除了航空母艦,哪些東西可以體現一個國家的最高工業水準?

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還有第五代戰鬥機、核潛艇、空間站、核聚變、燃氣輪機、新型電子科技等,都是可以體現出一個國家的最高工業水準,但是航母體現的更加全面,因為說白了,以上各個設備,除了核聚變外,其他的都能在航母上體現出來。

比如說這個第五代戰鬥機,放在航母上就是第五代艦載戰鬥機,比如說燃氣輪機,有些航母就是燃氣輪機動力,比如英國的伊麗莎白女王級,比如說新型電子科技,航母上現在都要搭載最新的電子系統,比如電力推進,綜合電力控制,新型相控陣雷達,通信雷達和數據鏈系統以及作戰指揮控制系統等,至於說航天科技,在航母上也會裝備一些導彈武器,會用到這些技術。

因此,航母是體現一個國家綜合國力最高水平的最深、最全、最綜合的體現,他是現代軍事科技的集大成者,畢竟要研發和使用、養活一艘航母,不僅僅需要航母平臺本身,還需要艦載機、直升機、預警機,甚至是為他護航的軍艦和保障的補給艦。一個航母要完整的發揮作用,就必要要有核潛艇、護航艦艇等作為保障。

而且為他護航的這些裝備也不好造,就拿驅逐艦來說,比如說我國的055驅逐艦,他就有4臺大功率燃氣輪機GT25000,這個技術一般國家突破不了,他還需要同心筒式的850毫米大口徑冷熱通用垂髮裝置,這個就只有中美俄有了,他還需要一門130毫米的速射艦炮,這個只有中美俄意有,他還需要垂直髮射的亞超結合反艦導彈,這個只有中俄有,他需要3種不同波段的有源相控陣雷達以固態形式集成在綜合射頻中,這隻有中美兩國具備。

這還只是其中的一部分而已,他的艦載直升機、網絡化作戰數據鏈、電子對抗系統、HHQ10防空導彈、HHQ9防空導彈、1130近防炮等,無不凝結著高科技的結晶。而他也只是航母編隊的一個組成者,技術難度就已經涵蓋了幾乎所有門類的學科。所以說,海軍費錢,海軍的每一艘軍艦都費錢,不但費錢,還需要技術支持,需要持續不斷的技術發展作為保障,這些才真的是體現一個國家的工業水平,最高的工業技術水平。


海事先鋒


看大沒能耐,看小才關鍵。不過一個螺絲釘過於苛求,咱們看個高端點-軸承!

很多朋友可能都會懷疑我的說法,軸承怎麼回事?日常修個車都能見得到軸承,有什麼可難的?

這個好理解,咱們就說很多朋友都在說的航空發動機吧!航空發動機,每分鐘1萬轉以上是稀鬆平常,關鍵還是工作環境在高溫,1000多度都是家常便飯,更不要說這些軸承要承受的是全方向的±9G的應力。

這才只是開始,同時,航空發動機還要求至少有3000小時的壽命,同時要求不能夠出現軸承裂紋什麼的。最為關鍵是,發動機如果要拆卸軸承是需要進行整體大修時才能辦到,這對這種特殊軸承提出了最高的要求!畢竟所有發動機風扇的轉動,都壓在這個小小的軸承上。以至於有人曾經形容過,造航空發動機是工業領域的皇冠,那麼造發動機用軸承就是皇冠上的珍珠。個人認為這也不恰當,應該皇冠上最獨一無二的那顆寶石!

目前,航空發動機的軸承基本由美國的鐵姆肯、日本的NSK、瑞典的SKF,德國的舍弗勒(FAG)所壟斷。其中瑞典的SKF產品甚至連美國都來採購作為自己航空發動機的核心元件。一個小小的高端軸承,裡面卻大有玄機,包括了大量的材料、潤滑、設計、加工等一些列工業基礎 科目的。而目前我國國內,能夠生產航空發動機軸承的就只有一家洛軸公司,其品質距離上述幾家大廠還有極大的差距。

因此,不用看太大的,只需要看看小的就知道了。順路提一嘴,航母的蒸汽輪機中也需要軸承,因此一個小小的軸承,卻內有大玄機!

以上為個人對這個問題的粗淺的認識和資訊整合,僅供拋磚引玉,歡迎更多深入討論。

軍事天地


航空母艦是體現不了一個國家的工業水平的,唯一能體現的就是這個國家建設藍水海軍的決心。

真正能體現工業水平的東西叫工業之花

這朵花叫做 航空引擎——是比洲際導彈都難做的東西。

航空引擎可以說是集一個國家所有工業技術為一身的產品。 先直接說了,我們國家的航發技術落後於世界20-30年的水平。所以我們是一個製造大國,但真心的不是一個工業大國。


很坦率的說,一個航空發動機已經讓我們幾代人愁白了頭了。

但從讓大家安心的角度來看,我們的航發技術目前正在緩緩的加速。有望短期內提高到發達國家上世紀90年代的水平。


原因其實也很簡單,我們的技術積累數據不夠。很難做出航空發動機中複雜的零件。尤其是這個東西:

這是燃氣渦輪葉片,通常會工作在600-1300度的高溫中。這種葉片的蠕變、熱膨脹變形必須是在一個可控範圍內的。我們之前所積累的數據太少,很難加工出一個高效的葉片。而這個葉片也僅僅是航發的幾萬分之一的部分。

反觀國外。他們的技術做的很好,積累數據很多可以更好的依據任務來設計航發。

這是B-52遠程轟炸機發動機內的燃氣渦輪葉片,其大小也僅僅只有一個5號電池大。而更可悲的是——這張圖是ebay(國外的淘寶)上面的拍賣品。也就是國外拿來當垃圾、紀念品來賣的元件,我們目前還依舊生產不好。

所以說別認為有了一艘航母我們就能傲視一切,還沒那麼多驕傲的資本的。更多我們還沒領先於世界的地方還需要大家一起努力。

潑了一大盆冷水,權當互勉吧。


軍武數據庫


高壓軸向柱塞泵可以看出一個國家的工業水平到底有多高。


有人可能說了,這東西還那麼難嗎?是的,高壓軸向柱塞泵,我國造不了,或者說造的不盡如人意。現在國產的設備上有多少不是用進口柱塞泵的。挖掘機系統多數都是日本川崎的,或者德國力士樂的,我國的液壓企業雖然也有不錯的,但總體還不行,像北京華德,他就是仿力士樂,但是做出來的產品和力士樂可不是差了一個數量級啊。

力士樂的柱塞泵的鑄件壁厚做到4毫米都沒事,但是國產的你試試,7毫米都薄。

高壓軸向柱塞泵不只是考驗你的製造能力,還考驗你的設計能力,鑄件的水平,還有標準件也是柱塞泵必不可少的,比如軸承壽命,螺栓強度等等。有個柱塞泵的放置斜盤軸承的圓弧位置,這個力士樂做的很好,他用專用刀具伸到殼體內部去加工,這個在國內就做不了,在殼體外部掏了個洞,這樣加工好後,用蓋子蓋上,很難看。


目前我國的高端液壓件基本失守,都靠進口,我國的企業只在中低端徘徊,高端上不去,在低端我們惡性競爭,互相壓價,搞的都生存不下去。說到底還是市場存在短視,不注重長期效益。

我們爭取早日實現高端液壓件的國產化,這少不了大家的努力,需要大家繼續艱苦奮鬥,踏實工作,別和老闆掙工資。

好了,就說到這吧,謝謝大家的觀看。


液壓馬達工程師


第一是核潛艇。美國是世界上核潛艇數量最多的國家,目前有72艘核潛艇,其中戰略核潛艇是第四代俄亥級彈道導彈潛艇,目前保留14艘,配備射程達12000千米的美製“三叉戟”導彈,可攜帶288個W88四百萬噸熱核彈頭,每枚分彈頭的核暴當量為10-47.5萬噸,打擊誤差為90米,在30分鐘內可摧毀同樣多的城市。如果算上其建造14艘的數量,那麼4000多座城市可能在不到30分鐘內被摧毀。

第二是隱身戰鬥機、轟炸機。五代機因為是美國率先製造的,所以評判標準也是由美國製定的,分別指的是4個S: 1.超機動性。2.超聲速巡航。3.超隱身能力。4.超視距打擊。以後,俄、中再研製五代機,都是沿用這四個S的標準。美國空軍,乃至全世界,總共只有186架“猛禽”戰鬥機處於服役狀態。F-22的設計一直圍繞著“率先發現,率先攻擊,率先擊殺”的信條進行。所有已經和將要應用的增量更新,加上能夠以接近兩倍音速的速度巡航,在高空機動和使用武器的能力,以及令人難以置信的敏捷性,“猛禽”有望在未來幾十年裡繼續站在世界戰鬥機空戰能力階梯的頂端。

敵方雷達無法探測到B-21。B-21轟炸機的設計能夠適應當前和預期的最先進隱身性能平臺,包括隱身塗層和配置、雷達橫截面減少和熱信號抑制技術等,因此B-21轟炸機採用的技術至關緊要。

第三是洲際導彈。目前全球範圍內裝備洲際彈道導彈的國家只有聯合國的五個常任理事國。其中,美、俄兩國在技術水平和規模上佔據絕對優勢,將其他三個國家遠遠拋在身後。據國際有關組織統計,截止2017年初全球共有各類核武器約14900件,美、俄兩國佔據了其中約93%的份額。而中、英、法三國則僅佔總數的7%。各國的核武器投射方式中,絕大多數以洲際彈道導彈形式,此外,還有少量空射型核武器。

第四是衛星導航系統。當下全球僅有四大衛星導航系統存在:分別是美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯“格洛納斯”系統、歐洲“伽利略”系統、中國“北斗”系統。其中,美國的GPS是全世界應用最廣泛、最成熟的衛星導航定位系統。然而北斗和GPS精準度的差距,除了地球表面覆蓋的衛星數量上的劣勢,還有“原子鐘”這個關鍵設備上的技術不足。GPS技術要優於北斗技術且更加成熟,前者的原子鐘精確度非常高,能精準到兩千萬年的時間範圍內誤差不超過一秒。而我國的原子鐘則體積大、質量重、精度還差了一個量級,因此精準度自然是“謬以千里”。


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從這個表格中任意挑選出一個都足夠讓普通國家研究個十幾甚至幾十年,這些都可以代表一個國家最高的工業水平。其實可以看到基本上還是中美俄在引領世界軍事工業……英法這些國家在某一方面做的極為有水準,但是綜合工業能力空白領域還是很多了。可能他們因為經濟問題不再全方面發展,但是某些領域停的久了就脫節了,所以中國一直在努力,絲毫不敢鬆懈……

除了航空母艦之外,核潛艇、洲際彈道導彈、載人飛船、空間站、四代及以上戰鬥機都可以代表該國家的工業水平。當然了,拼湊貨就不算了,必須是自己研發製造的,就拿印度那個“維克蘭特”號來說,在所有子系統全部依賴國外進口的前提下10年依舊沒有完工;LCA戰鬥機,從發動機到火控到飛控到武器全部進口,最後40年的研發時間還沒有得到印度國防部認可。印度雖然也能造,但是這種工業水準自然是要大打折扣的。

真正研發製造這些高端技術產品其實是在考驗一個國家的綜合能力而不僅僅是工業能力,為什麼說是綜合呢?教育水平、基礎理論研究這兩點是研發任何武器的基礎,我們拿核潛艇和核航母的核動力技術舉個簡單的例子:核武器和船用核動力系統,這兩種涉及“核”的技術歷來是大國的象徵。核物理學本身就代表著物理理論研究的較高層次,世界上開設核物理學課程的高校比比皆是,但是真正能搞核物理學研究的恐怕連20%都達不到,沒有實驗的核物理學研究是沒有意義的。當年美國研發第一顆原子彈的“曼哈頓計劃”,原本奧本海默以為只需要6名物理學家和100多名工程技術人員就夠了,結果到最後集合了包括愛因斯坦、費米、波爾、馮諾依曼在內的超過1000名科學家和1000多名文職人員。雖然後面的國家都站在“巨人的肩膀”上,但是這個難度依舊很大,巴基斯坦、印度這些國家的第一座試驗性反應堆都是在美國的幫助下建立的,現在印度自己研製的“殲敵者”號所使用的反應堆也是俄羅斯技術。所以從基礎理論開始其實就已經在考驗一個大國的所謂“工業水準”,沒有基礎研究的支持何來強大?

繼續深入這個問題,船用核反應和陸上核電站反應堆有很大不同,有陸上核電站的國家有很多,包括日韓也有規模龐大的核電站。但是擁有核潛艇和核航母的國家只有五大常任理事國(印度靠俄羅斯反應堆技術),

1.船用核反應堆通常使用較高濃度的核燃料以保證持續的輸出功率和延長兩次大修間隔時間。一般來講,丰度在2%-5%的核燃料即可滿足核電站反應堆的需求,而核潛艇和核航母使用的核燃料通常在20%以上,美國的都在90%以上(武器級燃料)。隨著核燃料丰度的提高,提純難度和代價也是不斷增大,“武器級”核燃料的提純一般採用“氣體離心法”或“氣體擴散法”。其中氣體離心法效率相對較高,耗能也相對較低,但是需要多級串聯的高性能離心機逐級提純,而且如果單機功率不夠那麼即便串聯後也無法成功將濃度提高至90%以上。高性能離心機的技術目前世界上只有中美俄德等國家掌握,屬於“管制品”,不是想買就能買到的。下圖為用於濃縮鈾的離心機工廠

而氣體擴散法則耗能耗時極大,一般要經過1200-1500次才能將濃度提升至5%左右,電能需求量是氣體離心法的10倍,有的氣體擴散工廠甚至需要配專門的發電站。美國在冷戰期間將整個國家發電量的7%用於核燃料提純。所以單單一個燃料提純就卡死了絕大部分國家,首先要搞到足夠的礦石,然後要有足夠技術水平的分離提純設備,再然後需要強大的能源保障,這才能完成反應堆用核燃料提純。東亞某國家常電力供應不足,推測就是因為提純核燃料消耗量大量電力,所以民用供電就時斷時續。下圖為美國橡樹嶺的氣體擴散工廠

2.船用核反應堆的緊湊設計。核燃料提純只是核反應運行的基礎,不管是核潛艇還是核航母,他們的空間都是非常小的,陸地核電站可以建造巨大的冷卻塔進行冷卻水的收集循環利用,但核潛艇和核航母不行,這就要求核潛艇和核航母堆必須緊湊。所謂“麻雀雖小五臟俱全”,在保證足夠功率的情況下還要具備完整的多個循環迴路,冷卻劑也必須比陸地核電站用的導熱能力強,這就是麻煩問題。為了反應堆足夠的導熱效率,蘇聯在705型核潛艇上使用過鉛-鉍冷卻劑,當然這型核潛艇也達到了44節的水下航速。這是美國“企業”號核動力航空母艦使用的A2W核反應堆

所以僅在核潛艇/核動力航空母艦中,一個小小的核反應堆涉及的技術就如此廣泛,這是真正考驗一個國家的基礎研究和工業實力。中國到現在都沒有成熟的船用核反應堆,到目前為止真正在水面艦艇上大規模應用核動力技術的國家只有美國和蘇/俄,包括法國的“戴高樂”號也只是拿K15潛艇用反應堆湊的。沒有成熟的潛艇/船用核反應堆就根本沒有資格建造核潛艇和核動力航空母艦。


雛菊西瓜Peterpan


除了大型航母外,能夠體現一個國家最高工業水準的,首先當屬核潛艇,事實上,目前世界上能造核潛艇的國家比能造航母的國家還要少,像意大利、西班牙這種可以造輕型航母的國家,讓他造核潛艇是絕對造不了的。直到印度“國產”核潛艇下水之前,核潛艇依舊是聯合國五常的專利,而印度充其量也就是一隻腳踏進了核潛艇俱樂部而已。

美國弗吉尼亞級核潛艇是世界上最先進的攻擊型核潛艇之一

除了造船業以外,航空工業的幾款裝備也是屬於大國專屬,首先就是第五代戰鬥機。目前全世界真正研製出第五代戰鬥機的還只有美國、中國、俄羅斯這三個國家,研製出來的型號也不過F-22、F-35、殲-20、蘇-57這四款(此外還有正在研製中的FC-31)。日本目前也在研製第五代戰鬥機,但是根據計劃也要到2030年才能裝備,英國和法德也分別在研究下一代戰鬥機,號稱要跳過五代機直接進入六代機,不過歐洲的嘴炮有多不靠譜大家也都明白,不管怎麼說,日英法德等國在五代機上面已經被中美俄遠遠甩在後面了,足以看出第五代戰鬥機的科技含量。

殲-20戰鬥機是中國航空工業的又一個里程碑。

除了第五代戰鬥機,大型軍用運輸機的科技含量也是非常之高,目前能獨立研製大型軍用運輸機的也同樣只有中美俄以及歐洲聯合,中國還是前幾年憑藉運-20才剛剛踏進這個俱樂部。烏克蘭雖然繼承了安東諾夫設計局但是自廢武功,歐洲自然是必須多國聯合研製才能搞定(能造好大型民航客機不代表就能造好大型軍用運輸機),至於日本的C-2運輸機,載重量不到運-20的一半(30噸對66噸),想要稱為大型運輸機恐怕還是有點難度的。

運-20雖然關注量沒有殲-20那麼多,但是科技含量可一點都不少。

既然都提到隱形飛機和大型飛機了,那自然不得不提隱形戰略轟炸機了,目前全世界只有美國B-2轟炸機這一種型號服役,而且生產數量只有區區20架,單價就高達24億美元,是絕對的大國利器。21架服役的B-2中已經有兩架損毀,其中一架徹底無法修復,哪怕是財大氣粗的美軍也是心痛不已。目前中俄兩國都在研製自己的隱形戰略轟炸機,而美國也啟動了代號為B-21的新型隱形戰略轟炸機的研製工作。

B-2隱形戰略轟炸機,若以重量計,B-2的重量單位價格比服役時值的黃金還要貴兩至三倍。

除了上述武器之外,洲際導彈(包括潛射與陸基)、反導系統(包括末段反導和中段反導)、高超音速武器、艦載大型四面S波段相控陣雷達、高性能渦扇發動機等裝備都可以代表一個國家的最高工業水準,打個比方,這些裝備可以稱之為“工業皇冠”。值得欣慰的是,無數的中國科研人員不斷勇攀高峰,摘取了一個又一個工業皇冠,正助力中國成為世界一流工業強國。


晨曦談兵


工業水準,要分軍民兩個。

軍工:現在比軍用戰鬥機發動機,未來比航天發動機。

軍用發動機為什麼難?三點:

1.設計難。壓氣機到底是幾級,怎麼設計都是難題。

2.材料學方面落後(也是相對西方先進國家而言)。中國材料學方面的突破也就是2000年以後的事了。同樣的,80年代以前這方面的活幹得很少,80-90年代打基礎。之前我國發動機扇葉一直用定向凝固金屬,現在也用單晶,但產能和批次穩定性還不是很好,對發動機壽命有較大影響。美國70年代就有用單晶金屬工藝了,現在已是第3代,第4代也馬上要用了。

單晶金屬有什麼用?發動機在高空幾秒鐘從幾百度到幾千度高溫,幾釐米的距離的兩個不同部件一個溫度是3000度,一個只有1500度。這對材料要求極高。

3.基礎工業要求。你可能在實驗室完成一臺非常不錯的發動機。但一旦大批量生產呢?有一個詞叫千錘百煉,現代材料何止一千錘。中國的大型機床和液壓鍛造技術也是近十年才突破的。

但即便如此,生產出來以後壽命還是問題。目前我們的發動機是美國的不到一半。

即便如此我們人類還是解決了航空發動機問題使用壽命達到3000-10000小時。

但航天發動機就是一個大坑了。至今人類理論上設計最好的美國航天飛船的發動機理論使用100次,每次30分鐘。結果呢?用了不到20次全退役了。至於其他國家的全是一次性使用30分鐘左右。採用最輕的陶瓷為原料,陶瓷本身的壽命就是不到1小時。

未來最終估計是要拼這個。


鬥天鬥地鬥自己


紙上的宣仔,為您解答。

如果題主指的是武器和軍事設備,那麼除了航空母艦以外還有太多武器都可以體現一個國家的工業水平甚至是基礎科學能力了,比如:核潛艇,航空發動機,重型火箭等等,都可以代表一個國家的最高工業水準。因為這些武器涉及的領域非常多,對設計和工藝能力要求都超級變態,最能體現一個國家的工業能力和人才水平。多了篇幅限制也說不完,我就專挑一個核潛艇來講講吧。

核潛艇有多難搞

耐壓殼加工

核潛艇某種程度上是比航母還要難搞的。因為航母是水面艦艇,不需要面對高水壓對殼體的擠壓的問題,而核潛艇為了躲避聲納和魚雷的追蹤,下潛深度往往要達到500米以上,水壓極高。這對潛艇的鋼材料和焊接技術都提出了很高要求,否則很容易因為鋼殼變形或者焊縫開裂導致一整個潛艇都報銷掉。這潛艇所需要的鋼材,是高屈服強度加高可焊性的特種鋼材。目前美國在潛艇用的特種鋼材上已經用上了HY180鋼,屈服強度達到1100MPa,屬於最強水平。

美國俄亥俄級核潛艇,擁有世界上最大直徑的耐壓殼體,鋼材料和焊接技術功不可沒

再一個是焊接技術。潛艇焊接時,兩個幾十米長,直徑10m以上的圓柱形分段對接需要分毫不差,平整性極高。用於結構加強的肋骨鋼材則要保持高垂直度。厚度達50~100mm厚的耐壓殼體需要一次性焊透,避免出現虛焊冷焊的現象(否則後果就是不堪設想的)。焊接完成之後,還要進行探傷;比如捨得下血本的蘇聯,直接建造了一個探傷車間,焊完的分段放進去一次性就能完成探傷,效率很高,但是成本更高。潛艇焊接這種工藝,即便是對於超級大國來說,也顯得挺吃力的。最近美海軍最新一代的“哥倫比亞”級彈道導彈核潛艇供應組件方面就出現問題,共同彈道導彈發射艙段在焊接過程中發現大量誤差,嚴重影響“哥倫比亞”級核潛艇項目進度。強如美國,也會遇到這樣的問題,焊接難度可想而知。

哥倫比亞級的共同彈道導彈發射艙段,即潛艇的垂直髮射系統,發射筒裡都能站個人

當然了,光有鋼材和焊接能力強還不行,還得有能把這種強度高且厚的鋼板捲成耐壓殼的能力。這就需要大型卷板機了。比如我國的核潛艇,直到093、094,耐壓殼直徑也不超過10m,蘇聯的雙殼體潛艇耐壓殼直徑也一直不如西方,其中一個原因就是卷板機的加工能力不足,說白了就是缺少能加工大直徑的卷板機。這玩意美國自己都不能自產,用的還是瑞典的Ursviken卷板機,其研製難度可想而知。好消息是,這個能力我們最近幾年也已經補足了,造13m大直徑耐壓殼已經不是事。

Ursviken的大型卷板機

蘇聯颱風級雖然是水下排水量最大的核潛艇,但是內部的耐壓殼直徑很小,三個小耐壓殼呈品字型擺放

094高聳的龜背,很大程度上還是大直徑耐壓殼體加工能力不足的結果


反應堆

核潛艇另一個難搞的就是核反應堆了。反應堆其實原理上沒多難,就是拿核燃料燒鍋爐,水燒開了蒸汽驅動蒸汽輪機做功,為潛艇提供動力和發電。難就難在,核潛艇的空間是有限的,在這麼小的空間裡塞一個大功率的反應堆比較難,對管路的材料和設計以及整體安全性都提出了很高要求。有投入就有回報,核潛艇水下航速動輒30節,甚至40節,讓常規潛艇望塵莫及,這就是反應堆和配套系統的功勞。

核潛艇用的反應堆一般都是壓水堆。比如美國的弗吉尼亞級攻擊核潛艇,使用的是S9G壓水堆,熱功率150MW,軸功率30MW,最大航速25節;俄羅斯的北風之神級戰略核潛艇,使用OK-650壓水堆,熱功率可達190MW,最大航速30節。你以為這就完了?美國在建的最新一代哥倫比亞級核潛艇,熱功率直接躍升到了380MW,蒸汽輪機軸功率70MW!作為一款全電推進的潛艇,這意味著哥倫比亞的發電能力是非常富餘,而且水下最高航速應該會達到難以置信的高。別國都在琢磨怎麼把反應堆熱功率提上去的時候,美國已經在玩電推了,這的確是美的掌握核心科技。


核潛艇反應堆結構

弗吉尼亞級的動力系統控制面板

SSBN-26 哥倫比亞級,首個用上電推的核潛艇

除了壓水堆以外,還有一種小型核反應堆也用在了核潛艇上,這就是液態金屬做冷卻劑的快中子反應堆。比如蘇聯的阿爾法級輕型核潛艇,就使用鉛鉍合金做冷卻劑。由於鉛鉍合金熔點比水高,因此熱功率密度比壓水堆要大,搭載了這種反應堆的阿爾法級水下航速高達45節。前幾天出事的AS-12微型核潛艇,用的也是一種液態金屬反應堆。這種反應堆研製難度較高,使用起來也有很大風險。比如鉛鉍合金冷卻劑,在反應堆的中子照射下容易變成釙-210,造成放射性汙染。所以除了俄羅斯沒有其他國家敢用。


蘇聯阿爾法級

核潛艇雖然功率大,但是各國都在研究如何讓潛艇做到靜音。又要動力足,又要安全,又要安靜,這對於設計人員來說,難度不亞於在三個雞蛋上跳舞。核潛艇在靜音技術上,有幾個主流辦法,那就是敷設消聲瓦,消除共振,泵噴應用等方式。目前擁有核潛艇製造能力等五個國家裡,除了中國的現役潛艇以外,其他4個國家都已經是用上了泵噴。之前各國核潛艇主要使用螺旋槳推進。由於螺旋槳的直徑較大,槳葉末端線速度很高,劃過海水時會產生很多小氣泡,這些氣泡的破裂時的衝擊嚴重損傷了槳葉使其壽命大大降低,同時也產生了很高的噪音;而使用泵噴技術後,這個問題就不存在了,噪音問題也得到很大程度上的解決;目前應用到核潛艇的是有軸泵噴技術,仍然存在一個傳動軸,這個仍然是一個噪聲源;當無軸泵噴得到應用後,潛艇將徹底變的安靜。如果再加上全電推進,那麼這樣的潛艇被動聲納基本上很難發現了。


美國海狼級核潛艇的泵噴推進器

從冷戰到現在, 一直只有美國和蘇/俄兩個超級大國能夠持續不斷地維持超大超強的核潛艇規模;英法兩國就要弱的多,我國在這一領域,由於基礎工業落後較多,只能屈居末位;近年來才有較大突破,相信會在下一代潛艇露面後見到這些驚喜。當然不管咋樣,還是比泡在水裡印度核淺(fu)艇強得多了。

聯合國五常的戰略潛艇


紙上的宣仔


被譽為“工業之花”的航空發動機,無論是戰鬥機還是商用飛機,都離不開航空發動機,而其技術水平則代表著一國工業實力和客機水平的象徵。發動機的研發投入高、週期長,尤其是對材料和工藝的要求越來越高。美國對航發的預研投入達數百億美元,門檻不可謂不高。航發目前還是我國的短板產業,尤其是使用壽命方面,和國際先進水平差距很大,高溫材料也是需要攻克的難題。

圖、搭載在波音777X上的通用電氣GE9X

通用電氣GE9X可謂是世界標杆式航空發動機,其可以提供約10萬磅推力,擁有新一代壓比高達27:1的11級高壓壓氣機,採用高效率和低排放的第三代TAPS III燃燒室,並應用了陶瓷基複合材料(CMC)的燃燒室和渦輪。它的風扇直徑達3.4米,進氣道直徑高達4.5米,這比波音737的機身直徑還要大76釐米。GE9X的涵道比為10:1,能比上一代同類型GE發動機節省約10%~15%燃油。其增壓比也從GE90-115B的42:1提升到60:1,榮登航發壓氣機增壓比冠軍寶座。

史上最大推力軍用發動機同樣來自美企,應用在F-35上的F135渦扇發動機,這也是美國普拉特·惠特尼公司研製的新型發動機,最大推力達到18噸。F-135是在F-119的基礎研製而成,可以保障F-35B能夠垂直起降。F135的垂直起降型增加了新穎的升力風扇、三軸承旋轉噴管、滾轉控制噴管。其3級風扇採用超中等展弦比、前掠葉片、線性摩擦焊的整體葉盤和失諧技術,在保持原風扇的高級壓比、高效率、大喘振裕度和輕質量的同時,將風扇的截面面積增加了10%-20%。

在現代戰爭中,誰奪取了制空權,誰就佔據了上風。而戰鬥機的換代則主要依賴於航發動機。航發技術高低很大程度上決定國家的空中力量強弱。商用亦是。


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