潛艇的蓄電池,有人用了220噸白銀

昨天的推文中談到了不論是核潛艇的反應(yīng)堆和蓄電池組,還是常規(guī)柴電潛艇的蓄電池組,都會產(chǎn)生少量的氫氣。氫氣會在潛艇動力艙的頂棚位置緩慢聚集,一旦超過5%的濃度就非常的危險。因此不論核潛艇和常規(guī)潛艇內(nèi)部都有專門的消氫裝置。消氫有移動式氫復(fù)合器,還有非能動的鈀催化氫復(fù)合器,這都是非常專業(yè)的設(shè)備,具體的原理可以再專門推文。不過今天主要談?wù)劃撏У碾姵亟M。潛艇從1860年代首次實(shí)戰(zhàn),到一戰(zhàn)和二戰(zhàn)中大出風(fēng)頭。關(guān)鍵就是采用了蓄電池組推進(jìn)。水下沒有氧氣。因此柴油機(jī)是萬萬不能在水下開機(jī),因?yàn)闀?分鐘之內(nèi)就會耗盡全艇的所有氧氣。早期的潛艇可以在通氣管的狀態(tài)下開動柴油機(jī)帶動大軸和螺旋槳推進(jìn)。不過這樣做也很危險。因?yàn)楹C娼?jīng)常風(fēng)浪很大。很可能一個涌浪之下。
通氣管就會灌水導(dǎo)致自動封閉。這樣柴油機(jī)在水下還是要迅速消耗掉艇內(nèi)的所有氧氣。因此到了一戰(zhàn)以后,潛艇就基本只完全在水面上運(yùn)動時才開動柴油機(jī)。完全在水下或者在潛望鏡狀態(tài)航行時,則只用本身的蓄電池組放電,通過電動機(jī)帶動大軸和螺旋槳。蓄電池不需要消耗氧氣,因此是基本安全的動力模式。而且蓄電池和電動機(jī)純電運(yùn)行噪音也小。蓄電池內(nèi)部的電力用完了,則在確認(rèn)安全的狀態(tài)下,上浮開柴油機(jī)帶動發(fā)電機(jī)再充電。核潛艇上其實(shí)也有備用柴油機(jī),不過一般用不到。核反應(yīng)堆產(chǎn)生蒸汽,再用蒸汽推動蒸汽輪機(jī),做功后的蒸汽通過吸收外界的冷海水降溫。整個過程都不需要氧氣的參與。因此核潛艇在水下可以源源不斷的發(fā)電。3代以前的核潛艇都可在蒸汽動力和電池動力之間切換。蒸汽推進(jìn),

就是把反應(yīng)堆高壓蒸汽推動汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的動力,經(jīng)過減速齒輪箱減速后,直接帶動核潛艇的大軸和螺旋槳推進(jìn)。這樣做噪音高,但是馬力大。一般在潛艇暴露后水下追逐才用。也可以把汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)切換到發(fā)電機(jī),用發(fā)電機(jī)源源不斷的給核潛艇的蓄電池組充電。然后用純粹電力推進(jìn)。這樣噪音低,多用于靜音巡航。不過新一代的核潛艇都采用全電技術(shù)。也就是不再直接機(jī)械推進(jìn),而完全是汽輪機(jī)先發(fā)電,然后用強(qiáng)大的電池組帶動螺旋槳或者泵推推進(jìn),這樣全程的噪音都比較低。不論常規(guī)潛艇還是核潛艇,內(nèi)部都有龐大的電池組。而從一戰(zhàn)以來,常規(guī)使用的大部分都是相對廉價的鉛酸蓄電池,和汽車上的鉛酸電池并沒有太大的區(qū)別。只是潛艇上的蓄電池相對比較大。一般一個都有0.5噸到0.6噸。
根據(jù)潛艇的噸位會安裝相當(dāng)于本潛艇噸位10%的電池組。比如1500噸級的潛艇,有150噸都是電池組,可以安裝300個。如果是3000噸級的常規(guī)潛艇,則有300噸都是電池組,可以安裝600個。核潛艇的電池組比例相對稍小,但是也有400到500噸。不論是核潛艇還是常規(guī)潛艇,電池組一般都是輸入和輸出直流電。電流很大而電壓卻不高。多數(shù)居然不超過3伏。一般把純粹電池組放電0.5個小時,1個小時,5個小時能夠放出多少安培的電流作為潛艇電池組能力的指標(biāo)。鉛酸電池的充電放電次數(shù)大多不超過800次,不過可以通過更換電極和電解質(zhì)進(jìn)行翻新。大多數(shù)可以用到5年左右?,F(xiàn)在有的國家的潛艇用鋰電池,屬于見水就炸,不知道他們到底想什么!

由于白銀的電解反應(yīng)比鉛好很多。因此潛艇若用銀鋅電池則動力更強(qiáng)勁。1950年代,美國用“大青花魚”號常規(guī)動力高速試驗(yàn)潛艇試驗(yàn)過銀鋅電池。僅僅1500噸排水量的潛艇使用了220噸白銀電池,可以以33節(jié)的驚人速度在水下狂奔1.5小時,甚至超過了當(dāng)時一些核潛艇高速能力。制造這些電池的銀錠還是從美國財(cái)政B借出來的。其實(shí)現(xiàn)在誰誰家的某些艇,也大量用了這種超級電池;再加上超級電容,水下高速能力不可限量!