各種修改,以及使用電郵傳輸,和在網(wǎng)頁(yè)上編輯,這都是傳統(tǒng)相機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。結(jié)果在數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)業(yè)依托半導(dǎo)體工業(yè)和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)后,柯達(dá)公司追悔莫及,在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)被日本人甩開極大差距,2004年自己的數(shù)碼相機(jī)的利潤(rùn)率僅有1%,而膠片收入則從82億美元峰值不斷腰斬,最終這位數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的開創(chuàng)者只能被后浪無(wú)情的推到沙灘上曬死。這個(gè)案例也非常生動(dòng)告訴我們,任何技術(shù)都有自己的成熟期,在成熟期過(guò)后才能迎來(lái)自己真正的輝煌。同樣,軍用技術(shù)也不例外。

當(dāng)代電力管理技術(shù)對(duì)軍用動(dòng)力的助力的評(píng)論 (共 條)

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