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  • 1 # 王司徒軍武百科

    水下排氣主要是一些潛艇所使用的技術,水上艦艇一般採用噴淋降溫、發動機快速降溫等手段來降低紅外輻射。水面艦艇對紅外的特徵的遮蔽需求相對較小,也就這幾年因為光電技術的進步,紅外製導和探測越來越厲害,才催生了海上軍艦對紅外輻射源的遮蔽需求。

    按照現代艦艇熱輻射源的分析,排氣管和高溫排氣的輻射,佔據了艦艇中紅外區99%的輻射訊號,遠紅外區48%的輻射訊號,如果敵方探測手段過硬,這就是一盞指路明燈。可以說,未來的軍艦對紅外特徵的遮蔽需要相當的重視。

    小型艦船執行的區域與大型軍艦不一樣,它們多在近海活動和執行任務,隱蔽需求很高,尤其是紅外特徵,對它們執行夜間秘密任務影響非常大。所以自然而然的要側重於這方面的設計,又因為水下排氣很簡單易行,且小型艦艇的紅外特徵本來就不大,因此它們也就被應用在了小型艦艇上。

    就目前的技術而言,很難取得“軍艦戰鬥力設計”與“紅外隱身”方面的共存。大型軍艦一般採用直接的空氣冷卻技術,透過將冷空氣從冷卻縫隙引入排氣管段,形成金屬分割的間層,給排氣管壁和廢氣進行降溫。

    此外,由於大型軍艦的結構龐大,所以它們還有更多的空間用來安排“水冷降溫裝置”,我們可以將這種裝置分為兩種,分別是“水流水冷系統”和“噴淋降溫系統”。

    “水流水冷系統”其實就是利用通海閥引入海水,然後利用管網和水套夾層等等,為廢氣和排氣管、發動機降溫的一種手段。這種系統的技術並不複雜,很早的軍艦就有應用。

    “噴淋降溫系統”屬於目前還在發展中的一種技術,顧名思義,透過噴淋系統,將海水噴射到高溫熱流口上,讓蒸汽迅速帶走熱量,達到快速降溫的目的。這種技術一般多見於潛艇上,如日本的“蒼龍”。但美軍一直都在驅逐艦上測試和應用這種技術,像早期的斯普魯恩斯級驅逐艦,一些阿利伯克級驅逐艦,還有現在的朱姆沃爾特上都使用了噴淋技術。

    然而除了這些已經實現的技術,“水下排氣”本身也存在許多問題,令大型艦艇無法輕易用之。

    比如“排氣量”。就拿LM-2500燃氣輪機為例,這款發動機在世界上覆蓋面極廣,美國、歐洲、日本甚至中國海軍都有裝備,然而一臺LM-2500-30 的單機功率就達到了3萬多馬力,許多艦船都是雙機甚至4機配置,想想這要多麼大的排量?假如要製作水下排氣口的話,這個孔徑的大小和分佈怎麼也比煙囪要大。

    如此可能會造成個極為尷尬的局面,艦體需要專門進行一些特殊設計,以使之符合水下大排量的排氣需求。兒這樣的軍艦開起來,會在艦體四周憋出許多道泡泡和煙幕;水下排氣的設施也會增加軍艦的航行阻力、結構強度,甚至還降低了軍艦的隱蔽性。

    如美國的海影號隱身試驗艦,它將發動機廢氣透過雙體船殼排到了水下,然而運轉起來它就像塊棺材板在澡盆裡放屁,甚至能影響到雙體船的穩定性。但這要是換成4臺LM-2500-30,馬力超10萬的“阿利伯克”驅逐艦……它可沒“海影”這麼極端到影響戰鬥力的隱身需求。

    也正因為如此,水下排氣只適合一些小型的軍艦,它們無需那麼大的排氣量,較多的近海任務也讓它們對紅外特徵控制更加敏感,亦無需在船身上動大手術。

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