中国无轴泵推技术是美国恶梦？技术反超10年，这种高科技有多强？

我们都知道，核潜艇一直被誉为黑暗中的使者，它能悄无声息地出现在海洋里的任何一个角落，想定位到他们的位置更是难上加难，但是你知道吗？曾经中国的核潜艇噪声堪比烟花爆竹，被嘲笑是“海底拖拉机”，这样的帽子，我们今天准备摘掉了！

核潜艇是依靠核动力行驶的战略性武器，是海基核力量的最强大载体。有人说一艘核潜艇就可以毁灭整个世界，这个说法一点都不假。一直以来，核潜艇领域都是西方列强的天下，直到二十世纪七十年代，中国的“长征一号”下水，成了全球第五个拥有核潜艇的国家。不过当时中国的核潜艇动力不足，噪声大，在实战方面生存能力不高。

核潜艇研究的重点主要是隐蔽性，速度，还有杀伤力。在海洋这个大背景的掩盖下，核潜艇容易屏蔽各类探测信号，然而也是因为海洋这个大背景，噪音更容易被传播，如果没有办法将核潜艇的噪音减少到接近海洋背景噪声的程度，一旦被敌军提前侦察定位出来就容易陷入被动。

核潜艇的噪声来源主要是用发动机做成的推进器。早期的核潜艇推进器采用传统螺旋桨推进，螺旋桨在水中转动后由于叶片前后产生压力差推进潜艇前进，这样的推进原理简单粗暴，但是噪音巨大，为了解决这个问题，美国人设计了“七叶大侧斜螺旋桨”，七片桨叶是非对称的，不容易产生共振，噪音小，产生的气泡比较少。目前螺旋桨推进装置依然是世界上大部分舰艇的主要推进方式，但是核潜艇的消噪之路还在继续。


冷战后期，美国人发明了有轴泵推技术，与传统螺旋桨推进装置相比原理类似，也是需要主机和转动轴牵引螺旋桨来发力，只不过在螺旋桨外面加上一层类似“保护罩”的导流管，可以让噪音比“七叶大侧斜螺旋桨”还低15分贝，高速的时候降噪效果更明显。但这样的设计，推进器轴系与原动机之间还存在着不可消除的震动，其发出的低频线谱噪声依然可能被遍布大洋的海底声纳监听网察觉。目前美国，英国，法国，俄罗斯的新一代核潜艇都有标配的轴泵推技术，中国在这块相对还比较落后，如果我们仅仅追随有轴泵推来作为研究终点，那么随着探测技术的发展，我们可能研发出来之后就马上落后。我们需要的可能不是模仿，而是要弯道超车。


有一句话叫做魔高一丈道高一尺，通过有轴泵推技术，核潜艇的噪音大大下降，但是勘测技术也在发展，有轴泵推已经快抵挡不住高尖端探测仪器的扫描。我们需要全新的技术来实现突围，于是“无轴泵推”技术应运而生，将是下一代核潜艇发动机的趋势。中国工程院院士、海军工程大学电力电子研究所所长马伟明院士爆料，中国的无轴泵推技术研究已经走在世界前面，领先美国10年以上，并且已经在实际应用阶段了。


那么什么是无轴泵推？对于核潜艇的动力噪音和震动最大的根源就是驱动轴，不铲除驱动轴，无论如何优化零部件的结构和制作工艺，都没有办法达到接近“静音”的效果。无轴泵推推进装置，就是让动力输出模式简化为电动机-螺旋桨的结构模式，简单地说，就是让电动机直接填充在螺旋桨外周，带动环体转动，中间则是空心的状态。没有驱动轴之后，发动机噪音大幅度降低，大大提升了核潜艇的生存能力。

其实影响核潜艇工作的重要因素除了技术之外，还有一点是人在秘密空间中的耐受极限。我们知道核潜艇里面的工作人员在海底的工作时间极限就是三个月，核潜艇空间密闭，走道只容许一个人的身位通过，最大的空间就是驾驶室。工作人员在这样压抑的环境中，只能靠聊聊天来缓解抑郁，但是最终还是难以抵御消沉的状态，一定要回到陆地调整。无轴泵推技术的应用，除了能够降低噪音，还可以腾出核潜艇内部安放转动轴的空间，释放出的空间可以大大改善工作人员的生活环境，也有可能增加工作人员在海洋环境中的工作时间，从而提高核潜艇的工作周期。


美国也在研究“无轴泵推”，但是由于他们技术还不够成熟，没有办法让“无轴泵推”承担大型核潜艇的主要动力装置，只是辅助的推进装置，例如美国的“弗吉尼亚”核潜艇就是用无轴泵推装置作为辅助推进器。我国想要达到的效果就是让无轴泵推直接能够作为核潜艇的主要动力装置，马伟明院士团队已经攻克了大功率无轴泵推的大部分技术难关，并且即将运用到新一代核潜艇。媒体纷纷推测可能中国最新型的核潜艇095就是要装载无轴泵推动力，如果一切顺利的话，095核潜艇必然可以跻身世界前列，“海底拖拉机”的名号终究会被摘除。


轴心旋转带动的螺旋桨在常人眼里总会有一些不安全的恐惧，所以戴森公司的吹风机把发动机隐藏起来，设计了看不见叶片的安全吹风机。但是隐藏不是根本办法，无轴泵推直接把转动轴隐藏起来，除了应用在核潜艇，未来的发展空间还有很多。比如可能会出现看不见螺旋桨的直升飞机，直升飞机顶部就一个被隐蔽起来的环形动力区域，在你的头上安静地飞过。如果应用在客机上，内部的空间被释放，乘客就可以不再感觉拥挤，大大提升飞行体验。

技术的发展离不开国力的支持，当美国的无轴泵推研究卡在“钱”的困扰之中，我们已经发挥大国的优势，将这一技术发展到极致，我们有信心未来中国海基核力量将会冲到世界第一！